數位眼動監視系統應用於室內照明實驗研究

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 - 以 性 能 實 驗 中 心 人 員 為 例 內 政 部 建 築 研 究 所 自 行 研 究 報 告 中 華 民 國 98 年 12 月

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 - 以 性 能 實 驗 中 心 人 員 為 例 計 畫 編 號 : 098301070000G2030 執 行 方 式 : 委 託 研 究 協 同 研 究 自 行 研 究 執 行 單 位 : 內 政 部 建 築 研 究 所 研 究 主 持 人 : 蔡 介 峰 內 政 部 建 築 研 究 所 自 行 研 究 報 告 中 華 民 國 98 年 12 月

目 次 目 次 目 次... I 表 次... II 圖 次...Ⅲ 摘 要...Ⅴ 第 一 章 緒 論... 1 第 一 節 研 究 動 機 與 目 的... 1 第 二 節 研 究 內 容 與 限 制 條 件... 2 第 三 節 研 究 流 程 與 步 驟... 4 第 四 節 相 關 文 獻 回 顧... 5 第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 技 術 簡 介... 7 第 一 節 影 響 視 覺 績 效 及 疲 勞 因 子... 7 第 二 節 視 覺 疲 勞 衡 量 技 術 簡 介... 34 第 三 章 實 驗 計 畫... 46 第 一 節 實 驗 設 計... 46 第 二 節 數 位 眼 動 監 視 系 統... 59 第 四 章 實 驗 結 果 與 討 論... 70 第 一 節 實 驗 問 卷 統 計... 70 第 二 節 不 同 水 準 對 視 覺 疲 勞 度 影 響... 71 第 五 章 結 論 與 建 議... 86 參 考 書 目... 88 附 錄... 90 I

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 表 次 表 1-2.1 研 究 內 容 與 進 度 說...2 表 2-1.1 眼 睛 功 能 與 相 機 之 類 比...8 表 2-1.2 視 覺 的 年 齡 效 應...9 表 2-1.3 辦 公 室 度 標 準 (CNS)...18 表 2-1.4 室 內 標 準 (ISO 8995-2002)...19 表 2-1.5 均 齊 度 建 議 值 (ISO 8995)...21 表 2-1.6 各 種 光 源 色 溫 度...24 表 2-1.7 眩 光 等 級 輝 度 曲 線 與 設 計 度 對 表...31 表 2-1.8 輝 度 曲 線 之 眩 光 等 級...31 表 2-1.9 CGI 眩 光 指 數 與 感 受 關 係...32 表 2-1.10 UGR 眩 光 指 數 與 感 受 關 係...33 表 2-2.1 年 齡 與 近 點 關 係...36 表 2-2.2 國 際 腦 電 圖 學 會 的 標 準 電 極 放 置 位 置...39 表 2-2.3 良 導 絡 測 定 系 統 測 點 位 置...41 表 2-2.4 Wierwille 建 議 疲 勞 判 定 基 準...44 表 3-1.1 室 內 物 理...47 表 3-1.2 受 測 者 基 本 資 料...57 表 4-2.1 ANOVA 分 析 表...71 表 4-2.2 不 同 時 段 PERCLOS 統 計 差 異 性 比 較 (27OO K)...73 表 4-2.3 最 大 PERCLOS 值 統 計 差 異 性 比 較 準 (27OO K)...75 表 4-2.4 Blink 次 數 統 計 差 異 性 比 較 (27OO K)...75 表 4-2.5 不 同 時 段 PERCLOS 統 計 差 異 性 比 較 (65OO K)...80 表 4-2.6 最 大 PERCLOS 值 統 計 差 異 性 比 較 準 (65OO K)...81 表 4-2.7 Blink 次 數 統 計 差 異 性 比 較 (65OO K)...82 II

圖 次 圖 次 圖 1-3.1 研 究 流 程 與 步 驟...4 圖 2-1.1 人 眼 對 光 反 應 示 意 圖...7 圖 2-1.2 近 視 眼 球 示 意 圖...10 圖 2-1.3 遠 視 眼 球 示 意 圖...10 圖 2-1.4 散 光 眼 球 示 意 圖...11 圖 2-1.5 左 右 眼 不 等 視 眼 球 示 意 圖...12 圖 2-1.6 嚴 重 青 光 眼 視 覺 示 意 圖...14 圖 2-1.7 克 萊 大 學 勞 倫 斯 實 驗 室 提 出 之 基 本 度 建 議...19 圖 2-1.8 8 種 彩 度 中 等 的 標 準 色 樣...23 圖 2-1.9 眩 光 示 意 圖...27 圖 2-1.10 Guth 位 置 指 數 示 意 圖...29 圖 2-2.1 CFF 量 測 儀 片...29 圖 2-2.2 國 際 腦 電 圖 學 會 的 標 準 電 極 量 測 位 置...39 圖 2-2.3 良 導 絡 測 定 系 統 測 點 位 置...41 圖 2-2.4 PERCLOS 計 算 示 意 圖...44 圖 3-1.1 實 驗 室 規 劃 平 面 圖...46 圖 3-1.2 實 驗 室 規 劃 剖 面 圖...47 圖 3-1.3 點 線 面 輝 度 計...48 圖 3-1.4 點 線 面 輝 度 計 量 測 結 果...48 圖 3-1.5 實 驗 選 用 之 T-BAR 燈 具...54 圖 3-1.6 實 驗 選 用 燈 源 之 光 色 等...56 圖 3-1.7 實 驗 片...58 圖 3-2.1 數 位 化 眼 球 疲 勞 訊 號 擷 取 系 統 線 路 配 置...60 圖 3-2.2 facelab 影 像 處 理 流 程...60 圖 3-2.3 數 位 化 眼 球 疲 勞 訊 號 擷 取 系 統 操 作 流 程...61 III

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 圖 3-2.4 世 界 模 型 追 蹤 畫 面...67 圖 3-2.5 眼 球 追 蹤 品 質 報 告...67 圖 3-2.6 眼 球 訊 號 紀 錄 畫 面...68 圖 3-2.7 數 位 眼 球 追 蹤 系 統 紀 錄 資 料...69 圖 3-2.8 眼 球 開 闔 度 紀 錄 資 料...69 圖 4-1.1 實 驗 問 卷 統 計 資 料...70 圖 4-2.1 PERCLOS 平 均 值 歷 時 變 化 圖 (2700K)...76 圖 4-2.2 監 測 到 顯 PERCLOS 變 化 次 數 比 較 (2700K)...77 圖 4-2.3 作 業 面 平 均 度 與 受 測 者 PERCLOS 關 係 圖 (2700K).77 圖 4-2.4 視 野 背 景 輝 度 與 受 測 者 PERCLOS 關 係 圖 (2700K)...78 圖 4-2.5 PERCLOS 平 均 值 歷 時 變 化 圖 (6500K)...82 圖 4-2.6 監 測 到 顯 PERCLOS 變 化 次 數 比 較 (6500K)...83 圖 4-2.7 作 業 面 平 均 度 與 受 測 者 PERCLOS 關 係 圖 (6500K).84 圖 4-2.8 視 野 背 景 輝 度 與 受 測 者 PERCLOS 關 係 圖 (6500K)...84 IV

摘 要 摘 要 關 鍵 詞 : 室 內 數 位 眼 動 監 視 系 統 眼 睛 閉 合 度 室 內 的 目 的 在 於 提 供 一 個 舒 適 且 有 效 率 的 工 作 場 所, 室 內 的 良 窳 對 人 體 健 康 與 舒 適 度 有 極 大 的 影 響, 會 影 響 人 體 心 理 與 生 理 反 應 但 室 內 在 設 計 時 大 多 以 燈 具 之 發 光 效 率 眩 光 演 色 性 等 物 理 量 為 效 果 評 價 參 數, 缺 乏 對 人 員 生 心 理 因 素 的 定 量 研 究 可 供 設 計 規 劃 與 研 發 參 考 因 此, 本 研 究 針 對 室 內 系 統 之 配 置 與 人 員 疲 勞 度 之 關 係 進 行 定 量 化 之 探 討, 用 以 建 立 一 套 定 量 系 統 化 之 室 內 與 人 員 疲 勞 度 相 關 的 監 測 系 統 在 研 究 方 法 上 採 用 數 位 眼 動 監 視 系 統 建 立 基 於 眼 睛 狀 態 識 別 的 人 員 疲 勞 度 監 測 方 法, 並 且 以 眼 睛 閉 合 度 (Percentage of eyelid closure, PERCLOS) 作 為 人 員 疲 勞 與 否 的 判 斷 基 準 另 外 也 透 過 受 測 人 員 問 卷 與 PERCLOS 監 測 值, 探 討 人 員 在 不 同 光 源 燈 具 佈 置 等 變 化 條 件 與 人 員 眼 睛 疲 勞 度 之 關 係 本 研 究 藉 由 不 同 光 之 疲 勞 度 量 測 與 舒 適 度 調 查 綜 合 分 析 後 發 現, 在 度 低 的 條 件 下, 受 測 人 員 容 易 感 到 眼 睛 疲 倦 此 外 最 大 的 PERCLOS 量 測 值 與 作 業 面 平 均 度 呈 現 高 度 負 相 關 因 此, 藉 由 監 測 受 測 者 PERCLOS 的 疲 勞 指 數, 可 以 獲 得 兼 具 人 員 生 理 客 觀 量 測 與 心 理 主 觀 感 知 的 室 內 舒 適 度 並 且 可 以 進 一 步 探 討 不 同 的 室 內 參 數 或 是 各 類 燈 具 與 人 員 眼 睛 疲 勞 度 之 關 係 V

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 ABSTRACT KEYWORDS:interior lighting, eye tracking system, Percentage of eyelid closure (PERCLOS) The main purpose of office lighting is to provide a comfortable and an efficient working environment. The performance of lighting system has a significant effect on the visual and psychological comfort conditions. However, only few of physical parameters, such as illuminance, UGR, Color Rendering Index, are considered as the evaluation index during the lighting system design phase. Further quantitative research should be conducted to clarify the relations between lighting system performance and the physiological and psychological comfort conditions. This study attempts to develop an eye tracking system based on the PERCLOS method for investigating the quantitative relation between the lighting system arrangement and visual fatigue. A total of 6 different lighting scenarios with 10 office workers participated were conducted in this study. In addition, the subjective impression of eye fatigue was evaluated by tester. The results indicated high negative relationships existed between average lighting intensity and PERCLOS value. The higher desktop illuminance in the space, the less visual fatigue they reported. VI

第 一 章 緒 論 第 一 章 緒 論 第 一 節 研 究 動 機 與 目 的 現 代 人 約 有 90% 以 上 的 時 間 於 室 內 活 動, 根 據 相 關 研 究 指 出 不 同 會 影 響 人 體 心 理 與 生 理 反 應, 包 括 眼 睛 疲 勞 度 亮 度 對 比 水 準 色 彩 心 理 視 覺 感 受 等, 然 長 期 以 來, 建 築 設 計 一 直 以 燈 具 之 發 光 效 率 眩 光 演 色 性 等 物 理 量 為 效 果 評 價 參 數, 反 而 較 缺 乏 人 員 生 理 值 的 量 測 與 心 理 主 觀 知 覺 綜 合 分 析, 供 規 劃 與 研 發 參 考 因 此, 本 研 究 擬 以 人 為 研 究 對 象, 主 要 利 用 實 驗 室 數 位 眼 動 監 視 系 統 度 計 及 點 線 面 輝 度 計 等 設 備, 實 驗 探 討 人 員 在 不 同 光 源 燈 具 佈 置 等 變 化 情 況 下 之 生 ( 心 ) 理 反 應 與 舒 適 度, 並 實 際 量 測 實 驗 燈 具 度 眩 光 配 光 演 色 性 等 基 本 特 性, 另 一 方 面 並 將 對 人 員 實 驗 監 測 所 得 數 據 相 互 比 較 研 討 本 計 畫 採 用 之 方 法 主 要 包 括 以 下 項 目 ( 一 ) 資 料 收 集 法 : 1. 文 獻 回 顧 法 與 蒐 集 有 關 影 響 視 覺 績 效 及 疲 勞 因 子 資 料, 包 括 人 員 本 身 刺 激 源 光 等 特 性 資 料 2. 蒐 集 有 關 視 覺 疲 勞 衡 量 技 術 文 獻 資 料 及 研 究 論 文 ( 二 ) 實 驗 法 : 1. 透 過 實 驗 設 計, 針 對 所 設 定 10 種 進 行 模 凝 實 驗, 並 實 際 量 測 光 學 數 據 2. 探 討 人 員 在 不 同 光 源 燈 具 佈 置 等 變 化 情 況 下, 視 覺 疲 勞 度 與 舒 適 度 感 受 評 量 ( 三 ) 專 家 諮 詢 法 : 訪 談 專 家 學 者, 獲 得 相 關 資 訊, 以 利 研 究 進 行 ( 四 ) 分 析 比 較 法 : 綜 合 資 料 蒐 集 調 查 及 實 驗 內 容 進 行 比 較 分 析, 俾 供 後 續 研 究 建 議 參 考 1

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 第 二 節 研 究 內 容 與 限 制 條 件 工 作 項 目 月 次 第 一 月 表 1-2.1 研 究 內 容 與 進 度 說 第 第 第 第 第 第 二 三 四 五 六 七 月 月 月 月 月 月 第 八 月 第 九 月 第 十 月 第 十 一 月 備 註 研 究 課 題 確 立 界 定 研 究 範 圍 及 條 件 相 關 文 獻 資 料 蒐 集 及 整 理 實 驗 室 建 立 實 驗 室 物 理 量 測 facelab 人 員 生 理 值 量 測 期 中 簡 報 資 料 整 理 分 析 實 驗 結 果 及 討 論 期 末 簡 報 繳 交 報 告 書 預 定 進 度 ( 累 積 數 ) 10 % 15 % 25 % 35 % 45 % 55 % 65 % 75 % 85 % 90 % 100 % 說 : 研 究 進 度 以 粗 線 表 示 其 起 訖 日 期 2

第 一 章 緒 論 一 般 將 辦 公 室 方 式 區 分 為 全 面 (General Lighting) 局 部 (Local Lighting) 分 區 全 面 (Localized Lighting) 混 合 (Amalgamative Lighting), 本 研 究 擬 針 對 辦 公 室 內 之 性 能 實 驗 中 心 職 員 在 全 面 人 工 下 進 行 電 腦 操 作, 透 過 10 種 模 凝 實 驗, 求 得 受 測 者 視 覺 疲 勞 度 與 舒 適 度 感 受 評 量, 本 計 畫 限 制 條 件 如 下 : 1. 由 於 實 際 情 況 及 考 慮 經 濟 效 益 原 則 下, 本 研 究 有 關 形 式 方 面, 僅 限 於 直 接 2. 在 使 用 人 工 下, 不 考 慮 由 壁 面 開 口 進 入 之 自 然 光, 僅 以 室 內 人 光 為 研 究 條 件 3. 本 研 究 實 驗 部 分 之 受 測 試 者 為 性 能 實 驗 中 心 職 員, 有 關 研 究 之 結 果 僅 以 表 示 該 群 人 員 對 的 評 估 結 果 3

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 第 三 節 研 究 流 程 與 步 驟 研 究 緣 起 與 目 的 相 關 文 獻 與 標 準 之 收 集 界 定 研 究 範 圍 及 條 件 模 擬 實 驗 室 建 立 實 驗 條 件 確 立 舒 適 度 評 價 尺 度 建 立 燈 具 光 學 性 質 量 測 生 理 反 應 量 測 作 業 面 度 量 測 受 測 者 眼 球 調 校 舒 適 度 問 卷 調 查 背 景 輝 度 量 測 儀 器 訊 號 擷 取 實 驗 結 果 分 析 評 估 提 供 使 用 者 與 設 計 者 之 建 議 結 論 與 建 議 期 末 報 告 圖 1-3.1 研 究 流 程 與 步 驟 4

第 一 章 緒 論 第 四 節 相 關 文 獻 回 顧 文 獻 一 : 黃 竣 道 (2008)," 導 入 TRIZ 方 法 於 個 人 工 作 站 與 局 部 整 合 之 研 究 ", < 碩 士 論 文 > 本 研 究 蒐 集 國 內 外 辦 公 室 規 範 與 辦 公 室 家 具 之 案 例, 並 利 用 TRIZ 法 之 法 則 作 為 整 合 提 案 方 針, 並 建 立 全 尺 度 試 驗, 經 過 36 位 受 測 者 給 予 主 觀 滿 意 度 評 價, 發 現 全 面 330lx 搭 配 局 部 度 170lx 滿 意 程 度 最 佳 辦 公 室 個 人 工 作 站 設 計, 可 採 用 減 少 1/3 的 全 面, 並 用 局 部 來 輔 助 文 獻 二 :Banu Manav(2007)," An experimental study on the appraisal of the visual environment at offices in relation to colour temperature and illuminance"<building and Environment, 42> 辦 公 室 中 色 溫 度 與 度 標 準 影 響 主 觀 評 價, 本 實 驗 研 究 得 知 在 舒 適 度 寬 敞 度 亮 度 及 飽 和 度 等 之 評 價 2000 lx 優 於 500 lx 色 溫 度 在 舒 適 度 與 寬 敞 度 之 評 價 4000 K 優 於 2700 K, 而 2700 K 較 適 於 放 鬆 及 飽 和 之 評 價 另 外, 實 驗 結 果 也 顯 示, 作 業 面 與 背 景 之 輝 度 對 比 是 相 當 重 要 之 因 素, 受 測 者 喜 歡 為 色 溫 度 混 合 之 氣 氛 文 獻 三 :Jin Sook Lee ( 2007 ), "Development of the nomo-graph for evaluation on discomfort glare of windows"<solar ENERGY42> 作 業 面 度 值 分 別 控 制 在 平 均 度 為 200 500 1000 lx, 窗 面 輝 度 控 制 在 23000 15000 8000 5000 3000 cd/m2, 受 測 者 實 驗 時 間 10 秒, 以 問 卷 方 式, 探 討 受 測 者 舒 適 感 眼 睛 恢 復 時 間 輕 鬆 感 等, 藉 由 統 計 與 迴 歸 分 析, 建 立 簡 易 眩 光 評 價 方 法 文 獻 四 : 王 為 江 哲 銘 張 裕 隆 (2003)," 全 般 下 色 溫 變 化 對 心 理 反 應 之 研 究 ",< 中 華 民 國 建 築 學 會 成 果 發 表 會, 第 15 屆 > 5

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 作 業 面 度 值 控 制 在 平 均 度 500lx, 採 用 光 源 為 2700k 4000k 6500k 之 螢 光 燈,30 分 鐘 熄 燈 ( 準 備 階 段 )30 分 鐘 開 燈 實 驗 方 式, 以 語 意 分 析 法 (SD 法 ) 問 卷 方 式, 將 實 驗 者 感 受 程 度 數 值 化, 包 括 涼 爽 感 舒 適 感 輕 鬆 感 亮 感 等 本 實 驗 研 究 得 知 光 源 色 溫 度 4000K 之 予 人 較 舒 適 感 受 6500K 對 提 升 作 業 人 員 覺 醒 度 較 佳 文 獻 五 : 陳 鼎 周 (1998)," 學 校 教 室 直 接 眩 光 評 價 之 研 究 - 以 中 等 學 校 之 普 通 教 室 為 對 象 ",< 碩 士 論 文 > 本 研 究 蒐 集 國 內 外 眩 光 評 價 相 關 研 究, 歸 納 出 直 接 眩 光 特 性, 建 立 10 種 模 擬, 利 用 問 卷 調 查 方 式 對 32 位 學 生 進 行 主 觀 滿 意 度 評 價, 並 藉 由 統 計 與 迴 歸 分 析, 建 立 簡 易 眩 光 評 價 方 程 式, 俾 供 設 計 參 考 6

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 技 術 簡 介 設 計 的 主 要 目 的 位 了 提 供 空 間 使 用 者 適 當 的 光, 以 從 事 各 類 視 覺 性 活 動, 因 此 視 覺 功 效 即 預 設 了 系 統 的 設 計 標 準, 並 藉 以 評 斷 市 府 使 人 視 覺 舒 適 及 改 善 視 覺 品 質 整 個 視 覺 體 系 最 重 要 的 部 份 即 為 眼 睛, 眼 睛 如 何 對 光 作 出 反 應, 期 間 的 互 動 關 係 常 為 設 計 最 基 本 的 考 量 本 章 節 簡 介 影 響 視 覺 績 效 因 子 與 疲 勞 衡 量 技 術 簡 介 等, 分 述 如 下 : 第 一 節 影 響 視 覺 績 效 因 子 一 視 覺 系 統 構 造 : 視 覺 系 統 是 從 事 視 野 內 的 對 象 獲 取 光 線, 透 過 眼 球 所 構 成 的 光 學 系 統 在 視 網 膜 上 形 成 影 像, 並 透 過 光 接 受 器 的 視 網 膜 神 經 細 胞, 將 影 像 光 強 弱 與 顏 色 轉 換 成 生 理 電 信 號, 藉 助 傳 遞 視 覺 信 號 得 視 覺 神 經 系 統, 在 傳 遞 過 程 中 對 信 號 進 行 處 理, 進 而 到 達 中 轉 作 用 外 側 膝 狀 體 處, 對 傳 來 的 視 覺 信 號 再 次 進 行 處 理, 最 後 到 達 大 腦 視 覺 區 域 有 限 區 域, 從 而 可 辨 別 光 量 顏 色 形 狀 與 運 動 [1], 整 個 視 覺 系 統 構 造 如 下 圖 2-1.1 所 示 圖 2-1.1 人 眼 對 光 反 應 示 意 圖 ( 資 料 來 源 : M Richter) 7

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 物 體 表 面 或 透 射 某 些 特 定 光 波, 成 為 視 覺 刺 激 的 來 源 ; 眼 睛 是 這 些 刺 激 的 接 收 器, 能 對 反 射 光 波 產 生 反 應 並 做 成 視 覺 訊 號 ; 這 些 訊 號 傳 遞 至 大 腦 經 過 分 析 釋 意, 以 影 響 觀 者 的 意 識 與 行 為 表 現, 此 三 階 段 構 成 整 個 視 覺 感 知 體 系 人 類 的 視 覺 系 統 主 要 的 感 官 器 官 是 眼 睛 眼 睛 是 接 收 光, 其 構 造 與 相 機 非 常 相 似, 包 括 控 制 進 入 光 量 使 光 折 射 對 焦 及 呈 現 外 部 影 像 等 功 能 如 表 2-1.1 表 2-1.1 眼 睛 功 能 與 相 機 之 類 比 眼 睛 構 件 功 能 相 機 構 件 眼 皮 保 護 眼 睛 鏡 頭 蓋 鞏 膜 眼 白 支 撐 眼 球 機 身 角 膜 保 護 滋 潤 眼 珠 護 鏡 水 晶 體 對 焦 鏡 頭 虹 膜 收 縮 擴 張 瞳 孔 光 圈 瞳 孔 控 制 進 入 光 亮 快 門 視 網 膜 呈 象 底 片 資 料 來 源.. 文 獻 [2] 二 影 響 視 覺 績 效 與 視 覺 疲 勞 因 子 影 響 視 覺 績 效 與 視 覺 疲 勞 的 因 素 可 以 分 成 三 大 類 :(1) 人 員 本 身 的 特 性 (2) 刺 激 源 的 特 性 (3) 光 的 特 性, 分 述 如 下 : ( 一 ) 人 員 本 身 的 特 性 : 1. 年 齡 效 應 : 從 人 出 生 至 年 老, 眼 睛 一 直 持 續 物 理 上 的 變 化.. 嬰 孩 對 亮 的 區 域 或 色 彩 較 能 集 中 注 意 力, 尤 其 喜 歡 閃 爍 及 閃 光 ; 青 少 年 則 偏 好 五 光 十 色 的 情 緒 反 應 與 飽 和 鮮 豔 的 色 彩 影 響 視 覺 差 異 的 因 素 很 多, 特 別 是 經 驗 與 年 齡 個 人 所 累 積 的 經 驗 影 響 觀 看 的 結 果, 因 此 人 們 潛 意 識 左 右 而 做 出 視 覺 判 斷 年 齡 增 長 尤 其 20 歲 以 後 視 覺 系 統 逐 漸 退 化, 則 對 視 覺 功 能 有 負 面 的 影 響, 主 要 的 年 齡 效 應 包 括.. (1) 老 花 眼.. 水 晶 體 的 彈 性 在 40 歲 以 後 開 始 衰 減, 無 法 產 生 觀 看 近 物 所 需 的 鼓 脹 程 度 與 對 焦 能 力, 此 種 狀 況 即 為 老 花 眼 此 外, 水 晶 體 隨 年 齡 加 厚, 不 如 年 8

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 輕 時 來 的 透, 使 光 線 易 散 射 而 無 法 精 確 投 影, 此 額 外 的 散 光, 易 導 致 視 力 模 糊 (2) 角 膜 黃 化.. 超 過 50 歲 後, 隨 著 角 膜 水 晶 體 的 日 趨 黃 化, 影 響 色 彩 視 覺 的 品 質 黃 色 素 過 濾 光 的 進 入, 使 物 體 看 起 來 微 黃, 導 致 藍 色 看 起 來 較 暗 或 一 與 綠 色 混 淆 等 藍 色 變 色 力 的 降 低 (3) 適 應 時 間 增 長.. 老 化 的 眼 睛 無 法 如 年 輕 時 迅 速 般 對 焦 與 適 應 暗, 係 因 對 光 刺 激 的 反 應 程 度 降 低, 處 理 視 覺 資 訊 與 對 暗 適 應 所 需 的 時 間 相 對 增 長 之 故 控 制 光 進 入 眼 睛 的 能 力 亦 減 弱, 因 此 對 眩 光 更 為 敏 感 (4) 視 能 減 退.. 因 網 膜 呈 像 品 質 的 逐 漸 惡 化, 視 覺 神 經 細 胞 數 亦 減 少, 造 成 視 銳 度 及 對 比 敏 感 度 漸 趨 遲 緩 隨 年 齡 增 加 瞳 孔 變 小, 所 能 達 到 是 網 膜 的 光 量 減 少, 無 法 在 低 度 下 觀 看, 因 此 需 要 更 高 的 度 與 亮 度 或 亮 的 眼 色 以 刺 激 反 應 視 覺 主 要 依 靠 對 暗 對 比 的 敏 感, 但 此 對 比 敏 感 度 隨 著 年 齡 增 加 而 減 低, 其 他 如 敏 銳 度 周 邊 視 力 深 度 感 知 及 視 野 大 小 亦 受 年 齡 影 響 研 究 發 現 16~30 歲 的 視 力 表 現 差 異 不 大, 而 超 過 40 歲 相 對 視 力 逐 漸 減 弱, 對 眩 光 的 敏 感 度 與 對 的 需 求 量 漸 增, 尤 以 40~60 歲 最 為 顯 著 Boyce P. R.,1973 如 表 2-1.2 通 常 50 歲 以 上 長 者 需 比 20 歲 年 輕 人 多 至 少 2 倍 的 光 量, 才 能 達 到 與 其 相 等 的 工 作 速 度 與 精 確 性 ; 過 與 不 及 的 度 標 準 不 僅 影 響 工 作 效 率 亦 危 害 視 力 健 康 減 損 對 的 滿 意 度 表 2-1.2 視 覺 的 年 齡 效 應 年 齡 相 對 視 力 % 對 眩 光 敏 感 度 % 20 100 100 30 85 100 40 87 100 50 74 120 60 59 150 70 35 200 資 料 來 源..Blackwell,1979 9

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 2. 個 人 眼 球 屈 光 是 否 異 常 : (1) 近 視.. 近 視 在 視 光 學 上 稱 為 屈 光 不 正 的 狀 態 凡 光 線 進 入 眼 睛, 經 眼 球 各 部 份 彎 曲 與 折 射, 在 視 網 膜 上 形 成 影 像, 這 個 過 程 稱 為 屈 光, 能 夠 正 常 屈 光 準 確 對 焦 的 眼 睛, 沒 有 半 點 近 視, 視 光 學 專 有 名 詞 稱 為 正 視 眼 正 常 的 眼 睛 看 東 西 時, 景 物 反 射 的 光 線 進 入 眼 睛, 經 屈 折 後, 聚 焦 在 視 網 膜 上, 形 成 清 晰 影 像 而 近 視 的 主 要 原 因 為 長 時 間 近 距 離 閱 讀 或 工 作 以 及 不 佳, 使 得 眼 軸 過 長 或 角 膜 弧 度 太 彎, 因 此 光 線 進 入 眼 內, 無 法 在 視 網 膜 上 形 成 焦 點, 而 落 在 視 網 膜 之 前 故 遠 距 離 影 像 變 得 模 糊, 如 同 相 機 沒 有 正 確 對 焦 一 樣 所 以 近 視 的 人 以 凹 球 鏡 矯 正, 凹 球 鏡 使 平 行 光 線 經 過 眼 的 屈 折 後, 形 成 的 焦 點 位 於 視 網 膜 上 圖 2-1.2 近 視 眼 球 示 意 圖 [3] (2) 遠 視.. 遠 視 眼 是 眼 睛 在 調 節 靜 止 的 狀 態 下, 平 行 光 線 經 過 眼 的 屈 折 後 所 成 的 焦 點, 位 於 視 網 膜 的 後 面 眼 睛 不 能 聚 焦 看 近 物, 遠 距 離 看 物 則 清 楚 由 於 眼 球 較 正 常 小, 眼 球 前 後 軸 較 短, 或 角 膜 過 於 扁 平, 或 手 術 後 的 無 晶 體 眼, 均 可 成 為 高 度 遠 視 狀 態 以 凸 球 鏡 矯 正, 凸 球 鏡 使 平 行 光 線 經 過 眼 的 屈 折 後, 形 成 的 焦 點 位 於 視 網 膜 上 10 圖 2-1.3 遠 視 眼 球 示 意 圖 [3]

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 (3) 色 盲.. 色 盲 是 對 顏 色 的 視 覺 缺 陷 色 盲 的 人 很 少 自 己 察 覺 自 己 的 眼 睛 和 別 人 不 一 樣, 直 到 有 人 指 出 他 們 患 有 色 盲, 他 們 才 知 道 眼 睛 有 問 題 人 類 的 眼 睛 網 膜 上 有 三 種 錐 狀 細 胞 : 分 別 為 吸 收 藍 色 波 長 綠 色 波 長 紅 色 波 長 錐 狀 細 胞, 如 果 任 何 一 種 或 兩 種, 甚 至 三 種 之 錐 狀 細 胞 功 能 變 差 或 失 去 功 能, 則 產 生 不 同 之 色 盲 紅 色 盲 綠 色 盲 及 藍 色 盲 為 不 完 全 色 盲, 前 兩 者 為 遺 傳, 藍 色 盲 為 自 體 顯 性 遺 傳 病 真 正 完 全 色 盲 的 人 很 少, 這 種 人 的 世 界 皆 為 白 色 灰 色 或 黑 色, 就 像 黑 白 片 以 下 為 三 種 不 同 典 型 的 色 盲 : a. 紅 色 盲 不 能 分 辨 紅 色 和 綠 色 b. 藍 色 盲 則 不 能 分 辨 藍 色 和 黃 色 c. 綠 色 盲 不 能 看 見 光 譜 中 的 綠 色 波 長 (4) 散 光.. 當 眼 睛 前 表 面 的 角 膜, 或 水 晶 体 的 表 面 弧 度, 其 形 狀 不 規 則 時, 這 一 些 不 均 勻 的 弧 度 就 是 造 成 視 覺 散 光 的 主 要 原 因 此 一 不 規 則 的 形 狀 會 阻 礙 射 入 眼 中 的 光 線 適 當 的 聚 焦 於 眼 底 的 視 網 膜 上, 造 成 視 覺 也 許 會 在 任 何 的 距 離 上 都 是 模 糊 的 有 深 度 散 光 的 人 們, 其 視 覺 通 常 都 是 模 糊 或 扭 曲 的, 一 般 中 等 散 光 的 人 們 則 可 能 會 有 頭 痛 的 情 況, 也 可 能 會 有 眼 睛 疲 勞 的 情 況, 或 在 某 些 距 離 以 外 會 有 視 覺 模 糊 的 情 況 幾 乎 所 有 程 度 的 散 光 皆 能 以 適 當 的 眼 鏡 來 矯 正, 使 用 屈 光 手 術 的 矯 正 也 是 一 種 矯 正 的 方 法 圖 2-1.4 散 光 眼 球 示 意 圖 [3] 11

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 (5) 不 等 視.. 兩 眼 折 射 力 不 相 同, 影 像 焦 點 不 能 同 時 聚 焦 在 兩 眼 網 膜 上, 稱 為 不 等 視, 度 數 較 高 的 一 眼 影 像 較 不 清 楚, 容 易 造 成 弱 視 或 斜 視, 戴 上 完 全 矯 正 的 度 數 的 眼 鏡, 仍 然 不 能 有 正 常 的 視 力 者, 需 要 進 一 步 的 遮 眼 治 療 若 當 兩 眼 的 物 像 相 差 太 大 時, 視 覺 的 中 樞 無 法 產 生 融 像, 就 造 成 複 視 現 象, 患 者 常 會 有 疲 倦 噁 心 頭 痛 等 現 象 圖 2-1.5 左 右 眼 不 等 視 眼 球 示 意 圖 [3] (6) 斜 視.. 正 常 人 的 兩 眼 視 物 應 是 正 而 平 行 的, 即 物 體 的 影 像 分 別 落 在 兩 眼 視 網 膜 的 黃 斑 中 心 凹 上, 再 經 過 大 腦 的 融 像 能 力, 才 能 合 而 為 一 斜 視 的 人 因 為 眼 位 不 正, 物 體 影 像 則 落 在 中 心 凹 以 外 的 位 置, 如 此 視 物 就 會 出 現 複 視 情 形 ; 或 是 一 眼 影 像 受 到 抑 制, 喪 失 兩 眼 之 單 一 視 機 能 與 立 體 感 而 造 成 弱 視 斜 視 的 原 因 包 括 : a. 中 樞 神 經 系 統 支 配 不 當 : 見 於 大 多 數 的 斜 視 病 人, 其 外 眼 肌 與 眼 球 本 身 找 不 到 解 剖 學 上 的 異 常 b. 眼 內 發 生 器 質 上 的 病 變 : 如 外 傷 出 血 腫 瘤 等 情 形, 也 會 導 致 一 眼 視 力 下 降, 而 發 生 斜 視 (7) 弱 視.. 視 力 不 良, 經 過 眼 科 詳 細 檢 查, 既 找 不 出 眼 睛 器 官 上 的 變 化, 也 無 法 用 眼 鏡 矯 正 視 力 稱 為 弱 視, 造 成 弱 視 的 因 素 包 括 : 斜 視 屈 光 異 常 ( 高 度 近 視 遠 視, 不 等 視 或 散 光 等 ) 眼 內 介 質 渾 濁 ( 白 內 障 角 膜 白 斑 等 ) (8) 青 光 眼.. 青 光 眼 主 要 是 由 於 眼 球 內 壓 力 ( 眼 壓 ) 上 升 而 引 起 的 位 於 眼 的 前 12

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 方 是 前 房, 有 一 種 清 澈 的 分 泌 液 ( 眼 房 水 ) 不 停 的 流 入, 再 經 由 前 房 角 的 海 綿 狀 濾 簾 流 出, 假 若 眼 房 水 的 流 動 遇 上 阻 塞, 眼 壓 會 上 升, 可 能 會 導 致 視 神 經 永 久 性 的 破 壞 青 光 眼 在 初 期 是 沒 有 病 徵 的, 一 般 到 晚 期 才 可 診 斷 出 來 病 發 初 期, 視 力 仍 維 持 正 常, 眼 睛 不 紅 不 痛 如 青 光 眼 得 不 到 治 療, 患 者 能 看 到 正 前 中 央 的 景 物, 但 看 不 見 視 野 兩 旁 的 景 物 假 若 再 沒 有 接 受 適 當 的 治 療, 及 至 晚 期, 病 者 看 到 的 景 像 範 圍 恰 似 從 隧 道 看 出 去, 久 而 久 之, 剩 下 來 的 中 央 視 力 也 會 失 掉, 直 至 完 全 失 2-1.6 嚴 重 青 光 眼 視 覺 示 意 圖 [3] (9) 飛 蚊 症 飛 蚊 症 是 指 眼 睛 內 有 小 型 半 透 或 霧 狀 斑 點, 落 入 視 線 後 有 如 飛 點 在 眼 前 這 些 斑 點 也 可 能 伴 隨 有 閃 光 幻 覺 一 起 出 現 主 要 造 成 原 因 為 眼 睛 內 部 是 由 一 種 稱 為 玻 璃 質 的 透 膠 狀 流 體 所 組 成 有 時 候, 小 片 的 蛋 白 質 或 其 他 物 質 在 出 生 前, 眼 睛 成 形 時 就 留 滯 於 玻 璃 質 內, 形 成 了 斑 點 如 果 有 閃 光 幻 覺 而 斑 點 變 得 更 為 顯, 則 有 可 能 是 膠 狀 玻 璃 質 收 縮 而 拉 扯 視 網 膜 所 致 這 種 牽 引 動 作 刺 激 了 視 網 膜 的 視 覺 感 知 細 胞, 因 而 使 大 腦 誤 認 有 光 線 閃 爍 13

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 ( 二 ) 刺 激 源 的 特 性 : 眼 睛 是 人 類 接 收 外 界 資 訊 最 主 要 的 感 官 方 式 之 一, 有 80% 的 外 界 訊 息 需 要 靠 雙 眼 的 視 覺 來 獲 取, 隨 著 不 同, 行 為 模 式 不 同, 視 覺 感 受 程 度 亦 有 差 異, 以 下 僅 整 理 與 辦 公 室 較 相 關 視 覺 運 用 模 式 供 參 1. 印 刷 文 字 閱 讀 : 日 常 生 活 中 的 文 數 字 表 示 大 多 數 為 印 刷 式 樣, 除 了 兼 具 美 學 價 值 以 外, 還 要 能 合 乎 能 見 度 能 辨 度 能 解 度 三 項 印 刷 文 字 品 質 ; 但 在 下 列 4 種 情 況 下 就 需 要 更 加 講 究 適 當 的 印 刷 文 字 品 質 [4] (1) 觀 看 條 件 不 佳, 如 不 足 (2) 相 當 重 要 或 危 急 性 的 訊 息, 如 緊 急 標 示 (3) 遠 距 離 觀 看 (4) 使 用 者 視 力 不 良 閱 讀 時 適 當 行 長 字 體 比 例 字 型 可 使 讀 者 放 鬆 心 情 及 集 中 精 神 於 字 的 內 容, 相 關 研 究 歸 納 如 下 : (1) 每 行 字 數 : 每 行 排 字 在 10 字 以 下 時 移 行 太 快, 每 行 在 字 數 45 字 以 上 因 視 線 流 動 緩 慢 影 響, 亦 造 成 混 淆, 故 中 文 字 建 議 每 行 字 數 15~30 為 宜 (2) 文 字 粗 高 比 : 在 良 好 的 情 況 下, 印 刷 品 的 粗 高 比 宜 為 : 白 底 黑 字, 1:6 ~ 1:8 ; 黑 底 白 字 :1:8 ~ 1:10; 而 在 水 準 或 背 景 對 比 較 差 時, 宜 使 用 粗 高 比 較 低 ( 如 :1:5) 的 粗 字 體 (3) 字 型 : 英 文 字 母 避 免 皆 為 大 寫, 否 則 會 降 低 能 辨 度 2. 視 覺 顯 示 介 面 (Visual Display Terminal,VDT) 閱 讀 : 近 年 來, 隨 著 科 技 進 步, 電 子 媒 體 蓬 勃 發 展, 顯 示 和 傳 遞 知 識 的 工 具 呈 現 多 樣 化, 對 閱 讀 習 慣 也 造 成 很 大 轉 變, 與 傳 統 最 大 不 同 是 大 量 資 料 顯 示 在 VDT 上, 而 非 印 刷 品 除 了 螢 幕 顯 示 文 字 行 長 字 體 比 例 字 型 等 會 影 響 視 覺 績 效 外, 其 他 包 括 VDT 畫 面 呈 現 方 式 亮 度 對 比 極 性 (Polarity) 色 彩 組 合 均 會 14

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 影 響 視 覺 績 效, 歸 納 如 下 : (1)VDT 畫 面 呈 現 方 式 : 一 般 VDT 影 像 呈 現 方 式 包 括 : 前 導 式 動 態 資 訊 (Leading) 快 速 連 續 呈 現 式 (Rapid Serial Visual Presentation, RSVP) 捲 動 式 動 態 資 訊 (Scrolling) 前 導 式 動 態 資 訊 是 指 一 串 文 字 資 訊 由 右 至 左 連 續 呈 現, 而 快 速 連 續 呈 現 式 是 指 持 續 一 段 時 間 來 呈 現 完 整 或 部 分 句 子, 至 於 捲 動 式 動 態 資 訊 則 是 指 資 訊 一 句 一 句 由 下 往 上 捲 動 柳 捃 怡 (2004)[5] 探 討 捲 動 式 動 態 資 訊 對 使 用 者 的 視 覺 績 效 與 視 覺 疲 勞 之 影 響, 其 實 驗 因 子 有 閱 讀 速 度 (600 字 / 分 鐘 1000 字 / 分 鐘 及 2000 字 / 分 鐘 ), 要 求 受 測 者 在 中 文 資 訊 中 搜 尋 特 定 的 目 標 字 結 果 發 現 在 捲 動 式 動 態 資 訊 下, 閱 讀 速 度 下 對 視 覺 績 效 有 影 響, 對 視 覺 疲 勞 沒 有 影 響, 而 且 閱 讀 速 度 為 600 字 / 分 鐘 時 的 視 覺 績 效 最 好, 其 次 是 1000 字 / 分 鐘, 閱 讀 速 度 為 2000 字 / 分 鐘 時 的 視 覺 績 效 最 差 (2) 亮 度 對 比 亮 度 對 比 是 ㄧ 個 影 響 VDT 視 覺 績 效 的 重 要 因 素,ㄧ 般 常 用 亮 度 對 比 公 式 評 估 (Sanders and McCrmic,1993) C=(Lmax-Lmin)/Lmax 式 中 C: 亮 度 對 比 Lmax: 較 亮 區 域 的 亮 度 Lmin: 較 暗 區 域 的 亮 度 ANSI/HFS 100(1988)[6] 建 議 亮 度 對 比 應 大 於 3:1, 可 得 到 較 佳 的 視 覺 績 效, 謝 光 進 (2000)[7] 研 究 顯 示 亮 度 對 比 增 加, 文 字 辨 識 正 確 率 愈 高, 但 亮 度 對 比 超 過 2/3 以 後, 辦 識 速 度 平 穩 下 來 (3) 極 性 (Polarity) 極 性 亦 是 ㄧ 個 影 響 VDT 視 覺 績 效 與 主 觀 偏 好 的 重 要 因 素, 極 性 定 義 : 影 像 以 亮 底 暗 字 呈 現 者, 稱 為 陽 性 呈 現 (positive presentation); 相 反 的 以 暗 底 亮 字 呈 現 者, 有 關 極 性 研 究 發 現, 可 15

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 謂 眾 說 紛 紜, 某 些 研 究 調 查 顯 示, 極 性 對 VDT 的 績 效 無 影 響, 但 又 有 一 些 研 究 顯 示, 可 以 藉 由 陽 性 呈 現 的 方 式 來 改 善 作 業 績 效 謝 光 進 (2000)[7] 研 究 顯 示 極 性 對 文 字 辨 識 的 影 響 不 顯 著 (4) 色 彩 組 合 [7] 色 彩 可 以 有 效 增 加 使 用 者 與 電 腦 間 的 溝 通, 同 時 亦 是 影 響 作 業 績 效 主 要 因 素 之 ㄧ Santucci(1982) 藍 字 背 景 呈 現 白 色 文 件 將 產 生 最 佳 易 讀 性,Mahnke(1987) 提 到 在 黑 色 背 景 上, 使 用 紅 字 與 藍 字, 顯 著 產 生 較 低 的 閱 讀 績 效 與 不 適 性, 最 壞 情 況 為 藍 底 紅 字 紅 底 藍 字 黑 底 紅 字 黑 底 藍 字 ANSI/HFS 100(1988)[6] 建 議 以 CIE 的 均 勻 色 彩 空 間 1976 CIE UCS(L u v ) 作 為 顏 色 區 辦, 但 此 ㄧ 公 式 較 不 適 用 作 為 作 業 績 效, 所 以 另 建 議 使 用 Lippert(1986) 所 提 出 顏 色 差 異 值 ΔE(CIE Y u v ), 來 決 定 顏 色 文 字 顯 示 的 易 讀 性 Lippert(1986) 認 為 當 色 差 低 於 100 時, 色 差 值 越 低 辨 識 反 應 時 間 越 長 ; 而 若 色 差 大 於 100 以 上 時, 辨 識 反 應 時 間 與 色 差 值 的 關 係 不 顯 著 其 色 差 公 式 如 下 : 式 中 u'= 4X/(X+15Y+3Z )=4x/(-2x+12y+3) v'= 9Y/(X+15Y+3Z)= 9y/(-2x+12y+3) YM = 目 標 或 背 景 中 較 亮 的 亮 度 值 ΔY = 目 標 與 背 景 的 亮 度 差 Δu = 目 標 與 背 景 u 座 標 值 的 差 Δv = 目 標 與 背 景 v ' 座 標 值 的 差 16

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 ( 三 ) 光 特 性 : 1937 年 Luckiesh 和 Moss 研 究 顯 示 從 10 lx 增 加 到 1000 lx, 視 覺 敏 銳 度 從 100% 增 加 到 170%, 在 對 比 敏 感 度 也 從 100% 增 加 到 450%, 眨 眼 頻 率 也 因 為 增 加 而 下 降 這 樣 的 結 果 可 以 解 釋 與 視 覺 績 效 是 有 相 關 的, 良 好 的 應 該 具 備 性 能 舒 適 氣 氛 和 作 業 效 率 等 基 本 需 求, 讓 使 用 者 産 生 健 康 安 全 的 感 覺, 以 下 整 理 相 關 評 估 因 子, 俾 供 參 考 : 1. 度 (Illuminance): 單 位 勒 克 司 (Lux, 代 號 lx), 物 體 或 被 面 上, 被 光 源 射 所 呈 現 的 光 亮 程 度, 稱 為 度 一 般 來 說, 要 求 事 物 看 得 越 清 楚, 越 需 要 有 高 的 度 要 使 度 之 質 越 好, 則 度 要 求 越 高 雖 然 度 之 強 度 是 視 覺 之 基 本 條 件, 但 並 非 意 味 著 強 度 愈 大, 對 視 覺 愈 有 利 強 度 增 加 視 覺 靈 敏 度 也 增 加, 強 度 低 靈 敏 度 也 低, 但 強 度 高 到 某 種 程 度 時, 視 力 即 停 止 增 進, 而 低 於 某 一 限 度 時, 視 力 亦 會 呈 緩 慢 減 退 我 國 國 家 標 準 總 號 12112 即 訂 有 度 標 準, 適 用 範 圍 包 括 辦 公 室 工 廠 學 校 醫 院 等 凡 28 種 建 築 或 場 所, 如 表 2-1.3 所 示, 列 出 辦 公 建 築 物 或 場 所 內 部 各 空 間 的 一 般 及 作 業 區 的 局 部 美 國 加 州 柏 克 萊 大 學 勞 倫 斯 實 驗 室 根 據 北 美 14 個 國 家 提 出 之 基 本 度 建 議 如 辦 公 室 ( Office ) 之 桌 面 ( Desk ) 度 為 300~750 lux, 如 圖 2-1.7 所 示 [8] CIES008-2001 ISO8995-2002, 除 了 訂 定 度 標 準 外, 亦 將 UGR 眩 光 指 標 Ra 演 色 性 納 入, 適 用 範 圍 包 括 辦 公 室 等 31 種 建 築 或 場 所, 如 表 2-1.4 所 示 17

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 表 2-1.3 辦 公 室 度 標 準 (CNS) 場 所 (1) 作 業 2000 1500 1000 750 500 300 200 150 100 75 50 30 辦 公 室 (a)(2), 營 業 所, 設 計 室, 製 圖 室, 正 門 大 廳 ( 日 間 )(3) 禮 堂, 會 客 室, 大 廳, 餐 廳, 廚 房, 娛 樂 室 休 息 室, 警 衛 室, 電 梯 走 道 辦 公 室 (b), 主 管 室, 會 議 室, 印 刷 室, 總 機 室, 電 子 計 算 機 室, 控 制 室, 診 療 室 電 器 機 械 室 之 配 電 盤 及 計 器 盤 服 務 台 書 庫, 會 客 室, 電 器 室 教 室, 機 械 室, 電 梯 雜 物 室 飲 茶 堂, 休 息 室, 值 夜 室, 更 衣 室, 倉 庫, 入 口 ( 靠 車 處 ) 安 全 梯 盥 洗 室, 茶 水 間, 浴 室 走 廊, 樓 梯, 廁 所 設 計 製 圖 打 字 計 算 打 卡 18

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 圖 2-1.7 克 萊 大 學 勞 倫 斯 實 驗 室 提 出 之 基 本 度 建 議 表 2-1.4 室 內 標 準 (ISO 8995-2002) 工 作 場 所 ( 辦 公 室 ) E m (lx) UGR L Ra 列 印 及 影 印 區 300 19 80 書 寫 作 業 區 500 19 80 精 密 繪 圖 750 16 80 CAD 繪 圖 500 19 80 會 議 室 500 19 80 服 務 台 300 22 80 檔 案 室 200 25 80 19

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 表 2-1.4 室 內 標 準 (ISO 8995-2002) 工 作 場 所 ( 一 般 住 宅 ) E m (lx) UGR L Ra 入 口 大 廳 100 22 60 交 誼 廳 200 22 80 迴 廊 100 28 40 電 梯 內 樓 梯 150 25 40 餐 廳 福 利 社 200 22 80 盥 洗 室 廁 所 200 25 80 休 息 室 100 22 80 病 房 500 19 80 醫 院 診 療 室 500 16 90 設 備 室 200 25 60 總 機 室 500 19 80 儲 藏 室 100 25 60 控 制 室 150 22 60 2. 輝 度 (Luminance): 用 來 評 估 光 源 或 發 光 體 的 光 亮 程 度, 簡 單 來 說, 輝 度 是 用 來 評 估 發 光 體 對 眼 睛 的 刺 激 程 度 輝 度 係 指 光 源 體 在 某 方 向 上, 每 單 位 投 影 面 積 所 發 出 的 光 度 單 位 為 cd/m 2 或 nt 室 內 度 分 佈, 若 只 將 視 覺 對 象 得 很 亮, 而 周 圍 空 間 全 體 很 暗 時, 當 眼 睛 四 圍 視 時 易 產 生 視 覺 疲 勞, 相 反 的, 如 與 注 視 對 象 相 比, 周 圍 過 亮 時, 則 難 以 集 中 精 神 工 作, 因 此 必 須 保 持 整 個 空 間 的 亮 度 合 適 3. 均 齊 度 (Uniformity): 如 果 在 工 作 上 存 在 度 極 不 相 同 的 表 面, 則 眼 睛 從 一 個 表 面 轉 移 到 另 一 個 表 面 時 要 發 生 適 應 過 程, 在 適 應 過 程 中, 眼 的 視 覺 能 力 是 要 降 低 的 20

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 適 應 需 要 一 定 的 時 間, 如 果 經 常 交 替 適 應, 整 個 的 視 力 工 作 就 發 生 困 難, 導 致 視 覺 的 疲 勞, 因 此 良 好 的 應 要 求 度 分 佈 均 勻, 度 均 齊 度 可 用 工 作 面 上 的 最 低 均 齊 度 及 平 均 均 齊 度 來 表 示 一 般 全 面 平 均 均 齊 度 建 議 在 0.5 以 上,ISO8995-2002 建 議 如 表 2-1.5 所 示 表 2-1.5 均 齊 度 建 議 值 (ISO 8995) 工 作 面 度 值 (lux) 周 圍 度 值 (lux) 750 500 500 300 300 200 200 與 工 作 面 度 值 相 同 4. 演 色 性 (Color Rendering): 物 體 色 隨 著 不 同 條 件 而 變 化, 物 體 在 待 測 光 源 下 的 顏 色 同 它 在 參 光 源 下 的 顏 色 相 比 的 符 合 程 度, 定 義 為 待 測 光 源 的 演 色 性 參 光 源 是 人 們 相 信 它 能 呈 現 出 物 體 真 實 顏 色 的 光 源 一 般 公 認 為 中 午 的 日 光 是 理 想 的 參 光 源 實 際 上, 日 光 的 光 譜 組 成 在 一 天 中 有 很 大 的 變 化, 但 是 這 種 大 幅 度 的 變 化 被 人 眼 的 顏 色 適 應 補 償 了, 所 以, 覺 察 不 到 物 體 顏 色 的 相 應 變 化 因 此, 以 日 光 做 為 評 定 人 工 光 源 演 色 性 的 參 光 源 是 合 理 的, 其 前 提 條 件 是 兩 者 的 色 溫 要 接 近 演 色 數 值 的 最 大 值 定 為 100 一 般 認 為 :Ra=100~80, 演 色 性 優 良 ; Ra=79~50, 演 色 性 一 般 ;Ra<50, 演 色 性 較 差 目 前 CIE13.3-1995 標 準 定 義 平 均 演 色 指 數 (Average Color Rendering Index, CRI ) 系 統 作 為 評 量 指 標 該 系 統 以 8 種 彩 度 中 等 的 標 準 色 樣 來 檢 驗, 如 圖 2-1.8 所 示 比 較 在 測 試 光 源 下 與 在 同 色 溫 的 基 準 光 源 下 此 8 色 的 偏 離 (deviation) 程 度, 以 測 量 該 光 源 的 演 色 指 數, 取 平 均 偏 21

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 差 值, 計 算 方 式 如 下 : 1 Ra = 8 8 i= 1 R 1 8 i = (100-4.6ΔE i ) 8 i= 1 (2-2) 2 2 2 [( ΔL) + ( Δa) + ( Δ ] Δ E i = b) L = 116 f(y/y a = 500 b = 200 n ) -16 [ f(x/x ) - f(y/y )] n [ f(y/y ) - f(z/z )] n n n 1/3 3 n ) = (X/X n ) if(x/x n ) (24/116) f(x/x > f(x/x 3 n ) = (841/108) (X/X n ) + 16/116 if(x/x n ) (24/116) 1/3 3 n ) = (Y/Yn ) if(y/yn ) (24/116) f(y/y > f(y/y f(z/z 3 n ) = (841/108) (Y/Yn ) + 16/116 if(y/yn ) (24/116) 3 n ) = (841/108) (Z/Zn ) + 16/116 if(z/zn ) (24/116) 1/3 3 n ) = (Z/Zn ) if(z/zn ) (24/116) f(z/z > X Y Z: 測 試 物 體 反 射 光 源 之 三 刺 激 值 Xn Yn Zn: 標 準 色 板 反 射 光 源 之 三 刺 激 值 灰 紅 色 暗 灰 黃 黃 綠 色 中 黃 綠 亮 藍 綠 亮 藍 色 亮 紫 色 亮 紅 紫 22

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 相 對 頻 譜 反 射 率 0.6 0.4 0.2 CIE reference 1 CIE reference 2 CIE reference 3 CIE reference 4 3 1 2 4 0 300 400 500 600 700 800 900 CIE reference 8 CIE reference 7 CIE reference 6 CIE reference 5 相 對 頻 譜 反 射 率 0.8 0.6 0.4 0.2 8 7 6 5 0 300 400 500 600 700 800 900 圖 2-1.8 8 種 彩 度 中 等 的 標 準 色 樣 [ 本 研 究 繪 製 ] 23

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 5. 色 溫 (Color Temperature): 在 應 用 領 域 常 用 色 溫 定 量 描 述 光 源 的 色 表, 當 一 個 光 源 的 顏 色 與 黑 體 ( 完 全 輻 射 體 ) 在 某 一 溫 度 時 發 出 的 光 色 相 同 時, 黑 體 的 溫 度 就 會 稱 為 該 光 源 的 色 溫, 單 位 為 K 黑 體 為 既 不 反 射 也 不 透 射, 能 把 投 射 到 它 上 面 的 輻 射 全 部 吸 收 的 物 體 將 黑 體 加 熱 到 高 溫 時 便 產 生 輻 射, 黑 體 輻 射 的 光 譜 功 率 分 佈 完 全 取 決 於 它 的 溫 度, 在 800 K 的 溫 度 下, 黑 體 輻 射 呈 紅 色,3000 K 呈 黃 白 色, 5000 K 左 右 呈 白 色, 在 8000 K 呈 淡 藍 色 熱 輻 射 光 源 如 白 熾 燈, 其 光 譜 功 率 分 佈 與 黑 體 輻 射 非 常 接 近, 都 是 連 續 光 譜 因 此, 色 溫 能 恰 當 地 表 示 熱 輻 射 光 源 的 顏 色 對 於 非 熱 輻 射 光 源, 如 螢 光 燈 水 銀 燈, 它 們 的 光 功 率 分 佈 形 成, 與 黑 體 輻 射 相 差 甚 大 因 此, 用 與 某 一 溫 度 黑 體 輻 射 最 接 近 的 顏 色 來 近 似 確 定 這 類 光 源 的 色 溫, 稱 為 相 對 色 溫 一 般 而 言,3,300 K 的 色 溫 給 人 溫 暖 的 感 覺, 適 合 用 在 家 庭 ;5,000 K 以 上 的 色 溫 給 人 清 涼 的 感 覺, 非 常 適 合 用 在 辦 公 室, 讓 上 班 的 人 都 很 有 精 神 表 2-1.6 各 種 光 源 色 溫 度 光 源 色 溫 北 方 晴 空 8000~8500 K 陰 天 6500~7500 K 夏 日 正 午 陽 光 5500 K 複 金 屬 燈 4000~4600 K 下 午 陽 光 4000 K 冷 色 螢 光 燈 4000~5000 K 水 銀 燈 3750~3450 K 暖 色 螢 光 燈 2500~3000 K 鹵 素 燈 3000 K 鎢 絲 燈 2700 K 高 壓 鈉 燈 1950~2250 K 蠟 燭 2000 K 24

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 當 的 光 色 改 變 時, 反 映 於 兩 眼 視 野 內 所 接 受 到 的 光 色 刺 激 也 會 跟 著 產 生 變 化 然 而, 人 眼 具 有 一 種 稱 為 色 適 應 (chromatic adaptation) 的 機 制, 當 習 慣 了 某 種 顏 色 之 後, 會 開 始 漸 漸 把 所 習 慣 的 顏 色 刺 激 視 為 白 色, 而 調 整 兩 眼 所 接 收 到 的 刺 激, 國 內 外 相 關 研 究 相 當 多, 例 如 謝 燁 (2009)[9] 研 究 受 測 者 紙 本 閱 讀 行 為, 探 討 人 員 對 紅 藍 綠 2800K 5200K 13850K 等 6 種 光 色 之 色 適 應, 研 究 結 果 發 現,5200K 下 的 色 適 應 狀 態 最 為 穩 定, 其 次 是 2800K 13850K 與 藍 色 光, 而 綠 色 光 與 紅 色 光 下 的 色 適 應 狀 態 最 為 不 穩 定, 換 言 之, 綠 色 光 與 紅 色 光 對 於 閱 讀 行 為 最 容 易 產 生 妨 礙, 對 於 應 用 在 室 內 閱 讀 行 為 空 間 方 面 較 為 不 利 王 為 (2007)[10] 利 用 良 導 絡 量 測 系 統 量 測 人 體 整 體 的 生 理 反 應, 結 果 發 現 在 一 般 度 (500Lux) 狀 態 下, 一 般 色 溫 度 (4000K) 對 人 體 經 絡 幾 乎 不 產 生 影 響, 而 高 色 溫 度 (6500K) 較 易 影 響 心 包 經 及 心 經 ; 而 在 高 度 (2000Lux) 狀 態 下, 無 論 何 種 色 溫 度, 以 心 包 經 膀 胱 經 與 脾 經 較 易 受 到 影 響 馮 文 陽 (2007)[11] 研 究 中 探 討 紅 色 藍 色 綠 色 和 白 色 的 燈 光 顏 色, 分 別 在 不 同 度 條 件 下, 對 人 員 視 覺 績 效 與 視 覺 疲 勞 之 影 響 結 果 發 現 燈 光 顏 色 對 視 力 變 化 有 顯 著 影 響, 度 對 目 標 辨 識 速 度 有 顯 著 影 響 25

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 6. 眩 光 (Glare)[12]: 當 光 源 與 的 配 合 不 當 時, 往 往 會 造 成 視 覺 範 圍 內 的 景 物 看 不 清 楚, 而 此 種 現 象 是 因 為 視 覺 範 圍 內 有 比 景 物 亮 度 還 高 的 光 源 存 在 所 造 成, 此 種 強 光 則 稱 之 為 眩 光 而 眩 光 主 要 造 成 的 生 理 反 應 主 要 有 以 下 三 點 : (1) 由 於 受 到 高 亮 度 的 刺 激, 使 得 瞳 孔 縮 小 (2) 由 於 角 膜 或 水 晶 體 產 生 光 的 散 射, 因 而 在 眼 睛 內 形 成 光 幕 (3) 由 於 視 網 膜 受 到 高 亮 度 的 刺 激, 使 的 適 應 狀 態 因 此 破 壞 ( 一 ) 眩 光 的 種 類 : 眩 光 的 種 類 一 般 可 分 為 三 類, 分 別 為 直 接 眩 光 反 射 眩 光 以 及 背 景 對 比 眩 光, 其 個 別 之 意 義 分 述 如 下.. (1) 直 接 眩 光 : 直 接 眩 光 是 眼 睛 直 視 光 源 所 形 成 若 於 眼 睛 水 平 線 上 下 各 30 左 右 兩 側 各 75 的 視 覺 範 圍 內 有 高 輝 度 光 源 存 在, 即 有 可 能 對 眼 睛 形 成 直 接 眩 光 如 圖 2-1.9 光 線 a b 所 示, 對 於 站 立 者 而 言, 上 方 兩 個 裸 露 光 源 所 發 出 的 光 線, 皆 有 可 能 直 接 進 入 視 線 範 圍 而 形 成 直 接 眩 光 (2) 反 射 眩 光 : 反 射 眩 光 係 光 源 經 由 反 射 所 形 成 高 輝 度 光 源 所 發 出 之 光 線, 經 由 鏡 面 或 光 滑 表 面 的 反 射 而 進 入 視 覺 範 圍 內, 導 致 眼 睛 無 法 清 楚 辨 識 景 物 如 圖 2-1.9 光 線 c 所 示, 光 源 發 出 之 光 線 經 由 桌 面 反 射 後 直 接 進 入 視 線 範 圍 成 為 反 射 眩 光 ; 而 光 線 d 則 成 為 良 好 的 光 線 反 射, 有 助 於 桌 面 工 作 進 行 (3) 背 景 眩 光 : 背 景 眩 光 係 當 主 體 較 暗 而 背 景 太 亮 時 所 形 成 眼 睛 所 注 視 之 目 標 物, 其 背 後 存 有 高 輝 度 光 源, 使 得 目 標 物 相 對 於 較 黑 暗, 以 致 於 眼 睛 看 不 清 楚 目 標 物 如 圖 2-1.9 光 線 c 所 示, 觀 測 者 面 對 站 立 者 時, 由 於 立 者 後 面 具 有 強 烈 的 太 陽 光 線, 使 其 相 對 較 暗, 故 對 於 觀 測 者 而 言 及 形 成 背 景 眩 光 26

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 圖 2-1.9 眩 光 示 意 圖 [12] 若 由 眩 光 引 起 的 視 覺 效 應 來 區 分 眩 光 的 種 類, 則 可 分 為 三 類, 分 別 為 失 能 眩 光 不 舒 適 眩 光 與 目 盲 眩 光, 其 個 別 之 意 義 分 述 如 下.. (1) 失 能 眩 光 (disability glare) 視 覺 能 力 降 低, 使 得 眼 睛 辨 別 事 物 能 力 變 差 的 眩 光 (2) 不 舒 適 眩 光 (discomfort glare) 令 人 眼 睛 產 生 不 舒 服 感 覺 的 眩 光, 未 必 會 干 擾 視 覺 能 力 (3) 目 盲 眩 光 (blinding glare) 強 烈 眩 光 移 開 一 段 時 間 後 仍 無 法 看 到 任 何 東 西 通 常 在 室 內 中 較 重 視 不 舒 適 眩 光 的 防 治, 若 不 舒 適 眩 光 控 制 得 宜, 失 能 眩 光 也 就 同 時 得 以 解 決 造 就 眩 光 的 原 因 眾 多, 一 般 由 光 源 所 引 起 的 眩 光 大 致 可 分 為 下 列 五 種 原 因 : (1) 眼 睛 所 能 適 應 之 光 輝 度 愈 低 (2) 光 源 的 輝 度 愈 高 (3) 光 源 愈 接 近 視 線 附 近 27

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 (4) 光 源 所 形 成 之 發 光 面 積 愈 大 (5) 光 源 數 目 愈 多 更 能 顯 著 不 舒 適 眩 光 可 以 以 下 式 表 示 : a b Ls W G = c L f( θ ) f (2-3) 其 中 G: 眩 光 指 數 W: 光 源 對 觀 測 者 眼 睛 所 形 成 的 立 體 角 a b c: 係 數 f(θ): 位 置 指 數 ( 二 ) 不 舒 適 眩 光 的 評 估 方 法 : 國 際 間 針 對 眩 光 提 出 若 干 量 化 評 估 方 法, 其 中 較 具 代 表 性 的 方 法 為 下 列 幾 項, 分 述 如 下 : (1) 英 國 學 會 眩 光 指 數 法 (BGI 法 ): 英 國 學 會 於 1961 年 發 表 此 法, 若 以 眩 光 指 數 GI 來 評 估 不 舒 適 眩 光 之 程 度, 須 先 使 用 式 (2-4) 計 算 出 燈 具 所 產 生 之 眩 光 量 G, 接 著 使 用 式 (2-6) 將 眩 光 量 轉 換 為 眩 光 指 數 GI, 其 計 算 方 式 如 下 : G = n G i i= 1 其 中 n: 燈 具 數 目 1.6 Ls W G i = K L P b 0.8 1.6 (2-4) (2-5) 式 中 K: 係 數, 當 輝 度 使 用 單 位 為 cd/m 2 時, 其 值 等 於 0.478 Ls: 光 源 在 觀 測 者 眼 睛 方 向 的 輝 度 (cd/m 2 ) ω: 光 源 對 觀 測 者 眼 睛 所 形 成 的 立 體 角 Lb: 觀 測 者 視 野 內 的 不 含 光 源 之 綜 合 輝 度 ( 背 景 輝 度 )(cd/m 2 ) P:Guth 位 置 指 數 可 使 用 圖 2-1.10 之 相 關 示 意 圖, 並 配 合 附 錄 表 一 [13] 之 位 置 指 數 表 查 出 相 對 數 值 28

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 圖 2-1.10 Guth 位 置 指 數 示 意 圖 [13] 眩 光 指 數 GI = 10log(0.5 G) (2-6) 眩 光 指 數 和 不 適 眩 光 程 度 對 表 如 眩 光 指 數 GI 眩 光 程 度 28 以 上 有 強 烈 刺 眼 的 現 象 28 開 始 感 覺 有 強 烈 刺 眼 的 現 象 22-28 有 不 舒 服 刺 眼 的 現 象 22 開 始 感 覺 有 不 舒 服 刺 眼 的 現 象 16-22 有 刺 眼 現 象 16 開 始 感 覺 有 刺 眼 現 象 10-16 略 有 刺 眼 現 象 10 感 覺 略 有 刺 眼 現 象 10 以 下 無 刺 眼 現 象 (2) 視 覺 舒 適 機 率 法 (Visual Comfort Probaility Method ; VCP): 29

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 美 國 學 會 於 1966 年 3 月 所 發 表, 由 於 此 法 乃 利 用 觀 測 人 員 對 於 系 統 在 視 覺 舒 適 度 上 評 估 合 格 之 人 數 百 分 比 來 表 示, 因 此 稱 為 視 覺 舒 適 機 率 法 欲 使 用 VCP 法 評 估 眩 光 程 度, 首 先 必 須 以 式 (2-7) 計 算 出 不 舒 適 眩 光 額 定 值 (DGR), 再 由 相 關 曲 線 轉 換 為 VCP 值, 計 算 方 法 如 下 : D GR = n M i i=1 a (2-7) 其 中 n: 燈 具 數 目 ;a=n -0.0914 M i Ls Q = K 0.44 L P F 式 中 K: 係 數, 當 輝 度 使 用 單 位 為 cd/m 2 時, 其 值 等 於 0.5018 Ls: 光 源 在 觀 測 者 眼 睛 方 向 的 輝 度 (cd/m 2 ) Q: 光 源 對 觀 測 者 眼 睛 所 形 成 的 立 體 角 ω(sr) 的 函 數 Q = 20.4ω + 1.52ω 0.2 0.075 LF: 針 對 天 花 板 來 說, 水 平 視 線 上 方 53 以 內 包 含 天 花 板 牆 壁 地 面 以 及 燈 具 之 平 均 輝 度 (cd/m 2 ) P:Guth 位 置 指 數 (3) 歐 洲 輝 度 曲 線 法 (Glare limiting curve sysrem;lc): 此 法 乃 針 對 不 同 工 作 及 活 動 給 予 不 同 等 級 之 建 議, 使 用 兩 組 輝 度 限 制 曲 線, 其 一 為 燈 具 縱 長 發 光 面 與 視 線 平 行, 另 一 則 與 視 線 垂 直 輝 度 曲 線 法 主 要 針 對 眩 光 指 數 法 加 以 限 制, 通 常 眩 光 限 制 的 對 象 為 器 於 鉛 直 角 (γ) 為 45 <γ γmax 範 圍 內 之 輝 度, 其 中 γmax 為 房 間 內 最 深 處 的 器 具 在 觀 測 者 眼 睛 方 向 之 角 度, 可 用 (2-8) 方 式 來 表 示 之 a t anγ = max max h s (2-8) 30

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 式 中 αmax: 觀 測 者 至 器 具 之 最 大 水 平 距 離 hs : 觀 測 者 眼 睛 之 高 度 ( 通 常 為 1.2m) 至 器 具 的 距 離 配 合 表 2-1.7, 根 據 設 計 度 以 及 品 質 等 級 ( 表 2-1.8 所 示 ), 從 八 條 輝 度 界 線 曲 線 選 擇 適 用 的 特 性 曲 線, 與 被 評 價 的 器 具 之 輝 度 比 較, 如 果 被 評 價 之 器 具 輝 度 較 界 線 輝 度 曲 線 低, 則 不 會 產 生 眩 光 ; 反 之 則 燈 具 之 眩 光 越 刺 眼 表 2-1.7 眩 光 等 級 輝 度 曲 線 與 設 計 度 對 表 等 級 設 計 度 A 2000 1000 500 250 B 2000 1000 500 250 C 2000 1000 500 250 D 2000 1000 500 250 E 2000 1000 500 250 曲 線 a b c d e f g h 表 2-1.8 輝 度 曲 線 之 眩 光 等 級 品 質 等 級 眩 光 等 級 說 A 1.15 非 常 高 的 品 質 B 1.5 高 品 質 C 1.85 中 等 品 質 D 2.20 低 品 質 E 2.55 非 常 低 的 品 質 31

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 (4) 國 際 委 員 會 眩 光 指 數 (CIE Glare Index): 由 於 世 界 各 國 對 於 眩 光 評 價 方 法 眾 多, 因 此 在 國 際 委 員 會 (CIE) 第 19 屆 會 期 中,Einhorn 綜 合 各 國 眩 光 評 估 法, 提 出 眩 光 指 數 修 正 公 式 CGI, 其 計 算 方 式 如 (2-9) 式 所 示 : CGI Ed 1+ 8log 500 Ei + Ed 2 L ω P = 2 (2-9) 式 中 Ed: 所 有 燈 具 於 觀 測 者 眼 睛 垂 直 面 之 直 射 度 (lux) Ei: 所 有 燈 具 於 觀 測 者 眼 睛 垂 直 面 之 間 接 度 (lux) L: 單 一 燈 具 於 觀 測 者 眼 睛 方 向 上 之 輝 度 (cd/m 2 ) ω: 單 一 燈 具 與 觀 測 者 眼 睛 構 成 之 立 體 角 P:Guth 位 置 指 數 對 於 室 內 之 CGI 指 數, 其 計 算 規 則 為 觀 測 者 位 於 房 間 中 線 靠 後 牆 之 位 置, 以 平 視 作 為 計 算 條 件, 其 眩 光 等 級 分 類 如 表 2-1.9 所 示 表 2-1.9 CGI 眩 光 指 數 與 感 受 關 係 眩 光 等 級 眩 光 指 數 說 A 28 剛 好 不 能 忍 受 B 22 剛 好 有 不 舒 適 感 C 16 剛 好 能 接 受 D 8 剛 好 感 覺 到 (5) 統 一 眩 光 等 級 (Unified Glare Rating): 由 於 CGI 眩 光 指 數 不 易 使 用, 因 此 CIE 又 於 1995 年 提 出 統 一 眩 光 等 級 法 (UGR), 以 便 於 在 設 計 階 段, 找 出 會 產 生 不 舒 適 眩 光 之 元 件,UGR 評 估 法 之 發 展 也 解 決 了 CGI 公 式 於 實 際 計 算 之 困 難, 其 計 算 方 法 如 (2-10) 32

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 式 所 示 : UGR 0.25 8 log Lb 2 L ω p = 2 (2-10) Lb: 背 景 輝 度 值 ( 單 位 :cd/m2) L : 光 源 在 觀 察 人 員 眼 睛 方 向 上 的 輝 度 ( 單 位 :cd/m2) ω: 光 源 與 觀 察 人 員 眼 睛 所 構 成 的 立 體 角 P : 光 源 與 觀 察 人 員 視 線 相 關 位 置 係 數 UGR 眩 光 指 數 與 眩 光 感 受 之 關 係 如 表 2-1.10 所 示 若 於 一 般 室 內 空 間 使 用 UGR 法 來 評 估 設 備 之 眩 光 程 度, 必 須 使 用 電 腦 軟 體 輔 助 計 算, 方 可 得 到 較 為 準 確 之 計 算 數 值 表 2-1.10 UGR 眩 光 指 數 與 感 受 關 係 等 級 UGR 值 剛 無 法 容 忍 31 不 舒 適 的 28 剛 不 舒 適 25 不 被 接 受 的 22 剛 可 接 受 19 可 察 覺 出 16 不 可 察 覺 出 10 33

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 第 二 節 視 覺 疲 勞 衡 量 技 術 簡 介 疲 勞 是 人 體 的 一 種 自 我 調 整 和 保 護 功 能, 它 的 產 生 與 勞 動 強 度 健 康 程 度 情 緒 和 工 作 績 效 有 關 其 中 視 覺 疲 勞 的 主 要 原 因 是 眼 球 不 斷 做 重 覆 運 動 的 關 係, 導 致 視 覺 的 辨 識 的 能 力 越 感 疲 勞 與 下 降 關 於 視 覺 疲 勞 評 估 部 分 可 以 透 過 主 觀 和 客 觀 方 法 進 行 評 量, 主 觀 評 測 主 要 依 據 主 觀 調 查 表 自 我 紀 錄 表 等 來 評 測 被 試 者 的 疲 勞 程 度, 雖 然 主 觀 評 價 方 法 使 用 較 簡 單, 但 很 難 量 化 疲 勞 等 級 和 程 度, 又 因 各 人 的 理 解 有 顯 差 異, 其 結 果 有 時 較 難 令 人 滿 意 客 觀 評 測 主 要 從 醫 學 角 度 出 發, 藉 由 醫 學 量 測 儀 器 被 試 者 的 眼 睛 腦 電 心 電 肌 電 波 形 皮 膚 導 電 度 [14], 判 定 其 疲 勞 程 度, 以 下 將 介 紹 常 見 的 視 覺 疲 勞 衡 量 技 術 : 一 視 覺 疲 勞 主 觀 評 量 :[15] 主 觀 評 量 可 分 為 平 等 法 (ranking methods) 評 比 法 (rating methods) 問 卷 法 (questionnaire methods) 訪 談 法 (interviews) 以 及 檢 核 表 (checklist) 等 五 種 方 法 (Sinclair, 1990), 其 中 以 問 卷 法 最 為 普 遍 主 觀 評 量 的 優 點 為 操 作 簡 單 成 本 較 低 在 Bullimore 的 研 究 中 指 出 利 用 受 試 者 主 觀 評 量 量 測 人 員 的 視 覺 疲 勞 及 作 業 績 效 時, 是 一 項 簡 單 方 便 的 工 具 Yoshitake(1975) 探 討 受 試 者 主 觀 疲 勞 程 度 與 實 際 疲 勞 症 狀 之 間 的 相 關 性, 結 果 顯 示 主 觀 疲 勞 程 度 與 實 際 疲 勞 症 狀 之 間 相 關 係 數 高 達 0.8 以 上 Heuer et al.(1989) 發 展 一 份 視 覺 疲 勞 主 觀 評 量 表, 包 含 下 面 六 個 題 目, 受 試 者 對 各 題 目 採 十 點 量 表 (10-point scale) 評 量,1 代 表 一 點 也 不 (notat all),10 代 表 非 常 嚴 重 (very much), 下 列 為 各 題 的 敘 述 : 1. 我 看 東 西 有 困 難 (I have difficulties in seeing) 2. 我 覺 得 眼 睛 週 遭 有 奇 怪 的 感 覺 (I have a strange feeling around the eyes) 3. 我 覺 得 眼 睛 疲 勞 (My eyes feel tired) 4. 我 感 到 麻 木 (I feel numb) 34

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 5. 我 覺 得 暈 眩 (I have a headache) 6. 注 視 螢 幕 時, 我 感 覺 暈 眩 (I feel dizzy looking at the screen) 雖 然 Helander 等 學 者 指 出 利 用 主 觀 評 量 視 力 以 及 視 覺 調 節 力 是 評 量 視 覺 疲 勞 最 佳 方 法, 但 是 在 衡 量 時 必 須 注 意 主 觀 評 量 僅 能 就 作 業 前 或 作 業 後 進 行 評 量, 無 法 在 作 業 過 程 中 同 步 評 量 且 主 觀 評 比 法 缺 乏 診 斷 性, 難 以 確 定 造 成 視 覺 疲 勞 的 原 因, 無 法 量 化 測 量 結 果, 建 議 應 配 合 其 他 量 化 測 量 方 法 二 閃 光 融 合 閾 值 (Critical Fusion Frequency, CFF 值 ) 閃 光 融 合 閾 值 (Critical Fusion Frequency, CFF 值 ) 是 量 測 疲 勞 的 一 個 指 標, 是 指 透 過 閃 爍 頻 率 的 變 化 量 測 受 試 者 的 視 覺 敏 感 度 並 判 斷 視 覺 是 否 已 經 有 疲 勞 現 象 Horie(1991) 對 於 閃 光 融 合 閾 值 的 定 義 是, 先 讓 受 試 者 注 視 以 某 一 頻 率 閃 爍 的 光 源, 然 後 再 逐 漸 提 高 此 光 源 的 閃 爍 頻 率 當 受 試 者 感 覺 光 源 已 不 再 閃 爍, 這 一 個 臨 界 點 則 稱 之 為 閃 光 融 合 閾 值 ; 反 之, 當 注 視 光 源 時, 逐 漸 降 低 光 源 閃 爍 頻 率, 當 受 試 者 感 覺 光 源 開 始 閃 爍 情 形, 該 臨 界 點 也 稱 之 為 閃 光 融 合 閾 值 因 為 閃 光 融 合 閾 值 會 隨 眼 睛 疲 勞 的 程 度 而 有 所 變 動, 因 此 利 用 閃 光 融 合 閾 值 作 為 眼 睛 疲 勞 的 指 標, 是 一 個 簡 單 且 方 便 的 方 式, 相 關 研 究 相 當 多, 林 裕 森 (2008)[4] 利 用 閃 光 融 合 閾 值 (CFF) 定 量 化 評 估 人 體 客 觀 生 理 視 覺 疲 勞 的 程 度, 於 度 500Lux 及 200Lux 狀 態 下, 探 討 在 視 覺 終 端 處 理 (VDT) 的 作 業 下 對 不 同 人 工 光 源 之 室 內 光 對 人 體 視 覺 疲 勞 反 應 之 影 響 圖 2-2.1 CFF 片 [ 資 料 來 源 : 今 日 儀 器 有 限 公 司 ] 35

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 三 調 節 能 力 (accommodation power) 眼 睛 在 自 然 狀 態 時, 即 眼 球 的 纖 毛 肌 鬆 施 時, 眼 睛 所 能 看 清 楚 的 物 體 和 眼 睛 之 間 的 距 離, 稱 為 遠 點 (Far point) 正 常 眼 睛 的 遠 點 位 於 無 窮 遠 處, 這 時 的 眼 睛 應 該 是 處 於 最 舒 適 的 狀 態 如 果 將 物 體 拉 近, 則 纖 毛 肌 必 須 拉 緊, 使 眼 球 的 曲 率 半 徑 縮 小, 才 能 使 物 體 在 網 膜 上 形 成 清 晰 的 像 眼 睛 能 看 清 楚 物 體 的 最 小 距 離, 即 最 小 的 視 距 離, 稱 為 近 點 (Near point) 近 點 是 依 水 晶 體 能 調 節 作 用 的 程 度 而 定, 隨 著 年 齡 而 漸 增, 如 表 2-2.1 所 示 表 2-2.1 年 齡 與 近 點 關 係 年 齡 ( 歲 ) 10 20 30 40 50 60 近 點 (cm) 7 10 14 22 40 200 莊 俊 輝 (1994) [16] 利 用 視 覺 近 遠 點 調 節 能 力 指 標 變 化 探 討 視 覺 疲 勞, 研 究 結 果 顯 示 在 較 亮 的 度 其 視 覺 近 點 調 節 能 力 有 顯 著 變 遠 的 趨 勢 在 中 文 字 型 方 面, 電 腦 字 型 的 視 覺 績 效 優 於 楷 書 字 型 但 電 腦 字 型 的 視 覺 近 點 調 節 能 力 有 顯 著 變 遠 的 趨 勢, 楷 書 字 則 無 四 瞳 孔 直 徑 變 化 (pupil diameter):[17] 視 覺 作 業 會 使 瞳 孔 括 約 肌 產 生 頻 繁 的 開 合 動 作 當 瞳 孔 直 徑 擴 大 時 會 使 視 覺 景 深 變 短, 不 利 於 眼 球 的 調 節 反 應 作 用 而 造 成 眼 球 疲 勞 因 此 有 部 份 研 究 用 瞳 孔 直 徑 的 大 小 來 評 估 視 覺 疲 勞 程 度,Saito 和 Ishihara 研 究 電 腦 作 業 時 發 現, 最 佳 的 螢 幕 極 性 為 亮 底 暗 字 螢 幕, 因 為 正 極 螢 幕 的 瞳 孔 直 徑 較 小 且 主 觀 的 視 覺 疲 勞 度 也 較 低, 而 負 極 螢 幕 的 瞳 孔 直 徑 較 大, 主 觀 的 視 覺 疲 勞 也 較 高 並 建 議 為 避 免 瞳 孔 括 約 肌 頻 繁 開 合 動 作 所 造 成 的 眼 球 疲 勞, 應 保 持 工 作 的 水 準 與 視 覺 目 標 的 度 一 致 此 外, 詹 永 舟 [17] 發 現 螢 幕 亮 度 從 0 到 255 燭 光, 瞳 孔 直 徑 變 化 範 圍 由 大 到 小 分 佈 在 3.5~6.5 公 釐 36

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 五 視 力 變 化 (visual acuity): Haider 等 學 者 曾 用 Landholt rings 測 量 13 名 受 試 者 在 電 腦 作 業 後 的 視 力, 結 果 發 現 受 試 者 平 均 視 力 從 1.08 衰 退 至 0.82 但 在 傳 統 非 電 腦 作 業 的 視 覺 工 作 也 會 引 起 視 力 的 變 化, 只 是 衰 減 幅 度 較 電 腦 作 業 小, 一 般 是 降 低 0.14 因 為 視 力 的 高 低 與 眼 球 調 節 力 是 相 關 的, 所 以 水 晶 體 調 節 力 功 能 衰 退 也 會 造 成 視 力 的 衰 減, 因 此 在 電 腦 作 業 後 作 業 員 經 常 會 發 生 暫 時 性 的 近 視 現 象, 所 以 視 力 衰 減 可 被 用 在 測 量 電 腦 作 業 視 覺 疲 勞 度 視 力 衰 退 的 原 因 推 斷 可 能 水 晶 體 調 節 力 的 改 變 視 覺 處 理 過 程 的 敏 感 度 降 低 或 是 激 活 的 程 度 降 低 因 此, 視 力 衰 減 比 較 適 合 用 來 評 估 整 體 視 覺 功 能 的 變 化 六 工 作 績 效 : 工 作 績 效 也 可 以 用 來 評 估 視 覺 疲 勞 當 工 作 績 效 降 低, 則 表 示 開 始 出 現 疲 勞 症 狀 若 以 人 因 工 程 角 度 去 衡 量 閱 讀 / 視 覺 績 效, 有 以 下 三 種 指 標 [18]: 1. 識 辨 性 ( 能 見 度,Visibility): 又 稱 為 可 察 覺 性, 指 人 能 從 背 景 中 察 覺 出 有 文 字 或 符 號 存 在 的 程 度 如 果 使 用 者 在 複 雜 的 背 景 下 閱 讀, 此 察 覺 性 就 可 以 用 來 判 斷 使 用 者 眼 睛 是 否 已 經 到 達 疲 勞 程 度 2. 易 讀 性 ( 能 辨 度,Legibility): 又 稱 可 區 辨 性, 指 在 文 數 字 間 是 否 清 析 而 不 會 混 淆 的 程 度 當 文 章 中 數 字 與 文 字 夾 雜 時, 如 果 可 以 準 確 的 分 辨 出 來, 代 表 視 力 是 正 常, 此 區 辨 性 通 常 使 用 在 實 驗 前 篩 選 受 試 者 是 否 視 力 正 常 時 使 用 此 外, 易 讀 性 只 是 判 別 閱 讀 的 難 易 程 度, 在 心 理 學 上, 即 是 指 閱 讀 後 是 否 容 易 產 生 疲 勞 的 程 度 3 可 讀 性 ( 能 解 度,Readability): 又 稱 有 意 義 性, 是 指 閱 讀 起 來, 能 夠 容 易 瞭 解, 指 文 章 內 容 通 順 且 不 太 需 要 思 考 就 可 以 瞭 解 的 情 況 這 個 部 分 是 牽 涉 到 受 試 者 的 文 學 程 度, 及 學 歷 部 分, 大 部 分 的 實 驗 很 少 以 此 指 標 來 衡 量 之 37

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 七 腦 電 波 圖 記 錄 法 (electroencephalogram EEG):[19] 腦 電 圖 (EEG) 是 通 過 電 極 對 大 腦 皮 層 神 經 細 胞 集 團 自 發 性 電 活 動 的 頭 皮 體 表 記 錄, 是 記 錄 頭 皮 兩 點 間 的 電 位 差, 或 者 是 頭 皮 與 無 關 電 極 或 特 殊 電 極 之 間 的 電 位 差 ; 其 將 腦 細 胞 電 活 動 的 電 位 作 爲 縱 軸, 時 間 作 爲 橫 軸, 描 述 電 位 與 時 間 的 相 互 關 係, 包 括 周 期 振 幅 位 元 相 三 個 基 本 特 徵 頭 皮 上 電 位 約 為 0.5~100uV(p-p), 頻 率 範 圍 約 在 0.5-100Hz 之 間 國 際 上 常 用 的 Walter 分 類 法 依 據 頻 率 將 其 分 爲 : 1.α 波 (8~13Hz): 一 般 人 在 處 於 安 靜 身 體 放 鬆 大 腦 休 息 的 狀 態 下 會 出 現 這 樣 的 週 期 波, 是 意 識 與 潛 意 識 層 面 之 間 的 橋 樑, 其 電 位 約 為 50μV, 在 腦 枕 葉 部 (occipital reigion) 及 頂 葉 部 (parietal reigion) 最 顯 2.β 波 (14~26Hz): 一 般 很 少 高 於 50Hz, 清 醒 及 警 覺 時 尤 其 顯, 也 是 邏 輯 思 考 計 算 推 理 時 需 要 的 波 屬 於 意 識 層 面 的 波 在 頂 葉 部 及 額 葉 部 (frontal reigion) 會 較 顯, 電 位 約 為 20μV 3.θ 波 (4~8Hz): 主 要 在 兒 童 的 頂 葉 部 及 顳 葉 部 (temporal reigion) 會 出 現, 在 深 睡 作 夢 深 度 冥 想 時 會 特 別 顯, 屬 於 潛 意 識 層 面 的 波, 許 多 腦 疾 病 患 者 可 找 到 θ 波 4.δ 波 ( 小 於 4Hz): 一 歲 大 嬰 兒 睡 眠 時, 以 及 有 嚴 重 器 官 性 疾 病 的 患 者 身 上 尤 其 顯, 主 要 出 現 在 兒 童 的 枕 葉 部, 及 成 人 的 額 葉 部 腦 電 圖 可 反 映 中 樞 神 經 系 統 機 能 狀 態, 例 如 大 腦 的 疲 勞 狀 態 與 α θ 波 密 切 相 關, 若 個 人 疲 勞 程 度 加 深, 則 α 和 θ 波 段 的 相 對 能 量 會 增 加,β 波 段 的 相 對 能 量 會 減 少, 依 據 相 關 現 象 可 以 用 來 評 估 疲 勞 狀 態 目 前 相 關 研 究 用 EEG 來 蒐 集 的 腦 波 資 訊, 電 極 的 黏 貼 方 式 常 採 國 際 腦 電 圖 學 會 的 標 準 電 極 放 置 方 法 10-20 System(International 10-20 Electrode Placement System), 藉 由 電 極 量 測 人 體 大 腦 之 額 極 等 21 個 位 置, 觀 察 相 關 波 形 變 化, 如 圖 2-2.2 所 示 38

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 圖 2-2.2 國 際 腦 電 圖 學 會 的 標 準 電 極 量 測 位 置 表 2-2.2 國 際 腦 電 圖 學 會 的 標 準 電 極 放 置 位 置 電 極 數 字 國 際 化 代 號 名 稱 左 右 左 右 1 2 FP1 FP2 額 極 Frontal pole 3 4 F3 F4 額 葉 Frontal 5 6 C3 C4 中 間 部 Center 7 8 P3 P4 頂 葉 Parietal 9 10 O1 O2 枕 葉 Occipital 13 14 F7 F8 前 顳 葉 Anterior temporal 15 16 T3 T4 中 顳 葉 Middle temporal 17 18 T5 T6 後 顳 葉 Posterior temporal 19 Fz 額 中 央 Midline frontal 24 Cz 中 央 點 Midline central 20 Pz 頂 中 央 Midline parietal 11 12 A1 A2 耳 Auricular 39

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 八 良 導 絡 量 測 法 (Ryodoraku Measurements):[10] 1950 年 日 本 京 都 大 學 生 理 學 教 授 中 谷 義 雄 博 士 ( Dr. Yoshio Nakatani) 在 研 究 腎 臟 病 水 腫 患 者 的 皮 膚 電 阻 反 應 時, 發 現 人 體 咽 喉 通 過 乳 內 側 透 過 腹 部, 再 經 過 腳 的 內 側 到 腳 底 的 線 上, 排 列 著 特 別 容 易 通 過 電 流 的 點, 他 將 這 些 點 稱 之 為 皮 膚 通 電 良 導 點, 簡 稱 為 良 導 點 (Ryodoten) 或 電 透 點 (Electro permeable point), 將 這 些 點 用 假 想 的 線 連 結 起 來, 取 名 為 皮 膚 通 電 良 導 絡, 簡 稱 為 良 導 絡 (Ryodoraku) 良 導 絡 的 數 量 與 分 佈, 除 前 正 中 及 後 正 中 外, 在 人 體 左 右 兩 側 各 分 佈 12 條 良 導 絡, 這 24 條 良 導 絡 上 良 導 點 的 位 置 與 中 國 醫 學 中 經 穴 的 部 位 絕 大 多 數 是 一 致 的, 而 且 良 導 絡 的 循 行 路 線 與 中 醫 12 經 絡 亦 是 一 致 的 *37 依 據 針 灸 學 說 及 中 醫 經 絡 理 論,12 經 絡 分 別 對 應 人 體 內 臟 及 相 關 器 官 的 變 化, 因 此 外 在 刺 激 引 起 內 臟 器 官 產 生 反 應, 或 人 體 內 臟 不 健 康 或 發 生 病 變, 會 經 由 自 律 神 經 系 統 的 反 射 或 傳 遞, 反 應 在 其 連 貫 經 絡 及 體 表 的 皮 膚 穴 位 上, 因 此 觀 察 人 體 良 導 絡 上 良 導 點 的 電 流 量 變 化, 可 以 探 知 人 體 的 經 絡 反 應, 進 而 判 別 人 體 健 康 所 受 的 影 響, 此 即 良 導 絡 的 基 本 理 論 良 導 絡 測 定 系 統 主 要 是 依 據 表 面 電 阻 測 定 法 (Electro-Dermal ScreeningTest, EDST) 之 原 理 而 設 計, 如 圖 2-3.2 所 示 當 人 體 受 到 外 在 刺 激 或 內 臟 器 官 產 生 變 化 時, 因 為 極 化 與 去 極 化 現 象 而 在 體 表 皮 膚 產 生 電 位 變 化, 若 此 時 對 皮 膚 通 以 微 弱 的 電 流 (12V, 200μA 以 下 ), 則 會 發 現 在 中 醫 針 灸 學 經 穴 部 位 之 皮 膚 電 阻 (Skin Electric Resistance) 相 對 較 小 而 容 易 通 過 電 流, 這 些 容 易 通 過 電 流 的 點 就 是 所 謂 的 良 導 點 實 際 測 定 時 讓 受 測 者 手 握 導 電 導 子, 然 後 將 測 定 導 子 壓 在 皮 膚 穴 位 上 則 電 流 會 通 過 人 體, 這 時 手 握 導 子 和 測 定 導 子 間 介 有 具 電 阻 的 人 體, 所 以 電 流 量 一 定 會 降 至 200μA 以 下, 這 個 電 流 量 稱 為 良 導 絡 值, 以 這 個 良 導 絡 值 來 表 示 受 測 穴 位 的 交 感 神 經 興 奮 性, 這 裡 所 謂 興 奮 性, 是 指 對 刺 激 產 生 興 奮 的 性 質, 興 奮 性 高 就 是 對 微 弱 的 刺 激 也 容 易 興 奮 的 意 思 40

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 圖 2-2.3 良 導 絡 測 定 系 統 測 點 位 置 [10] 表 2-2.3 良 導 絡 測 定 系 統 測 點 位 置 十 二 經 絡 ( 良 導 絡 ) 代 表 測 點 ( 穴 位 ) 相 關 器 官 肺 經 太 淵 穴 肺 鼻 皮 膚 心 包 經 大 陵 穴 心 曩 循 系 統 心 經 神 谷 穴 心 舌 精 神 小 腸 經 陽 谷 穴 小 腸 三 焦 經 陽 池 穴 淋 巴 系 統 大 腸 經 陽 谿 穴 大 腸 皮 膚 脾 經 太 白 穴 脾 胰 消 化 系 統 肝 經 太 衝 穴 肝 目 循 系 統 腎 經 太 鍾 穴 腎 副 腎 生 殖 器 膀 胱 經 東 骨 穴 膀 胱 膽 道 系 統 膽 經 丘 墟 穴 膽 曩 膽 道 系 統 胃 經 衝 陽 穴 胃 消 化 系 統 41

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 九 眼 球 追 蹤 法 : 腦 電 波 圖 記 錄 法 或 良 導 絡 量 測 法 主 要 從 醫 學 角 度 出 發, 藉 由 醫 學 量 測 儀 器 被 試 者 的 腦 電 心 電 肌 電 波 形 皮 膚 導 電 度, 判 定 其 疲 勞 程 度 儘 管 這 種 方 法 可 以 提 高 準 確 度, 但 測 試 條 件 較 苛 刻, 且 過 程 複 雜, 特 別 在 一 些 受 電 磁 干 擾 場 合 有 時 無 法 適 用, 且 人 員 需 穿 戴 電 極 等 設 備 進 行 量 測, 使 用 上 較 不 便 有 鑑 於 此, 近 年 來 已 有 許 多 研 究 利 用 眼 球 追 蹤 技 術 評 估 視 覺 疲 勞 程 度, 尤 其 隨 著 電 腦 技 術 發 展, 逐 漸 有 許 多 研 究 便 開 始 以 非 接 觸 式 的 量 測 方 式 ( 如 視 訊 圖 像 處 理 技 術 等 ), 來 監 測 人 員 是 否 疲 勞, 包 括 透 過 追 蹤 定 位 鑑 別 眼 睛 狀 態 來 獲 取 眼 球 疲 勞 程 度 ( 一 ) 國 內 外 相 關 研 究 : 1. 李 佳 霖 (2004) [20] 探 討 頭 配 式 顯 示 器 之 人 體 生 理 參 數 測 量 分 析, 實 驗 以 不 同 速 度 之 目 標 球 在 畫 面 上 下 左 右 移 動, 並 強 迫 受 試 者 進 行 視 覺 追 蹤, 藉 由 眼 電 訊 號 上 的 反 應 時 間 量 化 數 據, 並 評 估 眼 睛 疲 勞 度 結 果 顯 示 : 受 試 者 觀 看 目 標 物 左 右 移 動 兩 秒 的 實 驗, 較 一 秒 的 反 應 時 間 長 很 多, 所 以 長 時 間 眼 睛 會 感 到 疲 倦 2. 莊 賢 智 (2004)[21] 利 用 視 線 軌 跡 來 探 討 圖 文 左 右 空 間 配 置 的 操 弄, 觀 察 讀 者 在 充 分 閱 讀 情 下, 落 在 文 字 與 圖 片 上 的 視 線 軌 跡 是 否 有 顯 著 差 異, 結 果 顯 示 圖 與 文 的 左 右 空 間 配 置 確 實 對 視 線 動 向 是 有 影 響, 只 是 該 影 響 僅 止 於 瀏 覽 圖 片 的 區 域, 對 於 文 字 區 域 內 的 閱 讀 視 線 則 似 乎 毫 無 影 響 3.Dinges(1998) [22] 利 用 眼 睛 閉 合 度 (PERCLOS)Percentage of eyelid colsure 來 判 斷 車 輛 駕 駛 者 的 疲 勞, 該 研 究 係 以 腦 電 波 圖 (EEG) 與 PERCLOS 作 一 比 較, 其 結 果 證 實,PERCLOS 的 表 現 與 EEG 有 一 高 度 正 相 關 此 一 衡 量 標 準 也 獲 得 美 國 NHTSA ( National Highway Traffic Safety Administration) 所 採 用 42

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 ( 二 ) 疲 勞 程 度 判 定 指 標 (PERCLOS): PERCLOS 係 指 在 一 定 的 時 間 內 眼 睛 閉 合 時 所 占 的 時 間 比 例 在 試 驗 中 有 P70,P80, Em 三 種 測 量 方 式 P70: 眼 皮 蓋 過 瞳 孔 的 面 積 超 過 70% 所 占 的 時 間 比 例 P80: 眼 皮 蓋 過 瞳 孔 的 面 積 超 過 80% 所 占 的 時 間 比 例 Em: 眼 皮 蓋 過 瞳 孔 的 面 積 超 過 50% 所 占 的 時 間 比 例 Dinges and Grace (Dinges and Grace, 1998) 曾 經 檢 測 PARCLOS, 頭 部 姿 勢 的 變 化, 腦 電 圖 等 方 法 的 測 試 結 果 與 疲 勞 的 關 係 程 度 他 們 讓 試 驗 者 在 42 小 時 的 實 驗 過 程 中 不 能 睡 眠, 每 兩 個 小 時 做 20 分 鐘 的 疲 勞 程 度 測 試 該 測 試 要 求 試 驗 者 在 半 秒 類 對 螢 幕 上 出 現 的 亮 條 作 出 判 斷 並 按 鍵, 每 二 十 分 鐘 統 計 失 誤 次 數 該 次 數 反 映 客 觀 上 真 實 的 疲 勞 程 度, 作 為 其 他 測 量 方 式 準 確 性 的 衡 量 尺 度 測 量 其 他 的 生 理 特 徵 值 將 測 量 值 與 客 觀 疲 勞 程 度 作 相 關 運 算 結 果 顯 示 PERCLOS 中 P80 與 客 觀 疲 勞 程 度 的 相 關 係 數 最 大 因 此 本 研 究 採 用 P80 作 為 人 員 疲 勞 度 之 判 斷 標 準 PERCLOS 值 計 算 方 式 如 下, 設 在 連 續 時 間 T 內 n 次 閉 眼, 且 第 i 次 眼 皮 蓋 過 瞳 孔 的 面 積 超 過 80% 時 間 為 ti, 則 可 由 下 式 求 出, 示 意 圖 如 2-1.2 所 示 PERCLOS = n i= 1 t i T (2-1) 依 上 式 求 得 PERCLOS 值 後, 可 參 Wierwille[5] 建 議 標 準 進 行 疲 勞 程 度 的 判 定, 即 可 得 到 測 試 任 一 時 間 點 的 疲 勞 狀 態 43

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 t1 t2 圖 2-2.4 PERCLOS 計 算 示 意 圖 ( 資 料 來 源 : 本 研 究 繪 制 ) 表 2-2.4 Wierwille 建 議 疲 勞 判 定 基 準 疲 勞 程 度 等 級 PERCLOS 值 清 醒 (awake) PERCLOS < 0.075 不 確 定 (questionable) 0.075 < PERCLOS < 0.15 昏 睡 (drowsy) PERCLOS > 0.15 ( 資 料 來 源 : 本 研 究 整 理 ) ( 三 ) 疲 勞 程 度 判 定 指 標 ( 眨 眼 率 -Blink Rate):[15] 許 多 學 者 認 為 眼 睛 的 眨 眼 行 為 的 改 變 與 疲 勞 程 度 有 關,French et al.(1991) 曾 以 持 續 警 戒 作 業 來 研 究 9 位 受 測 者 的 眨 眼 率, 觀 察 受 測 者 在 連 續 14 個 小 時 中 的 變 化, 結 果 發 現 眨 眼 率 由 開 始 時 的 27 次 / 分 鐘 提 高 至 結 束 時 的 37 次 / 分 鐘 黃 琪 雯 ( 民 90) 在 針 對 不 同 的 電 腦 工 作 站 螢 幕 大 小 設 計 進 行 探 討 中, 每 隔 30 分 鐘 就 會 紀 錄 受 測 者 的 眨 眼 次 數, 每 次 紀 錄 1 分 鐘, 可 以 發 現 眨 眼 率 的 變 化 十 分 顯 著 而 Haiderand Rohmert (1976) 在 調 查 駕 駛 模 擬 的 實 驗 中, 發 現 受 測 者 的 眨 眼 率 在 4 個 小 時 的 實 驗 中 提 高 了 80 % 至 100% Pfaff et al.(1976) 也 在 類 似 的 行 為 研 究 中 發 現 受 測 者 在 駕 駛 行 進 中 眨 眼 率 由 15 次 / 分 鐘 提 高 到 了 40 次 / 分 鐘 44

第 二 章 視 覺 與 疲 勞 衡 量 簡 介 劉 彥 夫.(2009)[24] 利 用 攝 影 器 材 進 行 眨 眼 率 實 驗, 探 討 人 員 在 一 般 日 光 燈 高 演 色 性 日 光 燈 LED 燈 LED 燈 + 擴 散 膜 高 演 色 性 LED 燈 高 演 色 性 LED 燈 + 擴 散 膜 等 6 種 下 對 視 覺 疲 勞 影 響, 結 果 顯 示 6 種 燈 光 下 對 於 長 時 間 閱 讀 之 視 覺 疲 勞 增 加 是 有 顯 著 的 影 響,6 種 燈 光 種 類 對 於 視 覺 疲 勞 增 加 並 無 統 計 上 的 顯 差 異 45

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 第 三 章 實 驗 計 畫 不 同 會 影 響 人 體 心 理 反 應 與 視 覺 績 效, 本 研 究 擬 藉 由 控 制 燈 源 種 類 (2 個 條 件 ) 燈 具 配 置 方 式 (5 個 條 件 ) 等 2 項 因 子, 作 業 面 平 均 度 分 別 控 制 約 為 250~1500lx 色 溫 度 分 別 約 為 6500k 2700k 視 野 背 景 輝 度 約 為 17~270 cd/m 2, 組 合 成 10 種 探 討 在 不 同 度 色 溫 度 狀 態 下 運 用 數 位 眼 動 監 視 系 統 以 眼 睛 閉 合 度 (Percentage of eyelid closure, PERCLOS) 眨 眼 率 等 評 估 人 員 疲 勞 與 否 適 用 性 實 驗 前 先 篩 選 10 位 健 康 的 受 測 者, 於 實 驗 時 以 親 身 體 驗 的 方 式, 在 設 定 條 件 下, 接 受 不 同 的 刺 激, 再 將 實 驗 結 果 進 行 分 析, 詳 細 說 如 下 所 述 : 第 一 節 實 驗 場 所 設 計 一 實 驗 室 界 條 件 設 定 : 本 研 究 實 驗 空 間 長 寬 高 為 5.15m 4.0m 3.8m, 四 周 璧 體 可 以 隔 絕 噪 音 及 自 然 光, 並 可 提 供 充 分 變 化 狀 態 的 設 施, 燈 具 離 地 面 高 度 為 3.0m, 個 人 工 作 站 作 業 面 高 度 為 74.5cm, 本 實 驗 將 使 用 人 工 下, 室 內 天 花 板 之 燈 具 配 置 型 態 皆 為 均 勻 對 稱 配 置, 同 時 不 考 慮 壁 面 開 口 進 入 之 自 然 光, 以 免 影 響 受 測 者 的 實 驗 數 據 實 驗 室 之 原 壁 面 開 窗 部 分, 將 貼 不 透 光 的 光 學 布 ( 外 側 黑 色, 內 側 白 色 ), 如 圖 3-1.1 所 示 圖 3-1.1 實 驗 室 規 劃 平 面 圖 [ 本 研 究 繪 製 ] 46

第 三 章 實 驗 計 畫 圖 3-1.2 實 驗 室 規 劃 剖 面 圖 [ 本 研 究 繪 製 ] 本 實 驗 室 之 天 花 板 與 四 周 壁 體 的 裝 修 材 料 皆 為 乳 白 色 塗 料, 其 反 射 率 約 為 65~75%, 地 板 鋪 面 為 塑 膠 地 坪 反 射 率 約 為 45~55%, 室 內 物 理 設 定 值 如 下 表 3-1.1 所 示 : 表 3-1.1 室 內 物 理 室 內 溫 度 室 內 濕 度 背 景 噪 音 值 25±1 65±5% 40±10 db 備 註 : 內 部 風 速 控 制 微 風 狀 態 二 燈 具 選 用 與 配 置 : 燈 具 分 T-Bar 型 嵌 入 式 吸 頂 式 三 種, 配 合 裝 潢 使 用 目 前 辦 公 室 T 型 輕 鋼 架 天 花 板 採 用 T-Bar 型 燈 具 較 多, 本 研 究 實 驗 室 選 用 T-Bar 型 燈 具, 採 用 一 般 全 面, 燈 具 排 列 左 右 均 勻 對 稱 本 實 驗 燈 具 主 要 物 理 量 變 化 有 6 項 : 分 別 為 (1) 作 業 面 度 : 作 業 面 平 均 分 佈 取 9 點 量 測 位 置 (2) 視 野 背 景 輝 度 : 利 用 點 線 面 輝 度 輝 度 計, 量 測 100 點 取 平 均 (3) 均 齊 度 : 最 小 度 / 平 均 度 (4) 燈 具 輝 度 : 由 本 所 配 光 曲 線 儀 量 測 燈 具 資 料 47

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 (5) 光 源 色 溫 色 度 演 色 性 : 由 本 所 光 譜 儀 量 測 光 源 光 譜 資 料 計 算 所 得 (6) 電 腦 螢 幕 輝 度 約 60 cd/m 2 ( 螢 幕 中 間 點 開 機 畫 面 ) 量 測 結 果 及 燈 具 配 置 方 式 整 理 如 下 : 圖 3-1.3 點 線 面 輝 度 計 圖 3-1.4 點 線 面 輝 度 計 量 測 結 果 48

第 三 章 實 驗 計 畫 三 燈 具 配 置 與 量 測 結 果 1. (A) 燈 具 種 類 T-BAR 式 T8 日 光 燈 具 *2 光 源 T8 18W 2( 燈 泡 色 ) 燈 具 尺 寸 2 呎 2 呎 安 定 器 電 子 式 視 野 背 景 輝 度 :19 cd/m 2 螢 幕 度 50 lx( 螢 幕 中 間 點 ) 最 小 度 225 lx( 作 業 面 ) 燈 具 配 置 圖 最 大 度 330 lx( 作 業 面 ) 平 均 度 275 lx( 作 業 面 ) 均 齊 度 0.82 總 光 束 4610 lm 總 消 耗 電 力 用 電 密 度 84 W 4.08 W/m2 2. (B) 燈 具 種 類 T-BAR 式 T8 日 光 燈 具 *2 光 源 T8-18W 2( 晝 光 色 ) 燈 具 尺 寸 2 呎 2 呎 安 定 器 電 子 式 視 野 背 景 輝 度 :17 cd/m 2 螢 幕 度 40 lx( 螢 幕 中 間 點 ) 最 小 度 185 lx( 作 業 面 ) 燈 具 配 置 圖 最 大 度 230 lx( 作 業 面 ) 平 均 度 228 lx( 作 業 面 ) 均 齊 度 0.80 總 光 束 3672 lm 總 消 耗 電 力 用 電 密 度 82 W 3.98 W/m2 49

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 3. (C) 燈 具 種 類 T-BAR 式 T8 日 光 燈 具 *6 光 源 T8 18W 2( 燈 泡 色 ) 燈 具 尺 寸 2 呎 2 呎 安 定 器 電 子 式 視 野 背 景 輝 度 :71 cd/m 2 螢 幕 度 260 lx( 螢 幕 中 間 點 ) 最 小 度 480 lx( 作 業 面 ) 燈 具 配 置 圖 最 大 度 640 lx( 作 業 面 ) 平 均 度 590 lx( 作 業 面 ) 均 齊 度 0.81 總 光 束 13830 lm 總 消 耗 電 力 用 電 密 度 252 W 12.23 W/m2 4. (D) 燈 具 種 類 T-BAR 式 T8 日 光 燈 具 *6 光 源 T8 18W 2( 晝 光 色 ) 燈 具 尺 寸 2 呎 2 呎 安 定 器 電 子 式 視 野 背 景 輝 度 :64 cd/m 2 螢 幕 度 200 lx( 螢 幕 中 間 點 ) 最 小 度 385 lx( 作 業 面 ) 燈 具 配 置 圖 最 大 度 520 lx( 作 業 面 ) 平 均 度 475 lx( 作 業 面 ) 均 齊 度 0.81 總 光 束 11016 lm 總 消 耗 電 力 用 電 密 度 246 W 11.94 W/m2 50

第 三 章 實 驗 計 畫 5. (E) 燈 具 種 類 T-BAR 式 T8 日 光 燈 具 *6 光 源 T8 18W 4( 燈 泡 色 ) 燈 具 尺 寸 2 呎 2 呎 安 定 器 電 子 式 視 野 背 景 輝 度 :135 cd/m 2 螢 幕 度 480 lx( 螢 幕 中 間 點 ) 最 小 度 800 lx( 作 業 面 ) 燈 具 配 置 圖 最 大 度 1040 lx( 作 業 面 ) 平 均 度 975 lx( 作 業 面 ) 均 齊 度 0.82 總 光 束 26328 lm 總 消 耗 電 力 用 電 密 度 438 W 21.26 W/m2 6. (F) 燈 具 種 類 T-BAR 式 T8 日 光 燈 具 *6 光 源 T8 18W 4( 晝 光 色 ) 燈 具 尺 寸 2 呎 2 呎 安 定 器 電 子 式 視 野 背 景 輝 度 :160 cd/m 2 螢 幕 度 390 lx( 螢 幕 中 間 點 ) 最 小 度 630 lx( 作 業 面 ) 燈 具 配 置 圖 最 大 度 865 lx( 作 業 面 ) 平 均 度 786 lx( 作 業 面 ) 均 齊 度 0.80 總 光 束 20868 lm 總 消 耗 電 力 用 電 密 度 429 W 20.82 W/m2 51

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 7. (G) 燈 具 種 類 T-BAR 式 無 百 葉 日 光 燈 具 *8 光 源 T8 18W 4( 燈 泡 色 ) 燈 具 尺 寸 2 呎 2 呎 安 定 器 電 子 式 視 野 背 景 輝 度 :228 cd/m 2 螢 幕 度 560 lx( 螢 幕 中 間 點 ) 最 小 度 960 lx( 作 業 面 ) 燈 具 配 置 圖 最 大 度 1300 lx( 作 業 面 ) 平 均 度 1170 lx( 作 業 面 ) 均 齊 度 0.82 總 光 束 35104 lm 總 消 耗 電 力 用 電 密 度 584 W 28.35 W/m2 8. (H) 燈 具 種 類 T-BAR 式 無 百 葉 日 光 燈 具 *8 光 源 T8 18W 4( 晝 光 色 ) 燈 具 尺 寸 2 呎 2 呎 安 定 器 電 子 式 視 野 背 景 輝 度 :207 cd/m 2 螢 幕 度 490 lx( 螢 幕 中 間 點 ) 最 小 度 750 lx( 作 業 面 ) 燈 具 配 置 圖 最 大 度 980 lx( 作 業 面 ) 平 均 度 900 lx( 作 業 面 ) 均 齊 度 0.83 總 光 束 27824 lm 總 消 耗 電 力 用 電 密 度 572 W 27.77 W/m2 52

第 三 章 實 驗 計 畫 9. (I) 燈 具 種 類 T-BAR 式 無 百 葉 日 光 燈 具 *9 光 源 T8 18W 4( 燈 泡 色 ) 燈 具 尺 寸 2 呎 2 呎 安 定 器 電 子 式 視 野 背 景 輝 度 :270 cd/m 2 螢 幕 度 640 lx( 螢 幕 中 間 點 ) 最 小 度 1020 lx( 作 業 面 ) 燈 具 配 置 圖 最 大 度 1440 lx( 作 業 面 ) 平 均 度 1260 lx( 作 業 面 ) 均 齊 度 0.81 總 光 束 39492 lm 總 消 耗 電 力 用 電 密 度 657 W 31.89 W/m2 10. (J) 燈 具 種 類 T-BAR 式 無 百 葉 日 光 燈 具 *9 光 源 T8 18W 4( 晝 光 色 ) 燈 具 尺 寸 2 呎 2 呎 安 定 器 電 子 式 視 野 背 景 輝 度 :250 cd/m 2 螢 幕 度 570 lx( 螢 幕 中 間 點 ) 最 小 度 820 lx( 作 業 面 ) 燈 具 配 置 圖 最 大 度 1090 lx( 作 業 面 ) 平 均 度 990 lx( 作 業 面 ) 均 齊 度 0.83 總 光 束 31302 lm 總 消 耗 電 力 用 電 密 度 643.5 W 31.24 W/m2 53

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 T-BAR 式 日 光 燈 具 (T8 18W 2) T-BAR 式 日 光 燈 具 (T8 18W 4) T-BAR 式 無 百 葉 日 光 燈 具 (T8 18W 4) 圖 3-1.5 實 驗 選 用 之 T-BAR 燈 具 ( 本 研 究 拍 攝 ) 54

第 三 章 實 驗 計 畫 四 燈 具 輝 度 量 測 結 果 本 研 究 利 用 本 所 配 光 曲 線 儀 量 測 所 選 擇 4 種 燈 具 之 配 光 資 料 ( 詳 附 錄 2 所 示 ) 得 知, 在 此 僅 登 錄 燈 具 之 C0- C180 C90- C270 兩 平 面, 其 眩 光 角 (G) 分 別 為 45 55 65 75 85 等 角 度 輝 度 值 (cd/m 2 ) 晝 光 色 燈 管 T-BAR 式 T8 日 光 T-BAR 式 T8 日 光 T-BAR 式 無 百 葉 燈 具 種 類 燈 具 燈 具 T8 日 光 燈 具 (T8 18W 4) (T8 18W 2) (T8 18W 4) C 平 面 C 0 C 90 C 0 C 90 C 0 C 90 眩 45 891.2 663.4 510.5 383.3 899.2 611.3 光 55 490.4 500.1 276.4 291.5 842.3 468.8 角 65 132.8 317.6 68.3 185.1 725.0 308.4 G 75 3.2 148.9 1.5 85.1 542.7 149.4 85 1.2 35.5 0.6 18.9 104.6 29.3 燈 泡 色 燈 管 燈 具 種 類 T-BAR 式 T8 日 光 T-BAR 式 T8 日 光 T-BAR 式 無 百 葉 燈 具 燈 具 T8 日 光 燈 具 (T8 18W 4) (T8 18W 2) (T8 18W 4) C 平 面 C 0 C 90 C 0 C 90 C 0 C 90 眩 45 1097.6 826.0 633.5 485.5 1120.3 755.7 光 55 588.2 625.7 339.0 370.5 1051.6 582.2 角 65 134.0 406.9 81.3 243.1 911.9 389.9 G 75 5.2 191.0 2.7 111.4 699.6 196.4 85 2.2 39.4 1.2 22.0 140.4 40.6 55

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 五 燈 具 光 源 色 溫 色 度 演 色 性 量 測 結 果 有 關 燈 具 光 源 色 溫 色 度 演 色 性 整 理 所 示 : 晝 光 色 燈 管 燈 泡 色 燈 管 光 色 座 標 x=0.3134 u'=0.2004 y=0.3237 v'=0.4655 光 色 座 標 x=0.4415 u'=0.2550 y=0.4007 v'=0.5207 演 色 性 CRI=88.5 演 色 性 CRI=86.5 色 溫 T=6506 色 溫 T=2897 燈 泡 色 燈 管 光 譜 圖 ( 本 研 究 整 理 ) 圖 3-1.6 實 驗 選 用 燈 源 之 光 色 等 ( 本 研 究 整 理 ) 56

第 三 章 實 驗 計 畫 六 實 驗 受 測 者 組 成 : 本 研 究 選 取 本 所 性 能 實 驗 中 心 10 名 年 齡 20~40 歲 之 實 驗 者, 其 中 男 生 為 9 人, 女 生 為 1 人, 實 驗 者 的 年 齡 平 均 為 29.6 歲, 受 試 者 每 天 平 均 使 用 電 腦 時 間 超 過 4 小 時 每 位 實 驗 者 均 先 檢 測 身 體 狀 況, 排 除 色 盲 或 其 他 眼 疾 者, 其 裸 視 與 矯 正 後 視 力 在 0.8 以 上, 實 驗 者 均 被 要 求 有 充 足 的 睡 眠 以 避 免 疲 勞, 且 實 驗 前 一 日 不 得 飲 酒 及 服 用 藥 物 在 10 組 情 模 擬 下 進 行 眼 球 追 蹤 實 驗, 有 關 受 測 者 基 本 資 料 表 整 理 如 下 所 示 : 20~24 歲 25~29 歲 30~34 歲 35~40 歲 男 2 4 1 2 女 0 0 0 1 合 計 2 4 1 3 表 3-1.2 受 測 者 基 本 資 料 編 號 性 別 年 齡 視 力 狀 況 01 女 38 配 帶 眼 鏡 02 男 40 配 帶 眼 鏡 03 男 28 正 常 04 男 25 正 常 05 男 30 配 帶 眼 鏡 06 男 24 配 帶 眼 鏡 07 男 25 正 常 08 男 24 配 帶 眼 鏡 09 男 25 配 帶 眼 鏡 10 男 37 正 常 57

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 七 實 驗 流 程 本 實 驗 全 部 流 程 擬 定 以 每 一 次 實 驗 單 元 為 60 分 鐘, 每 次 受 測 人 數 為 1 人, 前 30 分 鐘 請 測 試 者 處 於 熄 燈 的 下, 其 目 的 有 助 於 放 鬆 心 情 及 消 除 對 光 感 的 記 憶,30 分 鐘 後 開 啟 全 面, 實 驗 者 坐 在 個 人 工 作 站 處 於 此 下 30 分 鐘 實 驗 期 間 測 試 者 待 光 源 穩 定 後 進 行 電 腦 打 字 及 網 路 操 作 ( 液 晶 螢 幕 ), 當 結 束 第 一 階 段 實 驗 後 讓 測 使 者 閉 目 休 息 10 分 鐘, 方 可 消 除 前 一 段 記 憶, 於 下 階 段 實 驗 開 始 時 重 複 上 述 步 驟 進 行 10 組 情 模 擬, 如 圖 3-1.7 所 示 圖 3-1.7 實 驗 片 58

第 三 章 實 驗 計 畫 第 二 節 數 位 眼 動 監 視 系 統 一 簡 介 : 數 位 眼 動 監 視 系 統 (facelab) 由 澳 洲 Seeing Machines 開 發, 是 一 套 頭 部 眼 睛 凝 視 與 疲 勞 分 析 工 具 軟 體, 在 影 像 技 術 方 面, 採 用 固 定 非 閃 爍 式 紅 外 線 LED 光 源, 均 勻 亮 臉 部 與 畫 面 區 域, 再 透 過 畫 面 影 像 分 析, 找 出 眼 睛 位 置, 可 非 侵 入 式 作 業 追 蹤 到 頭 部 位 置 眼 球 凝 視 方 向 及 凝 視 點 位 置, 並 配 有 疲 勞 分 析 模 式, 可 計 算 疲 勞 指 數 (PERCLOS) 眨 眼 偵 測 (Blink_freq Blink_duration) 眼 睛 閉 闔 度 (Lift_eye_Close Right_eye_Close) 等 疲 勞 分 析 指 標 二 構 造 : 由 一 組 攝 影 機 兩 個 獨 立 紅 外 線 LED 光 源 校 正 盤 2 台 電 腦 ( 一 台 裝 設 facelab 軟 體 另 一 台 裝 設 GazeTracker 軟 體 ) 組 成, 可 自 動 調 整 焦 距, 受 試 者 距 離 攝 影 機 0.2 ~2m 均 可 測 試, 運 作 時 兩 顆 紅 外 線 LED 光 源 置 於 攝 影 機 左 右 兩 側, 維 持 恆 亮, 線 路 配 置, 如 圖 3-2.1 所 示 59

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 LED 光 源 攝 影 機 圖 3-2.1 facelab 統 線 路 配 置 三 眼 睛 追 蹤 演 算 程 序 : LED 光 源 採 用 920mm 的 紅 外 光 作 為 紅 外 攝 相 機 的 補 助 光 源, 而 紅 外 攝 相 機 對 可 見 光 具 有 不 敏 感 的 特 性, 其 工 作 基 本 不 受 測 試 的 亮 度 影 響 同 時, 人 的 皮 膚 以 及 眼 球 本 身 對 該 波 長 的 吸 收 和 反 射 情 況 是 不 一 樣 的, 因 此 在 不 同 下 得 到 的 眼 睛 灰 階 圖 像 中 各 部 分 灰 階 值 相 對 恆 定 facelab 軟 體 處 理 流 程 為 影 像 序 列 影 像 濾 波 前 處 理 影 像 樣 板 搜 尋 過 濾 眼 球 區 域 眼 睛 影 像 與 位 置 資 訊 ; 紀 錄 頻 率 60Hz, 也 就 是 每 秒 鐘 蒐 集 60 筆 資 料 進 行 比 對, 例 如 若 實 驗 監 測 30 分 鐘 則 系 統 紀 錄 資 料 達 108,000 筆 攝 影 機 影 像 前 處 理 過 濾 眼 球 區 域 眼 睛 影 像 與 位 置 資 訊 取 得 圖 3-2.2 facelab 影 像 處 理 流 程 [ 本 研 究 繪 製 ] 60

第 三 章 實 驗 計 畫 四 facelab 系 統 操 作 流 程 : 設 定 光 源 穩 定 後 開 始 調 校 開 啟 facelab 軟 體 同 時 開 啟 IR 光 源 攝 影 機 參 數 調 校 攝 影 機 傾 斜 度 聚 合 角 度 焦 距 與 紅 外 線 相 對 位 置 編 輯 追 蹤 模 型 頭 部 追 蹤 設 定 人 臉 特 徵 點 編 輯 眼 球 追 蹤 參 數 調 校 編 輯 世 界 模 型 將 頭 部 正 面 與 凝 視 方 向 的 資 料 與 電 腦 畫 面 重 疊 開 啟 GazeTracker 軟 體 在 另 一 台 已 連 線 好 電 腦 開 啟 進 行 連 線 測 試 擷 取 眼 球 訊 號 實 驗 結 果 計 算 分 析 圖 3-2.3 facelab 系 統 操 作 流 程 [ 本 研 究 繪 製 ] 61

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 1. 開 啟 Facelab 軟 體 : 開 啟 facelab 後, 會 出 現 下 列 四 個 視 窗 (1) 主 要 視 窗 ( The Main Window ) 此 為 應 用 程 式 主 要 視 窗, 可 以 開 啟 與 停 止 相 關 的 追 蹤 與 紀 錄, 並 且 建 立 相 關 模 型 (2) 控 制 視 窗 ( The Control Window ) 顯 示 狀 態 資 訊, 並 允 許 使 用 者 變 更 目 前 模 型 的 控 制 設 定 變 更 紀 錄 選 項 更 新 攝 影 機 設 定 與 調 校 62

第 三 章 實 驗 計 畫 (3) 視 訊 視 窗 ( The Video Window ) 顯 示 攝 影 機 影 像 與 追 蹤 時 的 影 像 疊 合 (4) 世 界 模 型 視 窗 ( The World Model Window ) 允 許 使 用 者 依 實 驗 條 件 編 輯 世 界 模 型, 並 且 在 追 蹤 時 顯 示 三 維 頭 部 模 型 的 凝 視 專 注 與 頭 部 位 置 資 訊 63

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 2. 攝 影 機 參 數 調 校 : (1) 攝 影 機 的 相 交 角 度 的 點 是 兩 個 攝 影 機 中 心 軸 相 交 的 點, 需 調 整 焦 距 及 傾 斜 角 度 改 變 攝 影 機 視 角, 以 找 出 受 測 者 距 離 (2) 使 用 量 尺 量 測 IR Pod 1 IR Pod2 ( 電 腦 螢 幕 上 方 ) 到 原 點 相 對 座 標 值 (X,Y,Z), 並 將 資 料 輸 入 facelab 系 統 64

第 三 章 實 驗 計 畫 3. 編 輯 追 蹤 模 型 : (1) 頭 部 追 蹤 模 式 設 定 : 目 前 可 編 輯 Front Only Full Head 兩 種 模 型, 頭 部 轉 動 不 大 的 場 合 ( 左 右 各 約 30 度 內 ) 即 可 以 適 用 Front Only 模 型, 否 則 要 設 定 Full Head 模 型 (2) 人 臉 特 徵 點 編 輯 : a. 擷 取 影 像 : 將 頭 部 置 於 攝 影 機 聚 合 點 位 置, 眼 睛 直 視 正 前 方, 頭 部 保 持 垂 直, 臉 部 保 持 輕 鬆, 準 備 完 成 後, 按 下 Take Snapshot 鍵, 完 成 影 像 擷 取 b. 人 臉 特 徵 點 編 輯 : 完 成 影 像 擷 取 後,faceLab 會 自 動 選 取 參 考 點, 但 需 要 進 一 步 使 用 滑 鼠, 以 拖 拉 參 考 點 的 方 式 進 行 手 動 微 調, 以 確 保 其 準 確 性 65

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 c. 眼 睛 追 蹤 參 數 調 校 : 包 括 調 整 Pupil Radius Iris Radius Eye Opening 參 數, 使 影 像 中 的 瞳 孔 與 虹 膜 匹 配 並 進 行 凝 視 調 校 後, 觀 察 Yaw Pitch Gaze Quality 等 追 蹤 品 質 4. 編 輯 世 界 模 型 : (1) 目 的 : 將 頭 部 正 面 與 凝 視 方 向 的 資 料 與 電 腦 畫 面 重 疊 (2) 建 立 世 界 模 型 : a. 在 World Window 中, 選 取 File New 此 時 畫 面 上 會 出 現 包 含 攝 影 機 與 螢 幕 的 世 界 模 型 b. 使 用 捲 尺 量 測 電 腦 螢 幕 的 尺 寸, 將 其 數 據 填 入 World Window 右 邊 的 Size 編 輯 區 c. 將 螢 幕 的 解 析 度 填 入 Resolution 編 輯 區 d. 將 可 視 區 的 座 標 填 入 Screen Visibility Position 編 輯 區 (3) 世 界 模 型 追 蹤 調 校 : a. 選 取 World Model Window 的 Options Display Screen Intersections 此 時 會 彈 出 一 個 全 螢 幕 的 畫 面 : 綠 方 塊 表 示 頭 部 向 量 與 螢 幕 相 交 處, 紅 圓 點 表 示 凝 視 向 量 與 螢 幕 相 交 處 b. 按 下 " 空 白 鍵 " 開 始 調 校 螢 幕 此 時 螢 幕 會 出 現 白 圓 點, 用 眼 睛 凝 視 66

第 三 章 實 驗 計 畫 圓 點 出 現 的 位 置, 完 成 後 出 現 追 蹤 品 質 報 告 圖 3-2.4 世 界 模 型 追 蹤 畫 面 圖 3-2.5 眼 球 追 蹤 品 質 報 告 5. 開 啟 GazeTracker 軟 體 (a)gazetracker 軟 體 有 Still Image 模 式 ( 靜 態 圖 片 ) Sofware Application ( 軟 體 應 用 ) Video( 影 片 ) 等 3 種 應 用 分 析 模 式 (b) 完 成 GazeTracker 軟 體 設 定 後, 要 先 進 入 facelab 連 結 測 試, 看 能 否 與 facelab 連 線 正 常, 因 此 點 選 Test Connection 進 行 測 試, 儀 器 會 抓 到 眼 睛 凝 視 位 置, 並 以 紅 色 X 顯 示 67

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 6. 擷 取 並 紀 錄 眼 球 訊 號 開 啟 facelab 軟 體 之 Control Window 並 選 Logging 標 籤, 同 時 GazeTracker 軟 體 之 Gaze Tracker 視 窗 按 下 紀 錄 鍵 後, 開 始 紀 錄 圖 3-2.6 眼 球 訊 號 紀 錄 畫 面 68

第 三 章 實 驗 計 畫 7. 實 驗 結 果 計 算 分 析 開 啟 facelab 軟 體 之 Log 資 料 分 析 工 具 可 以 將 實 驗 過 程 資 料 轉 換 為 文 字 檔 及 圖 形 檔 儲 存, 包 括 頭 部 眼 球 世 界 模 型 人 臉 特 徵 點 等 資 料 圖 3-2.7 數 位 眼 球 追 蹤 系 統 紀 錄 資 料 圖 3-2.8 眼 球 開 闔 度 紀 錄 資 料 69

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 第 四 章 實 驗 結 果 與 討 論 本 研 究 之 實 驗 數 據 分 析 包 括 (1) 受 測 者 針 對 前 面 章 節 建 立 10 種 給 予 滿 意 程 度 評 價 (2) 利 用 建 立 數 位 眼 動 監 視 系 統 試 驗 程 序 監 測 受 測 者 PERCLOS 疲 勞 指 數 Blink 眨 眼 率 等, 結 果 分 述 如 下 : 第 一 節 實 驗 問 卷 統 計 一 實 驗 問 卷 內 容 : 本 研 究 在 問 卷 設 計 上 採 用 名 目 尺 度 (Nominal Scale) 方 式 進 行, 此 名 目 尺 度 總 共 區 分 為 由 非 常 疲 勞 疲 勞 普 通 舒 適 非 常 舒 適 五 個 等 級, 再 分 別 給 予 評 點 比 重 從 1 至 5 分, 若 平 均 數 大 於 3 分, 表 示 受 測 者 滿 意 該 ; 若 平 均 數 小 於 3 分, 即 表 示 受 測 者 不 滿 意 該 二 問 卷 統 計 結 果 : 從 整 體 滿 意 度 分 析, 以 E 的 滿 意 程 度 最 高 (3.8), 方 式 B 的 滿 意 程 度 最 低 (1.5), 實 驗 問 卷 統 計 結 果, 如 圖 4-1.1 所 示 顯 示 A B 會 使 人 感 覺 視 覺 疲 勞 現 象 (J) (I) (H) (G) (F) (E) (D) (C) (B) (A) 1.5 1.7 3 2.8 3.3 3.4 3.5 3.8 3.6 3.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 圖 4-1.1 實 驗 問 卷 統 計 70

第 四 章 實 驗 結 果 與 討 論 第 二 節 不 同 水 準 對 視 覺 疲 勞 度 影 響 經 由 10 位 受 測 者 在 實 驗 後, 吾 人 可 得 到 不 同 水 準 下 的 疲 勞 度 監 測 值, 因 實 驗 過 程 之 監 測 頻 率 係 參 考 原 廠 建 議 設 定 為 60Hz( 每 秒 鐘 紀 錄 60 筆 ), 每 次 30 分 鐘, 紀 錄 資 料 即 達 108,000 筆, 為 考 量 分 析 便 利 性, 以 下 僅 就 開 燈 瞬 間 (1sec) 開 燈 後 第 5 分 鐘 10 分 鐘 15 分 鐘 20 分 鐘 25 分 鐘 30 分 鐘 實 驗 過 程 紀 錄 最 大 PERCLOS 值 及 眨 眼 (Blink) 次 數 等 進 行 分 析 討 論, 本 研 究 對 人 員 實 驗 紀 錄 如 附 錄 3 所 示, 結 果 分 述 如 下 : 一 變 異 數 分 析 本 研 究 擬 分 析 各 水 準 下 各 因 子 的 變 異 數 分 析, 進 一 求 得 其 顯 著 性, 其 方 法 係 將 樣 品 觀 測 值 之 總 變 異 量 SSTO(Total Sum of Squares) 分 解 為 已 知 原 因 所 引 起 的 組 間 平 方 和 (SSA) 及 實 驗 變 異 所 引 起 的 組 內 平 方 和 (SSE), 然 後 將 各 平 方 和 除 以 其 對 應 自 由 度 化 為 不 偏 異 變 數, 其 比 值 為 統 計 量 F 值, 即 可 根 據 F 分 配, 分 析 過 程 通 常 整 理 成 一 變 異 數 分 析 表, 簡 稱 ANOVA(Analysis of Variance) 表, 如 表 4-2.1 所 示 本 研 究 擬 以 α=0.05 0.1 之 顯 著 水 準 進 行 檢 定, 以 Microsoft Excel 統 計 軟 體 進 行 計 算, 若 F 值 >F0( 臨 界 值 ) 或 P<0.05 0.1 即 表 示 水 準 對 因 子 有 顯 著 差 異 表 4-2.1 ANOVA 分 析 表 變 異 數 來 源 自 由 度 平 方 和 均 方 和 F 值 F0 因 子 (A) a-1 SSA MSTR MSTR/ MSE 殘 差 (E) N-a SSE MSE 總 (TO) N-1 SSTO ( 資 料 來 源 [25]) 71

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 二 光 源 色 溫 度 2700K 不 同 水 準 比 較 : (1) 不 同 時 段 PERCLOS 統 計 差 異 性 比 較 : 表 4-2.2 為 檢 定 光 源 色 溫 度 2700K 之 5 種 水 準, 開 燈 後 各 時 段 之 PERCLOS 量 測 值 是 否 具 有 統 計 上 差 異 性 的 比 較 表 由 表 4-2.2 可 知, 受 測 者 在 開 燈 第 5 分 鐘 時 具 有 統 計 上 之 差 異 性 (P<0.1) 外, 其 餘 時 間 P 值 分 別 為 0.8169( 開 燈 瞬 間 ) 0.1397( 開 燈 10 分 鐘 ) 0.1170( 開 燈 15 分 鐘 ) 0.4511( 開 燈 20 分 鐘 ) 0.2022( 開 燈 25 分 鐘 ) 0.3424( 開 燈 30 分 鐘 ) 較 無 統 計 上 之 差 異 這 表 示 開 燈 5 分 鐘 後, 不 同 水 準 確 實 會 影 響 視 覺 疲 勞, 但 是 開 燈 10 分 鐘 後 至 第 30 分 鐘 實 驗 結 束 並 無 統 計 上 之 差 異 (2) 最 大 PERCLOS 值 統 計 差 異 性 比 較 : 表 4-2.3 為 檢 定 光 源 色 溫 度 2700K 之 5 種 水 準 各 受 測 者 監 測 到 最 大 PERCLOS 值 是 否 具 有 統 計 上 差 異 性 的 比 較 表, 結 果 P 值 為 0.0664 具 有 統 計 上 的 顯 著 差 異 (P<0.1) 而 各 水 準 所 測 最 大 PERCLOS 平 均 值 分 別 為 0.0369( A) 0.0040( C) 0.0002( E) 0.0052( G) 0.0387( I), 實 測 結 果 A 讓 人 產 生 疲 勞 程 度 最 高, 此 點 與 4-1 節 疲 勞 度 問 卷 調 查 之 結 果 亦 大 致 吻 合 (3)Blink 次 數 比 較 : 表 4-2.4 為 檢 定 光 源 色 溫 度 2700K 之 5 種 水 準 各 受 測 者 監 測 到 眨 眼 次 數 是 否 具 有 統 計 上 差 異 性 的 比 較 表, 結 果 P 值 為 0.0892 具 有 統 計 上 的 顯 著 差 異 (P<0.1) 而 各 水 準 所 測 Blink 次 數 平 均 值 分 別 為 2078( A) 2027( C) 754( E) 2655( G) 2556 ( I), 實 測 結 果 G I 受 測 者 平 均 眨 眼 次 數 較 多, 其 次 為 A C A 之 作 業 面 平 均 度 為 275 lx, 在 度 不 足 情 形 下, 從 72

第 四 章 實 驗 結 果 與 討 論 事 電 腦 作 業, 較 引 起 視 覺 疲 勞, 眨 眼 次 數 也 較 高 而 G I 之 作 業 面 平 均 度 雖 分 別 為 1170 1260 lx, 但 這 二 個 之 人 光 器 具 配 置 並 非 對 稱 配 置, 在 眩 光 角 85 左 右 配 置 較 多 盞 燈 具, 可 能 因 眩 光 引 起 眨 眼 次 數 也 較 高 表 4-2.2 不 同 時 段 PERCLOS 統 計 差 異 性 比 較 開 燈 瞬 間 平 均 標 準 差 樣 本 數 F 值 P- 值 臨 界 值 α A 0.0007 0.0015 10 0.3869 0.8169 2.5787 0.05 C 0.0001 0.0003 10 2.0742 0.1 E 0.0009 0.0003 10 G 0.0010 0.0031 10 I 0.0014 0.0040 10 開 燈 5 分 鐘 平 均 標 準 差 樣 本 數 F 值 P- 值 臨 界 值 α A 0.0043 0.0076 10 2.1236 0.0934 ** 2.5787 0.05 C 0.0008 0.0025 10 2.0742 0.1 E 0.0001 0.0000 10 G 0.0006 0.0011 10 I 0.0045 0.0066 10 開 燈 10 分 鐘 平 均 標 準 差 樣 本 數 F 值 P- 值 臨 界 值 α A 0.0058 0.0102 10 1.8298 0.1397 2.5787 0.05 C 0.0009 0.0008 10 2.0742 0.1 E 0.0000 0.0000 10 G 0.0009 0.0019 10 I 0.0097 0.0192 10 註 : *" 表 示 P 值 <0.05 **" 表 示 P 值 <0.1 73

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 開 燈 15 分 鐘 平 均 標 準 差 樣 本 數 F 值 P- 值 臨 界 值 α A 0.0140 0.0265 10 1.9598 0.1170 2.5787 0.05 C 0.0007 0.0019 10 2.0742 0.1 E 0.0001 0.0000 10 G 0.0010 0.0033 10 I 0.0039 0.0119 10 開 燈 20 分 鐘 平 均 標 準 差 樣 本 數 F 值 P- 值 臨 界 值 α A 0.0085 0.0247 10 0.9373 0.4511 2.5787 0.05 C 0.0005 0.0016 10 2.0742 0.1 E 0.0000 0.0001 10 G 0.0005 0.0014 10 I 0.0025 0.0076 10 開 燈 25 分 鐘 平 均 標 準 差 樣 本 數 F 值 P- 值 臨 界 值 α A 0.0004 0.0008 10 1.5570 0.2022 2.5787 0.05 C 0.0002 0.0005 10 2.0742 0.1 E 0.0001 0.0000 10 G 0.0010 0.0016 10 I 0.0024 0.0052 10 開 燈 30 分 鐘 平 均 標 準 差 樣 本 數 F 值 P- 值 臨 界 值 α A 0.0033 0.0083 10 1.1571 0.3424 2.5787 0.05 C 0.0004 0.0004 10 2.0742 0.1 E 0.0000 0.0001 10 G 0.0010 0.0029 10 I 0.0003 0.0006 10 註 : *" 表 示 P 值 <0.05 **" 表 示 P 值 <0.1 74

第 四 章 實 驗 結 果 與 討 論 表 4-2.3 最 大 PERCLOS 值 統 計 差 異 性 比 較 最 大 α 平 均 標 準 差 樣 本 數 F 值 P- 值 臨 界 值 PERCLOS A 0.0369 0.0613 10 2.3722 0.0664 ** 2.5787 0.05 C 0.0040 0.0065 10 2.0742 0.1 E 0.0009 0.0002 10 G 0.0038 0.0052 10 I 0.0245 0.0387 10 表 4-2.4 Blink 次 數 統 計 差 異 性 比 較 Blink 次 數 平 均 標 準 差 樣 本 數 F 值 P- 值 臨 界 值 α A 2078 1785 10 2.1576 0.0892 ** 2.5787 0.05 C 2027 1210 10 2.0742 0.1 E 754 698 10 G 2655 1688 10 I 2556 2307 10 (4)PERCLOS 平 均 值 歷 時 變 化 比 較 : a. A: 作 業 面 平 均 度 275 lx( 燈 具 對 稱 配 置 ), 受 測 者 PERCLOS 平 均 值 於 開 燈 後 即 呈 現 上 升 的 趨 勢, 於 開 燈 15 分 鐘 後 提 升 0.014, 而 後 即 呈 現 下 降 的 趨 勢, 顯 見 在 度 不 足 會 立 即 影 響 PERCLOS 值, 約 開 燈 15 分 鐘 後 眼 睛 逐 漸 適 應, 才 下 降 b. C E G: 作 業 面 平 均 度 分 別 590 975 1300 lx,perclos 平 均 值 最 大 為 0.001, 顯 示 較 不 會 產 生 視 覺 疲 勞 c. I: 作 業 面 平 均 度 1440 lx( 燈 具 非 對 稱 配 置 )PERCLOS 平 均 值 75

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 開 燈 後 亦 呈 現 上 升 的 趨 勢, 於 開 燈 10 分 鐘 後 提 升 0.009, 而 後 即 呈 現 下 降 的 趨 勢, 平 均 差 值 之 歷 時 變 化 如 圖 4-2.1 所 示 0.020 A C E G I 0.018 0.016 0.014 0.012 PERCLOS 0.010 0.008 0.006 0.004 0.002 0.000 0 5 10 15 20 25 30 時 間 (min) 圖 4-2.1 PERCLOS 平 均 值 歷 時 變 化 圖 (5) 受 測 者 監 測 到 顯 PERCLOS 變 化 次 數 比 較 : 由 附 錄 3 之 實 驗 紀 錄 顯 示, 在 光 源 色 溫 度 2700K 共 觀 測 到 9 次 實 驗 過 程 之 PERCLOS 值 顯 變 化 ( 因 軟 體 原 始 數 據 圖 面 顯 示 之 最 小 刻 劃 為 0.01, 本 文 定 義 觀 測 到 大 於 0.01 即 有 顯 變 化 ) 其 中 A(4 次 ) C(1 次 ) E(0 次 ) G(1 次 ) I(3 次 ), 觀 測 到 PERCLOS 值 大 於 0.01 次 數 以 A I 較 高, 此 點 與 推 估 A 度 不 足 I 受 眩 光 影 響 視 覺 疲 勞 程 度 大 之 結 果 亦 大 致 吻 合 76

第 四 章 實 驗 結 果 與 討 論 33% (A) 45% (C) (E) (G) (I) 11% 0% 11% 圖 4-2.2 監 測 到 顯 PERCLOS 變 化 次 數 比 較 (6) 作 業 面 平 均 度 與 最 大 PERCLOS 比 較 由 表 4-2.3 檢 定 出 最 大 PERCLOS 值 與 水 準 具 有 顯 著 差 異, 擬 與 作 業 面 平 均 度 進 一 步 比 較, A C E G I 等 5 組 之 作 業 面 平 均 度 分 別 275 590 975 1300 1440 lx, 其 中 A C E 之 燈 具 為 對 稱 配 置, G I 之 燈 具 為 非 對 稱 配 置, 配 置 方 式 詳 第 三 章, 與 受 測 者 測 得 最 大 PERCLOS 關 係, 如 圖 4-2.3 所 示 0.04 0.03 PERCLOS 0.02 0.01 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Average Lux on the Desk 圖 4-2.3 作 業 面 平 均 度 與 受 測 者 PERCLOS 關 係 圖 77

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 (7) 視 野 背 景 輝 度 與 最 大 PERCLOS 比 較 A C E G I 等 5 組 之 視 野 背 景 輝 度 分 別 19 71 135 228 270 cd/m 2, 其 中 A C E 之 燈 具 為 對 稱 配 置, G I 之 燈 具 為 非 對 稱 配 置, 配 置 方 式 詳 第 三 章, 與 受 測 者 測 得 最 大 PERCLOS 關 係, 如 圖 4-2.4 所 示 0.04 0.03 PERCLOS 0.02 0.01 0 0 50 100 150 200 250 300 Field lumination 圖 4-2.4 視 野 背 景 輝 度 與 受 測 者 PERCLOS 關 係 圖 78

第 四 章 實 驗 結 果 與 討 論 三 光 源 色 溫 度 6500K 不 同 水 準 比 較 : (1) 不 同 時 段 PERCLOS 統 計 差 異 性 比 較 : 表 4-2.5 為 檢 定 光 源 色 溫 度 6500K 之 5 種 水 準, 開 燈 後 各 時 段 之 PERCLOS 量 測 值 是 否 具 有 統 計 上 差 異 性 的 比 較 表 由 表 4-2.5 可 知, 受 測 者 P 值 分 別 為 0.2974( 開 燈 瞬 間 ) 0.1411( 開 燈 5 分 鐘 ) 0.5274( 開 燈 10 分 鐘 ) 0.1520( 開 燈 15 分 鐘 ) 0.1502( 開 燈 20 分 鐘 ) 0.4340 ( 開 燈 25 分 鐘 ) 0.3973( 開 燈 30 分 鐘 ) 均 大 於 0.1, 無 統 計 上 之 差 異, 但 可 觀 察 實 驗 結 果 在 開 燈 第 5 分 鐘 時 P 值 最 小, 不 同 水 準 較 會 影 響 視 覺 疲 勞 (2) 最 大 PERCLOS 值 統 計 差 異 性 比 較 : 表 4-2.6 為 檢 定 光 源 色 溫 度 6500K 之 5 種 水 準 各 受 測 者 監 測 到 最 大 PERCLOS 值 是 否 具 有 統 計 上 差 異 性 的 比 較 表, 結 果 P 值 為 0.1582 大 於 0.1, 無 統 計 上 之 顯 著 差 異 而 各 水 準 所 測 最 大 PERCLOS 平 均 值 分 別 為 0.0510( B) 0.0063( D) 0.0008( F) 0.0041( H) 0.0275( J), 實 測 結 果 B 讓 人 產 生 疲 勞 程 度 最 高, 此 點 與 4-1 節 疲 勞 度 問 卷 調 查 之 結 果 亦 大 致 吻 合 (3)Blink 次 數 比 較 : 表 4-2.7 為 檢 定 光 源 色 溫 度 6500K 之 5 種 水 準 各 受 測 者 監 測 到 眨 眼 次 數 是 否 具 有 統 計 上 差 異 性 的 比 較 表, 結 果 P 值 為 0.3697 大 於 0.1, 無 統 計 上 之 顯 著 差 異 而 各 水 準 所 測 Blink 次 數 平 均 值 分 別 為 1831( B) 2546( D) 1322( F) 2286( H) 2860 ( J), 實 測 結 果 D H J 受 測 者 平 均 眨 眼 次 數 較 多 79

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 表 4-2.5 不 同 時 段 PERCLOS 統 計 上 差 異 性 比 較 開 燈 瞬 間 平 均 標 準 差 樣 本 數 F 值 P- 值 臨 界 值 α B 0.0003 0.0004 10 1.2658 0.2974 2.5787 0.05 D 0.0002 0.0006 10 2.0742 0.1 F 0.0006 0.0005 10 H 0.0017 0.0034 10 J 0.0009 0.0015 10 開 燈 5 分 鐘 平 均 標 準 差 樣 本 數 F 值 P- 值 臨 界 值 α B 0.0178 0.0399 10 1.8224 0.1411 2.5787 0.05 D 0.0004 0.0010 10 2.0742 0.1 F 0.0000 0.0000 10 H 0.0001 0.0003 10 J 0.0021 0.0060 10 開 燈 10 分 鐘 平 均 標 準 差 樣 本 數 F 值 P- 值 臨 界 值 α B 0.0035 0.0100 10 0.8070 0.5274 2.5787 0.05 D 0.0039 0.0097 10 2.0742 0.1 F 0.0000 0.0000 10 H 0.0006 0.0020 10 J 0.0008 0.0010 10 開 燈 15 分 鐘 平 均 標 準 差 樣 本 數 F 值 P- 值 臨 界 值 α B 0.0043 0.0090 10 1.7680 0.1520 2.5787 0.05 D 0.0008 0.0021 10 2.0742 0.1 F 0.0001 0.0002 10 H 0.0000 0.0001 10 J 0.0007 0.0020 10 註 : *" 表 示 P 值 <0.05 **" 表 示 P 值 <0.1 80

第 四 章 實 驗 結 果 與 討 論 開 燈 20 分 鐘 平 均 標 準 差 樣 本 數 F 值 P- 值 臨 界 值 α B 0.0204 0.0474 10 1.7765 0.1502 2.5787 0.05 D 0.0000 0.0000 10 2.0742 0.1 F 0.0000 0.0001 10 H 0.0003 0.0008 10 J 0.0012 0.0025 10 開 燈 25 分 鐘 平 均 標 準 差 樣 本 數 F 值 P- 值 臨 界 值 α B 0.0178 0.0537 10 0.9688 0.4340 2.5787 0.05 D 0.0015 0.0033 10 2.0742 0.1 F 0.0000 0.0000 10 H 0.0006 0.0019 10 J 0.0022 0.0052 10 開 燈 30 分 鐘 平 均 標 準 差 樣 本 數 F 值 P- 值 臨 界 值 α B 0.0201 0.0609 10 1.0398 0.3973 2.5787 0.05 D 0.0007 0.0010 10 2.0742 0.1 F 0.0000 0.0000 10 H 0.0004 0.0011 10 J 0.0006 0.0018 10 表 4-2.6 最 大 PERCLOS 值 統 計 差 異 性 比 較 最 大 α 平 均 標 準 差 樣 本 數 F 值 P- 值 臨 界 值 PERCLOS B 0.0510 0.0924 10 1.7387 0.1582 2.5787 0.05 D 0.0063 0.0126 10 2.0742 0.1 F 0.0008 0.0005 10 H 0.0041 0.0059 10 J 0.0275 0.0652 10 註 : *" 表 示 P 值 <0.05 **" 表 示 P 值 <0.1 81

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 表 4-2.7 Blink 次 數 統 計 差 異 性 比 較 Blink 次 數 平 均 標 準 差 樣 本 數 F 值 P- 值 臨 界 值 α B 1831 43 10 1.0968 0.3697 2.5787 0.05 D 2546 50 10 2.0742 0.1 F 1322 36 10 H 2286 48 10 J 2860 53 10 (4)PERCLOS 平 均 值 歷 時 變 化 比 較 : a. B: 作 業 面 平 均 度 228 lx( 燈 具 對 稱 配 置 ), 受 測 者 PERCLOS 平 均 值 於 開 燈 後 即 呈 現 上 升 的 趨 勢, 於 開 燈 5 分 鐘 後 提 升 0.0178, 然 後 呈 現 下 降 的 趨 勢, 於 開 燈 15 分 鐘 後 再 呈 現 上 升 的 趨 勢 於 20 分 鐘 後 提 升 0.0204 而 後 趨 於 穩 定, 至 30 分 鐘 實 驗 結 束 PERCLOS 平 均 值 為 0.0201 b. D F H J: 作 業 面 平 均 度 分 別 520 786 900 990lx,PERCLOS 平 均 值 最 大 為 0.002, 顯 示 較 不 會 產 生 視 覺 疲 勞, 平 均 差 值 之 歷 時 變 化 如 圖 4-2.5 所 示 B D F H J 0.020 0.015 PERCLOS 0.010 0.005 0.000 0 5 10 15 20 25 30 時 間 (min) 82 圖 4-2.5 PERCLOS 平 均 值 歷 時 變 化 圖

第 四 章 實 驗 結 果 與 討 論 (5) 受 測 者 監 測 到 顯 PERCLOS 變 化 次 數 比 較 : 由 附 錄 3 之 實 驗 紀 錄 顯 示, 在 光 源 色 溫 度 6500K 共 觀 測 到 10 次 實 驗 過 程 之 PERCLOS 值 顯 變 化 ( 本 文 定 義 觀 測 到 大 於 0.01 即 有 顯 變 化 ) 其 中 B(3 次 ) D(2 次 ) F(1 次 ) H(1 次 ) J(3 次 ), 觀 測 到 PERCLOS 值 大 於 0.01 次 數 以 B J 較 高, 此 點 與 推 估 B 度 不 足 J 受 眩 光 影 響 視 覺 疲 勞 程 度 大 之 結 果 亦 大 致 吻 合 30% 30% (B) (D) (F) (H) 10% 10% 20% (J) 圖 4-2.6 監 測 到 顯 PERCLOS 變 化 次 數 比 較 (6) 作 業 面 平 均 度 與 最 大 PERCLOS 比 較 B D F H J 等 5 組 之 作 業 面 平 均 度 分 別 228 475 786 900 990 lx, 其 中 B D F 之 燈 具 為 對 稱 配 置, H J 之 燈 具 為 非 對 稱 配 置, 配 置 方 式 詳 第 三 章, 與 受 測 者 測 得 最 大 PERCLOS 關 係, 如 圖 4-2.7 所 示 83

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 0.06 0.04 PERCLOS 0.02 0 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Average Lux on the Desk 圖 4-2.7 作 業 面 平 均 度 與 受 測 者 PERCLOS 關 係 圖 若 分 析 燈 具 為 對 稱 配 置 之 A B C D E F 等 6 組 作 業 面 之 平 均 度 與 最 大 PERCLOS 值 之 比 較 如 圖 4-2.8 所 示 由 結 果 可 知, 最 大 PERCLOS 值 與 作 業 面 平 均 度 呈 現 高 度 負 相 關 ( 相 關 係 數 =-0.77), 人 員 的 眼 睛 疲 勞 度 是 隨 度 增 加 而 降 低 0.3 0.25 0.2 Case A Case B Case C Case D Case E Case F PERCLOS 0.15 0.1 0.05 0 0 200 400 600 800 1000 Average Luxon the Desk 圖 4-2.8 作 業 面 平 均 度 與 受 測 者 PERCLOS 關 係 圖 (A-F) 84

第 四 章 實 驗 結 果 與 討 論 (7) 視 野 背 景 輝 度 與 最 大 PERCLOS 比 較 B D F H J 等 5 組 之 視 野 背 景 輝 度 分 別 17 64 160 207 250 cd/m 2, 其 中 B D F 之 燈 具 為 對 稱 配 置, H J 之 燈 具 為 非 對 稱 配 置, 配 置 方 式 詳 第 三 章, 與 受 測 者 測 得 最 大 PERCLOS 關 係, 如 圖 4-2.9 所 示 0.06 0.04 PERCLOS 0.02 0 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 Field lumination 圖 4-2.9 視 野 背 景 輝 度 與 受 測 者 PERCLOS 關 係 圖 85

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 第 五 章 結 論 與 建 議 第 一 節 結 論 本 研 究 執 行 期 間, 首 先 透 過 文 獻 及 標 準 比 較 分 析, 完 成 人 員 視 覺 疲 勞 影 響 因 子 及 衡 量 技 術 資 料 蒐 集, 並 建 立 10 種 模 擬 實 驗 室, 完 成 其 用 電 密 度 作 業 面 度 均 齊 度 視 野 背 景 輝 度 及 採 用 燈 具 之 全 光 通 量 配 光 曲 線 光 源 色 溫 色 度 演 色 性 等 物 理 量 量 測, 並 利 用 數 位 眼 動 監 視 系 統 完 成 100 人 次 人 員 視 覺 疲 勞 度 量 測 及 舒 適 度 感 受 評 量, 研 究 結 果 初 步 獲 致 以 下 幾 點 結 論 : ( 一 ) 數 位 眼 動 監 視 系 統 測 定 法 的 適 用 性 本 研 究 之 實 驗 結 果 以 統 計 檢 定 方 式 驗 證 室 內 水 準 確 實 會 影 響 人 體 生 理 反 應, 最 大 PERCLOS 值 與 作 業 面 平 均 度 呈 現 高 度 負 相 關, 由 此 印 證 此 法 不 只 作 為 車 輛 或 航 空 駕 駛 員 之 疲 勞 狀 態 檢 測, 亦 可 以 應 用 於 量 測 室 內 光 變 化 對 人 體 生 理 反 應 的 影 響 ( 二 ) 室 內 水 準 對 人 體 生 理 反 應 之 影 響 由 實 驗 結 果 顯 示, 在 光 源 色 溫 度 2700K 低 度 (275 lx), 受 測 者 PERCLOS 平 均 值 於 開 燈 後 即 呈 現 上 升 的 趨 勢, 於 開 燈 15 分 鐘 後 提 升 0.014, 而 後 即 呈 現 下 降 的 趨 勢, 可 見 在 色 溫 度 2700K 及 低 度 會 立 即 影 響 PERCLOS 值, 約 開 燈 一 段 時 間 眼 睛 逐 漸 適 應, 才 下 降 而 在 光 源 色 溫 度 6500K 低 度 (228 lx), 受 測 者 PERCLOS 平 均 值 於 開 燈 後 亦 呈 現 上 升 的 趨 勢, 於 開 燈 5 分 鐘 後 提 升 0.0178, 而 後 即 呈 現 下 降 的 趨 勢,PERCLOS 平 均 值 曲 線 下 降 時 間 點 較 快 發 生, 吾 人 推 論, 受 測 者 較 常 處 於 6500K, 對 其 適 應 力 較 高 ( 三 ) 室 內 水 準 對 人 體 心 理 反 應 之 影 響 實 測 結 果 低 度 讓 人 產 生 疲 勞 程 度 最 高, 亦 與 本 研 究 疲 勞 度 問 卷 調 查 之 結 果 大 致 吻 合 86

第 五 章 結 論 與 建 議 第 二 節 建 議 本 研 究 為 應 用 數 位 眼 動 監 視 系 統 量 測 探 討 度 與 色 溫 度 對 人 體 視 覺 疲 勞 等 生 理 產 生 何 種 影 響 的 初 步 研 究, 後 續 建 議 尚 須 許 多 深 入 研 究 來 探 討 相 關 的 課 題, 以 完 整 的 建 立 室 內 光 影 響 人 體 反 應 的 量 測 與 評 估 體 系, 以 下 數 項 課 題 提 供 後 續 研 究 參 考 1. 囿 於 時 間 限 制, 本 研 究 僅 探 討 短 時 間 (30 分 鐘 ) 不 同 水 準 對 人 體 影 響, 短 時 間 實 驗 較 難 評 估 實 際 對 人 體 影 響, 因 此 建 議 必 須 考 慮 時 間 因 素, 以 免 產 生 誤 差 2. 本 研 究 實 驗 的 光 源 為 三 波 長 2700K 6500K 傳 統 螢 光 燈 管, 受 測 者 為 性 能 實 驗 中 心 職 員, 行 為 模 式 為 電 腦 操 作, 因 此, 對 於 不 同 光 源 不 同 季 節 不 同 氣 候 不 同 年 齡 及 背 景 的 受 測 者 不 同 行 為 模 式, 是 否 有 相 同 的 研 究 結 果 是 值 得 進 一 步 探 討 的 課 題 3. 同 時 本 研 究 由 實 驗 中 的 經 驗 發 現, 數 位 眼 動 監 視 系 統 可 迅 速 的 量 測 及 評 估 人 體 疲 勞 等 生 理 反 應, 甚 至 其 他 因 子, 如 聲 音 通 風 熱 流 等, 均 可 進 行 後 續 實 驗 研 究, 以 擴 大 其 應 用 層 面 87

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 參 考 書 目 1. 李 農 楊 燕 譯 / 許 招 墉 校 訂, 手 冊 ( 第 二 版 )", 全 華 科 技 圖 書,2006 2. 石 曉 蔚, 室 內 設 計 原 理 ", 淑 馨 出 版 社,2000 3. 財 團 法 人 嘉 義 基 督 教 醫 院 網 站,http://www.cych.org.tw 4. 林 裕 森," 不 同 人 工 光 源 對 視 覺 疲 勞 影 響 之 研 究 ", 碩 士 論 文,2008 年 5. 柳 捃 怡, 捲 動 式 動 態 資 訊 對 螢 幕 視 覺 作 業 之 影 響, 碩 士 論 文,2004 年 6. ANSI/HFS 100-1988., American National Standard for Human Factors Engineering of visual display terminal workstations, Human Factors Society, Inc., Santa Monica, CA,1988 年. 7. 謝 光 進 柯 亞 先 張 振 卿, 亮 度 對 比 極 性 色 彩 組 合 對 VDT 績 效 之 影 響, 第 10 屆 中 華 民 國 人 因 工 程 學 會 年 會 計 研 討 會 論 文 集,2000 8. Q&A 節 能 技 術 手 冊,2008 年 9. 謝 燁 林 振 渂, 光 色 對 閱 讀 時 視 覺 色 適 應 之 影 響, 中 華 民 國 建 築 學 會 建 築 學 報 第 68 期,2009 10. 王 為," 應 用 良 導 絡 量 測 評 估 度 與 色 溫 度 對 人 體 生 理 反 應 之 影 響 ", 博 士 論 文,2007 年 11. 馮 文 陽," 因 子 對 視 覺 績 效 與 視 覺 疲 勞 之 影 響 ", 碩 士 論 文,2000 年 12. 張 智 鴻, 人 工 智 慧 應 用 於 室 內 最 佳 化 設 計 之 研 究 ", 碩 士 論 文,2006 年 13.CIE117, Discomfort glare in interior lighting", 1995. 14.A.Kicher,M.Uddma,and J Sandin,"Vehicle control and drowsiness", Swedish National Road and Transport Research Institute, Sweden,Tech.Rep VTI-922A,2002 15. 鄭 育 菁, 數 位 投 影 機 使 用 者 在 不 同 下 的 視 覺 疲 勞 與 辨 識 績 效 評 估, 碩 士 論 文,2006 年 16. 莊 俊 輝, VDT 作 業 特 性 對 視 覺 績 效 及 眼 睛 疲 勞 影 響 之 研 究, 碩 士 論 文, 88

參 考 書 目 1995 年 17. 詹 永 舟, 瞳 位 追 蹤 應 用 於 眼 控 系 統 及 眼 球 動 態 量 測 儀 器 之 製 作 與 分 析, 碩 士 論 文,1999 年 18. 許 勝 雄 彭 游 吳 水 丕, 人 因 工 程, 滄 海 書 局,2000 年 19. 柯 亞 先, 螢 幕 特 性 與 個 別 差 異 對 VDT 圖 像 設 計 之 偏 好 與 腦 波 (EEG) 的 影 響, 博 士 論 文,2005 年 20. 李 佳 霖, 頭 配 式 顯 示 器 之 人 體 生 理 參 數 量 測 分 析 ", 碩 士 論 文,2001 年 21. 唐 大 崙 等," 眼 球 追 蹤 法 探 索 電 子 版 面 中 圖 片 位 置 注 意 力 分 布 之 影 響 ", 廣 告 學 研 究,24 期 (2005) 22.Dinges and Mallis,et al."evaluation of Techniques for Ocular Measurement as an index of Fatique and the Basis for Alertness Management ",Report No.DOT HS 808762,1998. 23.Wierwille W W," Research on Vehicle-Based Driver Status/Performance Monitoring; Development, Validation, and Refinement of Algorithms For Detection of Driver Drowsiness,Report No.DOT HS 807247,1994. 24. 劉 彥 夫," 桌 上 型 人 工 光 源 之 色 溫 與 演 色 性 對 視 覺 績 效 及 視 覺 疲 勞 影 響 之 研 究 ", 碩 士 論 文,2009 年 25. 陳 順 宇, 實 驗 設 計, 華 泰 書 局,2006 年 89

附 錄 一 附 錄

參 考 書 目 H/R T/R 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 0.00 1.00 1.26 1.53 1.90 2.35 2.86 3.50 4.20 5.00 6.00 0.10 1.05 1.22 1.46 1.80 2.20 2.75 3.40 4.10 4.80 5.80 0.20 1.12 1.30 1.50 1.80 2.20 2.66 3.18 3.88 4.60 5.50 0.30 1.22 1.38 1.60 1.87 2.25 2.70 3.25 3.90 4.60 5.45 0.40 1.32 1.47 1.70 1.96 2.35 2.80 3.30 3.90 4.60 5.40 0.50 1.43 1.60 1.82 2.10 2.48 2.91 3.40 3.98 4.70 5.50 0.60 1.55 1.72 1.98 2.30 2.65 3.10 3.60 4.10 4.80 5.50 0.70 1.70 1.88 2.12 2.48 2.87 3.30 3.78 4.30 4.88 5.60 0.80 1.82 2.00 2.32 2.70 3.08 3.50 3.92 7.50 5.10 5.75 0.90 1.95 2.20 2.54 2.90 3.30 3.70 4.20 4.75 5.30 6.00 1.00 2.11 2.40 2.75 3.10 3.50 3.91 4.40 5.00 5.60 6.20 1.10 2.30 2.55 2.92 3.30 3.72 4.20 4.70 5.25 5.80 6.55 1.20 2.40 2.75 3.12 3.50 3.90 4.35 4.85 5.50 6.05 6.70 1.30 2.55 2.90 3.30 3.70 4.20 4.65 5.20 5.70 6.30 7.00 1.40 2.70 3.10 3.50 3.90 4.35 4.85 5.35 5.85 6.50 7.25 1.50 2.85 3.15 3.65 4.10 4.55 5.00 5.50 6.20 6.80 7.50 1.60 2.95 3.40 3.80 4.25 4.75 5.20 5.75 6.30 7.00 7.65 1.70 3.10 3.55 4.00 4.50 4.90 5.40 5.95 6.50 7.20 7.80 1.80 3.25 3.70 4.20 4.65 5.10 5.60 6.10 6.75 7.40 8.00 1.90 3.43 3.86 4.30 4.75 5.20 5.70 6.30 6.90 7.50 8.17 2.00 3.50 4.00 4.50 4.90 5.35 5.80 6.40 7.10 7.70 8.30 2.10 3.60 4.17 4.65 5.05 5.50 6.00 6.60 7.20 7.82 8.45 2.20 3.75 4.25 4.72 5.20 5.60 6.10 6.70 7.35 8.00 8.55 2.30 3.85 4.35 4.80 5.25 5.70 6.22 6.80 7.40 8.10 8.65 2.40 3.95 4.40 4.90 5.35 5.80 6.30 6.90 7.50 8.20 8.80 2.50 4.00 4.50 4.95 5.40 5.85 6.40 6.95 7.55 8.25 8.85 2.60 4.07 4.55 5.05 5.47 5.95 6.45 7.00 7.65 8.35 8.95 2.70 4.10 4.60 5.10 5.53 6.00 6.50 7.05 7.70 8.40 9.00 2.80 4.15 4.62 5.15 5.56 6.05 6.55 7.08 7.73 8.45 9.05 2.90 4.20 4.65 5.17 5.60 6.07 6.57 7.12 7.75 8.50 9.10 3.00 4.22 4.67 5.20 5.65 6.12 6.60 7.15 7.80 8.55 9.12 91

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 H/R T/R 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 0.00 7.00 8.10 9.25 10.35 11.70 13.15 14.70 16.20 - - 0.10 6.80 8.00 9.10 10.30 11.60 13.00 14.60 16.10 - - 0.20 6.50 7.60 8.75 9.85 11.20 12.70 14.00 15.70 - - 0.30 6.45 7.40 8.40 9.50 10.85 12.10 13.70 15.00 - - 0.40 6.40 7.30 7.30 9.40 10.60 11.90 13.20 14.60 16.00-0.50 6.40 7.30 8.30 9.40 10.50 11.75 13.00 14.40 15.70-0.60 6.40 7.35 8.40 9.40 10.50 11.70 13.00 14.10 15.40-0.70 6.50 7.40 8.50 9.50 10.50 11.70 12.85 14.00 15.20-0.80 6.60 7.50 8.60 9.50 10.60 11.75 12.80 14.00 15.10-0.90 6.75 7.70 8.70 9.65 10.75 11.80 12.90 14.00 15.00 16.00 1.00 7.00 7.90 8.80 9.75 10.80 11.90 12.95 14.00 15.00 16.00 1.10 7.20 8.15 9.00 9.90 10.95 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 1.20 7.50 8.30 9.20 10.00 11.02 12.10 13.10 14.00 15.00 16.00 1.30 7.70 8.55 9.35 10.20 11.20 12.25 13.20 14.00 15.00 16.00 1.40 8.00 8.70 9.50 10.40 11.40 12.40 13.25 14.05 15.00 16.00 1.50 8.20 8.85 9.70 10.55 11.50 12.50 13.30 14.05 15.02 16.00 1.60 8.40 9.00 9.80 10.80 11.75 12.60 13.40 14.20 15.10 16.00 1.70 8.50 9.20 10.00 10.85 11.85 12.75 13.45 14.20 15.10 16.00 1.80 8.65 9.35 10.10 11.00 11.90 12.80 13.50 14.20 15.10 16.00 1.90 8.80 9.50 10.20 11.00 12.00 12.82 13.55 14.20 15.10 16.00 2.00 8.90 9.60 10.40 11.10 12.00 12.85 13.60 14.30 15.10 16.00 2.10 9.00 9.75 10.50 11.20 12.10 12.90 13.70 14.35 15.10 16.00 2.20 9.15 9.85 10.60 11.30 12.10 12.90 13.70 14.40 15.15 16.00 2.30 9.30 9.90 10.70 11.40 12.20 12.95 13.70 14.40 15.20 16.00 2.40 9.40 10.00 10.80 11.50 12.25 13.00 13.75 14.45 15.20 16.00 2.50 9.50 10.15 10.85 11.55 12.30 13.00 13.80 14.50 15.25 16.00 2.60 9.55 10.10 10.90 11.60 12.32 13.00 13.80 14.50 15.25 16.00 2.70 9.60 10.16 10.92 11.63 12.35 13.00 13.80 14.50 15.25 16.00 2.80 9.65 10.20 10.95 11.65 12.35 13.00 13.80 14.50 15.25 16.00 2.90 9.70 10.23 10.95 11.65 12.35 13.00 13.80 14.50 15.25 16.00 3.00 9.70 10.23 10.95 11.65 12.35 13.00 13.80 14.50 15.25 16.00 92

附 錄 附 錄 二 93

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 一.T-BAR 式 T8 日 光 燈 具 (T8 18W 4): 1. 配 光 曲 線 圖 2. 眩 光 限 制 曲 線 圖 (Glare diagram) 3. UGR 指 標 (Unified Glare Rating) 94

附 錄 二.T-BAR 式 無 百 葉 T8 日 光 燈 具 (T8 18W 4): 1. 配 光 曲 線 圖 2. 眩 光 限 制 曲 線 圖 (Glare diagram) 3. UGR 指 標 (Unified Glare Rating)

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 三.T-BAR 式 T8 日 光 燈 具 (T8 18W 2): 1. 配 光 曲 線 圖 2. 眩 光 限 制 曲 線 圖 (Glare diagram). 3. UGR 指 標 (Unified Glare Rating) 96

附 錄 附 錄 三 97

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 姓 名 CANDY 性 別 女 年 齡 38 近 視 有 ( 左 :200 度 右 :200 度 ) Perclos 曲 線 (A) (B) (C) (D) (E) (F) 98

附 錄 姓 名 CANDY 性 別 女 年 齡 38 近 視 有 ( 左 :200 度 右 :200 度 ) Perclos 曲 線 (G) (H) (I) (J) 99

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 姓 名 Chris 性 別 男 年 齡 40 近 視 有 ( 左 :400 度 右 :400 度 ) Perclos 曲 線 (A) (B) (C) (D) (E) (F) 100

附 錄 姓 名 Chris 性 別 男 年 齡 40 近 視 有 ( 左 :400 度 右 :400 度 ) Perclos 曲 線 (G) (H) (I) (J) 101

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 姓 名 Fuko 性 別 男 年 齡 28 近 視 無 Perclos 曲 線 (A) (B) (C) (D) (E) (F) 102

附 錄 姓 名 Fuko 性 別 男 年 齡 28 近 視 無 Perclos 曲 線 (G) (H) (I) (J) 103

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 姓 名 JJ 性 別 男 年 齡 25 近 視 無 Perclos 曲 線 (A) (B) (C) (D) (E) (F) 104

附 錄 姓 名 JJ 性 別 男 年 齡 25 近 視 無 Perclos 曲 線 (G) (H) (I) (J) 105

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 姓 名 wutin 性 別 男 年 齡 30 近 視 有 ( 左 :500 度 右 :600 度 ) Perclos 曲 線 (A) (B) (C) (D) (E) (F) 106

附 錄 姓 名 wutin 性 別 男 年 齡 30 近 視 有 ( 左 :500 度 右 :600 度 ) Perclos 曲 線 (G) (H) (I) (J) 107

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 姓 名 Hung 性 別 男 年 齡 24 近 視 有 ( 左 :300 度 右 :300 度 ) Perclos 曲 線 (A) (B) (C) (D) (E) (F) 108

附 錄 姓 名 Hung 性 別 男 年 齡 24 近 視 有 ( 左 :300 度 右 :300 度 ) Perclos 曲 線 (G) (H) (I) (J) 109

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 姓 名 Liu 性 別 男 年 齡 26 近 視 無 Perclos 曲 線 (A) (B) (C) (D) (E) (F) 110

附 錄 姓 名 Liu 性 別 男 年 齡 26 近 視 無 Perclos 曲 線 (G) (H) (I) (J) 111

附 錄 姓 名 Peace 性 別 男 年 齡 23 近 視 有 ( 左 :600 度 右 :600 度 ) Perclos 曲 線 (A) (B) (C) (D) (E) (F)

附 錄 姓 名 Peace 性 別 男 年 齡 23 近 視 有 ( 左 :600 度 右 :600 度 ) Perclos 曲 線 (G) (H) (I) (J) 113

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 姓 名 tth 性 別 男 年 齡 25 近 視 有 ( 左 :550 度 右 :550 度 ) Perclos 曲 線 (A) (B) (C) (D) (E) (F) 114

附 錄 姓 名 tth 性 別 男 年 齡 25 近 視 有 ( 左 :550 度 右 :550 度 ) Perclos 曲 線 (G) (H) (I) (J) 115

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 姓 名 Frank 性 別 男 年 齡 37 近 視 無 Perclos 曲 線 (A) (B) (C) (D) (E) (F) 116

附 錄 姓 名 Frank 性 別 男 年 齡 37 近 視 無 Perclos 曲 線 (G) (H) (I) (J) 117

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 附 錄 四 118

附 錄 研 究 業 務 協 調 會 會 議 紀 錄 及 處 理 情 形 審 查 意 見 1. 本 案 研 究 範 圍 似 乎 太 過 廣 泛, 為 使 探 討 主 題 更 聚 焦, 研 究 案 名 稱 建 議 可 修 正 為 以 辦 公 室 為 例 2. 本 案 試 驗 樣 本 之 掌 握 為 關 鍵 要 素 之 ㄧ, 研 究 對 象 組 成 是 否 具 代 表 性 與 統 計 性, 宜 作 確 定 義 及 說 3. 為 使 研 究 成 果 具 參 考 價 值, 本 案 研 究 方 向 建 議 修 正 與 建 築 法 令 技 術 規 範 或 政 策 面 有 關 4. 實 驗 過 程 應 考 量 再 現 性 量 測 誤 差 及 影 響 因 素, 以 提 高 研 究 成 果 正 確 性 辦 理 情 形 已 調 整 修 正 以 性 能 實 驗 中 心 人 員 為 例 1. 謝 謝 委 員 指 導 2. 建 議 以 統 計 檢 定 方 式 進 行 實 驗 結 果 探 討 本 案 為 光 對 人 員 生 心 理 探 討 研 究, 相 關 成 果 可 供 建 築 法 令 技 術 規 範 研 修 參 考 1. 謝 謝 委 員 指 導 2. 建 議 以 統 計 檢 定 方 式 進 行 實 驗 結 果 探 討 119

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 期 中 審 查 會 議 紀 錄 及 處 理 情 形 審 查 意 見 1. 建 議 多 收 集 室 內 光 對 人 員 身 心 理 因 素 之 文 獻, 俾 使 計 畫 之 成 果 更 具 完 整 性 2. 針 對 問 卷 中 語 意 尺 度 之 等 級, 建 議 增 加 至 7 等 級 3. 建 議 增 加 受 測 人 員 的 眼 睛 疾 病 等 背 景, 有 更 深 入 的 描 述 辦 理 情 形 遵 示 辦 理 1. 謝 謝 委 員 指 導 2. 囿 於 時 間 限 制, 本 研 究 問 卷 中 語 意 尺 度 之 等 級 仍 使 用 5 等 級, 日 後 研 究 將 調 整 為 7 等 級 實 驗 前 已 先 篩 選 健 康 的 受 測 者 進 行 測 試 4. 本 研 究 採 用 之 PERCLOS 指 數, 國 外 在 相 關 領 域 之 研 究 成 果, 建 議 蒐 集 整 理, 以 供 本 研 究 及 後 續 研 究 之 參 考 5. 由 於 本 實 驗 情 為 電 腦 操 作, 因 此 對 於 電 腦 螢 幕 之 條 件, 建 議 納 入 研 究 6. 後 續 研 究 內 容, 建 議 說 數 位 眼 動 監 視 系 統 可 應 用 之 相 關 課 題, 以 供 性 能 實 驗 中 心 相 關 業 務 之 推 動 7. 受 測 人 員 的 年 齡 僅 在 20~40 歲, 樣 本 數 不 完 整, 建 議 能 再 擴 及 40 歲 以 上 的 年 齡 層, 且 受 測 者 性 別 及 視 力 建 議 作 註 8.P.33~P.37 列 出 10 種 原 因 為 何? 應 說 實 驗 計 畫 配 置 的 原 則 9. 本 報 告 之 圖 與 表 標 題 皆 使 用 細 小 字 體, 格 式 不 符, 表 之 標 題 亦 未 置 中, 應 請 調 整 修 正 10. 建 議 加 入 測 試 人 員 之 基 準 位 置, 以 比 較 各 方 向 角 度 之 眩 光 對 人 員 感 受 影 響 11. 下 回 請 將 色 溫 色 彩 學 也 納 入 研 究 ( 第 二 階 段 ) 或 ( 第 二 年 ) 成 果 更 佳 遵 示 辦 理 遵 示 辦 理 遵 示 辦 理 1. 謝 謝 委 員 指 導 2. 囿 於 時 間 限 制, 建 議 納 入 後 續 研 究 探 討 1. 謝 謝 委 員 指 導 2. 已 補 充 說 1. 謝 謝 委 員 指 導 2. 已 調 整 修 正 1. 謝 謝 委 員 指 導 2. 囿 於 時 間 限 制, 建 議 納 入 後 續 研 究 探 討 1. 謝 謝 委 員 指 導 2. 建 議 將 納 入 後 續 研 究 探 討 120

附 錄 期 中 審 查 會 議 紀 錄 及 處 理 情 形 審 查 意 見 12. 本 研 究 先 界 定 度 眩 光 之 影 響, 目 前 似 乎 尚 未 全 面 由 人 員 進 行 實 地 實 驗 13. 未 來 實 驗 人 數 宜 多, 男 女 老 幼 各 有 人 數 參 考, 會 更 有 參 考 性 14. 本 研 究 由 基 礎 光 學 色 彩 學 來 研 究, 值 得 再 規 劃 作 為 長 程 之 研 究 題 目, 且 可 預 期 成 果 會 很 豐 碩, 宜 有 人 力 適 當 經 費 長 期 投 入 15. 本 案 進 行 人 員 視 覺 疲 勞 量 測, 應 先 參 考 相 關 標 準 或 文 獻, 以 符 合 試 驗 標 準 之 規 定 ; 另 舒 適 度 評 量 涉 及 研 究 領 域 與 技 術 層 面 相 當 廣, 應 界 定 清 楚 辦 理 情 形 1. 謝 謝 委 員 指 導 2. 囿 於 時 間 限 制, 建 議 納 入 後 續 研 究 探 討 1. 謝 謝 委 員 指 導 2. 囿 於 時 間 限 制, 建 議 納 入 後 續 研 究 探 討 謝 謝 委 員 指 導 遵 示 辦 理 121

數 位 眼 動 監 視 系 統 應 用 於 室 內 實 驗 研 究 期 末 審 查 會 議 紀 錄 及 處 理 情 形 審 查 意 見 1. 研 究 結 果 顯 示 低 度 有 眩 光 之 光 易 造 成 視 覺 疲 勞, 人 眼 睛 疲 勞 度 會 隨 度 增 加 而 減 少, 而 度 增 加 到 何 種 程 度, 為 最 適 合 人 體 之 光? 值 得 後 續 研 究 探 討 2. 高 輝 度 之 產 品 如 LED 對 人 眼 睛 之 影 響, 建 議 可 作 為 後 續 研 究 之 課 題 3. 有 關 實 驗 量 測 程 序 建 議 參 考 相 關 量 測 規 範 ( 如 美 國 交 通 部 ) 等, 訂 定 適 合 各 種 作 業 ( 如 辦 公 室 教 室 ) 之 量 測 程 序, 進 而 將 刺 激 源 量 測 時 間 等 測 試 條 件 嚴 謹 地 納 入 4. 受 測 人 員 的 感 知 程 度 ( 問 卷 結 果 ) 不 若 量 測 結 果 (PERCLOS) 敏 感, 建 議 在 未 來 的 研 究 上, 能 進 一 步 探 討 其 相 關 性 5. 本 研 究 蒐 集 了 多 篇 研 究 論 述 進 行 回 顧, 資 料 蒐 集 完 整 6. 研 究 實 測 進 行 了 視 覺 疲 勞 度 量 測 與 舒 適 主 觀 感 受 評 量, 並 有 具 體 統 計 結 果 7. 建 議 後 續 能 對 受 測 者 背 景 進 行 交 叉 分 析, 建 立 本 土 資 料 庫 8. 研 究 內 容 符 合 預 期 成 果, 且 研 究 成 果 具 有 參 考 應 用 價 值 9. 建 議 補 充 實 驗 室 電 腦 螢 幕 之 輝 度 值, 以 利 了 解 10.P.71 表 4-2.1 所 示 資 料 來 源 [26], 此 項 資 料 未 見 於 參 考 文 獻 中 11. 後 續 可 探 討 燈 具 眩 光 之 相 關 課 題, 預 期 會 有 更 佳 的 研 究 成 果 辦 理 情 形 將 納 入 後 續 研 究 探 討 將 納 入 後 續 研 究 探 討 本 研 究 為 應 用 數 位 眼 動 監 視 系 統 量 測 探 討 度 與 色 溫 度 對 人 體 視 覺 疲 勞 等 生 理 產 生 何 種 影 響 的 初 步 研 究, 建 議 不 同 刺 激 源 量 測 時 間 等 測 試 條 件, 納 入 後 續 研 究 探 討 將 納 入 後 續 研 究 探 討 謝 謝 委 員 指 導 謝 謝 委 員 指 導 將 納 入 後 續 研 究 探 討 謝 謝 委 員 指 導 已 補 充 已 修 正 1. 謝 謝 委 員 指 導 2. 將 納 入 後 續 研 究 探 討 122

附 錄 期 末 審 查 會 議 紀 錄 及 處 理 情 形 審 查 意 見 12. 本 研 究 頗 具 光 之 未 來 性, 值 得 有 關 單 位 從 各 種 角 度 切 入 研 究, 建 議 長 時 間 持 續 研 究 13. 光 的 暗 律 動 ( 模 擬 自 然 光 ) 對 人 的 舒 適 感 與 固 定 不 變 光 度 之 相 互 比 較 值 得 探 討 14. 本 案 建 議 應 先 參 考 相 關 標 準 或 文 獻, 建 立 適 合 標 準 試 驗 程 序, 再 探 討 室 內 參 數 與 人 員 眼 睛 疲 勞 度 之 關 係, 所 得 成 果 較 為 嚴 謹 辦 理 情 形 1. 謝 謝 委 員 指 導 2. 將 納 入 後 續 研 究 探 討 1. 謝 謝 委 員 指 導 2. 將 納 入 後 續 研 究 探 討 1. 謝 謝 委 員 指 導 2. 將 納 入 後 續 研 究 探 討 123