不同色温环境下作业效率及疲劳强度研究

摘 要：为了研究不同色温环境对绣十字绣效率和疲劳强度的影响，通过实验对比了四种色温下对受试人工作效率、视疲劳、脑疲劳的影响。实验采用安菲莫夫字母表和心率值测定法对工作效率、视疲劳和脑疲劳进行测试，用安菲莫夫表错误率的变化作为特定色温环境下出现的视觉疲劳指标。结果表明，当色温接近于5100K时，在有效时间长度内工作疲劳强度更低，工作效率更高；而高、低色温灯的作用则相反。

关键词：色温；视觉疲劳；工作效率；脑疲劳

1.实验概述

从前人的研究中可以发现，3000K以下的色温呈现淡黄色光，而6500K以上则呈现蓝紫色光，在工作中明显让工作人员感到不适宜。因此，本实验选用3000K到6500K范围内的四个色温进行对比实验。最终本实验选用3000K、4400K、5100K、6500K四个色温进行实验，让实验结果更加接近最适宜工作的色温。

在对疲劳强度的测定中，选用安菲莫夫表进行测量，检测人员在发出“开始”口令的同时，开表计时，半分钟时立即发出“停”的口令。将受试者所完成的字母表逐字逐行检查受试者查阅的错、漏字母数，并用异色笔将其圈起来，然后计出休止符前的总字母数和总应删字母数，分别记为总阅字数和总应删字数；若漏查一行，计一个错误，但该行的阅字数和应删字数均不计入总阅字数和总应删字数中，错、漏删除的字母数和漏查行错误数合计为错漏数。据以上记录计算错误率和脑力工作能力指数（IMC）等指标。其中：

错误率（%）=错漏数/阅字数×100%

脑力工作能力指数（IMC）=阅字数/0.5×（应删数―错删数）/应删数

本实验中，采用简单测试法，为了保证工作疲劳强度不会因为测试而发生较大变化，因此，本次测试时间定为半分钟。并且用错误率来反应视觉疲劳强度的变化。

2.不同色温环境下绣十字绣效率及疲劳强度实验

1）按照规定佩戴好心率带，打开心率测试软件；

2）将可调色温led灯调为3000K，十字绣和安菲莫夫表放置在桌面上，四个实验人员依次按如下步骤进行实验：

A.实验人员在灯光下利用安菲莫夫表用勾销符号数目测定法进行疲劳强度测试，测试时间为半分钟（实验方法参考安菲莫夫表使用方法）；

B.测量完后，工作人员立马将安菲莫夫表换做十字绣，实验人员紧接着开始绣十字绣，时间为两分钟，绣完后，工作人员立刻将成果进行拍摄，并标记；

C.B步骤完成后，立刻进行A步骤，再进行B步骤，最后进行A步骤。

3）依次将色温调为另外三个色温，并如上进行实验。

3.实验结果及分析

3.1不同色温环境下工作效率变化

图为不同色温变化中四位实验人员工作时工作效率随着色温值改变后产生的变化图。从横轴看可以反映出，不同色温下，工作效率的变化状况；从纵轴可以反映出，各个实验员的十字绣水平。

从3000K开始，随着色温值的上升工作效率均有较明显的上升趋势，到达4400K附近后，基本都呈上升趋势，因此4400K依然不是最适宜进行十字绣工作的色温值。当色温值达到5100K后，随着色温值的上升，工作效率开始下降，当到达6500K时，工作效率降为最低。因此当色温值达到5100K附近时，最适宜进行十字绣的工作，可在规定时间内更加有效地增加工作效率。而其中一组数据在4400K达到最高值，之后随着色温值上升而下降的变化则可能是因为在5100K左右时，出现了针线分离等突发现象。因此，将该组数据剔除。3300K―5300K为中性色温，5100K即属于标准色温为5000K的中性白光，因此在中色温下，工作效率到达最优值。

从纵轴可以明显看出，各个实验员绣十字绣的水平从高到低依次为：被试员1、被试员2、被试员3。

3.2不同色温环境下视疲劳变化

该图中用错误率来反映视疲劳强度，为了减少各个实验数据的误差，本图中错误率均为四个实验员的平均数据。而为了表现出在同一个色温下视疲劳强度的变化，反映各个色温下，视觉疲劳强度的变化快慢，本实验在同一个色温下进行了三次疲劳强度试验。试验次数1是在开始绣十字绣之前，用作对比工作之后的疲劳变化；试验次数2是在开始绣十字绣2分钟之后进行试验；试验次数3是在结束绣十字绣后立马进行。因此从横轴可以看出同一个色温环境下随着绣十字绣工作的进行，视觉疲劳强度的变化；而从纵轴则可以对比反映出不同色温对视觉疲劳的影响。

在不同色温环境中，3000K、4400K、5100K色温环境下都可以看出，在实验次数为2时错误率均最低，而实验次数为3时错误率最高，这是因为随着工作的进行视觉疲劳加强，而第一个点高于第二个点可能是由于眼睛需要一个适应的过程，在色温突然变化时，视觉疲劳会明显加强。因此，在实际绣十字绣的工厂中，保持不变的色温也是很必要的。

从纵轴可以看出，四个色温下，错误率最高的是6500K，最低的是5100K。这可以反映出，在5100K的色温环境下进行绣十字绣的工作，视觉疲劳较低，更适合工作。从各个曲线的斜率变化中也可以看出，在6500K时，视觉疲劳变化最快，即在6500K的色温环境下，越来越容易感觉到眼睛累。而在5100K的色温环境中，则更加舒适。

3.3不同色温环境下脑疲劳变化

该图中通过脑力工作能力指数（IMC）来反映工作者的脑疲劳，其中，脑力工作能力指数越高，则脑疲劳强度越低。

对该实验数据的获得与处理均与视疲劳相同。从横轴可以反映在同一色温环境下，随着绣十字绣工作的进行，工作者脑疲劳的变化；而从纵轴可以对比反映不同色温对脑疲劳的影响程度。

从图中可以看出，在第一二次脑力疲劳实验，实验数据基本相同，这表明在该过程中脑疲劳没有发生很大的变化。这也与绣十字绣这项工作有关，因为一个熟悉十字绣的员工基本上不需要思考，而更多体现在手指与眼睛的疲劳。但是，从第三次的实验数据可以明显看出，各组脑力工作能力实验数据均有一定的下降，而从曲线斜率的变化程度可以看出，6500K时，产生了明显的脑疲劳。而5100K的色温环境下，实验员最为舒适。

4.结论

通过在不同色温下对工作效率、视疲劳、脑疲劳、心率变化进行实验总结与分析，可以看出在5100K下，工作效率、视疲劳、脑疲劳、心率变化等因变量均明显达到最优值，而在高、低色温情况下，作用则相反。

而通过十字绣该工种，我们可以联想到在纺织厂内女工工作环境的要求，一般纺织厂内工作环境较差，纺织厂女工在恶劣的环境下进行工作的同时，还要顶着计件的压力来快速赶工，平时亦常常加班。而这些不是就是因为光环境的影响，在工厂内较多地关注照度、炫光的影响，但是色温的要求较少。因此将色温控制在5100K附近时，对女工的工作效率有较大的提升，对女工的疲劳强度可以有效地缓解。在工厂内照度一般有明确规定，但是光源色温与照度对人的情绪和愉悦感有作用，因此在工厂内有照度要求的情况下，色温也需要调整为合适的值。（作者单位：南京农业大学）