启蒙时代：照明应以人为本
产业聚焦最新照明技术，人性因素在成功的环境规划起着至关重要的作用。
图：光如何定义空间尺度形态（图片来源：Tang Yau Hoong）
设计界正对人性因素在照明中的作用给予越来越多的关注。一直以来，科技似乎主导着这个行业，但是设计师们则希望增强人在所创造的空间内的体验——并且找到一些好的理由。事实上，照明影响着人类生活的方方面面，包括健康、生产力、感受、安全、生理节律、视觉老化、不舒适眩光、认知等。
照明同时也影响人们对建筑空间的体验，帮助或者阻碍他们认知所处的环境。
图：James Turrell光艺术作品——利用光来改变人对空间认知的典型案例，通过光线对比把三维物体平面化，让人们很难对空间的尺度做出正确的判断
每当人进入一个新环境，便会在大脑中组合出一张认知地图。这张认知地图由场景中各要素和要素间的相互关系所组成，作为引导人如何活动的基础。我们的感官系统将图像、声音、气味等转化成信息传递给大脑，然后会将这张认知地图与过去的经历作对比，来看是否有可供借鉴的经验来对新环境做出反应。
图：James Turrell光艺术作品——以上都是一束光的投射效果，但是根据我们的经验，很容易认为这是一个发光体，产生视觉错觉。
为了说明环境如何构成人的感知以及人如何对周围环境做出反应，假设你正站在一个举办展览的博物馆的入口。首先印入眼帘的是展览的标题，通过轨道灯的照射在暗环境下尤其显得突出。但此时你还不了解展览的布局。再往里走几步，重点照明将你的注意力吸引至右侧开放区域的一个雕塑上，在雕塑的后面，你注意到了空间内更大的展区，一直深入到建筑内部。于是你便掌握了参观路线，并将注意力集中到入口处的陈列。这些反应都发生在短短数秒内。
有关认知地图的研究已开展了数十年，涉及的领域有环境心理学、环境行为研究、人与环境的关系研究。不同学者在各自领域对此做出了更深入的探究。比如南澳大利亚Adelaide大学心理学教授John Brebner就曾研究过人如何依据过去获得的信息推断基本的原理，形成自己的认知，以及如何在新的情境下下运用这些原理。
美国威斯康辛密尔沃基大学建筑与城市规划的退休教授Amos Rapoport也写过大量关于认知目标——从环境要素中探寻意义——的文章。他指出人们期望良好的环境能传递信息和规则，以期引导正确的行为。当环境提供的线索过少无法引起人的注意，或是矛盾的线索同时存在使人难以理解，认知就会变得困难。同时，波士顿学院心理学教授James Russell提出大脑对环境的评估取决于人对所处环境的唤醒程度和整体愉悦感的评价，以及他们所认为的对新环境的掌控程度。
而关于此方面更深入的研究来自密西根大学的Stephen和Rachel kaplan夫妇。Kaplan夫妇的共同研究认为，人的一生会在两大方面耗费大量精力：辨识环境和适应环境。
人理解所处情境并融入环境的程度会影响个体的喜好。不管在公园、博物馆、零售商店、办公室、起居室，或者候车室，人如何对周围环境做出反应基本上取决于人是否能辨识环境并产生互动。因此，灯光在帮助人理解空间以及如何参与到环境中起着重要的作用。
连续性和复杂性
Kaplans夫妇通过数十年时间（直到今天）的研究得到了这些结论，《认知与环境》一书是阐述他们的理论框架的经典文本。尽管Kaplans夫妇的研究只是针对人在户外场景的体验，但他们的推论仍可被设计师和规划师用于其他各类空间，来加强体验感。
尽管有许多的视觉特性会影响人们如何定义一个环境以及如何参与其中，Kaplans夫妇从中总结出了两条基本原则，即连续性与复杂性。人在构筑其认知地图的时候，会本能的从重要的空间品质中获取信息。在一个连续的场景里，空间表皮的边界易于分辨和联系，表面的交界也十分清晰。我们可以用重点光来突出空间内的元素，帮助观察者建立空间的连续性。一旦重要的空间特性、物体，或表皮由于视觉上不突出而难于辨别时，空间的连续性就中断了。不恰当的设计也会导致同样的结果，比如在一面墙或是立柱上出现与建筑空间毫不相干的扇形将会成为一种视觉干扰。
图：James Turrell光艺术作品——与前面第一幅图利用光来中断空间的连续性不同，这个作品展示了如何利用光线来构筑空间的连续性：空间表皮和物体的界限都清晰而具有指引性。
反过来，如果空间结构简单，使用均布的照明而无重点光同样可以实现连续性。但是在避免了干扰连续性的因素的同时，这种做法也使得空间变得过于单调和乏味。简单的设计也许是安全的，但如果要创造生动的空间，设计师就需要引入适当的复杂性来创造视觉趣味。
图：结构简单的空间，相对比较单调（图片来源：zumtoble）
空间的复杂性可以刺激人们的欲望，使之与环境互动。在建筑照明中，一些小技巧比如将艺术品作为重点照明可以吸引人融入环境。比如在前面的博物馆示例中，通过雕塑重点照明来吸引参观者走近一察究竟，这种复杂性的引入加强了人与环境之间的互动。
图：博物馆照明——通过重点照明来创造视觉焦点（图片来源：zumtoble）
看、听和理解
连续性和复杂性的规律通常也是相辅相成的。以整体的光突出建筑的形态，比如立面的灯带，墙面的灯槽，可以强调空间的连续性和划分边界，同时增加视觉的层次感。利用重点照明突出物体可以形成远处的视觉焦点，并提供导向性。这两种方法都能够帮助人们了解空间并融入环境。对照明设计师来说，困难之处在于找到两者的平衡。在有些场合，过于复杂的元素会造成视觉混乱，破坏连续性。
图：面出薰设计的东京火车站，利用亮度和光色营造视觉上的层次感，兼顾了连续性和复杂性。
除了视觉感知以外，连续性和复杂性也被大量应用在其他场合和人的体验中。比如欣赏音乐也一定程度上需要两者平衡。Daniel Levitin，在蒙特利尔麦基尔大学创建实验室，研究音乐知觉，在他所著的《大脑对音乐的反应》中对这一平衡有所阐述。如果一首曲子通篇很简单，人们未必喜欢。谱曲越富有层次，越容易吸引人。但当旋律太过繁杂，就会破坏音乐整体性并引起负面效果。
尽管Levitin未在他的文章中用到连续性这个词，但其根本规律是一样的：融入复杂性可以一定程度上增加趣味性，调动人的认知欲，而当过多复杂性破坏了连续性時，舒适感就会消失。
图：建筑夜景素材图——过于复杂的现代建筑媒体立面，正在破坏着人们城市夜生活的舒适感。
照明的前景
照明行业持续关注LED的发展和追求高效节能，有关人性因素的讨论还没有受到足够多的重视。这可能会导致意料之外的结果。选择直射型的光源来降低功率，比如LED，在系统设计时只考虑满足目标平面的照度水平，可能会导致人们无法理解空间，因为没有层次感而舒适欠奉。同样，为了满足节能规范，而抛弃重点照明、暗槽照明、壁灯照明、天棚照明，也是非常片面的，因为这些照明方法可以帮助设计师通过适当的复杂性来构建连续性空间。如果未来小体积、高光效、不连续的光源在视觉空间里占主导，设计师们需要付出很多努力在满足设计要求的同时避免视觉噪音。
图：博物馆照明中，通常使用大量的点光源，眩光导致的视觉噪音需要设计师加以规避。
如果不考虑光源，而是从人的因素去考虑，灯具设计又会如何？随着技术的发展，体积小光效高的灯具，可以在明确空间边界、满足空间内物体重点照明的同时达到节能的效果。一些厂家近期推出的LED灯带、线条灯、洗墙灯产品既能满足节能的要求，也实现了空间照明的连续性和复杂性。LED和OLED光源也为灯具形式的创新提供了好机会。尽管目前这些新灯具形式仍主要集中于装饰照明，但设计师们或许能从中获取灵感，实现建筑一体化照明。此外，LED光源和控制的结合也帮助设计师们更容易去营造有活力、生动、迷人的空间环境。
图：结合LED和控制，以及建筑特点，营造连续性和复杂性兼备的照明环境。（图片来源：zumtoble）
这些新技术对照明行业的未来至关重要。如果运用得当，可以帮助厂商和设计师实现满足人性因素需求的照明方案，来改善涉及健康、老龄化、眩光控制、生产力的相关问题，以及更好地了解和享受我们生活、工作、血拼和娱乐的环境。Kaplans实验室较新的一本书题为《以人为本》。这个简洁的标题为我们照明行业的前进指明了方向。
Robert Davis 是美国太平洋西北国家实验室高级照明工程师,建筑工程学硕士，认知心理学博士。此文仅代表其个人观点，而非美国能源中心或太平洋西北国家实验室的观点意见。
【版权信息】译介社栏目文章，均由云知光学堂译介社成员根据英文资料翻译而成，翻译仅供技术交流使用，不得用作其它商业用途。本文原文来自于Architectural Lighting，原作者Robert Davis，原文标题《An Era of Enlightment》，译者吴蓉，文中图片及说明系微课堂编辑添加。如需引用或转发作非商业用途，请严格按照如下格式，违必追责：
译者：吴蓉（云知光学堂译介社成员）
来源：照明微课堂（微信ID：eLicht）
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