관측 거리와 광원의 색온도에 따른 표정 인식이 가능한 최소 연직면 조도에 대한 연구 :A Study on Vertical Illuminance of Safety lighting Fixtures based on Distinguishing Distance of Facial Expressions and Color Temperature of Light Source

남진호

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자료유형: 학위논문

저자정보: 남진호 (강원대학교, 강원대학교 대학원)

지도교수: 김훈

발행연도: 2017

저작권: 강원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수9

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2017

관측 거리와 광원의 색온도에 따른 표정 인식이 가능한 최소 연직면 조도에 대한 연구

남진호 BIT의료융합학과간과정 2017.01 학위논문

2016

보안등의 조도 및 색온도에 따른 표정구분능력 평가

남진호 , 김동희 , 김현지 외 3명 한국조명·전기설비학회 학술대회논문집 2016.11 학술대회자료

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본 논문은 현재 보안등 설치에 적용하고 있는 조도기준인 KS A 3701:2014 기준에서 보행자에 대한 기준 밝기가 다른 보행자의 얼굴을 확인할 수 있는 밝기인지 확인하고 지침을 제시하기 위한 연구를 진행하였다. 현재 국내 도로조명들은 KS A 3701:2014 기준을 만족하도록 설치되고 있지만 대부분의 도로조명 기준들은 운전자가 중심이 되는 가로등에 관한 내용을 주로 다루고 있으며, 보안등에 관한 기준은 단순히 야간 보행자 교통량과 지역에 따라서 구분되어 있다. 따라서 기준에 제시되어있는 밝기가 정말로 안전에 적합한 밝기인지 확인할 수 있는 시인성 연구를 통해 안전에 적합한 밝기 수준을 도출하였다. 실험은 두 가지의 관측거리에서 수행되었다. 첫 번째는 인류학자 Hall이 정의한 proximity zones의 네 가지 영역 중 마지막 영역인 서로 모르는 사람과의 최소 안전거리인 4m에서 수행한 실험이다. 두 번째는 범죄예방 환경설계인 CPTED 지침에 있는 제 3장 제 10조 “도로에 설치된 조명은 10m 전방에서 사람을 식별할 수 있는 조도를 유지해야 한다”에 따라 10m에 대한 얼굴 구분 능력을 평가하였다. 실험은 얼굴 구분 능력을 평가하기위해 사람들의 표정 4가지(무표정, 행복, 놀람, 화남)를 밝기와 색온도 조건에 따라 확인하는 실험으로 진행하였다. 실험조건은 보행자를 위한 조명에 대해 실험한 연구논문을 바탕으로 분석하여 조건을 선정하였고, 외부의 빛 유입을 최소화하기 위해 암실을 제작하여 실내 실험을 진행하였다. 실험 결과 관측거리 4m의 경우 가장 낮은 밝기 조건인 0.3lx에서도 정답률 70%이상으로 대부분 확인할 수 있는 거리로 나타났지만 관측거리 10m의 경우 KS연직면 조도 기준인 0.5lx에서는 대부분의 조건에서 정답률이 50% 이하로 나타났으며 표정 별로 분석한 경우 우연히 맞출 수 있는 확률인 25%이하의 정답률을 가진 표정도 확인할 수 있었다. 따라서 범죄 예방설계지침에 따른 10m의 관측거리에서는 현재 적용하고 있는 연직면조도 기준은 상당히 낮은 밝기이며, 모든 표정을 확실히 확인하기 위해서는 최소 2lx 이상의 연직면조도가 필요하다.

This study aims to improve standards for pedestrians based on KS A 3701:2014 which is the illuminance standard currently applied to installation of safety lighting fixtures. Although street lights in Korea are required to satisfy KS A 3701:2014, most of the standards for street lights mainly deal with driver-centered street lighting while standards for safety lighting are simply divided by traffic of night pedestrians and regions. Thus, this study drew out the level of brightness appropriate for safety through visibility study which can check if the brightness required by the standards is really appropriate for safety. Experiments were conducted in two observation distances. First experiment was conducted in 4m which is minimum safe distance for two strangers as the last domain among 4 domains of proximity zones defined by anthropologist Hall. Second experiment evaluated face-distinguishing ability in 10m according to the Clause 10 of Article 3 in CPTED as environmental design for crime prevention, “Lights installed on the streets shall maintain the illuminance which enables one to distinguish a person in 10 m in front.” In order to evaluate face-distinguishing ability, experiment was conducted to distinguish 4 facial expressions (inexpressive face, happiness, surprise, anger) based on the condition of brightness and color temperature. Experiment conditions were selected based on the analysis on studies on lighting and, in order to minimize inflow of light from outside, a darkroom was made for indoor experiment. As a result of analysis, in the case of observation distance of 4m, rate of correct answers was over 70% in the minimum light condition of 0.3lx, showing most faces could be distinguished while, in the case of observation distance of 10m, the rate of correct answers was lower than 50% in 0.5lx, which is illuminance standard of KS vertical illuminance and, in the case of analysis by facial expression, there were even facial expressions with the rate of correct answers lower than 25%, which is simple probability of random selection. Therefore, the standard of vertical illuminance currently applied to 10-meter observation distance based on design guideline for crime prevention is considerably low and, in order to correctly distinguish all facial expressions, at least 21lx of vertical illuminance is required.

#연직면조도 #색온도 #얼굴 구분 능력 #보안등 #관측 시간

목 차
□ 그림 목차
□ 표 목차
Ⅰ. 서론 1
1. 연구 배경과 목적 1
2. 연구내용 및 방법 2
3. 논문의 구성 3
Ⅱ. 보안등 조명 관련 이론 및 보안등 조도 기준 4
1. 보안등 조명 관련 이론 4
1) 중심시와 주변시 4
2) 사람의 시감도 6
2. 국내·외 주거지역 조도 기준 및 내용 분석 8
1) 국내 KS 조도 기준(KS A 3701:2014) 8
2) CIE(국제조명위원회) 보행자를 위한 도로조명(CIE 115:2010) 9
3) 미국의 보행자 관련 기준(IESNA RP-8-00) 11
4) 각국의 보행자 조명 조도 기준 비교 12
Ⅲ. 국내외 연직면조도에 관한 실험논문 조사 및 분석 13
1. 국내·외 연직면조도 실험조건 분석 14
2. 국내·외 연직면조도 실험결과 분석 16
3. 색온도에 따른 시인성 평가 실험 19
Ⅳ. 표정구분 능력 평가 실험실 설계 및 실험 결과 분석 23
1. 실험실 설계 23
2. 실험 조건 선정 26
3. 결과 분석 30
1) 관측거리 4m 실험 결과 30
2) 관측거리 10m 실험 결과 33
Ⅴ. 결론 36
□ 참고문헌 38

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