多媒体教室黑板对师生视觉及投影效果的影响

2017-07-12 13:59鲁则雩
科学中国人 2017年20期
关键词:照度光源亮度

鲁则雩

成都外国语学校

多媒体教室黑板对师生视觉及投影效果的影响

鲁则雩

成都外国语学校

本文主要介绍了两种类型的黑板对师生视觉及投影效果的影响,并通过实际计算和测量的效果得出相应的结论。实践证明,采用新型白色黑板可以减少师生视觉疲劳,使屏幕上的图像更加清晰,不刺眼,有益于教师和学生的身心健康,提高课堂教学的效果。

多媒体教室;黑板;视觉;投影效果

不管是在传统课堂还是现代课堂,黑板都是不可或缺的。随着时代的不断发展,许多教师开始采取多媒体技术配合开展讲课,收获了良好的效果。不过,黑板在应用多媒体技术的过程中却出现了一些问题,其黑色与现代透明屏幕的亮度形成了强烈的反差,给师生的视觉造成了很大的影响。

一、传统黑板和新型黑板对视觉影像的差别

本文探讨的新型黑板是一种相对于传统黑板的白色黑板。通过对比而这的差别,找到适合多媒体教室的最佳选择。

1、黑色黑板亮度

按照多媒体教室黑板照度的规定来看,当光源发射到黑板上时,一部分会被吸收,另一部分会被反射回去,假定黑板反射出均匀的光,那么通过计算就可以得出反射光的强弱值。黑板具有漫反射的特征,通过结合光度学理论计算出强弱度后,再得出光出射度与亮度之间的关系[1]。

2、白色黑板亮度

白色的黑板可以提高亮度,减少视觉存在的差异。与白色黑板配合的工具不是粉笔,是水笔,这样就减少了空气污染。通常白色黑板是利用纳米技术处理其表面的,亮度比普通黑板要高。同时,电子白板还可以作为投影屏幕配合多媒体教学,可谓相得益彰。同时,白色黑板上的教学内容可以直接进行存储,十分方便。不过,电子白板通常成本较高,若要真正普及,尚需时日。还有一种方式是将计算机与电子白板相结合,虽然十分方便,也很先进,但是同样成本很高。与传统的黑板相比,这些新型的黑板价格高,技术先进,这样就很难在亮度上逐一进行计算,那么就要对这些黑板的亮度进行定性计算。通过计算,就可以对比出白色黑板的亮度比黑色黑板的亮度要高出很多。

3、传统黑板与新型黑板对视觉的影响

应用多媒体开展教学时,投影屏幕是白色,而传统黑板是黑色的,这样就会有亮度的差异,这样就需要保证投影屏幕的最低亮度。如果不能合理控制照度和亮度,就会给人的视觉带来不舒服的感觉。由于传统黑板的亮度较低,而屏幕的亮度较高,当视线在转换的过程中,需要有一段适应时间。在亮度转换的过程中,人的瞳孔会不断变化,频繁去适应不同的亮度,从而造成视觉疲劳。搭配新型白色黑板时,通过计算可知,白色黑板的亮度与投影屏幕的最低亮度很接近,因此不会造成太大的亮度反差,就不会使人产生太明显的视觉疲劳。

根据人眼的舒适性需求来看。直接相邻作业面亮度比应该在三比一左右,因此,投影屏幕的最低亮度和相邻作业面亮度的设置要严格按照比例进行。由于白色的黑板搭配投影屏幕时可以对人们造成很小的视觉影响,因此白色黑板更适合开展多媒体教学[2]。

二、传统黑板和新型黑板对投影屏幕图像清晰度的影响

1、传统黑板和新型黑板照明光源对投影屏幕对比度的影响

对同一个黑板采用两种照明光源就可以进一步说明黑色黑板的照度平均值。前一种光源的主要使用材料是36W的荧光灯,该照明光源在黑板照度平均值与多媒体教师的黑板最低照度相差很多。结合光独立传播定律,为了进一步提高照度,要在原有的灯罩里再安装三根同样瓦数的荧光灯作为第二种光源,在该光源的照射之下,黑板的照度得到提升,不同光汇集在一起,就会产生叠加效果。本次采用的是功率不到40W的荧光灯,按照理论效果来看,黑板在这样的荧光灯下,其照度比较可观,之所以在本研究中照度较小,则是因为实际操作中产生的光源位置差异。

结合黑色黑板的照明光源标准都来看,本研究所采用的是三个荧光灯模拟黑色黑板开展测量。结合照度与亮度的比例,白色黑板的照明光源的照度与亮度比例保持在5:1左右时,就可以使人使人感觉到很舒适。

进行两种黑板的照明光源对投影屏幕对比度影响测量和计算的时候,要考虑到黑板照明光源对投影屏幕的实际影响。通过测量和计算就可以知晓,白色黑板比黑色黑板的对比度有显著的提高。虽然由于墙面反射的原因导致两类黑板的对比度都会下降,但是黑色黑板光源对比度的影响会随着光源距离而增大而呈反比,而白色黑板的照明光源对屏幕对比度的影响会大大小于前者。

2、传统黑板和新型黑板照明光源对投影屏幕照度均匀性的影响

投影屏幕上的照度均匀性大小将直接关系到图像的清晰度。如果照度均匀性降低,那么屏幕上的图片就会十分刺眼,无法呈现图像的细节,应该明亮的地方却比较暗,明暗不均。此时,不管是调整投影仪的亮度还是调整环境的亮度,都无法改变现状。

根据不同类型黑板的照度来看,相应的均匀性也会有一定的区别。黑色黑板的均匀性比白色黑板均匀性降低更快,这就说明,黑色黑板照明光源照度均匀性所受到的影响会大于白色黑板的,黑板照度与屏幕照度均匀性的关系成反比[3]。

3、粉笔灰对投影屏幕反光率的影响

一般情况下,投影屏幕的材质是玻璃珠,这种玻璃珠的制作原理是无色透明的胶水和白色玻璃微珠布组成的。不管是传统黑板还是新型黑板,都会与屏幕的位置很近,如果是传统黑色黑板,教师用粉笔进行板书的时候,就很容易将粉笔灰尘洒落在屏幕上,影响屏幕的材质,降低图像的清晰度和亮度。如果采用新型的黑板,就可以避免使用粉笔,也不会产生粉笔灰尘,这样就可以大大提高屏幕图像的清晰度和亮度,并有益于教师与学生的身心健康。

结束语

综上所述,通过对比传统黑板和新型白色黑板的亮度效果,可以发现新型黑板十分适合在多媒体教室中进行使用,这样将不会产生视觉疲劳,提高课堂效果。

[1]于庆梅,尹朝万.基于网络黑板的产品异地设计系统研究与实现[J].计算机集成制造系统-CIMS,2002,08:645-650.

[2]李荣兵,余心明,苑爱峰,戴青.全自动黑板除尘器的机械结构设计[J].机电产品开发与创新,2009,03:90-91.

[3]贝广霞,韩博,刘世豪.基于环保的双滚动式黑板绿色设计研究[J].机械工程师,2015,11:13-16.

猜你喜欢
照度光源亮度
用于遥感影像亮度均衡的亮度补偿方法
与往年相比,我们的选择更多更好了 2021国内外主流激光与LED光源家用投影机攻略
地铁车辆照度试验方法和均匀性分析
远不止DCI色域,轻量级机身中更蕴含强悍的亮度表现 光峰(Appptronics)C800
光源改变光环境
享受LED光源的卓越色彩 Acer(宏碁)PD1530i
本本亮度巧调节,工作护眼两不误
亮度一样吗?
天地间唯一的光源
游泳跳水馆场馆灯光照明系统的布局设计与照度测量