路灯光除了照射路面和人行道之外，其余均为无用光并对环境造成污染，因此灯具的设计应力求将灯光投射到路面和人行道上。 |
E＝(dI •cosγ) ／r ²＝(dI/r。) •cos ³γ
dI—照射到该点的光强，
r。—路灯发光口面中心至路面的垂直距离
γ—路面被照点，其入射光线对路面垂线的夹角； 路面平均照度则为路面各点照度的平均值：
Eav＝ΣE/n
（2）路面亮度的形成则与路面性质有关，入射光照到路面后、部分被吸收、部分发生散射；被照路面各点的散射光，有一小部分进入观测者的眼瞳，在视网膜产生亮度，亮度公式（3）如下：
L—路面亮度。单位cd/m² (坎德拉/米平方)或nit（尼特）
dI—眼睛观察方向的光强。单位cd（坎德拉）
ds·cosα—光源在该观察方向的垂面上的投影面积。
路面平均亮度则为观测者观测到的路面各点亮度的平均值： Lav= ∑L/n
五 照射光方向对亮度的影响
从上述分析可以看出：灯下点的入射光角度小，其漫反射光的主体部分的出射角度也小，而驾驶员视线是水平向下1°（相当于接收大角度出射光）因此，进入眼瞳的光线占漫射光的比重小，形成灯下点的照度虽然很高，但是驾驶员感觉它的亮度并不是很高； 而前方稍远处，入射角度大，它的漫射光的主体部分的角度也大，此时进入眼瞳的光线占漫射光的比重较大。因此，看起来较亮。（见图6）
图6 路灯照明实景图
照度均匀的路面，其亮度不一定均匀；灯下点的照度最大，但是，看起来却较暗。
六 路灯照明光之光路分析
图7 路灯照明光之光路分析
照明光射到路面后部分被吸收、部分漫反射（如图7所示），一簇光线射向天空和环境成了污染光；射入人眼眼瞳的那部分光线形成了路面光，对于驾驶员来说这才是有用光；许许多多路面光组成路面背景光；
还有部分光线直接射入眼瞳，较亮；它在视网膜产生一层光幕，图6中所示之眩光为直接眩光，对眼睛来说这是杂散光，它降低了信噪比，产生失能眩光;它由该眩光在眼瞳产生的照度、以及路面平均亮度和观察者的年龄所决定。
一般说来，逆向光照明（相对于驾驶方向而言）对路面光贡献大，而顺向光照明对路面光的贡献小很多，因为占很大比重的规则反射部分并没有进入驾驶员的眼瞳。
所有照射光经路面散射后都有部分漫反射光对路面光有贡献，只是有的贡献太小，可忽略不计。
七 目标的辨认
图8 目标的辨认
（1）用对比度C表示：
当目标光和路面光的差异越大，目标看得越清楚；当目标光和路面光的亮度一样时还不能说两者就没有差异，因为，表征目标的亮度特征除了亮度外、还有它的颜色特征，据孟塞尔表色系，颜色的表观特征有三个——明度、色调和彩度（色彩饱和度）；三者分别与CIE1931标准色度学系统的亮度、主波长和颜色纯度相当。即使目标和背景的明度相同，若色调或彩度不同，则目标照样可以被分辨。就如一只黄色小狗在白光照射的路面上，即使其亮度和路面亮度相同，也照样可以被分辨一样，这是常识。但是，在黄光照射的路面上如果二者亮度相同便无法被分辨，这是高压钠灯的致命弱点。
（2）用调制度CT表示：
此式表示了光信号的信噪比；也是对比（模量）传递函数中的对比（调制）度，它比公式（1）更贴切、更科学地表示了目标信号的可识别性。
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