光源參數(shù)知識(shí)課件

1、光源參數(shù)解析一.光和光源的概述二.光量特性指標(biāo)三.光色特性指標(biāo) 制作人：國(guó)內(nèi)營(yíng)銷(xiāo)中心何健一 光和光源的概述1.光的概述2.光源的概述3.光環(huán)境的概述什么是光人類(lèi)視覺(jué)感知人類(lèi)視覺(jué)感知不到+ 可見(jiàn)光波380nm780nm紅外線、紫外線電磁波+1.光 的 定 義 光是電磁波可見(jiàn)光是波長(zhǎng)為380780納米 的電磁波?？梢?jiàn)光光譜光的波長(zhǎng)、顏色與人對(duì)顏色的敏感度2.光源：自身發(fā)光的物體稱(chēng)為光源. 分類(lèi)： 冷光源:利用化學(xué)能、電能,生物能激發(fā)的光源，激發(fā)只產(chǎn)生 可見(jiàn)光，沒(méi)有紅外線。冷光源的特點(diǎn)是把其他的能量幾乎全部轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光了，其他波長(zhǎng)的光很少 。 （螢火蟲(chóng)、霓虹燈，三基色熒光管節(jié)能燈、LED燈、冷陰極管

2、霓 虹燈等 ） 熱光源：利用熱能激發(fā)的光源（通俗講靠溫度升高發(fā)光）。激發(fā)除了有可見(jiàn)光外還有大量的紅外光，相當(dāng)一部分能量轉(zhuǎn)化為對(duì)照明沒(méi)有貢獻(xiàn)的紅外光了。 （白炙燈、鹵素?zé)簟⑩c燈 ） 我們不是根據(jù)燈具外殼的溫度來(lái)定義為冷光源,還是熱光源。 3.光環(huán)境：人們?cè)谝欢ǖ囊曈X(jué)空間對(duì)光的心理感受！人們通過(guò)聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)和觸覺(jué)認(rèn)識(shí)世界，在所獲得的信息中有80來(lái)自光引起的視覺(jué) 。 設(shè)計(jì)光環(huán)境的時(shí)候，我一般都要先考慮到燈光的照明類(lèi)型，然后才能在設(shè)計(jì)中考慮到使用需求，進(jìn)而考慮到眼睛的舒適與健康。集中式光源的燈光是直射燈，以集中直射的光線照射在某個(gè)特定的區(qū)域里或某一具體物體上。在設(shè)計(jì)工作，寫(xiě)字，閱讀，做飯，用

3、餐時(shí)要使用集中式照明。而光束的大小則由燈罩的形狀和燈的位置來(lái)決定的。但集中式照明的照度很大，眼睛長(zhǎng)時(shí)間處于這種環(huán)境下會(huì)感到疲勞，所以要設(shè)計(jì)一些輔助式光源，比如：立燈，臺(tái)燈。輔助式光源的燈光屬于擴(kuò)散性光線，光亮在集中式照明和普照式之間。普照式光源指的是天花板燈。我們通常稱(chēng)為居室里的主燈。主燈與其他的燈搭配使用，形成不同的光圈效果，可以合理調(diào)節(jié)眼睛的疲勞，也可以輕松的在室內(nèi)閱讀。設(shè)計(jì)的規(guī)律和配比原則是：5：3：1，這是一條黃金定律。“5”是指光亮最強(qiáng)的集中性光線，比如射燈；“3”是指給柔和的輔助式光源；“1”是指主燈 二 光量特性1.光通量2.光照度3.發(fā)光強(qiáng)度4.光亮度5.眩光6.配光曲線7.光

4、束角8.頻閃效應(yīng)9.發(fā)光效率 10.光效壽命1.光通量()：光源每秒鐘發(fā)出可見(jiàn)光量的總和 。 單位：流明（lm）光通量是衡量光源輸出可見(jiàn)光多少的一個(gè)指標(biāo)。 2.光照度(E)：是受光表面上光通量的面密度，即單位面積的光通量.故照度是表示受光表面被照亮程度的一個(gè)量。 單位:勒克斯（lm/ ）。常見(jiàn)場(chǎng)所照度：場(chǎng)所照度 （Lux）書(shū)房、辦公室 5001000餐桌 300500 浴廁、更衣室 200500客廳（不閱讀書(shū)報(bào)） 150300電梯、走道 100200走廊、樓梯 3575車(chē)庫(kù)、倉(cāng)儲(chǔ) 3075照度 (Lux)實(shí)例300 Luxroom center2500 Luxinside window10 L

5、ux in the cellar6000 Luxunder marquee100000 Luxin the Sun10000 Lux in the shadow3.發(fā)光強(qiáng)度(I)：是光通量的空間密度，即單位立體角的光通量，也就是衡量光源發(fā)光強(qiáng)弱程度的量。單位:坎德拉（cd）。4.光亮度（L）：?jiǎn)卧砻嬖谀骋环较蛏系墓鈴?qiáng)密度，它等于該方向上的發(fā)光強(qiáng)度和此表面在該方向上的投影面積之比。單位：坎德拉每平方米，符號(hào)：cd/。光量指標(biāo)形象對(duì)比 5.眩光：在視野范圍內(nèi)有亮度極高的物體，或亮度對(duì)比過(guò)大，或空間和時(shí)間上存在極端的對(duì)比，就可引起不舒適的視覺(jué)，或造成視功能下降，或同時(shí)產(chǎn)生這兩種效應(yīng)的現(xiàn)象。眩光是影

6、響照明質(zhì)量的最重要因素。從眩光的作用來(lái)看：直射眩光：指光源發(fā)出的光線直接射入人眼；反射眩光：在具有光澤的墻面、桌子、鏡子等物面上反射的光刺入人眼。強(qiáng)烈的眩光會(huì)使室內(nèi)光線不和諧使人感到不舒適，嚴(yán)重時(shí)會(huì)覺(jué)得昏眩。眩光按其效應(yīng)又可分為失能眩光：又稱(chēng)為生理眩光，這種眩光會(huì)妨礙對(duì)物體的視看效果，使視功能下降，但它不一定引起不舒適。不舒適眩光又稱(chēng)為心理眩光，這種眩光使人不舒適，但它不一定妨礙對(duì)物體的視覺(jué)功能效果。眩光標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)（眩光指數(shù)：預(yù)測(cè)和評(píng)定室內(nèi)工作環(huán)境不舒適眩光狀況的指標(biāo) ）眩光指數(shù)GI眩光標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)10勉強(qiáng)感到有眩光16可以接受的眩光19眩光臨界值22不舒適的眩光28不能忍受的眩光對(duì)眩光程度的感覺(jué)，

7、有4種因素值得考慮（1）燈具亮度（2）房間長(zhǎng)度和燈具安裝的高度（即距高比）（3）由平均水平照度表示的視適應(yīng)水平（4）燈具種類(lèi)，如燈具側(cè)面是否發(fā)光等 6.配光曲線：配光曲線是用來(lái)描述某燈具或光源發(fā)射出的光在空間中的分布情況或狀態(tài)。它可以記錄燈具的光通量、光源數(shù)量、功率、功率因數(shù)、燈具尺寸、燈具效率包括燈具制造商、型號(hào)的等信息。當(dāng)然最關(guān)鍵的還是記錄了燈具在各個(gè)方向上的光強(qiáng)。 配光曲線按照其對(duì)稱(chēng)性質(zhì)通?？煞譃椋狠S向?qū)ΨQ(chēng)、對(duì)稱(chēng)和非對(duì)稱(chēng)配光。光強(qiáng)分布曲線 （配光角度） 1/10 Imax (美 IES); 1/2 Imax (歐 CIE) 7.光束角：燈具的光束角主要是反映經(jīng)燈具反光罩反射后發(fā)出光斑的最

8、大范圍，一般是同一平面上配光垂直中心光強(qiáng)的最大光強(qiáng)1/2處與二方向間的夾角，如圖所配光按照其光束角度通?？煞譃椋赫涔?( 40) 寬配光 ( 40)。 8.頻閃效應(yīng)：電感式熒光燈隨著電壓電流周期性變化，光通量也周期性地產(chǎn)生強(qiáng)弱變化，使人眼觀察物體時(shí)產(chǎn)生不舒服的感覺(jué)。9.發(fā)光效率()：發(fā)光效率是以其所發(fā)出的光通量除以其耗電 量所得的比值，單位：流明/瓦（lm/w）。所以對(duì)于使用時(shí)間較長(zhǎng)之場(chǎng)所，如辦公室、走廊、酒店等，光源效率通常是一個(gè)重要的考慮因素。 lm/W白熾燈10-15鹵素?zé)?5-25節(jié)能燈60-80熒光燈60-100汞燈55金鹵燈60-100鈉燈100-150低壓鈉燈150-200光效

9、 =光通量功率的輸入光通量(lm)功率(W) 10.光源壽命：又稱(chēng)光源壽期。 通常用有效壽命和平均壽命兩個(gè)指標(biāo)表示： 全壽命：指的是光源從開(kāi)始點(diǎn)燃到不能再啟動(dòng)的時(shí)間總和。 有效壽命（經(jīng)濟(jì)壽命）：指燈開(kāi)始點(diǎn)燃到燈的光通量衰減到額定光通量的某一百分比時(shí)所經(jīng)歷的點(diǎn)燈時(shí)數(shù)。一般這一百分比規(guī)定在70-80%。 平均壽命：指一組試驗(yàn)樣燈，從點(diǎn)燃到其中的50%的燈失效時(shí)，所經(jīng)歷的點(diǎn)燈時(shí)數(shù)。 #壽命是評(píng)價(jià)電光源可靠性和質(zhì)量的主要技術(shù)參數(shù)，壽命長(zhǎng)表明它的服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)，耐用度高，節(jié)電大. #經(jīng)濟(jì)壽命也是有效壽命，當(dāng)光衰達(dá)到30%時(shí)，即已經(jīng)不是節(jié)能產(chǎn)品。失去了繼續(xù)利用的價(jià)值。 同時(shí)我們還得綜和考慮和光源有關(guān)電器的壽命

10、，比如節(jié)能燈，無(wú)極燈，LED都需要電解電容，溫度升高10度，使用壽命縮短到原來(lái)的1/2。溫度65度下工作3000h，75度時(shí)壽命為1500h.壽命對(duì)比 燈種光源壽命（h）光源經(jīng)濟(jì)壽命（h）電器壽命（h）綜合壽命（h）節(jié)能燈12000120001200012000無(wú)極燈無(wú)限120001200012000LED50000120001200012000三 光色特性指標(biāo)1.三基色2.色溫3.顯色性1三基色：紅、綠、藍(lán)（稀土元素在紫外線照射下呈現(xiàn)的三種顏色）?？梢?jiàn)光譜中的大部分顏色可以由三種基本色光按不同的比例混合而成 。（紅綠藍(lán)光按69%：21%：10%混合純白光）三基色光源的特點(diǎn) 1.燈光源發(fā)出的光

11、為全色光。 所謂全色光,即光譜連續(xù)分布在人眼可見(jiàn)范圍內(nèi),視覺(jué)不易疲勞。 2.燈光光譜成分中應(yīng)沒(méi)有紫外光和紅外光。因?yàn)殚L(zhǎng)期過(guò)多接受紫外線,不僅容易引起角膜炎,還會(huì)對(duì)晶狀體、視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜等造成傷害。紅外線極易被水吸收，過(guò)多的紅外線經(jīng)過(guò)人眼晶狀體聚集時(shí)即被大量吸收，久而久之晶狀體會(huì)發(fā)生變性，導(dǎo)致白內(nèi)障。 3.光的色溫應(yīng)貼近自然光。色溫是用溫度表示光的顏色的一種量化指標(biāo),因?yàn)槿藗冮L(zhǎng)期在自然光下生活,人眼對(duì)自然光適應(yīng)性強(qiáng)，視覺(jué)效果好。試驗(yàn)證明：自然光條件下的視覺(jué)對(duì)比靈敏度高于人工光520以上。 4.燈光為無(wú)頻閃光。頻閃光是發(fā)光時(shí)出現(xiàn)一定頻率的亮暗交替變化。普通日光燈的供電頻率為50赫茲，表示發(fā)光時(shí)每秒

12、亮暗100次，屬于低頻率的頻閃光，會(huì)使人眼的調(diào)節(jié)器官，如睫狀肌、瞳孔括約肌等處于緊張的調(diào)節(jié)狀態(tài)，導(dǎo)致視覺(jué)疲勞，從而加速青少年近視。如果發(fā)光時(shí)的供電頻率提高到數(shù)百赫茲以上，或成直流供電，人眼即不會(huì)有頻閃感覺(jué)，也不會(huì)造成視力傷害，這種光稱(chēng)為無(wú)頻閃光。具備以上四個(gè)方面的光才是優(yōu)質(zhì)光源。2.色溫（CT）：以絕對(duì)溫度開(kāi)爾文（K）來(lái)表示，即將一標(biāo)準(zhǔn)黑體加熱，溫度升高到到一定程度時(shí)顏色開(kāi)始由深紅淺紅-橙紅-白-藍(lán)，逐步改變，當(dāng)光源與黑體的顏色相同時(shí)，我們將黑體絕對(duì)溫度稱(chēng)為該光源之色溫。 光源類(lèi)型 色溫?cái)?shù)值（K） 標(biāo)準(zhǔn)燭光 1930 鎢絲燈 2760-2900 熒光燈 3000 閃光燈 3800 中午陽(yáng)光 5

13、400 藍(lán)天 12000-18000色溫光色氣氛效果大于5000K清涼（帶藍(lán)的白色）清冷的感覺(jué)三基色熒光燈水銀燈3300-5000K左右中間（接近自然光）無(wú)明顯視覺(jué)心理效果三基色熒光燈金鹵燈小于3300K溫暖（帶桔花的白色）溫暖的感覺(jué)白熾燈石英鹵素?zé)舨煌纳珳兀彰飨嗤蛊窌r(shí)，視覺(jué)效果完全不同低色溫?zé)舯呱珳責(zé)舯?3顯色性：即光源射到物體上，呈現(xiàn)物體顏色的程度。顯色性越高，則光源對(duì)顏色的表現(xiàn)較好，我們見(jiàn)到的顏色也越接近自然色。（通常也叫做顯色指數(shù)（Ra），國(guó)際照明委員會(huì)CIE把太陽(yáng)的顯色指數(shù)定為Ra=100，各類(lèi)光源的顯色指數(shù)各不相同。）忠實(shí)顯色：能正確表現(xiàn)物質(zhì)本來(lái)的顏色需使用顯色指數(shù)(Ra)

14、高的光源，其數(shù)值接近100，顯色性最好。 效果顯色：要鮮明地強(qiáng)調(diào)特定色彩，表現(xiàn)美的生活可以利用加色的方法來(lái)加強(qiáng)顯色效果。采用低色溫光源照射，能使紅色更加鮮艷；采用中等色溫光源照射，使藍(lán)色具有清涼感；采用高色溫光源照射，使物體有冷的感覺(jué)。顯色指數(shù)的理解常用光源的顯色指數(shù)光源 顯色指數(shù)（Ra）白熾燈 99-100鹵鎢燈 99-100日光色熒光燈 80-94暖白色熒光燈 80-90白色熒光燈 75-85金屬鹵化物燈 60-65高壓鈉燈 20-30高壓汞燈 30-40 注：色溫高不等于顯色指數(shù)高，顯色指數(shù)高也不等于色溫高。指數(shù)（Ra） 等級(jí) 顯色性 一般應(yīng)用 90-100 1A 優(yōu)良 需要色彩精確對(duì)比的場(chǎng)所（電視轉(zhuǎn)播）80-89 1B 需要色彩正確判斷的場(chǎng)所60-79 2 普通 需要中等顯色性的場(chǎng)所40-59 3 對(duì)顯色性的要求較低，色差較小的場(chǎng)所20-39 4 較差 對(duì)顯色性無(wú)具體要求的場(chǎng)所（道路） 光 效色 溫