1建筑光學(xué)基礎(chǔ)知識

第四章建建筑筑光學(xué)基基礎(chǔ)知識識光是一種種電磁輻輻射能，，是能量量的一種種形式。?？梢姽獾牡牟ㄩL范范圍：380nm～780nm。波長>780nm的電磁波波是紅外外線、微微波、無無線電波波等。波長<380nm的電磁波波是紫外外線、X射線等等。建筑光學(xué)學(xué)：研究與建建筑有關(guān)關(guān)的光的的性質(zhì)和和光的視視覺性質(zhì)質(zhì)、天然然采光和和人工照照明等。。光的作用用：1.影響工作作效率室內(nèi)光環(huán)境2.影響心理理舒適，，身體健健康室內(nèi)裝飾照明3.美化環(huán)境境，表現(xiàn)現(xiàn)建筑藝藝術(shù)重慶市朝天門夜景4.節(jié)能，保保護(hù)環(huán)境境照明用電量示意圖以上海用用電量為為例：年用電量量為1400億億度，其其中照明明用電量量為392億度度電(28%)。如果照明明節(jié)能50%，，則節(jié)約約196億度電電，減少少二氧化化碳56萬噸。?！?-1眼睛睛與視覺覺本節(jié)要點(diǎn)點(diǎn)：1.人人眼的構(gòu)構(gòu)造；2.人眼眼的視覺覺特點(diǎn)；；3.光譜譜光視效效率。一、人眼眼的構(gòu)造造黃斑水晶體瞳孔角膜虹膜睫狀肌光軸視軸中央窩視神經(jīng)乳頭鞏膜脈絡(luò)膜視經(jīng)神右眼剖面圖房水玻璃體瞳孔：虹膜中央央的圓形形孔，它它可根據(jù)據(jù)環(huán)境的的明暗程程度，自自動調(diào)節(jié)節(jié)其孔徑徑，以控控制進(jìn)入入眼球的的光能數(shù)數(shù)量，起照相機(jī)機(jī)中光圈圈的作用用。視網(wǎng)膜：：光線經(jīng)過過瞳孔、、水晶體體在視網(wǎng)網(wǎng)膜上聚聚焦成清清晰的影影象。它它是眼睛睛的視覺覺感受部部分，類似照相相機(jī)中的的膠卷。視網(wǎng)膜膜上布滿滿了感光光細(xì)胞—錐體和和桿體感感光細(xì)胞胞。光線線射到它它們上面面產(chǎn)生神神經(jīng)沖動動，傳輸輸?shù)揭暽裆窠?jīng)，再再傳至大大腦，產(chǎn)產(chǎn)生視覺覺感覺。。錐體細(xì)胞胞主要集中中在視網(wǎng)網(wǎng)膜的中中央黃斑斑區(qū)域（（稱為中央窩），錐體體細(xì)胞密密度最大大，在黃黃斑區(qū)外外錐體細(xì)細(xì)胞的密密度急劇劇下降。。在中央窩窩處幾乎乎沒有桿狀細(xì)胞胞，自中央央窩向外外，其密密度迅速速增加，，在離中中央窩附附近達(dá)最最大密度度，然后后又逐漸漸減少。。水晶體：：為一偏球球形的彈彈性透明明體，它它受睫狀狀肌收縮縮或放松松的影響響，使其其形狀改改變，從從而改變變其屈光光度，使使遠(yuǎn)近不不同的外外界景物物都能在在視網(wǎng)膜膜上形成成清晰的的影象。。它起照相機(jī)機(jī)的透鏡鏡作用，不過水水晶體具具有自動動聚焦功功能。位于視網(wǎng)網(wǎng)膜上的的光感受受器有兩兩種類型型，分別別對不同同波長的的光波起起作用，，產(chǎn)生不不同類型型的視覺覺。錐體視覺：當(dāng)人眼在正常常光照情況時時，錐體細(xì)胞將成為運(yùn)作的的光感受器。。此時人們看看到的光是有有色的。在視視網(wǎng)膜中央的的中心集中了了大量的錐體體細(xì)胞，它們們被用于觀察察細(xì)部。桿體視覺：當(dāng)人眼在非常常低的照度水水平條件下，，桿體細(xì)胞將作為運(yùn)作的的光感受器。。這些桿體細(xì)細(xì)胞要比錐體體細(xì)胞敏感得得多，而看到到的光是無色色的。桿體細(xì)胞聚集集在視網(wǎng)膜的的邊上，使得得眼睛對于視視野邊緣的運(yùn)運(yùn)動非常敏感感。二、人眼的視視覺特點(diǎn)1800330000300600900120015002100240027003000700500300100300500700100人眼視野范圍1.視看范圍圍（雙眼不動動）：水平面：180°垂直面：130°180°0°70°60°白色區(qū)域：雙雙眼共同視看看區(qū)域。斜線區(qū)域：單單眼視看區(qū)域域。中心視野：黃黃斑2°°視覺清楚：中中心視野向外外30°視覺：由進(jìn)入人眼的的輻射所產(chǎn)生生的光感覺而而獲得的對外外界的認(rèn)識。。處于放松姿態(tài)，坐著的人的視野示意圖明視覺：錐體細(xì)胞在明明亮環(huán)境下對對色覺和視覺覺的敏銳度起起決定作用，，即這時它能能分辨出物體體的細(xì)部和顏顏色，并對環(huán)環(huán)境的明暗變變化作出迅速速的反應(yīng)，以以適應(yīng)新的環(huán)環(huán)境。暗視覺：桿狀細(xì)胞在黑黑暗環(huán)境中對對明暗感覺起起決定作用，，它雖能看到到物體，但不不能分辨其細(xì)細(xì)部和顏色，，對明暗變化化的反應(yīng)緩慢慢。人眼對單色光光的敏感程度度不同。在光亮環(huán)境下下，人眼對波波長為555nm的的黃綠光感覺最敏感；；在較暗的環(huán)境境下，人眼對對波長為507nm的的藍(lán)綠光較敏感。中間視覺：介于明視覺和和暗視覺之間間的視覺。2.明暗視覺覺3.光譜光視視效率人眼觀看同樣樣功率的輻射射，對不同波波長的輻射感感覺的明亮程程度不同。常常用光譜光視效率率曲線來表示。光譜光視效率率曲線代表等能光譜波長長的單色輻射所所引起的明亮亮感覺程度。紫藍(lán)綠藍(lán)紫藍(lán)綠黃綠黃橙紅0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0明視覺暗視覺380460540620700780V()V′()光譜光視效率§4.1眼眼睛與視覺復(fù)習(xí)：人眼的構(gòu)造：：錐體細(xì)胞和桿桿體細(xì)胞的作作用。人眼的視覺特特點(diǎn)：視看范圍、明明暗視覺、光譜光視效率率?！?.1作業(yè)：從人眼的構(gòu)造造上看，人眼眼的功能在哪哪些方面與照照相機(jī)類似？？§4-2基基本光度單位位及應(yīng)用本節(jié)要點(diǎn)：1.光通量、發(fā)光光強(qiáng)度、照度度、亮度的符符號、單位、、定義和計算算公式；2.發(fā)光強(qiáng)度和照照度關(guān)系；3.照度和亮度關(guān)關(guān)系。光源被照面光線光通量發(fā)光強(qiáng)度I照度E亮度L一、光通量輻射通量Φe,：光源在單位位時間內(nèi)向各各個方向輻射射的能量。輻射通量的單單位：W光的輻射通量量只表示光源源輻射功率的的大小，不能能反映這些能能量所引起的的主觀視覺。。2燈輻射通量量均為1W，，這時對人的的感覺是不一一樣的。光通量Φ：人眼對光能能量的感覺量量。光通量的單位位：lm例如：100W的白白熾燈輻射的的光通量為1250lm；40W的的日光燈輻射射的光通量為為2200lm。光通量類似于噴水量的大小單色光光通量量與輻射通量的關(guān)關(guān)系：波長為λ的輻輻射通量（W）最大光譜光視視效能，在明視覺時為為683lm/W光譜光視效率率V()描述了某光源輻射通通量經(jīng)過人眼眼后反映的效效率。例如：低壓鈉光燈發(fā)發(fā)出波長為589nm的的單色光，測測得其輻射通通量為10.3W，從光光譜光視效率率曲線查得V(589nm)=0.78，則該光光源發(fā)出的光光通量為光通量與輻射通量的關(guān)關(guān)系：或例如：通過下列數(shù)據(jù)據(jù)計算水銀燈燈的光通量。。波長=365、406、436、546、578、、691nm單色輻射通量e,=2.2、4.0、8.4、11.5、12.8、0.9W光譜光視效率率V()=×、0.0007、、0.018、0.984、0.889、0.0076二、發(fā)光強(qiáng)度度1.立體角ABCDOAr

Ω立體角Ω：球面上的某一一面積A對球心形成的的空間角。一般情況下立體角的單位位：sr（球面度）整個空間對某某點(diǎn)所張的立立體角為4。2.發(fā)光強(qiáng)度度發(fā)光強(qiáng)度I：描述光通量的的空間分布的的物理量。光能量在空間間均勻分布的的般情況下發(fā)光強(qiáng)度的單單位：cd（坎德拉）1坎德拉=1流明明/球面面度例如：某半球形吸頂頂燈均勻發(fā)出出3528lm的光通量量，則該燈在在正下方的發(fā)發(fā)光強(qiáng)度為不用燈罩時，，40W白白熾燈在其正正下方的發(fā)光光強(qiáng)度為30cd，采用用燈罩后，變變?yōu)?3cd。三、照度照度：表示被照面被被照亮的程度度。光通量Φ均勻分布在被被照面上時照度的單位：：lx（勒克斯）例如：①40W白熾燈燈正下方1m處的照度約約為30lx，采用燈罩罩后，變?yōu)榧s約73lx；；②陰天中午室外外照度為8,000～20,000lx，晴晴天中午在陽陽光下的室外外照度為80,000～～120,000lx。照度可以直接接相加，即【例題】一個小型光源源的平均發(fā)光光強(qiáng)度為100cd，從從光源發(fā)出的的總光通量的的1/4垂直直照射到了一一個3×0.7m的平面面上。請計算算：⑴由光源源發(fā)出的總光光通量；⑵平平面表面的照照度。解：⑴由發(fā)光強(qiáng)度度公式得⑵平面表面的的照度為四、發(fā)光強(qiáng)度度和照度的關(guān)關(guān)系發(fā)光強(qiáng)度是光光通量的空間間密度，即其中因此照度是光通量量被照面密度度，即因此，發(fā)光強(qiáng)度和照照度的關(guān)系為被照面IP光源r【例題】如圖所示，在在桌面上方掛掛了一只40W的白熾燈燈，假設(shè)白熾熾燈下方的發(fā)發(fā)光強(qiáng)度均為為30cd，，試求白熾燈燈在桌面上計計算點(diǎn)P形成的照度。。3.2m2mP光源hsr解：余弦定律：五、亮度黑色物體和白色物體的視覺感覺雖然兩張圖片片上的照度相相同，但明暗暗感覺不同，，故采用一個個新的量———亮度來評價這一現(xiàn)現(xiàn)象。亮度L：表示人眼看到到的物體表面面的明亮程度度。AIAcos亮度表示在給定方向上上發(fā)光面微元元的發(fā)光強(qiáng)度度和垂直于給給定視線方向向的微元的投投影面積之比比。亮度的單位：：cd/m2（坎德拉每平方方米）亮度的另一較較大的單位：：sb（熙提）1sb=104cd/m2例如：白熾燈燈絲的的亮度：300～500sb；熒光燈管表面面的亮度：0.8～0.9sb；太陽的亮度：：200,000sb；無云藍(lán)天的亮亮度：0.2～2.0sb.三角形1和三三角形2的亮亮度相同，但但看上去三角角形1比2亮亮。例如：同一只路燈晚晚上開著的燈燈比白天亮，，但是路燈本本身的物理亮亮度不變，但但觀看時與環(huán)環(huán)境明暗有關(guān)關(guān)的亮度———表觀亮度卻改變了。我們主觀所感感受到的物體體明亮程度，，除了與物體體表面亮度有有關(guān)外，還與與我們所處環(huán)境的明明暗程度有關(guān)。六、照度和亮亮度的關(guān)系陰天天空暗，，室內(nèi)照度小??；晴天天空空亮，室內(nèi)照照度大。因此此，被照面上上照度大小與與光源本身亮亮度有關(guān)。照度和亮度的的關(guān)系是指光源亮度度和它所形成成的照度之間間的關(guān)系。被照面P面光源rA被照面P面光源rAAcos其中Ωcos發(fā)光表面在P點(diǎn)形成的立體體角在工作面面上的投影角角立體角投影定定律：該定律成立的的條件：①光源在各方向向的亮度相同同；②光源尺寸>>r(面光源)。?！纠?-4】如圖所示，在在側(cè)墻上有一一個1m×1m的窗洞，，，設(shè)通過窗窗洞看見的天天空的亮度為為1sb，試試求窗洞在圖圖示桌面上計計算點(diǎn)P形成的照度。。(設(shè)桌面與與側(cè)窗窗臺等等高)。2m1mPO解：立體角投影定定律為其中hsr因此窗洞在桌桌面上計算點(diǎn)點(diǎn)P形成的照度度為§4.2基基本光度度單位及應(yīng)應(yīng)用復(fù)習(xí)：一、光量1.光通量：lm（流流明）2.發(fā)光強(qiáng)度：：cd（坎坎德拉）3.照度：lx（勒勒克斯）4.亮度：cd/m2（坎德拉/平方米））二、兩個定定律1.余弦定律：：2.立體角投影影定律：§4.2作業(yè)：P72.3-1P72.3-2§4-3材材料的光光學(xué)性質(zhì)本節(jié)要點(diǎn)：：1.規(guī)則反反射和透射射；2.擴(kuò)散反反射和透射射：①漫反射射和漫透射射；②混合反反射和透射射。材料的光學(xué)學(xué)性質(zhì)：光與材料發(fā)發(fā)生相互作作用時所表表現(xiàn)出來的的特有現(xiàn)象象。一、光的反反射、透射射和吸收入射光通量量r反射光通量量吸收光通量量透射光通量量光反射比（（反光系數(shù)數(shù)）：石膏：r=0.91白乳膠漆表表面：r=0.81水泥砂漿抹抹面：r=0.32白色拋光鋁鋁板：r=0.87入射光通量r反射光通量吸收光通量透射光通量光吸收比（（吸收系數(shù)數(shù)）：光透射比（（透射系數(shù)數(shù)）：3mm厚普普通玻璃：：=0.823mm厚磨磨砂玻璃：：=0.601mm厚乳乳白玻璃：：=0.602mm厚無無色有機(jī)玻玻璃：=0.85二、光的反反射反射光的分分布形式包括定向反射、定向擴(kuò)散反反射、均勻擴(kuò)散反反射、混合擴(kuò)散反反射等。1.定向反反射定向反射（（鏡面反射射）的特點(diǎn)點(diǎn)：①反射光按一一定方向傳傳播，立體體角不變；；②遵循反射定定律；③在反射方向向可以清晰晰看見光源源的像。鏡面反射的的應(yīng)用：①引導(dǎo)直射陽陽光入室；；②精確控光（（如反光罩罩）。反射光源的的亮度與光光源的亮度度的關(guān)系：反射光的強(qiáng)強(qiáng)度與入射射光的強(qiáng)度度的關(guān)系：有時也要避避免受鏡面面反射。2.定向擴(kuò)擴(kuò)散反射定向擴(kuò)散反反射的特點(diǎn)點(diǎn)：①入射光線不不均勻地向向某空間反反射；②在定向反射射方向具有有最大的強(qiáng)強(qiáng)度；③在反射方向向可以模糊糊地看到光光源的像。。典型材料：：經(jīng)沖沙、酸酸洗、錘點(diǎn)點(diǎn)處理的毛毛糙金屬表表面，光滑滑的紙張，，油漆表面面等。3.均勻擴(kuò)擴(kuò)散反射（（漫反射））均勻擴(kuò)散反反射的特點(diǎn)點(diǎn)：①入射光線均均勻地向四四面八方反反射；②表面亮度均均勻；③看不見光源源的像。

I0iIi漫射材料的的最大發(fā)光光強(qiáng)度在表表面的法線線方向朗伯余弦定定律：經(jīng)過均勻擴(kuò)擴(kuò)散后的亮亮度為典型材料：：多數(shù)無光澤澤飾面材料料（如：涂涂料、乳膠膠漆、石膏膏板、磚石石墻等）。。其他方向的的發(fā)光強(qiáng)度度為4.混合反反射典型材料：：光亮的搪瓷瓷表面等。。油漆桌面材料的光效果三、光的透透射透射光的分分布形式包括規(guī)則透射、定向擴(kuò)散透透射、均勻漫透射射、混合透射等。1.規(guī)則則透射（或或定向透射射）規(guī)則透射的的特點(diǎn)：①透射光線與與入射光線線平行；②透射光線、、入射光線線與法線在在一個平面面內(nèi)；③在透射方向向可以清晰晰看見光源源的像。透明玻璃窗的采光效果透射光源的的亮度與光光源的亮度度的關(guān)系：透射光的強(qiáng)強(qiáng)度與入射射光的強(qiáng)度度的關(guān)系：規(guī)則透射的的應(yīng)用：利用透鏡鏡控制亮度度或定向光光線。2.定向擴(kuò)擴(kuò)散透射定向擴(kuò)散透透射的特點(diǎn)點(diǎn)：①入射射光光線線不不均均勻勻地地向向某某空空間間透透射射；；②在定定向向透透射射方方向向具具有有最最大大的的強(qiáng)強(qiáng)度度；；③在透透射射方方向向可可以以模模糊糊地地看看到到光光源源的的像像。。磨砂玻璃窗的采光效果3.均均勻勻漫漫透透射射均勻勻漫漫透透射射的的特特點(diǎn)點(diǎn)：①入射射光光線線均均勻勻地地向向四四面面八八方方透透射射；；②表面面亮亮度度均均勻勻；；③看不不見見光光源源的的像像。。

I0iIi典型型材材料料：：乳白白玻玻璃璃。。經(jīng)過過均均勻勻擴(kuò)擴(kuò)散散透透射射后后，，各各個個方方向向所所看看到到的的亮亮度度相相同同，，但但透透射射后后亮亮度度有有所所降降低低，，計計算算公公式式為為4.混混合合透透射射典型型材材料料：：玻璃璃表表面面噴噴白白漆漆等等。?；旌戏瓷浜突旌贤干涞墓鈴?qiáng)分布§4.3材材料料的的光光學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)復(fù)習(xí)習(xí)：：1.朗朗伯伯余余弦弦定定律律：：2.材材料料的的光光學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)①規(guī)則則反反射射和和透透射射特特點(diǎn)點(diǎn)②漫反反射射和和透透射射特特點(diǎn)點(diǎn)§4.3作業(yè)業(yè)：：P73.3-3§4-4可可見見度度及及其其影影響響因因素素本節(jié)節(jié)要要點(diǎn)點(diǎn)：：1.可可見見度度重重要要影影響響因因素素：：亮亮度度、、視視角角、、亮亮度度對對比比、、識識別別時時間間和和眩眩光光；；2.減減輕輕直直接接眩眩光光和和反反射射眩眩光光影影響響程程度度的的方方法法。?？梢娨姸榷?視視度度)：：人眼眼辨辨認(rèn)認(rèn)物物體體存存在在或或形形狀狀的的難難易易程程度度。。在室內(nèi)內(nèi)應(yīng)用用時時，，以以標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)觀觀察察條條件件下下恰恰可可感感知知的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)視視標(biāo)標(biāo)的的對對比比或或大大小小定定義義。。在室外外應(yīng)用用時時，，以以人人眼眼恰恰可可看看到到標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)目目標(biāo)標(biāo)的的距距離離定定義義，，這這使使得得稱稱為為能見見度度。可見見度度的的意意義義：：表示示人人眼眼看看物物體體的的清清楚楚程程度度。。影響響可可見見度度的的五五個個重重要要因因素素：：能夠夠被被看看見見的的物物體體要要有有一一定定的的亮度度、大小小和亮度度對對比比，識別別時時間間和眩光光也會會影影響響這這種種看看清清楚楚程程度度。。1.亮度度最低低亮亮度度閾閾：：人眼眼能能看看見見的的最最低低亮亮度度，，10-5asb。亮度度愈愈大大，，人人眼眼看看得得愈愈清清楚楚，，即即可可見見度度增增大大。。人們感到“滿意”的照度值隨著著照照度度的的增增加加，，感感到到““滿滿意意””的的人人數(shù)數(shù)比比例例增增加加，，最最大大百百分分比比約約在在1500～～3000lx之間間。。照照度度超超過過此此數(shù)數(shù)值值，，對對照照明明““滿滿意意””的的人人反反而而減減少少，，即即照照度度（（或或亮亮度度））要要適適量量。。2.視角角視角角：：識別別對對象象對對人人眼眼所所形形成成的的張張角角，，單單位位為為弧弧度度。。視角角越越大大看看得得越越清清楚楚，，即即可可見見度度越越高高。。3.亮度度對對比比亮度度對對比比：：觀看看對對象象和和其其背背景景之之間間的的亮亮度度差差異異。。亮度度對對比比愈愈大大，，可可見見度度愈愈高高。。亮度度對對比比用用C表示示，它它等等于于視視野野中中目目標(biāo)標(biāo)亮亮度度(Lt)和和背背景景亮亮度度(Lb)差差與與背背景景亮亮度度之之比比，，即即對于于均均勻勻照照明明的的無無光光澤澤的的背背景景和和目目標(biāo)標(biāo)，，亮亮度度對對比比可可用用光光反反射射比比表表示示，，即即物體體亮亮度度、、視視角角和和亮亮度度對對比比三三個個因因素素對對可可見見度度的的影影響響是是相相互互關(guān)關(guān)聯(lián)聯(lián)的的。。rt：目目標(biāo)標(biāo)光光反反射射比比rb：背景光反射比比視覺功效曲線辨別幾率為95%時，物體亮度、視角和亮度對比三個因素之間間的關(guān)系。①從同一根曲線線來看，當(dāng)觀觀看對象在眼眼睛處形成的的視角不變時時，如對比下下降，則需要要增加照度才才能保持相同同可見度。也也就是說，對比的不足，，可用增加照照度來彌補(bǔ)；反之，也可可用增加對比比來補(bǔ)償照度度的不足。②比較不同的曲曲線（表示在在不同視角時時）可以看出出：目標(biāo)愈?。ㄒ曇暯怯。?，，需要的照度度愈高。③天然光（實(shí)實(shí)線）比人工工光（虛線））更有利于可可見度的提高高。但在視看大大的目標(biāo)時，，這種差別不不明顯。4.識別時間間識別時間：眼睛觀看物體體時，當(dāng)該物物體發(fā)出一定定的光能時，，光刺激達(dá)到到一定量使眼眼睛產(chǎn)生視覺覺感覺所需要要的時間。邦森一羅斯科科定律：亮度×?xí)r間=常數(shù)物體愈亮，察察覺它的時間間就愈短。眼睛的適應(yīng)過程適應(yīng)：當(dāng)人們從明亮亮環(huán)境走到黑黑暗處（或相相反）時，就就會產(chǎn)生一個個原來看得清清，突然變成成看不清，經(jīng)經(jīng)過一段時間間才由看不清清東西到逐漸漸又看得清的的變化過程。。明適應(yīng)：從暗到明的適適應(yīng)。明適應(yīng)的識別別時間比暗適適應(yīng)的短。暗適應(yīng)：從明到暗的適適應(yīng)。5.避免眩光光眩光：在視野中由于于亮度的分布布不適宜，或或存在極端的的對比，以致致引起不舒適適感覺或降低低觀察細(xì)部或或目標(biāo)能力的的視覺現(xiàn)象。。從眩光影響視視覺功效角度度看，眩光分分為失能眩光和不舒適眩光。失能眩光：降低視覺對象象的可見度，，但并不一定定產(chǎn)生不舒適適感覺的眩光光。如夜間汽車的前前照燈形成的的失能眩光。不舒適眩光：：產(chǎn)生不舒適感感覺，但并不不一定降低視視覺對象的可可見度的眩光光。從形成眩光過過程來看，眩眩光分為直接眩光和反射眩光。直接眩光：由視野中，特特別是在靠近近視線方向存存在的發(fā)光體體所產(chǎn)生的眩眩光。反射眩光：由視野中的反反射所引起的的眩光，特別別是在靠近視視線方向看見見反射像所產(chǎn)產(chǎn)生的眩光。。減輕或消除直直接眩光的措措施：①限制光源亮度度；②增加眩光源的的背景亮度，，減少二者之之間的亮度對對比；③減小形成眩光光的光源視看看面積，即減減小眩光源對對觀測者眼睛睛形成的立體體角；④盡可能增大眩眩光源的仰角角。減少反射眩光光的方法：①盡量使視覺作作業(yè)的表面為為無光澤表面面，以減弱規(guī)規(guī)則反射而形形成的反射眩眩光；②使視覺作業(yè)避避開或遠(yuǎn)離照照明光源同人人眼形成的規(guī)規(guī)則反射區(qū)域域；③使用發(fā)光表面面面積大、表表面亮度低的的光源；④使引起規(guī)則反反射的光源形形成的照度在在總照度中所所占比例減少少。§4.4可可見度及其影影響因素復(fù)習(xí)：可見度。影響可見度的的5個重要因因素：亮度、視角、亮度對比、識別時間、眩光。§4.4作業(yè)：P73.3-4P73.3-5§4-5顏顏色本節(jié)要點(diǎn)：1.顏色形成成、分類與屬屬性、混合方方法。2.孟塞爾表表色系統(tǒng)。3.光源色溫溫、相關(guān)色溫溫和顯色性。。人眼可以感覺覺物體的顏色色、形象、亮亮度等。人眼對顏色變變化比對亮度度變化更敏感感。顏色：不同波長的可可見光在人眼眼中引起的視視知覺。一、顏色的基基本特性1.顏色的的形成正常人眼可以以感覺出各種種顏色。太陽可見光光光譜太陽可見光光光譜能量分布布圖顏色視覺是由由于光能量分分布不同引起起。光輻射射能量量集中中于可可見光光短波時，引引起藍(lán)色感覺；；光輻輻射能能量集集中于于可見見光長波時，引引起紅色感覺。。2.顏顏色色的分分類與與屬性性①從色顯顯現(xiàn)方方式看看可把把顏色色分成成：光源色色和物體色色。光源色色：光源射射出光光的顏顏色。。物體色色：光被物物體反反射或或透射射后的的顏色色。表面色色：是物體體色的的一種種，指指漫反反射、、不透透明物物體表表面的的顏色色。表面色色是從從入射射光中中減去去一些些波長長的光光后形形成的的。例：一張紅紅紙，，用白白光或或紅光光照射射，呈呈現(xiàn)紅紅色；；而用用綠光光照射射則呈呈現(xiàn)黑黑色。。②從視感感覺角角度可可把顏顏色分分成無彩色色和有彩色色。無彩色色：從白到到黑的的一系系列中中性灰灰色。。黑深灰中灰淺灰白對表面色色，r＞0.80為白白色，如新新下的的白雪雪、氧氧化鎂鎂、硫硫酸鋇鋇；r＜0.04為黑黑色，如黑黑絲絨絨。對光源色色，無彩彩色的的白黑黑變化化相應(yīng)應(yīng)于白光的的亮度度變化化。亮度度高時時感覺覺是白白色；；無光光時是是黑色色；亮亮度很很低時時感覺覺發(fā)暗暗或發(fā)發(fā)黑。。有彩色色：除黑白白系列列以外外的各各種顏顏色。。描述有有彩色色的表表觀顏顏色的的三個個屬性性：色調(diào)（（或色色相））、明度、彩度（（或飽飽和度度）。色調(diào)H：各顏色色彼此此相互互區(qū)分分的視視感覺覺特性性。色調(diào)用用紅、、黃、、藍(lán)、、紫等等說明明每一一種色色的范范圍。。明度V：顏色相相對明明暗的的視感感覺特特性。。亮度越越大，，或或r、越大，，則明明度越越大。。彩度C：顏色的的純潔潔性。。單色光光最飽飽和，，即彩彩度最最高；；物體體的反反射或或透射射選擇擇性越越強(qiáng)，，彩度度越高高。3.顏顏色色的混混合①顏色混混合法法加色法法：光源色色的相相加混混合。。減色法法：染料、、涂料料的物物體色色減法法混合合。②三原色色加色法法三原原色：：可以獲獲得最最多的的相加加混合合色的的三種種顏色色。紅色(700nm)、綠色(546.1nm)、藍(lán)色(435.8nm)③補(bǔ)色補(bǔ)色：：某一顏顏色與與另外外一種種顏色色以適適當(dāng)比比例混混合可可得到到白色色或灰灰色，，稱這這兩種種顏色色為互互補(bǔ)色色。每一種種顏色色都有有一種種相應(yīng)應(yīng)的補(bǔ)補(bǔ)色。。紅色(700nm)的補(bǔ)補(bǔ)色為為青色色、綠綠色(546.1nm)的補(bǔ)補(bǔ)色為為品紅紅色、、藍(lán)色色(435.8nm)的的補(bǔ)色色為黃黃色，，稱青色、品紅色色、黃色為減色法法三原原色。④顏色混混合舉舉例相加混混合（光源源色））紅綠藍(lán)黃品紅青相減混混合（物體體色））青品紅黃藍(lán)紅綠二、顏顏色定定量表色系系統(tǒng)（（或色色度系系統(tǒng)））：使用規(guī)規(guī)定的的符號號，按按一系系列規(guī)規(guī)定和和定義義表示示顏色色的系系統(tǒng)。。兩大類類表色色系統(tǒng)統(tǒng)：①用以光光的等等色實(shí)實(shí)驗結(jié)結(jié)果為為依據(jù)據(jù)的，，由進(jìn)進(jìn)入人人眼能能引起起有彩彩色或或無彩彩色感感覺的的可見見輻射射表示示的體體系，，即以以色刺刺激表表示的的體系系，國國際照照明委委員會會（CIE）1931標(biāo)準(zhǔn)色色度系系統(tǒng)就是這這種體體系的的代表表。②建立在在對表表面顏顏色直直接評評價基基礎(chǔ)上上，用用構(gòu)成成等感感覺指指標(biāo)的的顏色色圖冊冊表示示的體體系，，如孟塞爾爾表色色系統(tǒng)統(tǒng)等。孟塞爾爾表色色系統(tǒng)統(tǒng)：孟塞爾爾于1905年年創(chuàng)立立了采采用顏顏色圖圖冊的的表色色系統(tǒng)統(tǒng)，它它就是是用孟塞爾爾顏色色立體體模型型所規(guī)定定的色色調(diào)、、明度度和彩彩度來來表示示物體體色的的表色色系統(tǒng)統(tǒng)。孟塞爾顏色立體模型明度值為5時的孟塞爾顏色立體模型這是用用表示示色的的三個個獨(dú)立立的主主觀屬屬性，，即色調(diào)（（H））、明度（（V））和彩度（（C）），按照照視知知覺上上的等等距指指標(biāo)排排列起起來進(jìn)進(jìn)行顏顏色分分類和和標(biāo)定定的。。它是是目前前國際上上通用用的物物體色色的表表色系系統(tǒng)。色調(diào)（（H））明度（（V））彩度（（C））10種種孟塞塞爾色色調(diào)：主色調(diào)調(diào)有紅(R)、黃(Y)、綠(G)、藍(lán)(B)和紫(P)，中間色色調(diào)有黃紅(YR)、綠黃(GY)、藍(lán)綠(BG)、紫藍(lán)(PB)和紅紫(RP)。RYGBPYRGYBGPBRP10個等級55中央軸軸代表表無彩彩色（（中性性色））的明度等等級，理想白白色為為10，理想黑黑色為為0。19離開中中央軸軸的水水平距距離表表示彩度變變化。中央軸軸上中中性色色的彩彩度為為0，離開中中央軸軸越遠(yuǎn)遠(yuǎn)彩度度越大大。5024681012141618最飽和顏顏色的彩彩度為20。任何一種種物體色色都可以以用孟塞塞爾表色色系統(tǒng)標(biāo)標(biāo)定，方法是先寫出色色調(diào)H，，然后寫寫明度值值V，再再在斜線線后面寫寫出彩度度C，即例如：孟塞爾標(biāo)標(biāo)號為10Y8/12的顏色。。無彩色用用N符號號表示，，且在N后面給給出明度度值V，，斜線后后空白，，即例如：孟塞爾標(biāo)標(biāo)號為N5/的中性色色。三、光源源的色溫溫和顯色色性1.光光源的色色溫當(dāng)黑體連連續(xù)加熱熱時，它它的相對對光譜功功率分布布的最大大值將向向短波方方向移動動，相應(yīng)應(yīng)的光色色將按紅紅→黃→→白→藍(lán)藍(lán)的順序序變化。。由于一定定溫度的的