建筑光學(xué)的基本知識(shí)課件

2.1.1眼睛與視覺2.1.2基本光度單位和應(yīng)用2.1.3材料的光學(xué)性質(zhì)2.1.4可見光及其影響因素2.1.5顏色

2.1建筑光學(xué)基本知識(shí)建筑光學(xué)2.1.1眼睛與視覺2.1建筑光學(xué)基本知識(shí)建筑光學(xué)§光的范圍光是一種電磁輻射能，是能量的一種形式。能引起人視覺感覺的電磁波，可見光的波長范圍：380nm～780nm。第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺波長>780nm的電磁波是紅外線、微波、無線電波等。波長<380nm的電磁波是紫外線、X射線等?！旃獾姆秶?.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.1眼§光的作用第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺1.影響工作效率室內(nèi)光環(huán)境§光的作用第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.1眼§光的作用第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺2.影響心理舒適，身體健康室內(nèi)裝飾照明§光的作用第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.1眼§光的作用第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺3.美化環(huán)境，表現(xiàn)建筑藝術(shù)重慶市朝天門夜景§光的作用第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.1眼§光的作用第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺4.節(jié)能，保護(hù)環(huán)境照明用電量示意圖

以上海用電量為例：年用電量為1400億度，其中照明用電量為392億度電(28%)。

如果照明節(jié)能50%，則節(jié)約196億度電，減少二氧化碳56萬噸?！旃獾淖饔玫?.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.1眼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：虹膜中央的圓形孔，它可根據(jù)環(huán)境的明暗程度，自動(dòng)調(diào)節(jié)其孔徑，以控制進(jìn)入眼球的光能數(shù)量，起照相機(jī)中光圈的作用。

視網(wǎng)膜：光線經(jīng)過瞳孔、水晶體在視網(wǎng)膜上聚焦成清晰的影象。它是眼睛的視覺感受部分，類似照相機(jī)中的膠卷。視網(wǎng)膜上布滿了感光細(xì)胞—錐體和桿體感光細(xì)胞。光線射到它們上面產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)，傳輸?shù)揭暽窠?jīng)，再傳至大腦，產(chǎn)生視覺感覺。

錐體細(xì)胞主要集中在視網(wǎng)膜的中央黃斑區(qū)域（稱為中央窩），錐體細(xì)胞密度最大，在黃斑區(qū)外錐體細(xì)胞的密度急劇下降。在中央窩處幾乎沒有桿狀細(xì)胞，自中央窩向外，其密度迅速增加，在離中央窩附近達(dá)最大密度，然后又逐漸減少。

水晶體：為一偏球形的彈性透明體，它受睫狀肌收縮或放松的影響，使其形狀改變，從而改變其屈光度，使遠(yuǎn)近不同的外界景物都能在視網(wǎng)膜上形成清晰的影象。它起照相機(jī)的透鏡作用，不過水晶體具有自動(dòng)聚焦功能。第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺§人眼的構(gòu)造與視覺過程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)§人眼的構(gòu)造與視覺過程人眼的基本構(gòu)造

◎瞳孔：光圈，可以根據(jù)環(huán)境的明暗

程度自動(dòng)調(diào)節(jié)孔徑，以控制進(jìn)入眼

睛的光的數(shù)量

◎水晶體：透鏡，可自動(dòng)調(diào)焦

◎視網(wǎng)膜：膠片，

上面布滿感光細(xì)胞。感光細(xì)胞產(chǎn)生

電信號(hào)，經(jīng)視神經(jīng)傳至大腦，形成

視覺感覺

◎感光細(xì)胞：錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺§人眼的構(gòu)造與視覺過程第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2§錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞錐狀細(xì)胞：

◎主要分布在視網(wǎng)膜的中央部位，稱為

“黃斑”的區(qū)域

◎“中央窩”錐狀細(xì)胞的密度達(dá)到最大

◎在明環(huán)境中起作用，對(duì)色覺和視覺敏

銳度起決定作用，人眼據(jù)此判別物體

的顏色和細(xì)部特征

◎?qū)Νh(huán)境的明暗變化反應(yīng)迅速

◎在暗環(huán)境下不起作用第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺§錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.§錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞桿狀細(xì)胞：

◎分布區(qū)域與錐狀細(xì)胞相反

◎在暗環(huán)境中起決定作用：只有明暗感覺，沒有色感覺和細(xì)部感覺

◎?qū)Νh(huán)境的明暗變化反應(yīng)緩慢

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺§錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.§錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺§錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.§人眼的視覺特點(diǎn)視野范圍（視場(chǎng)）

◎水平180°，垂直130°

（上60°，下70°）

◎中心視場(chǎng)（2°）

◎清晰區(qū)域（30°）

通常站在離展品高度的2～1.5倍的距離處觀賞展品，就是使展品處于上述視覺清楚區(qū)域內(nèi)第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺1800330000300600900120015002100240027003000700500300100300500700100180°0°70°60°人眼視野范圍§人眼的視覺特點(diǎn)第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§人眼的視覺特點(diǎn)第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺

視覺：由進(jìn)入人眼的輻射所產(chǎn)生的光感覺而獲得的對(duì)外界的認(rèn)識(shí)。處于放松姿態(tài)，坐著的人的視野示意圖§人眼的視覺特點(diǎn)第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§人眼的視覺特點(diǎn)顏色感覺

在明視覺時(shí)，人眼對(duì)于380～780nm范圍內(nèi)的電磁波起到不同的顏色感覺第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺§人眼的視覺特點(diǎn)第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§人眼的視覺特點(diǎn)明、暗視覺

◎兩種感光細(xì)胞的不同作用

◎明視覺——在明亮環(huán)境中，主要由視網(wǎng)膜的錐體

細(xì)胞起作用的視覺

◎暗視覺——在暗環(huán)境中，主要由視網(wǎng)膜桿體細(xì)胞

起作用的視覺

◎中間視覺——視網(wǎng)膜的錐體感光細(xì)胞和桿體感光細(xì)胞同時(shí)起作用，而且它們隨著正常人眼的適應(yīng)水平變化而發(fā)揮的作用大小不同（介于明視覺和暗視覺之間的視覺）第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺§人眼的視覺特點(diǎn)第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§人眼的視覺特點(diǎn)光譜光視效率V(λ）

◎某單色光與人眼最敏感的光產(chǎn)生相同視覺感覺時(shí)，兩者的輻射通量之比

◎在不同光亮條件下人眼感受性不同的現(xiàn)象稱為“普爾金耶效應(yīng)（Purkinjeeffect）”第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺

光譜光視效率曲線代表等能光譜波長的單色輻射所引起的明亮感覺程度。§人眼的視覺特點(diǎn)第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§人眼的視覺特點(diǎn)光譜光視效率V(λ）第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺λm選在視感最大值（明視覺：λm=555nm，暗視覺：λm=507nm）

V(λ)=φe.λm/φe.λ

V(λ)——光譜光視頻率

φe.λm和φe.λ——波長分別為λm、λ的輻射通量（相同視覺感覺）§人眼的視覺特點(diǎn)第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§基本光度單位

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用輻射通量Φe,：光源在單位時(shí)間內(nèi)向各個(gè)方向輻射的能量。輻射通量的單位：W

光的輻射通量只表示光源輻射功率的大小，不能反映這些能量所引起的主觀視覺。2燈輻射通量均為1W，這時(shí)對(duì)人的感覺是不一樣的。§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用光通量Φ：人眼對(duì)光能量的感覺量。單位：lm

例如：。光通量類似于噴水量的大小40瓦熒光燈光通量=2200lm§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位光通量(LuminousFlux，Φ）在計(jì)算時(shí)，光通量常采用下式算得：

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用單色光光通量與輻射通量的關(guān)系：波長為λ的輻射通量（W）最大光譜光視效能，在明視覺時(shí)為683lm/W光譜光視效率V()描述了某光源輻射通量經(jīng)過人眼后反映的效率。

例如：低壓鈉光燈發(fā)出波長為589nm的單色光，測(cè)得其輻射通量為10.3W，從光譜光視效率曲線查得V(589nm)=0.78，則該光源發(fā)出的光通量為§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位發(fā)光強(qiáng)度(LuminousIntensity，I

）

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用

加了燈罩后，光通量的空間分布就不同了，燈罩下方可增大約2倍，為了描述這種現(xiàn)象，采用發(fā)光強(qiáng)度概念§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位發(fā)光強(qiáng)度(LuminousIntensity，I

）◎描述光通量在空間的分布光源向四周輻射光能量，單位立體角內(nèi)的光通量叫發(fā)光強(qiáng)度。

◎光能量在空間均勻分布的般情況下◎單位：坎德拉（“坎”，Candela,cd）

◎相同光通量的光源在空間的分布可能相差很大第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用1坎德拉=1流明/球面度§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位立體角Ω（單位：sr)球面上的某一面積A對(duì)球心形成的空間角(任意一個(gè)封閉圓錐面內(nèi)所包含的空間）。

Ω=A/R2◎單位：sr（球面度）◎1sr=面積等于R2的球表面對(duì)球心

所張開的立體角◎整個(gè)空間對(duì)某點(diǎn)所張的立體角為4。第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用對(duì)于球表面和球心來說：ABCDOAr

Ω§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位發(fā)光強(qiáng)度(LuminousIntensity，I

）

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用

例如：某半球形吸頂燈均勻發(fā)出3528lm的光通量，則該燈在正下方的發(fā)光強(qiáng)度為

不用燈罩時(shí)，40W白熾燈在其正下方的發(fā)光強(qiáng)度為30cd，采用燈罩后，變?yōu)?3cd。§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位照度(illuminance

，E

）對(duì)于被照面而言，常用在其單位面積上的光通量多少來衡量它被照射的程度，這就是常用的照度，符號(hào)為E，它表示被照面上的光通量密度第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位照度(illuminance

，E

）◎單位被照面積上接收到的光通量的大小（表示被照面被照亮的程度)

◎單位：勒克斯（lx）、

英尺燭光（fc）

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2.1.2基本光度單位和應(yīng)用§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位照度(illuminance

，E

）

例：燈正下方1米：

40W白熾燈40W熒光燈晴天中午月夜

30lx200lx8-12萬lx0.2lx第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位照度(illuminance

，E

）

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用照度可以直接相加，即【例題】一個(gè)小型光源的平均發(fā)光強(qiáng)度為100cd，從光源發(fā)出的總光通量的1/4垂直照射到了一個(gè)3×0.7m的平面上。請(qǐng)計(jì)算：⑴由光源發(fā)出的總光通量；⑵平面表面的照度。解：⑴由發(fā)光強(qiáng)度公式得⑵平面表面的照度為§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位照度與發(fā)光強(qiáng)度的關(guān)系：平方反比定律

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位照度與發(fā)光強(qiáng)度的關(guān)系：

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用

發(fā)光強(qiáng)度是光通量的空間密度，即

其中

因此

照度是光通量被照面密度，即因此，發(fā)光強(qiáng)度和照度的關(guān)系為余弦定律：§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位亮度(luminance，L

）

◎描述光源或反光物體明亮程度的量

亮度表示在給定方向上發(fā)光面微元的發(fā)光強(qiáng)度和垂直于給定視線方向的微元的投影面積之比?！蛴捎谖矬w表面亮度在各個(gè)方向不一定相同，因此常在亮度符號(hào)的右下角注明角度，它表示與表面法線成α角方向上的亮度◎單位：尼特(nt)、熙提(sb)1nt=1cd/m2，1sb=1cd/cm2=104nt

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2.1.2基本光度單位和應(yīng)用§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位亮度(luminance，L

）

◎物理亮度與表觀亮度

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位亮度(luminance，L

）

◎物理亮度與表觀亮度

圖中，三角形1和三角形2物理亮度相同，但看上去三角形1比2亮。亮度反映了物體表面的物理特征，而我們主觀所感受到的物體明亮程度，除了與物體表面亮度有關(guān)外，還與我們所處環(huán)境的明暗程度有關(guān)。

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2.1.2基本光度單位和應(yīng)用§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位亮度(luminance，L

）

◎照度與亮度的關(guān)系：

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用亮度和照度有何區(qū)別？照了不一定亮！照度相同吸光材料，亮度低反光材料，亮度高照度和亮度的關(guān)系，指的是光源亮度和它所形成的照度間的關(guān)系。§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位亮度(luminance，L

）

◎照度與亮度的關(guān)系：

立體角投影定律它表示某一亮度為Lα的發(fā)光表面在被照面上形成的照度值的大小，并且等于這一發(fā)光表面的亮度Lα與該發(fā)光表面在被照點(diǎn)上形成的立體角Ω的投影（Ωcosi）的乘積

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2.1.2基本光度單位和應(yīng)用i注：α——輻射角，是光源法線與視線夾角i——被照面法線與視線夾角§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位基本光度單位之間的關(guān)系

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2.1.2基本光度單位和應(yīng)用§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§光的反射、吸收和透射材料的反射、吸收、透射系數(shù)在光的傳播過程中，遇到介質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反射、吸收、透射現(xiàn)象。

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2.1.3材料的光學(xué)性質(zhì)τ

=++τ§光的反射、吸收和透射第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2§光的反射、吸收和透射比能量守恒定律：材料可分為兩類：一類屬于定向的，即光線經(jīng)過反射和透射、后分布的立體角沒有改變，如鏡子和透明玻璃；另一類為擴(kuò)散的，這類材料使入射光不同程度地分散在更大的立體角范圍內(nèi)。

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.3材料的光學(xué)性質(zhì)§光的反射、吸收和透射比第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■§光的反射、吸收和透射比規(guī)則反射和透射

◎光經(jīng)材料反射或透射后，光通量在空間的分布沒有發(fā)生改變?nèi)珑R子、透明玻璃等◎應(yīng)注意避免光線射入人的視野范圍◎經(jīng)兩邊不平行的鏡子透射，光線會(huì)發(fā)生彎曲，物體的形象會(huì)變形

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.3材料的光學(xué)性質(zhì)§光的反射、吸收和透射比第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■§光的反射、吸收和透射比規(guī)則反射和透射

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.3材料的光學(xué)性質(zhì)◎反射特點(diǎn)：（1）入射角等于反射角；（2）入射光線、反射光線以及法線處于同一平面◎人在A時(shí)，能看清楚的形象，看不到燈的反射形象。而在B時(shí)，就會(huì)在鏡中看到燈的明亮反射形象，影響照鏡子的效果◎上圖表示在不同的花紋的壓花玻璃后面放以玩偶，在玻璃前產(chǎn)生程度不同的模糊效果§光的反射、吸收和透射比第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■§擴(kuò)散反射和透射漫射材料（均勻擴(kuò)散）a.均勻擴(kuò)散反射材料：大部分無光澤、粗糙的建筑材料

b.均勻擴(kuò)散透射材料:透過材料看不見光源形象或外界景物，只能看見材料的本色和亮度上的變化，常將它用于燈罩、發(fā)光頂棚，以降低光源的亮度。

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.3材料的光學(xué)性質(zhì)§擴(kuò)散反射和透射第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§擴(kuò)散反射和透射漫射材料（均勻擴(kuò)散）◎反射材料：◎透射材料：◎朗伯余弦定律

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.3材料的光學(xué)性質(zhì)§擴(kuò)散反射和透射第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§擴(kuò)散反射和透射混合反射與透射材料(定向擴(kuò)散)

與入射角相同的反射角方向上、與入射方向一致透射方向上有最大亮度，其它方向也有一定亮度。

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.3材料的光學(xué)性質(zhì)§擴(kuò)散反射和透射第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§擴(kuò)散反射和透射混合反射與透射材料(定向擴(kuò)散)◎反射介于定向反射（透射）和均勻反射（透射）之間◎大多數(shù)建筑材料屬于該類不同光學(xué)材料的優(yōu)缺點(diǎn)

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.3材料的光學(xué)性質(zhì)§擴(kuò)散反射和透射第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.看物體清楚地程度稱為視度視度的影響因素

◎亮度（或照度）最低亮度（亮度閾）：10-5asb刺眼亮度：16sb舒適照度：1000-3000lx

◎物件的尺寸視角◎亮度對(duì)比對(duì)比系數(shù)C

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.4可見度及其影響因素看物體清楚地程度稱為視度第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.4可見度及其影響因素辨別幾率為95%時(shí)，物體亮度（與照度成正比）、視角大小和亮度對(duì)比三者之間的關(guān)系視覺功效曲線第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.4可見度及其影

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.4可見度及其影響因素視覺功效曲線曲線表明：①從同一根曲線來看，觀看對(duì)象在眼睛處形成的視角不變時(shí)，若亮度對(duì)比下降，則需要增加照度才能保持相同視度。②不同的曲線(表示在不同視角時(shí))，目標(biāo)愈小(視角愈小)，需要的照度愈高。③天然光(紅線)比人工光(藍(lán)線)更有利于視度的提高。但在觀看大的目標(biāo)時(shí)，這種差別不明顯。第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.4可見度及其影§視度的影響因素識(shí)別時(shí)間◎識(shí)別時(shí)間和亮度的乘積是常數(shù)（幫森—羅斯科定律）

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.4可見度及其影響因素§視度的影響因素第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§視度的影響因素識(shí)別時(shí)間◎明適應(yīng)、暗適應(yīng)

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.4可見度及其影響因素從暗到明的適應(yīng)時(shí)間短，稱“明適應(yīng)”從明到暗的適應(yīng)時(shí)間較長，稱“暗適應(yīng)”§視度的影響因素第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§視度的影響因素眩光◎在視野范圍里出現(xiàn)了極高的亮度或極高亮度對(duì)比（空間和時(shí)間上），以致引起視覺的不舒適和降低物體可見度的視覺條件◎根據(jù)眩光對(duì)視覺的影響程度分為：

失能眩光和不舒適眩光

◎根據(jù)眩光形成過程分為：

直接眩光和反射眩光

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.4可見度及其影響因素§視度的影響因素第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§視度的影響因素眩光消除或減輕直接眩光的措施：①限制光源亮度（增大面積，降低亮度）如加燈罩等。②增加眩光源的背景亮度，減少二者之間的亮度對(duì)比。③減少形成眩光的光源的視看面積（即光源對(duì)觀測(cè)者眼睛形成的立體角）。④盡可能增大眩光源的仰角。

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.4可見度及其影響因素§視度的影響因素第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§視度的影響因素眩光減少反射眩光的方法：(1)盡量使視覺作業(yè)的表面為無光澤表面，以減弱鏡面反射而形成的反射眩光；(2)應(yīng)使視覺作業(yè)避開和遠(yuǎn)離照明光源同人眼形成的鏡面反射區(qū)域；(3)使用發(fā)光表面面積大、亮度低的光源；(4)使引起鏡面反射的光源形成的照度在總照度中所占比例減少，從而減少反射眩光的影響。（不可避免的眩光源可想法降低其照度、亮度，）

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.4可見度及其影響因素§視度的影響因素第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§顏色顏色：不同波長的可見光在人眼中引起的視知覺。影響光環(huán)境質(zhì)量的要素對(duì)人的生理和心理活動(dòng)產(chǎn)生作用，影響人的工作效率

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.5顏色

人眼可以感覺物體的顏色、形象、亮度等。

人眼對(duì)顏色變化比對(duì)亮度變化更敏感?！祛伾?.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.5

§顏色的基本特性顏色形成

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.5顏色

正常人眼可以感覺出各種顏色。太陽可見光光譜太陽可見光光譜能量分布圖

顏色視覺是由于光能量分布不同引起。

光輻射能量集中于可見光短波時(shí)，引起藍(lán)色感覺；光輻射能量集中于可見光長波時(shí)，引起紅色感覺。第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.5顏色

§顏色的基本特性顏色的分類與屬性

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.5顏色

①從色顯現(xiàn)方式看可把顏色分成：光源色和物體色。

光源色：光源射出光的顏色。

物體色：光被物體反射或透射后的顏色。

表面色：是物體色的一種，指漫反射、不透明物體表面的顏色。

表面色是從入射光中減去一些波長的光后形成的。

例：一張紅紙，用白光或紅光照射，呈現(xiàn)紅色；而用綠光照射則呈現(xiàn)黑色。第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.5顏色

§顏色的基本特性顏色的分類與屬性

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.5顏色

②從視感覺角度可把顏色分成無彩色和有彩色。無彩色：從白到黑的一系列中性灰色。黑深灰中灰淺灰白

對(duì)表面色，r＞0.80為白色，如新下的白雪、氧化鎂、硫酸鋇；r＜0.04為黑色，如黑絲絨。

對(duì)光源色，無彩色的白黑變化相應(yīng)于白光的亮度變化。亮度高時(shí)感覺是白色；無光時(shí)是黑色；亮度很低時(shí)感覺發(fā)暗或發(fā)黑。有彩色：除黑白系列以外的各種顏色。

描述有彩色的表觀顏色的三個(gè)屬性：色調(diào)（或色相）、明度、彩度（或飽和度）。第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.5顏色

§顏色的基本特性顏色的分類與屬性

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.5顏色

色調(diào)H：各顏色彼此相互區(qū)分的視感覺特性。

色調(diào)用紅、黃、藍(lán)、紫等說明每一種色的范圍。

亮度越大，或r、越大，則明度越大。

彩度C：顏色的純潔性。

單色光最飽和，即彩度最高；物體的反射或透射選擇性越強(qiáng)，彩度越高。第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.5顏色

§顏色的基本特性顏色混合

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.5顏色①顏色混合法

加色法：光源色的相加混合。

減色法：染料、涂料的物體色減法混合。

②三原色

加色法三原色：可以獲得最多的相加混合色的三種顏色。

紅色(700nm)、綠色(546.1nm)、藍(lán)色(435.8nm)

③補(bǔ)色

補(bǔ)色：某一顏色與另外一種顏色以適當(dāng)比例混合可得到白色或灰色，稱這兩種顏色為互補(bǔ)色?！祛伾幕咎匦缘?.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.

§顏色的基本特性顏色混合

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.5顏色

每一種顏色都有一種相應(yīng)的補(bǔ)色。

紅色(700nm)的補(bǔ)色為青色、綠色(546.1nm)的補(bǔ)色為品紅色、藍(lán)色(435.8nm)的補(bǔ)色為黃色，稱青色、品紅色、黃色為減色法三原色。④顏色混合舉例

相加混合（光源色）紅綠藍(lán)黃品紅青

相減混合（物體色）青品紅黃藍(lán)紅綠§顏色的基本特性第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.

§顏色定量表色系統(tǒng)（色度系統(tǒng)）表色系統(tǒng)（或色度系統(tǒng)）：使用規(guī)定的符號(hào)，按一系列規(guī)定和定義表示顏色的系統(tǒng)?！蛞怨獾牡壬珜?shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，由進(jìn)入人眼能引起有彩色或無彩色感覺的可見輻射表示的體系，即以色刺激表示的體系。如國際照明委員會(huì)（CIE）1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)◎用構(gòu)成等感覺指標(biāo)的顏色圖冊(cè)表示的體系

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.5顏色§顏色定量第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.5§光源的色溫和顯色性表色光源的色溫和相關(guān)色溫◎某一種光源的色品與某一溫度下的黑體的色品完全相同時(shí)黑體的溫度稱為光源的色溫，符號(hào)Te，單位K◎某一種光源的色品與某一溫度下的黑體的色品最接近時(shí)的黑體溫度稱為相關(guān)色溫，符號(hào)Tep光源的顯色性◎某照明光源對(duì)物體色表的影響（色表——與色刺激和材料質(zhì)地有關(guān)的主觀表現(xiàn)）◎用顯色指數(shù)來度量，一般顯色指數(shù)符號(hào)Ra，Ra≤100

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.5顏色§光源的色溫和顯色性第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.§光源的色溫和顯色性表色光源的色溫和相關(guān)色溫

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.5顏色（a）（b）（c）（a）蠟燭色溫為800~900K，呈紅色；（b）熔化的鋼水色溫3000K左右，呈黃白色；（c）切割金屬用氧炔焰，色溫5000K左右，呈白色?！旃庠吹纳珳睾惋@色性第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.§光源的色溫和顯色性表色光源的色溫和相關(guān)色溫

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.5顏色

色溫在5300K以上時(shí)稱冷色型；色溫在3300～

5300K之間時(shí)稱中間色型；色溫低于3300K時(shí)稱為暖色型。

例如：日光色溫為5300～

5800K；40W熒光燈色溫為3000～

7500K；40W白熾燈色溫為2700K。光源色相關(guān)色溫(K)暖色中間色<3300客房、臥室冷色3300～5300>5300適用場(chǎng)合辦公室、圖書館等高照度水平或白天需要補(bǔ)充自然光的房間人工光源色分類及適用場(chǎng)所§光源的色溫和顯色性第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)一、眼睛與視覺

人眼的構(gòu)造：錐體細(xì)胞和桿體細(xì)胞的作用。

人眼的視覺特點(diǎn)：視看范圍、明暗視覺、光譜光視效率。二、基本光度單位及應(yīng)用1.光量①光通量：lm（流明）②發(fā)光強(qiáng)度：cd（坎德拉）第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)一、眼睛與視第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)③照度：lx（勒克斯）④亮度：cd/m2

（坎德拉/平方米）2.兩個(gè)定律①余弦定律：②立體角投影定律：第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)③照度：lx第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)三、材料的光學(xué)性質(zhì)1.朗伯余弦定律：2.材料的光學(xué)性質(zhì)①規(guī)則反射和透射特點(diǎn)②漫反射和透射特點(diǎn)第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)三、材料的光第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)五、顏色1.顏色的基本特性

①顏色的2種分類；②無彩色（明度V）和有彩色的（色調(diào)H、明度V、彩度C）屬性；③顏色的混合：加色法、減色法。四、可見度及其影響因素

可見度。

影響可見度的5個(gè)重要因素：亮度、視角、亮度對(duì)比、識(shí)別時(shí)間、眩光。第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)五、顏色1.演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！2.1.1眼睛與視覺2.1.2基本光度單位和應(yīng)用2.1.3材料的光學(xué)性質(zhì)2.1.4可見光及其影響因素2.1.5顏色

2.1建筑光學(xué)基本知識(shí)建筑光學(xué)2.1.1眼睛與視覺2.1建筑光學(xué)基本知識(shí)建筑光學(xué)§光的范圍光是一種電磁輻射能，是能量的一種形式。能引起人視覺感覺的電磁波，可見光的波長范圍：380nm～780nm。第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺波長>780nm的電磁波是紅外線、微波、無線電波等。波長<380nm的電磁波是紫外線、X射線等?！旃獾姆秶?.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.1眼§光的作用第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺1.影響工作效率室內(nèi)光環(huán)境§光的作用第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.1眼§光的作用第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺2.影響心理舒適，身體健康室內(nèi)裝飾照明§光的作用第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.1眼§光的作用第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺3.美化環(huán)境，表現(xiàn)建筑藝術(shù)重慶市朝天門夜景§光的作用第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.1眼§光的作用第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺4.節(jié)能，保護(hù)環(huán)境照明用電量示意圖

以上海用電量為例：年用電量為1400億度，其中照明用電量為392億度電(28%)。

如果照明節(jié)能50%，則節(jié)約196億度電，減少二氧化碳56萬噸?！旃獾淖饔玫?.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.1眼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：虹膜中央的圓形孔，它可根據(jù)環(huán)境的明暗程度，自動(dòng)調(diào)節(jié)其孔徑，以控制進(jìn)入眼球的光能數(shù)量，起照相機(jī)中光圈的作用。

視網(wǎng)膜：光線經(jīng)過瞳孔、水晶體在視網(wǎng)膜上聚焦成清晰的影象。它是眼睛的視覺感受部分，類似照相機(jī)中的膠卷。視網(wǎng)膜上布滿了感光細(xì)胞—錐體和桿體感光細(xì)胞。光線射到它們上面產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)，傳輸?shù)揭暽窠?jīng)，再傳至大腦，產(chǎn)生視覺感覺。

錐體細(xì)胞主要集中在視網(wǎng)膜的中央黃斑區(qū)域（稱為中央窩），錐體細(xì)胞密度最大，在黃斑區(qū)外錐體細(xì)胞的密度急劇下降。在中央窩處幾乎沒有桿狀細(xì)胞，自中央窩向外，其密度迅速增加，在離中央窩附近達(dá)最大密度，然后又逐漸減少。

水晶體：為一偏球形的彈性透明體，它受睫狀肌收縮或放松的影響，使其形狀改變，從而改變其屈光度，使遠(yuǎn)近不同的外界景物都能在視網(wǎng)膜上形成清晰的影象。它起照相機(jī)的透鏡作用，不過水晶體具有自動(dòng)聚焦功能。第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺§人眼的構(gòu)造與視覺過程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)§人眼的構(gòu)造與視覺過程人眼的基本構(gòu)造

◎瞳孔：光圈，可以根據(jù)環(huán)境的明暗

程度自動(dòng)調(diào)節(jié)孔徑，以控制進(jìn)入眼

睛的光的數(shù)量

◎水晶體：透鏡，可自動(dòng)調(diào)焦

◎視網(wǎng)膜：膠片，

上面布滿感光細(xì)胞。感光細(xì)胞產(chǎn)生

電信號(hào)，經(jīng)視神經(jīng)傳至大腦，形成

視覺感覺

◎感光細(xì)胞：錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺§人眼的構(gòu)造與視覺過程第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2§錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞錐狀細(xì)胞：

◎主要分布在視網(wǎng)膜的中央部位，稱為

“黃斑”的區(qū)域

◎“中央窩”錐狀細(xì)胞的密度達(dá)到最大

◎在明環(huán)境中起作用，對(duì)色覺和視覺敏

銳度起決定作用，人眼據(jù)此判別物體

的顏色和細(xì)部特征

◎?qū)Νh(huán)境的明暗變化反應(yīng)迅速

◎在暗環(huán)境下不起作用第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺§錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.§錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞桿狀細(xì)胞：

◎分布區(qū)域與錐狀細(xì)胞相反

◎在暗環(huán)境中起決定作用：只有明暗感覺，沒有色感覺和細(xì)部感覺

◎?qū)Νh(huán)境的明暗變化反應(yīng)緩慢

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺§錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.§錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺§錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.§人眼的視覺特點(diǎn)視野范圍（視場(chǎng)）

◎水平180°，垂直130°

（上60°，下70°）

◎中心視場(chǎng)（2°）

◎清晰區(qū)域（30°）

通常站在離展品高度的2～1.5倍的距離處觀賞展品，就是使展品處于上述視覺清楚區(qū)域內(nèi)第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺1800330000300600900120015002100240027003000700500300100300500700100180°0°70°60°人眼視野范圍§人眼的視覺特點(diǎn)第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§人眼的視覺特點(diǎn)第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺

視覺：由進(jìn)入人眼的輻射所產(chǎn)生的光感覺而獲得的對(duì)外界的認(rèn)識(shí)。處于放松姿態(tài)，坐著的人的視野示意圖§人眼的視覺特點(diǎn)第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§人眼的視覺特點(diǎn)顏色感覺

在明視覺時(shí)，人眼對(duì)于380～780nm范圍內(nèi)的電磁波起到不同的顏色感覺第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺§人眼的視覺特點(diǎn)第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§人眼的視覺特點(diǎn)明、暗視覺

◎兩種感光細(xì)胞的不同作用

◎明視覺——在明亮環(huán)境中，主要由視網(wǎng)膜的錐體

細(xì)胞起作用的視覺

◎暗視覺——在暗環(huán)境中，主要由視網(wǎng)膜桿體細(xì)胞

起作用的視覺

◎中間視覺——視網(wǎng)膜的錐體感光細(xì)胞和桿體感光細(xì)胞同時(shí)起作用，而且它們隨著正常人眼的適應(yīng)水平變化而發(fā)揮的作用大小不同（介于明視覺和暗視覺之間的視覺）第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺§人眼的視覺特點(diǎn)第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§人眼的視覺特點(diǎn)光譜光視效率V(λ）

◎某單色光與人眼最敏感的光產(chǎn)生相同視覺感覺時(shí)，兩者的輻射通量之比

◎在不同光亮條件下人眼感受性不同的現(xiàn)象稱為“普爾金耶效應(yīng)（Purkinjeeffect）”第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺

光譜光視效率曲線代表等能光譜波長的單色輻射所引起的明亮感覺程度?！烊搜鄣囊曈X特點(diǎn)第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§人眼的視覺特點(diǎn)光譜光視效率V(λ）第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.1眼睛與視覺λm選在視感最大值（明視覺：λm=555nm，暗視覺：λm=507nm）

V(λ)=φe.λm/φe.λ

V(λ)——光譜光視頻率

φe.λm和φe.λ——波長分別為λm、λ的輻射通量（相同視覺感覺）§人眼的視覺特點(diǎn)第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§基本光度單位

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用輻射通量Φe,：光源在單位時(shí)間內(nèi)向各個(gè)方向輻射的能量。輻射通量的單位：W

光的輻射通量只表示光源輻射功率的大小，不能反映這些能量所引起的主觀視覺。2燈輻射通量均為1W，這時(shí)對(duì)人的感覺是不一樣的?！旎竟舛葐挝坏?.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用光通量Φ：人眼對(duì)光能量的感覺量。單位：lm

例如：。光通量類似于噴水量的大小40瓦熒光燈光通量=2200lm§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位光通量(LuminousFlux，Φ）在計(jì)算時(shí)，光通量常采用下式算得：

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用單色光光通量與輻射通量的關(guān)系：波長為λ的輻射通量（W）最大光譜光視效能，在明視覺時(shí)為683lm/W光譜光視效率V()描述了某光源輻射通量經(jīng)過人眼后反映的效率。

例如：低壓鈉光燈發(fā)出波長為589nm的單色光，測(cè)得其輻射通量為10.3W，從光譜光視效率曲線查得V(589nm)=0.78，則該光源發(fā)出的光通量為§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位發(fā)光強(qiáng)度(LuminousIntensity，I

）

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用

加了燈罩后，光通量的空間分布就不同了，燈罩下方可增大約2倍，為了描述這種現(xiàn)象，采用發(fā)光強(qiáng)度概念§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位發(fā)光強(qiáng)度(LuminousIntensity，I

）◎描述光通量在空間的分布光源向四周輻射光能量，單位立體角內(nèi)的光通量叫發(fā)光強(qiáng)度。

◎光能量在空間均勻分布的般情況下◎單位：坎德拉（“坎”，Candela,cd）

◎相同光通量的光源在空間的分布可能相差很大第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用1坎德拉=1流明/球面度§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位立體角Ω（單位：sr)球面上的某一面積A對(duì)球心形成的空間角(任意一個(gè)封閉圓錐面內(nèi)所包含的空間）。

Ω=A/R2◎單位：sr（球面度）◎1sr=面積等于R2的球表面對(duì)球心

所張開的立體角◎整個(gè)空間對(duì)某點(diǎn)所張的立體角為4。第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用對(duì)于球表面和球心來說：ABCDOAr

Ω§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位發(fā)光強(qiáng)度(LuminousIntensity，I

）

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用

例如：某半球形吸頂燈均勻發(fā)出3528lm的光通量，則該燈在正下方的發(fā)光強(qiáng)度為

不用燈罩時(shí)，40W白熾燈在其正下方的發(fā)光強(qiáng)度為30cd，采用燈罩后，變?yōu)?3cd?！旎竟舛葐挝坏?.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位照度(illuminance

，E

）對(duì)于被照面而言，常用在其單位面積上的光通量多少來衡量它被照射的程度，這就是常用的照度，符號(hào)為E，它表示被照面上的光通量密度第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位照度(illuminance

，E

）◎單位被照面積上接收到的光通量的大小（表示被照面被照亮的程度)

◎單位：勒克斯（lx）、

英尺燭光（fc）

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位照度(illuminance

，E

）

例：燈正下方1米：

40W白熾燈40W熒光燈晴天中午月夜

30lx200lx8-12萬lx0.2lx第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位照度(illuminance

，E

）

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用照度可以直接相加，即【例題】一個(gè)小型光源的平均發(fā)光強(qiáng)度為100cd，從光源發(fā)出的總光通量的1/4垂直照射到了一個(gè)3×0.7m的平面上。請(qǐng)計(jì)算：⑴由光源發(fā)出的總光通量；⑵平面表面的照度。解：⑴由發(fā)光強(qiáng)度公式得⑵平面表面的照度為§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位照度與發(fā)光強(qiáng)度的關(guān)系：平方反比定律

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位照度與發(fā)光強(qiáng)度的關(guān)系：

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用

發(fā)光強(qiáng)度是光通量的空間密度，即

其中

因此

照度是光通量被照面密度，即因此，發(fā)光強(qiáng)度和照度的關(guān)系為余弦定律：§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位亮度(luminance，L

）

◎描述光源或反光物體明亮程度的量

亮度表示在給定方向上發(fā)光面微元的發(fā)光強(qiáng)度和垂直于給定視線方向的微元的投影面積之比?！蛴捎谖矬w表面亮度在各個(gè)方向不一定相同，因此常在亮度符號(hào)的右下角注明角度，它表示與表面法線成α角方向上的亮度◎單位：尼特(nt)、熙提(sb)1nt=1cd/m2，1sb=1cd/cm2=104nt

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位亮度(luminance，L

）

◎物理亮度與表觀亮度

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位亮度(luminance，L

）

◎物理亮度與表觀亮度

圖中，三角形1和三角形2物理亮度相同，但看上去三角形1比2亮。亮度反映了物體表面的物理特征，而我們主觀所感受到的物體明亮程度，除了與物體表面亮度有關(guān)外，還與我們所處環(huán)境的明暗程度有關(guān)。

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位亮度(luminance，L

）

◎照度與亮度的關(guān)系：

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用亮度和照度有何區(qū)別？照了不一定亮！照度相同吸光材料，亮度低反光材料，亮度高照度和亮度的關(guān)系，指的是光源亮度和它所形成的照度間的關(guān)系?！旎竟舛葐挝坏?.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位亮度(luminance，L

）

◎照度與亮度的關(guān)系：

立體角投影定律它表示某一亮度為Lα的發(fā)光表面在被照面上形成的照度值的大小，并且等于這一發(fā)光表面的亮度Lα與該發(fā)光表面在被照點(diǎn)上形成的立體角Ω的投影（Ωcosi）的乘積

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用i注：α——輻射角，是光源法線與視線夾角i——被照面法線與視線夾角§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§基本光度單位基本光度單位之間的關(guān)系

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.2基本光度單位和應(yīng)用§基本光度單位第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.2§光的反射、吸收和透射材料的反射、吸收、透射系數(shù)在光的傳播過程中，遇到介質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反射、吸收、透射現(xiàn)象。

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.3材料的光學(xué)性質(zhì)τ

=++τ§光的反射、吸收和透射第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2§光的反射、吸收和透射比能量守恒定律：材料可分為兩類：一類屬于定向的，即光線經(jīng)過反射和透射、后分布的立體角沒有改變，如鏡子和透明玻璃；另一類為擴(kuò)散的，這類材料使入射光不同程度地分散在更大的立體角范圍內(nèi)。

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.3材料的光學(xué)性質(zhì)§光的反射、吸收和透射比第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■§光的反射、吸收和透射比規(guī)則反射和透射

◎光經(jīng)材料反射或透射后，光通量在空間的分布沒有發(fā)生改變?nèi)珑R子、透明玻璃等◎應(yīng)注意避免光線射入人的視野范圍◎經(jīng)兩邊不平行的鏡子透射，光線會(huì)發(fā)生彎曲，物體的形象會(huì)變形

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.3材料的光學(xué)性質(zhì)§光的反射、吸收和透射比第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■§光的反射、吸收和透射比規(guī)則反射和透射

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.3材料的光學(xué)性質(zhì)◎反射特點(diǎn)：（1）入射角等于反射角；（2）入射光線、反射光線以及法線處于同一平面◎人在A時(shí)，能看清楚的形象，看不到燈的反射形象。而在B時(shí)，就會(huì)在鏡中看到燈的明亮反射形象，影響照鏡子的效果◎上圖表示在不同的花紋的壓花玻璃后面放以玩偶，在玻璃前產(chǎn)生程度不同的模糊效果§光的反射、吸收和透射比第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■§擴(kuò)散反射和透射漫射材料（均勻擴(kuò)散）a.均勻擴(kuò)散反射材料：大部分無光澤、粗糙的建筑材料

b.均勻擴(kuò)散透射材料:透過材料看不見光源形象或外界景物，只能看見材料的本色和亮度上的變化，常將它用于燈罩、發(fā)光頂棚，以降低光源的亮度。

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.3材料的光學(xué)性質(zhì)§擴(kuò)散反射和透射第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§擴(kuò)散反射和透射漫射材料（均勻擴(kuò)散）◎反射材料：◎透射材料：◎朗伯余弦定律

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.3材料的光學(xué)性質(zhì)§擴(kuò)散反射和透射第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§擴(kuò)散反射和透射混合反射與透射材料(定向擴(kuò)散)

與入射角相同的反射角方向上、與入射方向一致透射方向上有最大亮度，其它方向也有一定亮度。

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.3材料的光學(xué)性質(zhì)§擴(kuò)散反射和透射第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§擴(kuò)散反射和透射混合反射與透射材料(定向擴(kuò)散)◎反射介于定向反射（透射）和均勻反射（透射）之間◎大多數(shù)建筑材料屬于該類不同光學(xué)材料的優(yōu)缺點(diǎn)

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.3材料的光學(xué)性質(zhì)§擴(kuò)散反射和透射第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.看物體清楚地程度稱為視度視度的影響因素

◎亮度（或照度）最低亮度（亮度閾）：10-5asb刺眼亮度：16sb舒適照度：1000-3000lx

◎物件的尺寸視角◎亮度對(duì)比對(duì)比系數(shù)C

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.4可見度及其影響因素看物體清楚地程度稱為視度第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.4可見度及其影響因素辨別幾率為95%時(shí)，物體亮度（與照度成正比）、視角大小和亮度對(duì)比三者之間的關(guān)系視覺功效曲線第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.4可見度及其影

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.4可見度及其影響因素視覺功效曲線曲線表明：①從同一根曲線來看，觀看對(duì)象在眼睛處形成的視角不變時(shí)，若亮度對(duì)比下降，則需要增加照度才能保持相同視度。②不同的曲線(表示在不同視角時(shí))，目標(biāo)愈小(視角愈小)，需要的照度愈高。③天然光(紅線)比人工光(藍(lán)線)更有利于視度的提高。但在觀看大的目標(biāo)時(shí)，這種差別不明顯。第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.4可見度及其影§視度的影響因素識(shí)別時(shí)間◎識(shí)別時(shí)間和亮度的乘積是常數(shù)（幫森—羅斯科定律）

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.4可見度及其影響因素§視度的影響因素第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§視度的影響因素識(shí)別時(shí)間◎明適應(yīng)、暗適應(yīng)

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.4可見度及其影響因素從暗到明的適應(yīng)時(shí)間短，稱“明適應(yīng)”從明到暗的適應(yīng)時(shí)間較長，稱“暗適應(yīng)”§視度的影響因素第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§視度的影響因素眩光◎在視野范圍里出現(xiàn)了極高的亮度或極高亮度對(duì)比（空間和時(shí)間上），以致引起視覺的不舒適和降低物體可見度的視覺條件◎根據(jù)眩光對(duì)視覺的影響程度分為：

失能眩光和不舒適眩光

◎根據(jù)眩光形成過程分為：

直接眩光和反射眩光

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.4可見度及其影響因素§視度的影響因素第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§視度的影響因素眩光消除或減輕直接眩光的措施：①限制光源亮度（增大面積，降低亮度）如加燈罩等。②增加眩光源的背景亮度，減少二者之間的亮度對(duì)比。③減少形成眩光的光源的視看面積（即光源對(duì)觀測(cè)者眼睛形成的立體角）。④盡可能增大眩光源的仰角。

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.4可見度及其影響因素§視度的影響因素第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§視度的影響因素眩光減少反射眩光的方法：(1)盡量使視覺作業(yè)的表面為無光澤表面，以減弱鏡面反射而形成的反射眩光；(2)應(yīng)使視覺作業(yè)避開和遠(yuǎn)離照明光源同人眼形成的鏡面反射區(qū)域；(3)使用發(fā)光表面面積大、亮度低的光源；(4)使引起鏡面反射的光源形成的照度在總照度中所占比例減少，從而減少反射眩光的影響。（不可避免的眩光源可想法降低其照度、亮度，）

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.4可見度及其影響因素§視度的影響因素第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.§顏色顏色：不同波長的可見光在人眼中引起的視知覺。影響光環(huán)境質(zhì)量的要素對(duì)人的生理和心理活動(dòng)產(chǎn)生作用，影響人的工作效率

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.5顏色

人眼可以感覺物體的顏色、形象、亮度等。

人眼對(duì)顏色變化比對(duì)亮度變化更敏感。§顏色第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.5

§顏色的基本特性顏色形成

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.5顏色

正常人眼可以感覺出各種顏色。太陽可見光光譜太陽可見光光譜能量分布圖

顏色視覺是由于光能量分布不同引起。

光輻射能量集中于可見光短波時(shí)，引起藍(lán)色感覺；光輻射能量集中于可見光長波時(shí)，引起紅色感覺。第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.5顏色

§顏色的基本特性顏色的分類與屬性

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.5顏色

①從色顯現(xiàn)方式看可把顏色分成：光源色和物體色。

光源色：光源射出光的顏色。

物體色：光被物體反射或透射后的顏色。

表面色：是物體色的一種，指漫反射、不透明物體表面的顏色。

表面色是從入射光中減去一些波長的光后形成的。

例：一張紅紙，用白光或紅光照射，呈現(xiàn)紅色；而用綠光照射則呈現(xiàn)黑色。第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■2.1.5顏色

§顏色的基本特性顏色的分類與屬性

第2.1章建筑光學(xué)的基本知識(shí)■

2.1.5顏色

②