1、關于光照度計算公式第1頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四光的性質：可見光：波長在 380 760nm 之間的電磁波輻射。不同波長的光在視覺上形成不同的顏色。多色光：一般光源發出的光往往是由不同波長的電磁波組成，這樣的光，稱為多色光。單色光：波長單一的光，稱為單色光。第2頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四13-1 基本光度單位及應用一、光通量 二、發光強度三、照度四、亮度第3頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四一、光通量：光通量：是按照國際約定的人眼視覺特性評價的輻射能通量（輻射功率）。用 表示，單位：光瓦，流明（ ）。第4頁，共3

2、8頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四光譜光效應函數 V ： 描述人眼對不同波長單色光的視亮度感受性的差異。如圖13-1。 明視覺光譜光效應函數：將 黃綠光=555nm的感覺量定為1，其余波長光的感覺量都小于1，如圖中的實線； 暗視覺光譜光效應函數：以 的藍綠光=510nm的感覺量定為1，如圖中虛線。第5頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四光通量的計算公式：若為多色光，則光通量為各單色光的總和。即：波長為 的輻射通量單位換算： 1光瓦等于輻射通量為1W，波長 的黃綠光所產生的光感覺量。 光瓦單位太大，常用另一較小單位流明（ ）。1光瓦第6頁，共38頁，2022年，

3、5月20日，9點37分，星期四二、發光強度：發光強度：指光源所發出的光通量在空間的分布密度。不同光源發出的光通量在空間的分布往往不同。公式計算：當點光源在某一方向上的無限小立體角 內發出的光通量為 時，則該方向上的發光強度為 第7頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四發光強度的單位：坎德拉（Candela），符號 。 立體角的單位：球面度，符號 。如圖13-2，在一半徑為 的球心 O 處放一光源，它向球表面 ABCD 所包圍面積 S 上發出 F 的光通量。面積 S 在球心形成的立體角為 ：則這一方向的發光強度為： 第8頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四三

4、、照度：照度：表示被照面上的光通量密度。計算公式： 設被照面無限小面積 上所接受的光通量為 ，則該點處的照度為： 當光通量 均勻分布在被照面 上時，則此時被照面的照度為：單位：勒克斯第9頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四四、亮度：物體在視線方向上的發光強度越大，投影面積越小，就感到它越亮，即亮度越大。亮度單位：熙提sb，太陽亮度20萬sb，藍天0.22.0sb，白熾燈燈絲亮度300500sb。第10頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四13-2 人眼的視覺特性一、視覺二、亮度閾三、視野四、視力五、眩光第11頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分

5、，星期四一、視覺視覺：指人眼通過對光的感受由大腦中產生的感覺。視覺的形成過程： 光源（太陽或燈）發出光輻射； 外界景物在光照射下產生顏色、明暗和形體的差異，相當于形成二次光源； 二次光源發出不同強度、顏色的信號進入人眼瞳孔，借助眼球調節，在視網膜上成像； 視網膜上接受的光刺激（即物象）變為脈沖信號，經視神經傳給大腦，通過大腦的解釋、分析、判斷而產生視覺。第12頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四二、亮度閾亮度閾：指能夠引起視覺感覺的亮度范圍的上、下限值。 物體具有一定亮度是在視網膜上成像以引起視覺感覺的基本條件。實驗表明人眼能感覺到物體存在一個最低亮度閾 ；視覺可以忍受的亮

6、度上限約為 ，超過這一數值，視網膜就會因輻射過強而受到損傷。第13頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四三、視野視野：指當頭和眼睛不動時 人眼能察覺到的空間范圍。視野范圍 ： 單眼視野在垂直方向的角度 約 ，水平方向約 ； 雙眼視野較小一些，約占總視野中的 范圍。 視線周圍 內物體能在視網膜中心成像，清晰度最高，這部分叫“中心視野”； 目標偏離中心視野以外觀看時，叫“周圍視野”；視線周圍 視覺環境的清晰度也較好。 第14頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四四、視力視力：指任憑借 視覺器官辨認 目標或細節的敏銳程度。 在數量上，視覺敏銳度等于剛 能分辨的視角

7、的倒數，即視角 ：物體大小（或其中某細節的大小）對眼睛形成的張角。如圖13-9。 視角計算式 較小時的近似式 通常用“分”表示視角大小：第15頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四眼分辨細節的能力主要是中心 視野的功能。醫學上常用蘭道 爾環或“ E ”型視標檢驗人的 視力。如圖13-10。視覺敏銳度隨背景亮度、亮度對比、細節呈現時間、眼睛的適應狀況等因素而變化。 第16頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四五、眩光眩光：指亮度過高或亮度對 比過大的刺眼光源。不同位置的眩光對視力影響 程度不同。如圖13-11。眩光源的尺寸也影響刺激量的大小，尺寸大的就刺眼一些

8、。直射眩光：直接被眼看到，引起視覺功能損失的眩光； 反射眩光：在一些光滑表面上，也可能看到眩光源的反射形象，同樣能引起視覺功能的損失，稱反射眩光。第17頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四13-3 材料的光學性質一、定向反射和透射二、擴散反射和透射 （一）均勻擴散材料 （二）定向擴散材料第18頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四第19頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四光的反射、吸收和透射。如圖13-13。據能量守恒，有 反射、吸收和透射光通量與入射光通量之比，分別稱為反光系數 、吸收系數 和透光系數 ，即第20頁，共38頁，2022

9、年，5月20日，9點37分，星期四 表13-1，13-2列出了常用建筑材料的反光系數和透射系數，供采光設計時參考使用。第21頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四為作好采光和照明設計，還需了解光通量經介質反射和透射后分布上的變化。根據光通量分布變化的角度不同，反光和透光材料均可分為兩類：一類是定向的；一類是擴散的。 光線經定向類材料的反射和透射后，光分布的立體角沒有變；而光線經擴散類材料的反射和透射后，入射光通量程度不同的分散在更大立體角范圍。 第22頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四一、定向反射和透射定向反射：光照射到表面很光滑的不透 明材料上，出現定

10、向反射。人眼通過對 光的感受由大腦中產生的感覺。 特點：（如圖） 入射角等于反射角； 入射光線， 反射光線以及反射表面的法線處于 同一平面。 利用這種特點將光滑表面放在合適 位置，可將光線反射到所需位置， 或避免光源在視線中出現。aaa第23頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四第24頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四第25頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四定向透射：光照射到透明材料上，出現定向透射。 若透明材料兩表面彼此平行，則透過光線的方向和入射方向保持不變，只在材料內產生微小的折射； 若兩表面不平性，各處厚薄不均，因折射角不同

11、透過的光線就不平行。第26頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四二、擴散反射和透射半透明材料使入射光線發生擴散透 射；表面粗糙的不透明材料使入射光線發生擴散反射。據對光的擴散狀況，可將材料分為均勻擴散和定向擴散兩類。第27頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四（一）均勻擴散材料：均勻擴散材料將入射光線均勻地 向四面八方反射或透射，從各角度看，其亮度完全相同，看不見 光源形象。這類材料的亮度和發光強度分布如圖13-15。第28頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四（二）定向擴散材料：某些材料同時具有定向和擴散兩種性質。在其定向反射（透射）方向

12、上具有最大的亮度，而在其它方向也有一定亮度，如圖亮度和發光強度分布。這時在反射方向可看到光源的大致形象，但輪廓不似定向反射那樣清晰，而在其它方向又類似擴散材料具有一定亮度，不象定向反射材料那樣沒有亮度。第29頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四顏色第30頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四顏色分類色調（色相）：單色光在白色背景上呈現的顏色明度：顏色相對明暗的特性。亮度、反射比彩度（飽和度）：顏色的純潔性。白色第31頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四顏色混合三原色：紅（700nm）、綠（546.1nm）、藍（435.8nm）混合規律：1、互補色，黃+藍、紅+青、綠+品紅=白或灰第32頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四混合規律2、非互補色混合為中間色，偏比重大的。3、表觀顏色相同的光在混合相加中效果相同，無論光譜成分是否相同。A=B,C=D有A+C=B+D由幾個顏色光組成的混合色的亮度，是各顏色亮度的總和。第33頁，共38頁，2022年，5月20日，9點37分，星期四顏色的定量