资源描述
建筑物理环境(光学),刘博
liubo@bucea.edu.cn,,教学要求
期末考查:最后一次课随堂闭卷考试
平时考查:出勤+平时作业+随堂实验
“平时成绩”占课程总评成绩的40%,“考查(试)成绩”占课程总评成绩的60%。
参考教材
刘加平编著﹒建筑物理﹒北京:中国建筑工业出版社
建筑采光设计标准(GB/T 50033-2013)
建筑照明设计标准(GB 50034-2013),,光
起 初 神 创 造 天 地 。
地 是 空 虚 混 沌 。 渊 面 黑 暗 。 神 的 灵 运 行 在 水 面 上 。
神 说 , 要 有 光 , 就 有 了 光 。
神 看 光 是 好 的 , 就 把 光 暗 分 开 了 。
神 称 光 为 昼 , 称 暗 为 夜 。 有 晚 上 , 有 早 晨 , 这 是 头 一 日 。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,建筑师需要掌握什么
了解建筑采光和照明的基本原理,
掌握采光设计标准与计算;
了解室内外环境照明对光和色的控制;
了解采光和照明节能的一般原则和措施。
————《国家一级注册建筑师考试大纲》,,课程结构
基本知识:与建筑有关的光度学、色度学;
天然采光:各种采光窗的采光特性,采光设计及其计算方法;
人工照明:人工光源和灯具的光学特性,基本的照明设计和简单的计算方法。,第七章 建筑光学基本知识,章节要点
人眼的光学结构和视觉特征
基本光度单位及相互关系
材料的光学性质
视度及其影响因素
一些基本概念
视场、光谱光视效率、照度、亮度、定向反射(透射)、扩散反射(透射)、视度、眩光,1 眼睛与视觉,可见光波长范围:
380nm-780nm
紫外线 780nm:
所有高于绝对零度(-273.15℃)的物质都可以产生红外线。,,,1 眼睛与视觉,,,,1 眼睛与视觉,眼睛的构造
视网膜:
——锥状细胞:
在明亮的环境下起作用,能分辨物体的颜色和细部。
对明暗变化反应快。
主要分布于视网膜最敏锐的黄斑部(视野中心)。
——杆状细胞:
在黑暗环境中起作用,能看清物体的轮廓。
不能分辨物体的细部和颜色。
明暗变化反应缓慢。
分布于视网膜中心窝以外部分。,ACKELWECEIDK,1 眼睛与视觉,视看范围
——人眼的水平面视野为180,垂直面130,其中向上为60,向下为70。
——中心视野往外30的视觉范围,看东西的清晰度比较好。,1 眼睛与视觉,明、暗视觉
明视觉:主要由锥体细胞起作用。特征:有颜色感
觉,适应亮度变化能力强;
暗视觉:主要由杆体细胞起作用。特征:只有明暗
感觉,无法辨别细节,适应能力低。
中间视觉:眼睛适应亮度介于明视觉和暗视觉适应亮度范围之间时,由视网膜的锥细胞和杆细胞同时起作用的视觉。(午夜晴天下的满月),1 眼睛与视觉,,1 眼睛与视觉,光视效率 luminous efficacy of light source,1 眼睛与视觉,影响明暗感觉的因素:
(1)光源的辐射通量:辐射通量越大,感觉越明亮。
(2)波长:功率相同,波长不同,明暗程度不同。
对同样功率的光,明环境下555nm的黄绿光最亮,暗环境下507nm的绿光最亮。(可用Photoshop做个小实验),,,2 基本光度单位及应用,通量:传递的能量
强度、亮度、出射度:从源发出的辐射
照度:被照表面积上接收到的辐射,2 基本光度单位及应用,,光通量 Luminous Flux,为了比较任意两个灯发出的可见光的多少,由于光能随波长分布不同,因此不能直接用辐射通量(瓦)多少比较,只能转化成相当于多少555nm标准光通量。
1、概念:光源在单位时间内发射出的以人眼感觉为基准的能量。
2、单位: 光瓦或流明lumen(lm) 1光瓦= 683lm,Km=683lm/W
例: 已知低压钠灯发出波长为589nm的单色光,设其辐射通量为10.3W,求光通量?
解 = KmV() =683× 10.3× 0.769=5410lm
100W白炽灯: 1250lm
40W 日光灯: 2200lm,发光强度 Luminous Intensity,描述光通量在光源空间的分布特性,它表示光源在不同方向上的光通量分布特性,某个方向上的分布密度;
符号 Iα ;单位:坎德拉 (cd)
光度量中最基本的单位是发光强度的单位——坎德拉(Candela),记作cd,它是国际单位制中七个基本单位之一。它的定义是发出频率为540×1012 Hz (对应在空气中555nm的波长)的单色辐射,在给定方向上每单位立体角(1个球面度)辐射能为1/683W时的发光强度规定为1cd。 (1979),发光强度 Luminous Intensity,立体角
立体角:任意一个封闭圆锥面内所包含的空间
单位:球面度 sr
整个球面的立体角——4π,发光强度 Luminous Intensity,例:一光源在0.5sr立体角内均匀发射出100lm的光通量,求该方向上的发光强度?
解:
例:一光源向球面均匀发射出1260lm的光通量,求该光源的发光强度?,照度 Illuminance,被照物体单位面积上接收的光通量的大小
同一本书,偏离灯正下方暗一些,说明反射到被照面上光通量不相同。
E = dΦ/dA
平均照度: E = Φ/A
单位:勒克斯lux lx, 1lx=1lm /1m2
烛光fc=10.76lx(英制)
白天在教室看书需要至少 100lx
例:在40w白炽灯下1m处的照度约为30lx,加一搪瓷伞形罩后照度增加到73lx;
阴天中午室外照度为8000—20000lx;
白天中午在阳光下的室外照度可高达80000—120000lx。,发光强度与照度的关系,1 Lux = 1 lumen per square meter = 0.0929 footcandle
1 footcandle= 1lumen per square foot = 10.764 Lux
1 foot Lambert= 3.426 candelas per square meter (nit)
1 nit ( candelas per square meter) = 0.2919 foot Lambert,发光强度与照度的关系,例题,如图所示,在距离桌面2米处挂一只40w白炽灯,设白炽灯的发光强度I0~25°=30cd,
I25~45°=25cd,求灯下桌面上1、2两点处的照度。,【解】:由 式可得1、2两点处的照度分别,亮度 Luminance,照度相同,颜色不同的两个物体,看起来不一样亮。
发光体在视线方向上单位面积发出的光强密度。
Lα= Iα/(Acosα)
单位: 尼特nits:nt(cd/m2)
英制单位为英尺朗伯(Foot lambert, fl)
1 熙提stilb(sb)= 104cd/m2 = 1cd/cm2
白炽灯灯丝亮度约为 300——500sb
荧光灯灯管表面亮度为 0.8——0.9sb,亮度 Luminance,1、亮度对光源本身的(照度是指被照面)
2、 —辐射角,是光源法线与视线夹角。
i—被照面法线与视线夹角
3、单位:面积常取平方米
物理亮度(亮度)、表观亮度(明亮度)
例:白天的路灯和晚上的同一路灯亮度一致,物理亮度;
白天的路灯看上去不如晚上的同一路灯亮,表观亮度,亮度和照度的关系,一个在各方向上亮度相等的发光表面A1,在另一表面A2上形成照度E,则表面A1的亮度和A2的照度之间的关系为:,亮度和照度的关系,,基本光度量的名称、符号和定义方程,3 材料的光学性质,采光材料 照明材料
发光物体 不发光物体
一、光线的传播过程
直线传播
能够透射
能够反射
作为一种能量,能够被吸收和转化,光线的传播过程,透射,光线的传播过程,透射,光线的传播过程,透射,光线的传播过程,吸收,光线的传播过程,反射,光线的传播过程,反射,光线的传播过程,反射,光线的传播过程,能量守恒定律:反射、吸收、透射,定向反射和透射,定向反射和透射:光经过材料反射或透射后,光分布立体角不改变
定向反射:镜子、磨光金属、磨光石材
定向透射:玻璃
亮度和发光强度:,扩散反射和透射,按光分布大小分成两类:均匀扩散和定向扩散
均匀扩散反射
均匀扩散透射
发光强度:朗伯余弦定律,扩散反射和透射,定向扩散反射
定向扩散透射,常用材料光学特性,在天然采光和人工照明中
透光材料:玻璃
装饰材料,4 可见度及其影响因素,人眼辨认物体存在或形状的难易程度称为可见度。
又可称为能见度、视度。,,可见度影响因素,影响因素一:亮度,随着视觉目标物体亮度的增大,可见度也增大;,,,,,,,,,随着视觉目标物体亮度的增大,可见度也增大;
但亮度过高,超出眼睛的适应范围,视觉灵敏度反而会下降,引起眼睛疲劳。,影响因素一:亮度,,,,视觉下限:3.2×10-6 cd/m2
感到刺眼:1.6×105 cd/m2,视觉舒适的照度(西欧)
1500-3000 lx,影响因素一:亮度,物体的尺寸,眼睛至物件的距离都会影响人们观看物件的可见度。
大而近的物体看得清楚,反之则可见度下降。,,影响因素二:物体相对尺寸,影响因素二:物体相对尺寸,,影响因素二:物体相对尺寸,α=3440d/l
α:视角
d:需要辨别的物体尺寸
l:眼睛至物件的距离,,,影响因素三:亮度对比,观看对象和其背景之间的亮度差异,称为亮度对比;
差异越大,可见度越高。比如:,,影响因素三:亮度对比,观看对象和其背景之间的亮度差异,称为亮度对比;
差异越大,可见度越高。比如:
我爱上刘老师的课
快点下课吧,,,影响因素三:亮度对比,亮度对比系数C:
C = (Lt-Lb)/Lb = ΔL/ Lb
Lt——目标亮度
Lb——背景亮度
对于均匀照明、无光泽的背景和目标
C = (ρt-ρb)/ρb = Δρ/ ρb
ρt——目标光反射比
ρb——背景光反射比,Lb,Lt,影响因素三:亮度对比,,以增大亮度对比,来塑造建筑视觉感受,亮度、物体相对尺寸、亮度对比对可见度的综合影响,,,视觉功效曲线,亮度(照度)
视角α
亮度对比系数C,,,影响因素四:识别时间,在一定的条件下: 亮度×时间=常数
识别时间与背景亮度的关系,影响因素四:识别时间,明适应: 由暗到亮,1-2分钟
暗适应: 由亮到暗,40分钟,影响因素四:识别时间,隧道照明中的暗适应及明适应,驶入隧道——暗适应,驶出隧道——明适应,影响因素四:识别时间,,中国电影博物馆的视觉过渡空间,影响因素五:眩光,在视野中由于亮度分布或亮度范围不适宜(极端的对比),以致引起不舒适感觉(降低观察细部或目标能力)的视觉现象。
不舒适眩光 失能眩光,影响因素五:眩光,,不舒适眩光,失能眩光,影响因素五:眩光,依据形成形式:
直接眩光:视野中存在不需要的发光体;
反射眩光:视野中存在不需要的反射光。,影响因素五:眩光,,建筑光亮外立面产生的反射眩光,影响因素五:眩光,控制办法
直接眩光
限制光源亮度:减少亮度
增加眩光源的背景亮度:减少对比
减小形成眩光的光源视看面积:表观面积
尽可能增大眩光源的仰角
反射眩光
选择无光泽表面
视觉作业区远离镜面反射区
用发光面积大、亮度低的光源
减少引起镜面反射光源的照度值在总照度中的比例,关于可见度,可见度的概念?
可见度的影响因素:
亮度
物体的相对尺寸
亮度对比
识别时间
明适应、暗适应特征
眩光
分类
基本防治方法,三者之间的关系,关于可见度,如何运用可见度的各影响因素,设计适用、舒适的光环境?
如何在复杂的采光和照明环境中避免眩光?,山西博物馆 苏州博物馆 洛阳博物馆,5 颜色,,一、光色的三原色
三原色不能由其他色混合得到,三原色的波长如下:
红:700nm,绿:546.1nm,蓝:435.8nm
由RGB构成白光,亮度比为LR=LG:LB=1:4.5907:0.0601 Lm/(sr·m2)
加法法则
红:R
绿:G
蓝:B
粉、品红:R+B,Magenta
黄:R+G,Yellow
靛蓝、青:G+B,Cyan
白色:R+G+B,光色的三原色,色光混合规律
1、色光连续变化规律
由两种色光组成的混合色中,如果一种色光连续变化,混合色的外貌也连续变化。
2、补色律
如果两种色光混合后得到白光,这两种色光称为互补色光,这两种颜色称为补色。
3、中间色律
中间色律的主要内容是:任何两种非补色光混合,便产生中间色。
4、代替律
颜色外貌相同的光,不管它们的光谱成份是否一样在色光混合中都具有相同的效果。凡是在视觉上相同的颜色都是等效的。即相似色混合后仍相似。
5、亮度相加律
由几种色光混合组成的混合色的总亮度等于组成混合色的各种色光亮度的总和。,,,物色的三原色,透明体:透射与吸收
不透明体:反射与吸收
减法原理
粉、品红:R+B,Magenta
黄:R+G,Yellow
靛蓝、青:G+B,Cyan
Blue=C+M
Green=C+Y
Red=Y+M
Black=C+Y+M,无彩色系,无彩色系是指白色、黑色和由白色黑色调合形成的各种深浅不同的灰色。
无彩色系的颜色只有一种基本性质——明度。它们不具备色相和纯度的性质,也就是说它们的色相与纯度在理论上都等于零。色彩的明度可用黑白度来表示,愈接近白色,明度愈高;愈接近黑色,明度愈低。黑与白做为颜料,可以调节物体色的反射率,使物体色提高明度或降低明度。,颜色定量,颜色定量,色调(Hue)
当人们被要求描述一个物体的色彩时,通常会首先说出它的色调,如“红”“橙”“绿”“蓝”等,色调就是我们感知到的物体的色彩。图1的色轮显示了色彩从一个色调到另一个色调的闭环,就象这个色轮所展示的。如果你将蓝色和绿色颜料混合,就会得到蓝绿色,在绿色中加入黄色后得到黄绿色。,颜色定量,明度(Value) 第二个用于描述色彩特性的是其明亮的强度,也就是亮度,色彩在其高亮度方面可以用深、浅来区分。,颜色定量,彩度(Chroma) 色彩鲜明或暗淡就是用来描述色度的。,,,,,颜色定量,孟塞尔表色系统
目前世界上广泛应用的颜色系统,这一系统包括表色方法和标准色度卡。
孟塞尔表色系统是孟塞尔立体图,见图。该立体图是一非对称旋转体,其内部有一根中央轴、有10个剖面、还有一个底面。
图中的中央轴代表照度,它在底盘位置的明度为0,代表黑色;而在中央轴的顶端的照度为102,代表白色;在此二位置的中间则均分为10等分。由此,照度轴上共有11个刻度,各代表的明度值如下表所示。,,,,,,,颜色定量,孟塞尔立体的剖面还用横竖线分成很多小格,每个小格离底盘的高度仍用与中央轴上等高的明度V表示,而离中央轴的水平距离则用彩度C表示,此彩度的数值有:
2 4 6 8 10 12 14
由此,剖面上每个小格可用V/C表记,如8/6则代表该小格的明度为8,而彩度则为6。,颜色定量,孟塞尔立体的每个剖面在圆周上的角度用色调角H表示,并可在此立体图的底盘上给予标记,见图。
共有五个主要色调:红(R)、黄(Y)、绿(G)、蓝(B)、紫(P)
五个中间色调:黄红(YR)、绿黄(GY)、蓝绿(BG)、紫蓝(PB)、红紫(RP)。,颜色定量,因此,孟塞尔表色系统是用孟塞尔立体表示颜色的,而立体内的任一位置,即任一剖面上的任一方格的坐标,则是用明度V、彩度C、色调角H的颜色三属性描述的,而且标注顺序为:对于有彩色的记为色调明度/彩度,即HV/C;对于无彩色的记为NV/,N代表无彩色。
孟塞尔表色系统与CIE之间的参数转换有表可查。
根据孟塞尔表色系统已经制出了标准色度卡,为定标创造了条件。这些标准色度卡有两类:有光泽标准色度卡和无光泽标准色度卡;此外,还有带颜色的和中性色的。
每块卡上均注明有HV/C值。,颜色定量,色相 明 度 纯 度
红 4 14
黄橙 6 12
黄 8 12
黄绿 7 10
绿 5 8
蓝绿 5 6
蓝 4 8
蓝紫 3 12
紫 4 12
紫红 4 12,颜色定量,任何颜色都可以用颜色立体上的色相、明度值和彩度这三项坐标来标定,并给一标号。标定的方法是先写出色相H,再写明度值V,在斜线后写彩度C。
H V/C=色相 明度值/彩度
例如标号为10Y8/12的颜色:它的色相是黄(Y)与绿黄(GY)的中间色,明度值是8,彩度是12。这个标号还说明,该颜色比较明亮,具有较高的彩度。
3YR6/5标号表示:色相在红(R)与黄红(YR)之间,偏黄红,明度是6,彩度是5。
对于非彩色的黑白系列(中性色)用N表示,在N后标明度值V,斜线后面不写彩度。
NV/=中性色明度值/
例如标号N5/的意义:明度值是5的灰色。
另外对于彩度低于0.3的中性色,如果需要做精确标定时,可采用下式:
NV/(H,C)=中性色明度值/(色相,彩度)
例如标号为N8/(Y,0.2)的颜色,该色是略带黄色明度为8的浅灰色。,颜色定量,色度坐标和色品坐标
三原色坐标:R,G,B,是三维色度坐标。
色品坐标(归一化坐标):
r=R/(R+G+B), g=G/(R+G+B) ,b=B/(R+G+B) ,
并有 r +g + b = 1
光谱三刺激值(色匹配函数)
代表匹配一种颜色,需要R、G、B的比例。即取 = ,
就可以匹配出所要求的颜色.并且 , , 是有表可查的,其规律可参见图。,,,,颜色定量,CIE标准色度系统
设立标准光源和标准观察者,建立假想色度坐标 ,归一化坐标和色匹配函数,以此来建立CIE标准色度系统。
CIE1931标准色度系统
这一色度系统是在观测视场为2°的情况下制订出来的。
CIE1964标准色度系统
它的观测视场是10°,其定义式、数据及曲线略有变化。,CIE(国际发光照明委员会):原文为Commission Internationale de L'Eclairage(法) 或International Commission on Illumination(英)。,,,色差,颜色宽容量
NBS色差单位
均匀颜色空间:CIE1976(L*、a*、b*)或CIE1976(L*、U*、V*),,CIE1976(L*、a*、b*)或CIELAB和CIE1976(L*、U*、V*)或称CIELUV,这2个色彩的描述尺度是基出色彩对立理论而来的,即一个色彩不可能既是绿色同时又是红色。因此,某种色彩可以被用来描述红、绿和黄、蓝属性,当我们用CIELAB来描述色彩时,L*代表亮度,a*表示红/绿值,b*表示黄/蓝值,同样在CIELUV中,L*代表亮度,U*代表绿/绿值,V*代表黄/蓝值,光源的色温,人造光源有各种电光源和热辐射光源,如电灯光源等。
不同的光源,由于发光物质不同,其光谱能量分布也不相同。一定的光谱能量分布表现为一定的光色,对光源的光色变化,我们用色温来描述。
CT- Colour temperature,光源的色温,黑体辐射的发射本领只与温度有关。
严格地说,一个黑体若被加热,其表面按单位面积辐射光谱能量的大小及其分布完全决定于它的温度。
因此我们把任一光源发出的光的颜色与黑体加热到一定温度下发出的光的颜色相比较,来描述光源的光色。,光源的色温,色温可以定义为: “当某一种光源的色度与某一温度下的绝对黑体的色度相同时绝对黑体的温度。”
因此,色温是以温度的数值来表示光源颜色的特征。
在人工光源中,只有白炽灯灯丝通电加热与黑体加热的情况相似。
对白炽灯以外的其它人工光源的光色,其色度不一定准确地与黑体加热时的色度相同。所以只能用光源的色度与最相接近的黑体的色度的色温来确定光源的色温,这样确定的色温叫相关色温。
相关色温 CCT-correlated Colour temperature,,,光源的色温,色温用绝对温度“K” (kelvim)表示,绝对温度等于摄氏温度加273。如正午的日光具有色温为6500K,就是说黑体加热到6500K时发出的光的颜色与正午的颜色相同。其它如白炽灯色温约为2600K。
晴天室外光13000
全阴天室外光6500
白天直射日光5550
白天45°斜射日光4800
昼光色、荧光灯6500
氙灯5600
炭精灯5500~6500,光源的色温,色温是光源的重要指标,一定的色光具有一定的相对能量分布:当黑体连续加热,温度不断升高时,其相对光谱能量分布的峰值部位将向短波方向变化,所发的光带有一定的颜色,其变化顺序是红-黄-白-蓝。
电热丝温度很低(700℃),呈暗红色
电热丝温度较低(900℃),呈鲜红色
电热丝温度较高(1100℃),呈黄红色
电热丝温度更高(1300℃),呈黄白色,光源的色温,色温对彩色摄影有很大的影响。
它与彩色有极密切的关系。
只有当感光材料的特性与光源的色温相符合时,红、绿、蓝三种色光才能得到平衡,获得理想的彩色景象。
例如日光型彩色片,当色温在5600K左右时,拍摄不同景物都能得到良好的彩色效果。
当色温偏低时,照片上反映出来的颜色偏红;
当色温偏高时,则照片上的颜色偏蓝。
专供碘钨灯照明的灯光型彩色片,色温要求一般在 2800K~3 400K之间,可正确地再现被摄对象的色彩。,,自然光6000K 钨丝灯3200K,光源的色温,光色的舒适感
在人类视觉器官发展和进化中,一直习惯于日光和火光。人的眼睛在白昼一直适应自然光。太阳的辐射光是连续光谱,日出前和日落后色温较低。约2 000~4 000K,中午和阴天色温较高,约 5 000~7 000K。
低照度时的舒适光色是火光(篝火、烛光、油灯光)的低色温光色;
偏低或中等照度时,舒适的光色是接近黎明和黄昏时的、色温略高的光色;高照度时,舒适的光色是接近中午的阳光或偏蓝的高色温天空光色。,光源的色温,光源色温不同,光色也不同。,光源的色温,色温与亮度: 高色温光源照射下,如亮度不高则给人们有一种阴气的气氛;低色温光源照射下,亮度过高会给人们有一种闷热感觉。
光色的对比: 在同一空间使用两种光色差很大的光源,其对比将会出现层次效果,光色对比大时,在获得亮度层次的同时,又可获得光色的层次。,光源显色性,不同光源的光谱,,光源显色性,由于同一个颜色样品在不同的光源下可能使人眼产生不同的色彩感觉,而在日光下物体显现的颜色是最准确的。因此,可以用日光标准(参照光源),将白炽灯、荧光灯、钠灯等人工光源(待测光源)与其比较,显示同色能力的强弱叫做该人工光源的显色性。,光源显色性,1974年CIE推荐了用“试验色”法来定量评价光源显色性的方法,它是测量参照光源照明下和待测光源照明下标准样品的总色位移量为基础来规定待测光源的显色性,用一个显色指数值来表示。,光源显色性,CIE规定14块测验用的标准颜色样品,CIE规定用普朗克辐射体或标准照明体D作为参照光源,并将其显色指数定为100;
CIE规定以这些样品在参照光源下和另一色温为3000 K 标准荧光灯下的颜色色差△E为尺度,约定标准荧光灯的显色指数为50。
CIE根据在参照光源下和待测光源下颜色样品的色差,导出计算光源显色指数的公式。
光源对某一颜色样品的显色指数称为特殊显色指数Ri ,光源对特定8个颜色样品的平均显色指数称为一般显色指数Ra。
1-8号为中等饱和度、中等明度的常用代表性色调样品,第9至14号样品包括红、黄、绿、蓝等几种饱和色、欧美的皮肤色和树叶绿色。在一些特殊场合使用的LED光源,必须考核其特殊的显色指数。1985年国家制定了“光源显色性评价方法”标准,并增加了中国人女性肤色的色样,作为第十五种标准色样。,光源显色性,,光源显色性,Ra:colour rendering index
特殊显色指数:Ri = 100 - 4.6 △Ei
一般显色指数:Ra = ∑( Ri) / 8 ( i = 1, 2 , …8 ),光源显色性,光源的显色性以一般显色性指数Ra值区分,Ra值为: 100~80 显色优良 79~50 显色一般 49以下 显色性差
特殊显色指数Ri
在一些特殊场合使用的LED光源,必须考核其特殊的显色指数。对于评价在电视演播室、商场、美容场所等照明用LED光源的显色性尤为重要。,光源显色性,光源的显色性是由光源的光谱能量分布决定的。日光、白炽灯具有连续光谱,连续光谱的光源均有较好的显色性。
通过对新光源的研究发现,除连续光谱的光源具有较好的显色性外,由几个特定波长色光组成的混合光源也有很好的显色效果。如450nm的蓝光,540nm的绿光,610nm的桔红光以适当比例混合所产生的白光,虽然为高度不连续光谱,但却具有良好的显色性。用这样的白光去照明各色物体,都能得到很好的显色效果。
三基色荧光灯,光源显色性,标准光源 我们知道,照明光源对物体的颜色影响很大。不同的光源,有着各自的光谱能量分布及颜色,在它们的照射下物体表面呈现的颜色也随之变化。为了统一对颜色的认识,首先必须要规定标准的照明光源。因为光源的颜色与光源的色温密切相关,所以CIE规定了四种标准照明体的色温标准: 标准照明体A:代表完全辐射体在2856K发出的光(X0=109.87,Y0=100.00,Z0=35.59); 标准照明体B:代表相关色温约为4874K的直射阳光(X0=99.09,Y0=100.00,Z0=85.32); 标准照明体C:代表相关色温大约为6774K的平均日光,光色近似阴天天空的日光(X0=98.07,Y0=100.00,Z0=118.18); 标准照明体D65:代表相关色温大约为6504K的日光(X0=95.05,Y0=100.00,Z0=108.91); 标准照明体D:代表标准照明体D65以外的其它日光。,作业,熟记基本公式和定律
观察并运用基本原理解释建筑的各种光现象,,E = Φ/A,Lα= Iα / (Acosα),,作业,7-1波长为540mm的单色光源,其辐射功率为5w,试求:①这单色光源发出的光通量;②如它向四周均匀发射光通量,求其发光强度;③离它2m处的照度。
7-2一个直径为250mm的乳白玻璃球形灯罩,内装一个光通量为1250lm的白炽灯,设灯罩的光透射比为0.60,求灯罩外表面亮度(不考虑灯罩的内反射)。
7-3一房间平面尺寸为7m×15m,净室高5m。在顶棚正中布置一亮度为500cd/m2的均匀扩散光源,其尺寸为5m×13m,求房间正中和四角处的地面照度(不考虑室内反射光)。,作业,,1、解:
①可查得 V540mm=0.954
②立体角(均匀向四周辐射)
四周各方向均为
③方法一:
方法二:,作业,,2、解:
方法一:
于是有
方法二:
外表面各方向的发光强度,
根据亮度定义有:,作业,,3、解:
①正中照度
②四角照度
到计算点距离
立体角
四角处照度均相等,且为,,
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