灯具与照明设计第一章

1、灯具 与 照明 广 东 石 油 化 工 学 院 建 筑 工 程 学 院 艺 术 设 计系 李 柏 林 第一章 人与光环境1.1 光与视觉问：这一页PPT你看到什么？问：这一页PPT你看到什么？1.1.1光的概念什么是光？什么是光？观点一：观点一：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 。 圣经创世纪 第一章观点二：观点二：光是一种物质，是能量物质的一种形态，其本质是电磁波，是能让人眼产生光感的电磁波。从物理学的观点说，可

2、见光是电磁波谱的一部分，也是指辐射能的一部分，即具有刺激视觉器官特性的辐射能。基于物理实验，人类发现 光有谱！光谱靠谱和不靠谱人眼能感觉到光亮的那部分电磁波可见光波长范围在380780nm（纳米）之间。不同的波长给人眼造成不同的颜色感觉，当电磁波从780nm至380nm变化时，光色依次是从红、橙、黄、绿、蓝、靛到紫依次变化。当明视觉时，人眼对电磁波长555nm的黄绿光感受性最强；在暗视觉时，人眼对507nm蓝绿光最敏感。 颜色 波长(纳米nm) 红 630780 橙 600630 黄 565600 绿 500565 蓝 435500 紫 380435每种单原色光对应于一种波长每种单原色光对应于

3、一种波长红外光红外光 波长比红色光更长的电磁波部分 780nm10nm(1mm), 称为红外辐射 (红外光,IR).再长为无线电波红外光主要产生热效应 (红外加热). 紫外光紫外光n 波长比紫光更短的部分(1nm380 nm)称为紫外辐射, (紫外 光UV).紫外光主要产生化学效应(光化学反应,皮肤病治疗,晒 色效应,诱昆虫,杀菌).n 紫外光谱分区:380-315nm为UV-A, 315-280nm为UV-B;280-100nm为UV-C.n 小于315nm的紫外光谱会产生红斑和灭菌 两种特殊辐射现象,在297nm处红斑辐射 效果最大;在260nm处灭菌辐射效果最大.1.1.2人的视觉u 光

4、的接收器-眼睛光线经过晶状体聚焦到视网膜上。u 视网膜的两种细胞 杆状细胞-光度敏感器 锥状细胞-色度敏感器（1）视觉体验我们的眼睛从感受光开始产生视觉。眼球根据周围环境的亮度变化，通过瞳孔和虹膜上的开口自动调节大小，来控制进入眼球光线的数量，最后映射在视网膜。人对环境的变化感受大多是主观色彩的，眼睛只是完成了信息的收集工作，大脑对信息进行分析过滤，得到感知。这种感知是主观的，经过提炼过滤的。眼见难为实。眼见难为实。（2）视野双眼视觉中央凹视觉视野范围涵盖左、右共180度，双眼平面重叠区域为120度，垂直向上60度，向下70度是最有效的视力范围。在中央30度视角内，可提供清晰的视觉影像和色彩信

5、息，越往视野周边越不精确。（3）明视觉、暗视觉、中间视觉环境亮度高于大约3坎德拉/平方米（3cd/m）时，视觉系统主要是锥状细胞在起作用，视网膜中央小窝处可以感受到色彩和物体细部，其最敏感的波长是黄绿波长。这是明视觉明视觉的条件，此时的视觉适应为明适应。环境亮度低于大约0.01坎德拉/平方米（0.01cd/m）时，视觉系统主要是杆状细胞在起作用，适宜于微光视觉，感光灵敏度高，仅能分辨明暗，不能分辨颜色和细节，其最敏感的波长是蓝绿波长。这是暗视觉暗视觉的条件，此时的视觉适应为暗适应。中间视觉中间视觉发生于明暗视觉之间，锥状和杆状细胞同时期作用。1.1.3光的特性（1）反射（2）折射（3）透射（4

6、）吸收：光线通过任何一种介质时，一部分被反射，一部分被透射，另一部分则被吸收。通常颜色比较深会吸收更多的光。1.2 光与色彩1.2.1光与色的基本概念光色分两种：一种是光源本身的颜色；另一种是经过灯光照射后、被吸收、反射、折射或透射后的物体所呈现的颜色，也就是物体色。其中物体色又包含两个概念：固有色和表现色。固有色：物体在白色光源下呈现出来的色彩。1.2.2色温开尔文认为：假定某一纯黑物体，能够将落在其上的所有热量吸收，而没有损失，同时又能够将热量生成的能量全部以“光”的形式释放出来的话，它产生辐射最大强度的波长随温度变化而变化。色温通常用开尔文温度(K)来表示，而不是用摄氏温度单位。打铁过程

7、中，黑色的铁在炉温中逐渐变成红色，这是黑体理论的最好例子。通常我们所用灯泡内的钨丝就相当于这个黑体。色温计算法就是根据以上原理，用K来对应表示物体在特定温度辐射时最大波长的颜色。根据这一原理，任何光线的色温是相当于上述黑体散发出同样颜色时所受到的“温度”。颜色实际上是一种心理物理心理物理上的作用，所有颜色印象的产生，是由于时断时续的光谱在眼睛上的反应，所以色温只是用来表示颜色的视觉色温只是用来表示颜色的视觉印象印象。90008000700060005000400030002000 K日落时的天空（冬天的晴天）均匀的阴天光日落时的天空（夏天的晴天）正午的太阳日落2小时日落1小时日出冷光日光色荧光

8、灯三基色荧光灯普通白色荧光灯暖色荧光灯白炽灯高压钠灯蜡烛光天空太阳光人工光源光色也是模拟一天的天光自然光色的变化。K值（色温）越低光色越偏红K值（色温）越高光色越偏蓝。2700K 烛光色3000K 暖白色3500K 白色4000K 冷白色5000K 日光色6500K 冷日光色冷色中间色暖色常见的三种色温 不同的色温给我们的感觉也会不同，冷日光色照射下的空间“清爽明亮”，白炽灯光色照射下的空间“高贵华丽”。冷色光源，这种光给人一种明快感，会使人感到清爽、严肃。冷色5300K自然光源体现激情、时尚，塑造物体的立体感。中性色3300-5300K暖色3300K营造温馨舒适、华丽高贵、安静优雅、喜庆浪漫

9、的空间环境气氛。1.2.3显色性显色性就是指不同光谱的光源照射在同一颜色的物体上时，所呈现不同颜色的特性。通常用显色指数（显色指数（RaRa）来表示光源的显色性。光源的显色指数愈高，其显色性能愈好。单位： %(百分比） 符号: Ra显显色色指指数数72显显色色指指数数85光源显色指数Ra 普通白炽灯99卤钨灯9599日光色荧光灯8094暖白色荧光灯8090高压钠灯2030金属卤化物灯6065LED灯60851.2.4光色与心理（1）人对光的需求在心理学中，把需求解释为“人体内不平衡而引起的一种心理倾向”。人不仅需要有生理上的平衡，更需要有精神上的层次。需要环境、感情等诸多方面的条件。（2）光对

10、人的认知作用光与色彩会影响人类判断空间。例如人身处暖色的空间中会感觉温暖，因为人们总是把红、橙、黄色长期与炽热的太阳联系在一起。通过人的眼睛在同一距离观察不同波长的色彩时发现，波长长的暖色如红、黄等色，在视网膜上形成内侧映像；波长短的冷色如蓝、紫等色，则在视网膜上形成外侧映像，所以，很多人有“暖色向前，冷色后退”的看法。通常对比度强的色彩具有前进感，对比度弱的色彩具有后退感，纯度高的色彩具有前进感，纯度低的颜色具有后退感，这也跟人的认知度有关，形成距离错觉原理。（3）光对人的情绪影响光和色是改变人的情绪因素之一，其既可以激发人的积极情绪，也可以引发人的消极情绪。人的情绪会随着光的亮度、色彩、对比度的变化而产生波动。1.3 光与空间的感知1.3.1光对室内材质的影响在室内照明设计中，材质的效果就是光对空间形态的一种表现形式，合适的照明为空间增添不同层次与乐趣。折射、透射、反射等性质都是光通过不同材质所反映出的变化。关键点：把握不同