建筑照明第二章学习教案

1、会计学1建筑(jinzh)照明第二章第一页，共40页。第二章视觉(shju)与颜色第1页/共40页第二页，共40页。1 人眼(rn yn)与视觉一、人眼(rn yn)的构造 1透膜变圆2视网膜3巩膜4中央凹5盲点(mng din)6视神经7睫状体8透膜变平9虹膜张开10瞳孔11虹膜收缩12角膜图2-1 眼睛的构造第2页/共40页第三页，共40页。1 人眼(rn yn)与视觉二、人眼(rn yn)的视觉 锥状细胞：锥状神经的功能是在昼间看物体，而且可看到颜色。柱状细胞：柱状神经在黄昏下活跃，在夜视起作用，但不能感知颜色。视觉(shju)产生：在柱状细胞和锥状细胞里都含有一种感光物质，当光线照到视

2、网膜上时，感光物质粉刷化学变化，刺激神经细胞，最后由神经传到大脑，产生视觉(shju)。图2-2 视网膜第3页/共40页第四页，共40页。一、视觉 明视觉亮度超过10cd/m2，锥状细胞参与视觉工作，这种视觉状态(zhungti)为明视觉。暗视觉亮度在10-610-2cd/m2时，柱状细胞参与视觉工作，这种视觉状态(zhungti)为暗视觉。中介视觉亮度在10-210cd/m2时，柱状细胞、锥状细胞同时参与视觉工作，这种视觉状态(zhungti)为中介视觉。2 视觉(shju)特性第4页/共40页第五页，共40页。555nm锥状细胞(xbo)最大灵敏度波长507nm柱状细胞(xbo)最大灵敏度

3、波长 V()为明视觉的光谱光视效率曲线(qxin) V()为暗视觉的光谱光视效率曲线图2-3 CIE光度标准观察者光谱光效率注：CIE为法文缩写，国际照明委员会二、光谱灵敏度2 视觉特性第5页/共40页第六页，共40页。2 视觉(shju)特性三、视觉阈限 能引起光感觉的最低限度的亮度称为视觉的“绝对阈限”。 对于在人眼中长时间出现的大目标，视觉阈限亮度为10-6cd/m2 视觉可以忍受的亮度上限为106cd/m2。 绝对阈限的倒数(do sh)称为视觉的“绝对感受性”。人眼的绝对感受性是很大的。第6页/共40页第七页，共40页。2 视觉(shju)特性 视觉阈限的影响(yngxing)因素

4、与目标物大小有关 目标物大小用目标物对眼睛所张的角度表示，称为视角。 当视角超过30o时，亮度阈限不再降低。图2-4 亮度阈限与视角(shjio)的关系第7页/共40页第八页，共40页。2 视觉(shju)特性 与目标物发出(fch)的颜色有关在相同视角下，对波长较长的光：红、黄光，其亮度阈限就高； 对波长较短的光：蓝光，亮度阈限值要低些。 在暗视觉条件下，光谱光效率向短波方向偏移。第8页/共40页第九页，共40页。2 视觉(shju)特性 与观察时间有关 不超过0.1s，而目标(mbio)物较小，视角不超过1o，则目标(mbio)物呈现时间越短，亮度阈限就越高；呈现时间 越长，亮度阈限值就越

5、低。 作用时间超过0.2s时，视觉阈限就与时间无关了。 第9页/共40页第十页，共40页。四、视觉适应明适应：视觉系统适应高于几个cd/m2亮度变化过程及终极状态(zhungti)。 发生在由暗处到亮处，需几十秒。2 视觉(shju)特性图2-5 明适应(shyng)与暗适应(shyng)第10页/共40页第十一页，共40页。暗适应：视觉系统适应低于百分之几cd/m2亮度变化(binhu)过程及终极状态。 从亮处到黑处视觉阈限下降过程，所需过渡时间较长，30min。 2 视觉(shju)特性图2-5 明适应(shyng)与暗适应(shyng)锥状视觉适应过程柱状视觉适应过程第11页/共40页第

6、十二页，共40页。应用 在照明设计中，尤其是隧道的照明设计，应考虑暗适应因素，即在隧道入口的一段距离内应有过渡照明，也即隧道入口处亮度应高些，然后(rnhu)逐渐降低亮度，使司机有个适应过程。2 视觉(shju)特性图2-5 明适应(shyng)与暗适应(shyng)锥状视觉适应过程柱状视觉适应过程第12页/共40页第十三页，共40页。五、视力 视力的定性含义是指眼睛(yn jing)辨认物体轮廓和细节的能力。 视力定量含义是指人眼能够区别两个相邻物体最小张角D的倒数。 国际眼科学会于1909年规定用白底黑色兰道尔环作为检查视力的标准视环。2 视觉(shju)特性图2-6 兰道尔环 D=1.5

7、mm，=1，视力(shl)为1.0。 D=1mm， =40，视力(shl)为1.5。第13页/共40页第十四页，共40页。四、对比(dub)灵敏度与可见度(一) 亮度对比(dub) 目标亮度和背景亮度之差与背景亮度之比。2 视觉(shju)特性第14页/共40页第十五页，共40页。(二) 对比敏感度 亮度差别阈限Lt：人眼刚刚能识别目标(mbio)与背景的最小亮度差。阈限对比Ct：亮度差别阈限与背景亮度之比。对比敏感度Sc：阈限对比的倒数。2 视觉(shju)特性第15页/共40页第十六页，共40页。(三) 可见度 能见度 人眼(rn yn)确定物体存在或形状的难易程度。 在室内应用时，以目标

8、与背景的实际亮度对比C与阈限对比Ct来描述。 在室外应用时，以人眼(rn yn)恰可看到标准目标的距离定义。2 视觉(shju)特性第16页/共40页第十七页，共40页。四、视野 头部不动时，眼睛能看见的范围。 在正常(zhngchng)情况下，人两眼的水平视场为180，垂直视场为130，水平面上方60，水平面下方为70。 2 视觉(shju)特性图2-7 人眼(rn yn)的正常视野中间白色部分为双眼都看到部分。左右两侧阴影部分为左右两眼分别看到。黑色部分为被眼眉、两颊和鼻子遮挡部分。第17页/共40页第十八页，共40页。五、眩光由于视野中的亮度分布或亮度范围的不适宜，或存在极端的对比，以致

9、引起人眼的不舒适感觉(gnju)或者降低观察细部(或目标)的能力，这种视觉现象称为眩光。 夜里汽车开着大灯，感到刺眼。因为晚上，周围很暗，车灯亮度与周围背景亮度形成大的亮度对比。 夏日晴天的太空，仰望晴空感到刺眼。冬日阳光下的白雪会刺眼。因为视野内出现了太亮的发光体。2 视觉(shju)特性第18页/共40页第十九页，共40页。（一）眩光的分类(fn li) 根据其造成的后果分类(fn li)： 不舒适眩光产生不舒适感觉，但不一定降低视觉对象的可见度的眩光。 失能眩光降低视觉对象的可见度，但不一定产生不舒适感觉的眩光。2 视觉(shju)特性第19页/共40页第二十页，共40页。 根据其形式分

10、类： 直接眩光由发光体的直接照射引起的。 反射眩光 由反射面反射发光体发出的光而形成的眩光。反射眩光：当反射面光泽度较高时，能把发光体的像清楚地反映出来，即由发光体的像直射引起的。 光幕反射：当反射面反射亮度并不高，且不清楚地反映发光体的像，然而却使被观察目标的对比度降低，减小了能见度。黑板(hibn)发生光幕。2 视觉(shju)特性第20页/共40页第二十一页，共40页。（二）影响眩光的因素 周围环境较暗时，眼睛的适应亮度很低，即使是亮度较低的光，也会有明显(mngxin)的眩光。 光源表面或灯具反射面的亮度越高，眩光越明显(mngxin)。 光源的大小2 视觉(shju)特性第21页/共

11、40页第二十二页，共40页。一、光谱能量(功率)分布(fnb) 光源的光谱辐射能量(功率)按波长的分布(fnb)称为光谱能量 (功率)分布(fnb)，以光谱能量的任意值来表示光谱能量分布(fnb)，称为相对光谱能量分布。 物体的颜色是物体对光源的光谱辐射有选择性地反射或透射对人眼所产生的感觉。3 颜色(yns)第22页/共40页第二十三页，共40页。3 颜色(yns)图2-8 常用照明(zhomng)电光源的相对光谱功率分布(a)白炽灯、卤钨灯(b)荧光灯(c)荧光高压汞灯(n dn)(d)高压钠灯第23页/共40页第二十四页，共40页。3 颜色(yns)图2-8 常用照明(zhomng)电光

12、源的相对光谱功率分布(e)钠铊铟灯(f )管形镝灯(g)管形氙灯(xindng)、日光第24页/共40页第二十五页，共40页。二、颜色视觉人的视觉器官不但能反映光的强度亮度感觉，还能反映光的波长特性颜色感觉。(一) 颜色对比 相邻的不同颜色，在观看时存在着相互影响，这种现象称为颜色对比。 例如：在一块黄色背景上放张白纸，用眼睛注视白纸中心几分钟，白纸会出现蓝色。黄色和蓝色为互补色，即每种颜色都在其周围诱导出一种确定(qudng)的颜色，这种颜色称为被诱导色(原来诱导颜色的互补色或相似颜色)。3 颜色(yns)第25页/共40页第二十六页，共40页。(二) 颜色适应 人眼在颜色刺激下所造成的颜色

13、视觉变化，称为颜色视觉。 如：先在日光下看物体的颜色，然后突然改在室内白炽灯先看物体的颜色，开始时，室内照明(zhomng)看起来带有白炽灯的黄色，物体的颜色也带有一些黄色，几分钟后，视觉适应了白炽灯光的颜色，室内照明(zhomng)趋向变白，物体的颜色趋向恢复到日光下的原来的颜色。如：在暗色背景上照射一小块黄光，当眼睛先看过强烈红光之后，再看这黄光，此时呈现绿色，经过一段时间，眼睛会从红光的适应中逐渐恢复，绿色渐淡，几分钟后又成为原理的黄色。3 颜色(yns)第26页/共40页第二十七页，共40页。图2-9 颜色适应3 颜色(yns)第27页/共40页第二十八页，共40页。(三) 彩色对人的

14、生理、心理作用 生理方面蓝、紫色最易引起疲劳，红、橙色次之，黄绿、蓝绿、淡青等颜色最小。设备外壳颜色宜采用黄绿、蓝绿等颜色眼睛对黄色较为敏感，常用黄与黑与蓝相间的色彩作为危险部位的警告色标。心理方面红、橙、黄等颜色有种(yu zhn)温暖的感觉暖色青、蓝、紫等颜色有冷、凉的感觉冷色3 颜色(yns)第28页/共40页第二十九页，共40页。一、光源的颜色(一) 光源的色表与色温 光源的色表指的是人眼观看光源所发出光的颜色(灯光的表观颜色)。 常用色温来定量描述光源色表。 当一个光源的颜色与黑体(完全辐射体)在某一温度时发出的光色相同时，黑体的温度就称为(chn wi)该光源的色温。 符号Tc，单

15、位为开尔文(K)。4 颜色(yns)显色第29页/共40页第三十页，共40页。4 颜色(yns)显色第30页/共40页第三十一页，共40页。黑体在任何温度下某物体能把投射到它表面的任何波长的能量全部(qunb)吸收，该物体称之为黑体。800900K温度下，黑体辐射呈红色3000K呈黄白色5000K左右呈白色800010000K呈淡蓝色4 颜色(yns)显色第31页/共40页第三十二页，共40页。热辐射光源的光色 光谱能量(nngling)分布与黑体的光谱能量(nngling)分布近似，色温与白炽体的实际温度有一定的内在联系。 白炽灯泡的色温为2878K 灯丝的真实温度为2800K热辐射光源以外

16、的其他光源的光色光谱功率分布形式与黑体辐射有一定的差距，用黑体在某一温度辐射最接近的颜色来近似地确定这类光源的色温，因此称作相关色温。 符号 Tcp 红色光的色温低 蓝色光的色温高4 颜色(yns)显色第32页/共40页第三十三页，共40页。4 颜色(yns)显色各种( zhn)光源的色温第33页/共40页第三十四页，共40页。(二) 光源的显色性 照明光源显现被照物体颜色的性能称为显色性。 标准光源CIE规定了四种，常以标准光源A作为低色温光源的参照标准。标准光源A：温度约为2856K的完全辐射体(黑体)发出(fch)的光，现实的标准光源A是色温为2856K的充气钨丝灯泡。4 颜色(yns)

17、显色第34页/共40页第三十五页，共40页。显色指数定量表征光源显色的优劣。用被测光源下物体的颜色(yns)与参照光源下物体的颜色(yns)相符程度来衡量。 一般显色指数Ra 特殊显色指数Ri显色指数等级 Ra=10080,显色性优良Ra=7950,显色性一般Ra50,显色性较差4 颜色(yns)显色第35页/共40页第三十六页，共40页。4 颜色(yns)显色第36页/共40页第三十七页，共40页。二、物体的颜色物体表面的颜色是它对照射光线中某一种波长的光反射(或透射)，比其他波长的光要强得多，反射(或透射)得最强的波长的光，即为该物体的色彩。黑色物体对各种彩色(cis)的光都吸收，不能反射光，无论什么彩色(cis)光或日光照射都显黑色。白色物体能将所有的彩色(cis)光都反射出来，日光照射时显白色，红光照射时显红色，其他彩色光照射时就显现与光源相同的彩色(cis)。4 颜色(yns)显色第37页/共40页第三十八页，共40页。荧光高压汞灯的光谱中青、