建筑光学基础知识

第3章建筑光学基础知识

光——是能量的一种形式，或说光是一种电磁辐射能。nm——纳米1nm=10-9m图1-3电磁波波谱780nm380nm光的作用：1.影响工作效率；室内光环境2.影响心理舒适，身体健康；室内装饰照明3.美化环境，表现建筑艺术；重庆市朝天门夜景4.节能，保护环境；以上海用电量为例：年用电量为1400亿度电，其中照明用电量为392亿度电（28%）。如果照明节能50%，则节约196亿度电，减少二氧化碳56万吨。照明用电量示意图3.1眼睛与视觉本节要点：1.人眼的构造；2.人眼的视觉特点；3.光谱光视效率。3.1.1人眼的构造

图3-1人的右眼剖面图照相机类似于瞳孔——起照相机中的光圈作用——能控制进光量。水晶体——起照相机的透镜作用，但它具有自动聚焦功能。视网膜——类似于照相机中的胶卷——能对光线产生反应。感光细胞——分为锥体（状)感光细胞和杆体（状)感光细胞；2002年发现了神经节感光细胞——第三种感光细胞——控制昼夜节律、强度和瞳孔大小等。锥体细胞和杆体细胞示意图锥体细胞————————杆体细胞锥体（状)感光细胞——分布在眼中心部位，灵敏度差，但可感觉颜色（眼中有红、绿、蓝感光色素）。杆体（状)感光细胞——分布在眼中心的四周，灵敏度高，无颜色感觉。人眼——一种可见光的接收器，人类在进化过程中人眼已经适应了太阳光。太阳、大气层、地球示意图太阳光——经过大气层——射到地面；地面上光辐射强度在500nm附近最大，人眼最敏感的光的波长；明视觉——明亮的环境下，如白天，555nm

（黄绿光）；暗视觉——暗环境下，如晚上不开灯，507nm（绿色光）。3.1.2人眼的视觉特点

图3-4人眼视野视觉就是由进入人眼的辐射所产生的光感觉而获得的对外界的认识。（1）视看范围（视野），见图3-4。处于放松姿态，坐着的人的视野示意图

（2）明、暗视觉

明视觉：在明亮的环境中，主要由视网膜的锥体细胞起作用的视觉（高于几个cd/m2的亮度时的视觉）。

暗视觉：在暗环境中，主要由视网膜的杆体细胞起作用的视觉（低于百分之几cd/m2的亮度时的视觉）。

中间视觉：视网膜的锥体感光细胞和杆体感光细胞同时起作用，而且它们随着正常人眼的适应水平变化而发挥的作用大小不同（介于明视觉和暗视觉之间的视觉）。注：本书中仅介绍明视觉情况。图3-7视亮度匹配实验原理在明视觉条件下：在国际上，把人眼对555nm感觉量定为1。通过实验确定其他波长在视感觉相同时需要辐射通量多大才与555nm相同（图3-7）。（3）光谱光视效率实验结果见图3-6。光谱光视效率V（λ）曲线表示在特定光度条件下产生相同视觉感觉时，在视亮度匹配实验里，波长λm和波长λ的单色光辐射通量的比:

V(λ）=Φeλm/Φeλ图3-6光谱光视效率曲线思考题：从人眼的构造上看，人眼的功能在哪些方面与照相机类似？3.1眼睛与视觉复习：主要介绍了明视觉概念和光谱光视效率V(λ)。3.2基本光度单位及应用本节要点：1.光通量、发光强度、照度、亮度的符号、单位、定义和计算公式；2.发光强度和照度关系；3.照度和亮度关系。

设有2个灯均发出单色光，且辐射出波长为555nm和620nm，辐射通量均为1W，这时对人的感觉是否一样？结果显然是不一样的。图3-8人眼对不同波长光线的感觉光源——表面能辐射光和反射光的物体（太阳、各种灯……)。对于明疤视觉:为了比厨较任意张两个灯锄发出的授可见光砍多少时添，由于情光谱光关视效率蒜随波长王分布不租同，那颤么不能帜直接用胡辐射通纯量（瓦邪）多少彩比较，千只能化葛成相当锡于多少555惧nm标准光通限量进行比凡较。因为V(λ)=eλm/eλ，所以eλm=eλ×V(λ),累把eλm称为光通慌量，简写友成λ。3.2.撕1光通谜量光通量薪——在订单位时签间内人叫眼感觉租光辐射垃能量的疏大小。在计算时神,光通量毯常采用下咬式算得:式中:Km——最大距光谱光视堂效能，在资明视觉时程为683技lm／板W；e,味λ——波皮长为λ福的辐射芬通量,觉瓦（W际）。光通量矛表示光鼓源在单跪位时间沫内发出川光能的谁多少，筝类似于应单位时邀间内水洗龙头喷筝水量的涛大小。图3-桨9光退通量类岩似于喷忠水量的锹大小【例3小-1】叶已知亚低压钠序灯发出劝波长为扇589肤nm的浙单色光播，设其辐射腔通量为1蜓0.3W夏，试计算纹其发出的埋光通量。【解】驼从图3-撞6的明视苦觉（实线节）光谱光秧视效率曲蜜线中或从附录谈4的厦（λ）中可肢查出，怒对应于诸波长5捞89n枣m的V（λ）＝0.鼠769，凉则该单色喂光源发出棉的光通量喜为：589=683熟×10.伪3×0.肾769≈攀5410渐lm光通量单瞧位：光瓦倦太大了，宋如40瓦滨白炽灯约发出0哨.5光忌瓦。故读常用流本明，l尼m。在国际貌上：明视觉时窄，1光瓦聪=68鞠3lm猛；暗视觉亡时，1冰光瓦=找17标00橡lm促。例：40瓦缸荧光灯可摊发出约2流000璃lm(约而2.93铜光瓦)，驰100瓦待白炽灯可吼发出约1港250兵lm(约固1.83向光瓦）。3.2话.2斤发光校强度图3-10灯罩影响光分布加了灯饼罩后，眉光通量常的空间屿分布就挠不同了略，灯罩溉下方可甚增大约塑2倍，国为了描补述这种仰现象，榜采用发委光强度币概念。光源在给定方向叶上的发光过强度是鬼该光源在该方向俯的立体角滤元dΩ内传输最的光通相量dФ除以该立宗体角之商包，发光强度吸的符号为I，单位为坎德拉，cd，起1cd顺表示光源闷在1球面竞度立体角扑内均匀发齐射出1l刮m的光通婆量，即：光通量晌分布均冰匀时：立体角示早意图即泽1坎贫德拉惰=1拖流明扰/1欣球面惑度立体角——任诉意一个姑封闭圆壮锥面内牧所包含秋的空间显。立体角腰的计算惰公式：式中：——立体籍角轴与被塞研究面法零线之间的半夹角。本例中因们为球半径R垂直于球尿表面，所氧以等于0°绣，于是c见os等于1。因此，届对于球优表面和浓球心来剖说：=勇A背/R2立体角偷的单位膏：球面雄度，记饼为s星r。1sr浸=面积禾等于R2的球表面寺对球心所间张开的立暂体角。例：一光源型在0.5峡sr立体届角内均匀但发射出1愿00lm母的光通量皱，求该方浴向上的发摧光强度I。解：I=/钥=1寒00l鸡m/悼0.蔽5sr=20栗0cd=芳200楼坎德拉3.2.腿3裳照度对于被照拳面而言，较常用在其秧单位面积柱上的光通正量多少来罗衡量它被珠照射的程腥度，这就泊是常用的照度，符号为E,它表声示被照章面上的软光通量钓密度：，均匀窜时图3-12台灯下的书位置不同，明暗不同照度的常第用单位为勒克斯，符号为毯lx，崭1l东x等于住1流明闪的光通量求均匀分姿布在1险平方米的被照邀面上,悼。照度的润英制单黑位为英尺烛贯光（fc词），由拾于1平承方米＝妄10.精76平园方英尺城，所以董1fc挽=l0混.76竿lx玻。图3-13照度单位例：直皂径为1胜00c壮m的圆悠面上均产匀落下跨100劫lm的光通量扫，求这激圆面上跑的各点峡照度。解：E=/A=烫/北R2=100爱/(×0.熟52)=127好lx例：灯正下方潜1米:40W劈燕白炽灯衔40W卫荧光灯危晴天中确午班月夜30lx呆2猪00lx钩8~1纯2万lx棒0.2l盖x发光强度光通量空琴间密度照度光通量数被照面日密度余弦定蛛律3.2都.4快发光缝强度和厘照度的尖关系当光垂昼直入射吃时，即i=0°时，某呀表面的照真度E与点光撕源在这救方向的号发光强矩度Iα成正比巧，还与蛾光源的贤距离R的平方成须反比。这悔就是计算点光源产生照度理的基本公鸣式，称为杂距离平方考反比定律幼：【例3-需3】如塑图3-1烟5所示，抗在桌子上大方2m处饭挂一40压W白炽灯盯，求灯下趴桌面上点1处照度E1，及点2处照度E2值（设辐侄射角α在0°煮～45山°内该橡白炽灯沟的发光铅强度均叙为30敬cd）丽。【解】镜因为I0～45=30c乱d，所以图3-15点光源在桌面上形成的照度图3-16黑色物体和白色物体的视觉感觉（a）黑色物体；（b）白色物体在图3-16中，虽然两张图片上的照度相同，但明暗感觉不同，故采用一个新的量——亮度来评价这一现象。3.2.车5亮产度亮度—哀—在给蛮定方向咐上发光休面微元叫的发光赔强度和党垂直于漏给定视报线方向顿的微元牛的投影肯面积之页比。亮度的符到号为L，其计死算公式爹为：图3-17亮度概念当角α方向上光则束截面A的发光强宅度Iα均相等贷时，角α方向的机亮度为膏：由于物体冶表面亮度食在各个方治向不一定精相同，因忘此常在亮与度符号的晴右下角注帆明角度，思它表示与掀表面法线态成α角方向上企的亮度。习亮度的常作用单位为篇坎德拉每漫平方米（古cd／m2），它察等于1天平方米客表面上哄，沿法碎线方向矿（α＝0º妇）发出克1荒坎德拉称的发光耽强度，毛即：有时用另碧一较大单险位熙提（趋符号为s祝b），它督表示1c蓝m2面积上发权出1cd冤时的亮度莫单位。很忍明显春1sb(慢熙提）=宽104cd／迫m2；1a盈sb(永阿熙提狼）=富1/箱c钥d／m2；常见的一做些物体亮昏度值如下象：白炽灯灯观丝乖30沟0～5板00s陷b荧光灯洪管表面啦0.8罗～0品.9赛sb太阳利2胃000紫00s泄b无云蓝天禽（视距太太阳位置的羞角距离不鞠同，其亮湖度也不同表）梯0跌.2微～2.秆0s餐b图3-18表观亮度与物理亮度区别与联系

在图3-18中，三角形1和三角形2物理亮度是相同的，但看上去三角形1比2亮。亮度反映了物体表面的物理特性；而我们主观所感受到的物体明亮程度，除了与物体表面亮度有关外，还与我们所处环境的明暗程度有关。又例如：同一只路灯，晚上开着的灯比白天亮；但是在一般情况下，路灯本身的亮度不变，即物理亮度(亮度)——反映了物体本身的表面物理特性——亮度不变；但观看时与环境明暗有关的亮度——表观亮度却改变了。例：有一参个乳白色分玻璃球形丧光源，直幻玉径为6c收m,其轴政向光强为樱55cd浑,求轴向营亮度。解：L0=Iα/（Acosα）=≈194侧52尚cd备/m2注意：彻1.亮斯度对光密源本身预的（照池度是指刊被照面固）；2.—辐射角装，是光源火法线与视哲线夹角;i—被照面逼法线与视赢线夹角;3.单析位：面躺积常取厕平方米属。在阴天坡时，天便空暗，留室内照父度小，惧需开灯草；晴天患时，天戴空亮度秒大，室交内照度名大。由蜓此看来卸，被照缓面上照告度大小趴与光源兆本身亮苗度大小薄有关。3.2扣.6扮照度弓和亮度立的关系所谓照撞度和亮近度的关映系，指妇的是光彻源亮度挣和它所罚形成的钱照度之勒间的关显系。如图3钢-20阵所示，战设A1为各方向牺亮度都相宗同的发光为面，A2为被照面王；在A1上取一微善元面积dA1。图3-2绳0照度绞和亮度的暮关系均匀式（3躁-9）这就是匀常用的威立体角监投影定由律，它票表示某嘴一亮度奏为Lα的发光渐表面在闪被照面语上形成扰的照度览值的大符小，并绒且等于货这一发架光表面膏的亮度Lα与该发光枪表面在被痰照点上形获成的立体预角Ω的投影（Ωcosi）的乘邪积。这一定律租表明：某一发光喷表面在被蜜照面上形悟成的照度省仅和发光晒表面的亮州度及其在闯被照面上唯形成的立呢体角投影询有关。注意：立体角按投影定膛律适用窄于光源恰尺寸相悼对于它瞎和被照茎点距离惩较大时球，即面递光源时某。【例3拌-4】烦在侧酿墙和屋洽顶上各痒有一个储1m2的窗洞拳，它们西与室内璃桌子的歇相对位构置见图年3-2喂1，设鬼通过窗暴洞看见共的天空我亮度均龄为1s法b，试箱分别求颠出各个趁窗洞在称桌面上甘形成的引照度（挤桌面与痕侧窗窗盟台等高敬）。【解】养窗洞可视骨为一发光址表面，其积亮度等于墨透过窗洞并看见的天吓空亮度，谎在本例题校中天空亮汗度均为l恩sb，即揪104cd／m2。按公式校（3-栽9）镜计算犯：侧窗时（sr）（sr猴）图3-姑21赚立体角肯投影定昆律计算睡图天窗时（sr）否，思考题：请说出围光通量爪、发光筑强度、轧照度、柿亮度的粗定义、甲符号、届单位及响相互关掩系。3.2鼻基本光度知单位及应父用复习：主要介啄绍的内沉容：一、光量1.光通揭量之,e,λ(瓦)，流明，l图m2.发独光强度汤（均友匀）雨坎德拉隙，cd3.照已度亦（均质匀）亦勒克斯返，lx4.亮度鼻（均米匀）坎宝德拉/米2，cd冶/m2二、两个割定律1.余弦烫定律2.立体暑角投影定争律3.3史材料食的光学暮性质本节要点：1.规它则反射皮和透射洪；2.扩散尸反射和透歌射：①漫烤反射和旬漫透射戚；②混虏合反射裂和透射场。在光的传扭播过程中述，遇到介复质（如玻肾璃、空气拌、墙…)语时，绪入盖射光通量皂（Φ）中的一译部分被反射（Φr），一部紫分被吸收偏（Φα），一部浩分透过介葵质进入另一侧的柏空间（Φτ）。图1-季5可槽见光的芒反射、蔑吸收和斧透射一、从能损量角度看根据能斥量守恒芹定律：Φr+Φα+Φτ=Φ因为Φ不等于兵0，所仔以有：Φr/Φ+Φα/Φ+Φτ/Φ=1r沟+仓α尺+垦τ=1式中：r——光炮反射比杨；α——光吸垃收比；τ——光事透射比机。二、从咸光分布荡角度看醒：如果光浸经过材守料反射它或透射堆后，光分布祖立体角搜未变，则称槽为规则车反射和义规则透愧射。如果光捞经过材循料反射偶或透射括后，立体角妥变大，则称为患扩散反射俯和扩散透闷射。光经过介特质的反射霜和透射后洋，它的分律布变化取四决于材料农表面的光届滑程度和靠材料内部估分子结构域。（1）喘规则反吧射和透母射1）规则膛反射光线射到珍表面很光冷滑的不透段明材料上跃，就出现犬规则反射菊现象，这仓时光分布透的立体角壳没有改变备，如镜子厌等。镜子规则反射（又称为挂镜面反射企）就是在轿无漫射的丙情形下，罚按照几何裁光学的定林律进行的评反射。它的特点免：a.光鹊线入射角冬等于反射赞角；b.入至射光线芬、反射信光线以湾及反弃射表面拿的法线语处于同灭一平面克，见图虎3-2眨3。图3-雁23抗规则取反射和询透射本图男3-2梦4万避免受合规则反晋射的办巡寿法2）规霞则透射光线射到火透明材料傲上则产生秀规则透射经。规则透而射（又称为顿直接透射庸）就是在炊无漫射的石情形下，鞠按照几何蚊光学的定幼律进行的冈透射。如付透明玻璃情，见图3弹-22（互a）。（a）透明玻璃

图3-22不同窗玻璃的采光效果3）光学今性质材料反覆射（或亩透射）抚后的光签源亮度铅和发光基强度，荒因材料荷的吸收件和反射割，而比母光源原埋有亮度亡和发光上强度有圾所降低陪，其值升为a.亮那度b.饲发光强挣度（3-1毕0）（3-1继1）或或（2）扩殃散反射和赞透射除了规则紧反射和透山射材料外品，另一类吵为扩散的鞋，这类材项料使入射罢光程度不登同地分散衬在更大的蔑立体角范脚围内扩散农反射和透炭射，如粉岁刷墙面和萌磨砂玻璃与就属于这浑一类。墙面磨砂玻璃和压花玻央璃扩散反射锤和透射又汉可分为：之漫反射与尤漫透射、泳混合反射述与透射两痕种情况。1）漫幼射材料①定义漫射材架料又称怎为均匀避扩散材旁料。这南类材料胁将入射涌光线均绑匀地向润四面八嚼方反射壤或透射所，从各刑个角度峡看，其镰亮度完势全相同荐，看不伍见光源运形象。愚漫射材却料可分泪为漫反何射和漫姑透射两连种材料烛：漫反射就是在季宏观上不存在胖规则反秤射时，由反射造成的宽漫射，晴如粉刷亚墙面等散。漫透射就是宏观意上不存在规霞则透射时，由透射造成的朗漫射，肺如乳白散玻璃等皮。图3-27漫反射和漫透射②光跃学性质a.株亮度和名照度关覆系漫射材料邪表面的亮背度可用下垦列公式计况算：对于漫反射材料对于漫透射材料b.追朗伯余习弦定律滥漫射材良料的最盛大发光摸强度在胆表面的旋法线方胶向，其坊他方向弦的发光押强度和乎法线方医向的值攀有如下参关系：（3-1动6）式中：i——表名面法线沉和某一嚼方向间垒的夹角胞，这一属关系式或称队为酷“朗伯余弦犹定律”。2）混牧合反射绵与透射亩材料①定义多数材料伤同时具有需规则和漫求射两种性弃质。混合反鹿射就是规愉则反射钞和漫反惧射兼有手的反射项（如油险漆表面泥等）。图3-2宽9油涝漆桌面材母料的光效骆果混合透射就是规则豪透射和漫反透射兼有木的透射，散如磨砂玻裂璃等，见先图3-2解2（b）秒。（b）磨砂玻璃图3-22不同窗玻璃的采光效果②光学这性质它们在们规则反绘射（透黄射）方宋向，具容有最大喂的亮度课，而在贼其他方钥向也有犯一定亮海度。这牙种材料技的亮度款分布见夹图3-我28。图3-28混合反射和透射思考题烘：1.在什顶么情况下勺采用透明莲玻璃或磨尝砂玻璃作之为侧窗玻运璃较为适覆宜？2.说出蛛在漫反射块条件下的茄亮度与照王度之间的脑关系式。3.3腹材料液的光学最性质复习主要介绍烦的内容:一、森1个定瘦律朗伯余弦敲定律二、材料戒的光学性夹质1.规则桐反射和透她射特点每和2.漫娱反射和谁透射特党点极和3.4钉可见度及到其影响因搂素本节要蒙点：1.可见集度重要影珠响因素：纺亮度、视烧角、亮度泡对比、识布别时间和凡眩光；2.减太轻直接驱眩光和缎反射眩少光影响磁程度的别方法。可见度就横是人眼辨宪认物体存化在或形状乐的难易程拥度。在室虾内应用时策，以标准射观察条件扶下恰可感吓知的标准施视标的对鱼比或大小蛛定义。在画室外应用作时，以人驱眼恰可看缩慧到标准目太标的距离悠定义，故睬常称为能护见度。可见度肥概念是薯用来定攀量表示养人眼看答物体的忍清楚程腥度（故慕以前又若把它称代为视度币）。一个物澡体之所努以能够牙被看见飞，它要拦有一定透的亮度知、大小勉和亮度夜对比，科并且识坏别时间犁和眩光服也会影傲响这种魔看清楚冤程度。影响可见锹度的重要畅因素有五乌个：（1）承亮度实验表辟明，人周们能看委见的最斥低亮度遵（称“耗最低亮港度阈”晶），仅除10-5asb。电随着亮度扎的增大，纺我们看得块愈清楚，伶即可见度步增大。图3-富30贯人们盒感到“帐满意”覆的照度据值从图3-趁30中可喷以看出：三随着照度朽的增加，魔感到“满旷意”的人饲数比例也抵增加，最啊大百分比绸约在15佳00～拣3000蛮lx之驾间。照度死超过此数节值，对照摄明“满意怪”的人反雄而愈高愈体少，这说寻明照度（环亮度）要苍适量。（2）会视角视角就是身识别对象赚对人眼所阿形成的张产角，通常总以弧度单步位来度量爷。视角越情大看得越仍清楚，反山之则可见叙度下降。建识别对象右尺寸d和眼睛至泽物件的距婶离l形成视角，其关矿系如下附：（分）（3-己17）在图3-炉31中需酸要指明开步口方向时剑，识别对盗象尺寸就巩是开口尺展寸。图3-3持1视信角的定义（3）判亮度坐对比亮度对腰比即观岸看对象遗和其背张景之间扫的亮度递差异，驴差异愈跪大，可旦见度愈监高（图睬3-3补2）。克常用C来表示漂亮度对酸比，它万等于视疲野中目循标和背踪蝶景的亮泽度差与柜背景亮撑度之比登：（3-1锻8）式中:Lt——目听标亮度鹿；Lb——背闷景亮度摆；L——目标骑与背景的疯亮度差。图3-3晶2亮状度对比和寒可见度的刻关系对于均甜匀照明踢的无光们泽的背凉景和目夺标，亮击度对比粉可用光反射比静表示：（3-蚊19）式中:rt——目标祖光反射比香；rb——背杰景光反蜜射比。视觉功迅效实验福表明：舰物体亮年度（与俘照度成搏正比）鸦、视角大小和纠亮度对霜比三个变因素对钩可见度磁的影响卧是相互蝇有关的混。图3-3西3所示搞为辨别告几率为杜95%采（即正旧确辨别性视看对收象的次跌数为总辨棋别次数沟的95佣%）时坡，三个季因素之发间的关由系。图3-3城3视姨觉功效曲邪线从图3-静33中的睁曲线可看袭出：1）从同点一根曲线斤来看，它端表明观看梨对象在眼破睛处形成糖的视角不秃变时，如岩对比下降伪，则需要牵增加照度拜才能保持脏相同可见衰度。也就牌是说，对乱比的不足茫，可用增介加照度来锄弥补;反响之，也可披用增加对衔比来补偿剩照度的不凡足。2）比较限不同的曲魂线（表示千在不同视娇角时）后馆看出：目件标愈小（词视角愈小祖），需要妙的照度愈邪高。3）天旦然光（骗实线）踏比人工院光（虚洗线）更绞有利于尾可见度堵的提高倘。但在膏视看大观的目标密时，这屯种差别饱不明显培。（4）识哑别时间眼睛观掉看物体眯时，只夺有当该薯物体发指出足够驻的光能城，形成洒一定刺励激，才像能产生辩视觉感正觉。在一定饥条件下子，亮度材×时间聋=常数异（邦森稿一罗斯占科定律匀），也就是必说，呈受现时间梦越少，晨越需要坦更高的停亮度才脆能引起叼视感觉身。图3吩-34休表明了耽它们的壶关系。莲它表明舰，物体废愈亮，毙察觉它野的时间呼就愈短刚。图3-谈34写识别拴时间和朗背景亮鸭度的关鞋系当人们蛮从明亮辈环境走铸到黑暗舒处（或嫁相反）是时，就达会产生稻一个原晶来看得拳清，突它然变成棋看不清夏，经过傍一段时烟间才由隆看不清甲东西到夏逐渐又刃看得清用的变化意过程，舌这叫作“适应”。从暗到阔明的适贪应时间惑短，称讽“明适齿应”，即是视辉觉系统首适应高绵于几个敢坎德拉沸每平方波米亮度魄的变化云过程及虑终极状歼态。从明到暗悔的适应时江间较长，督称“暗适窃应”，即是视恋觉系统捎适应低妇于百分零之几坎材德拉每横平方米祥亮度的嘱变化过迫程及终露极状态遭。适应跃过程见遍图3-照35。图3-3毛5眼练睛的适应恰过程（5）母避免瓦眩光眩光就墙是在视粪野中由蛛于亮度怖的分布穿或亮度涉范围不适宜，阔或存在白着极端惊的对比团，以致堡引起不拘舒适感艳觉或降低观察细或部或目标见能力的视初觉现象（贡图3-3压6）。1）从盐眩光影师响视觉秃功效角傍度看，膀可把眩光光分为失能眩光和不舒适眩半光。图3-36 夜间汽车的前照灯形成的失能眩光①降低视瞧觉对象的际可见度，筹但并不一午定产生不役舒适感觉衰的眩光称愚为失能眩玻光。②产生乒不舒适件感觉，矩但并不技一定降旬低视觉领对象的耻可见度也的眩光制称为不昂舒适眩马光。2）从形增成眩光过质程来看，恢可把眩光疲分为直接眩鼓光和反射眩市光。①直接眩象光是由视知野中，特盈别是在靠伸近视线方元向存在的敲发光体所积产生的眩砌光。②反射眩碧光是由视雪野中的反上射所引起鞋的眩光，最特别是在鹊靠近视线甲方向看见燃反射像所延产生的眩电光。直接眩光宫可用下述胖措施使其第减轻或消椅除：1）限粥制光源获亮度；2）增扒加眩光秋源的背战景亮度神，减少脑二者之由间的亮死度对比崖；3）减霞小形成增眩光的弱光源视杀看面积扁，即减岔小眩光愁源对观金测者眼咐睛形成射的立体吗角；4）尽眯可能增糠大眩光顷源的仰红角。图3-37橄榄形灯具示意图3-38不同角度的眩光感觉反射眩光隔可用下述不方法使其拳减少至最熟小程度：1）尽征量使视停觉作业壤的表面灶为无光申泽表面稻，以减稀弱规则奥反射而迟形成的丑反射眩趟光；2）应使派视觉作业受避开和远四离照明光会源同人眼啊形成的规埋则反射区惩域；3）使伐用发光夏表面面捏积大、调亮度低起的光源梯；4）使引筝起规则反据射的光源钳形成的照幸度在总照汪度中所占箱比例减少居，从而减岩少反射眩零光的影响喜。思考题：1.说素出影响掩可见度分的5个只重要因谜素。2.从英眩光对坡视觉的摊影响程来度出发抵，可分巧为哪两庆种眩光袍？如从蛋眩光形却成过程允看，又眼可分成印哪两种娱眩光？千减轻眩凤光影响恭的措施塔有哪些振?3.4燃可见度及签其影响因渣素复习主要介膏绍了可靠见度的自5个重切要影响枣因素:亮度、议视角、扔亮度对零比、识阿别时间率、眩光咏。3.5吊颜色本节要点1.颜眯色形成怠、分类爪与属性蚕、混合茄方法。2.孟砍塞尔表罩色系统居。3.光源巾色温、相很关色温和任显色性。人眼可以组感觉:颜医色、形象悼、亮度等闹。人眼对申颜色变朴化比对酷亮度变践化更敏堵感。颜色——总光作用于腿人眼引起里除形象以株外的视觉踪蝶特性。3.5闸.1升颜色的竿基本特报性（1）颜祖色形成正常人眼恼可以感觉货出各种颜识色：红色议、橙色…五…颜色视觉邻是由于光窑能量分布释不同引起茫。例：光简辐射能爹量集中抖于可见燥光短波时，引起蓝色感觉；光辐射半能量集辛中于可分见光长波时，引起红色感觉。（2）荐颜色分器类和属替性1）颜庭色分类①从色显校现方式看菌可把颜色坊分成：光源色和物体色。光源色汤——光挣源射出享光的颜晌色。物体色圆——光取被物体献反射或效透射后堵的颜色些。物体色中亏包含表面色——漫反估射、不透渐明物体表筛面的颜色拨。表面色形成—跟—主要矩从入射火光中减般去一些戏波长的需光后产生的。例：一既张红纸酿，用白枯光或红哀光照射增，呈现墓红色；婆同样一技张红纸，仅展用绿光茅照射，咽变为黑醉色。②从视感觉锋角度——心理缝学角度看猪可把颜色民分成无彩色和有彩色：无彩色——从玩白到黑遍的一系响列中性鸽灰色；有彩色——除黑笨白系列以耍外各种颜幸色。2）颜堪色属性酸（从心急理学角转度看）柏：①色到调，H改，如红题、黄、嗽蓝……评；②明万度，V钻，一般也是亮度敲越大，倦或将、别越大督，则明谊度越大；③彩度胃（饱和惠度），甚C，表季示颜色范纯洁性挽，如单旬色光最灾饱和，即彩悟度最大。3）白现色与黑而色举例①表面色展：a.当痒＞0.8酿0，一般稠认为是白勾色，如新抬下的白雪造、氧化镁喜、硫酸钡里﹦0.息96~迈0.9者9；b.当＜0.0水4，一束般认为青是黑色庸，如黑录丝绒等蓝接近纯棵黑，﹦0.0纲2。②光源台色：a.当亮笋度很高时渠，感觉是拘白色的；b.无光痒时是黑色为的；c.当歇亮度很引低时，宏感觉是撇发暗或碰发黑。（3）颜朵色混合1)颜屠色混合法缩慧：加色法——光源崇色的相加谋混合；减色法——染白料、涂凡料的物巧体色减哥法混合骆。2)息三原色住：由于红色葵（700励nm）、乓绿色（5秧46.1绩nm)和荷蓝色（4刺35.8友nm)可以获愿得最多池的相加丝式混合色颗——加喘色法三顽原色。3)纷补色每一种颜继色都有一栋种相应的述补色。补色——罩某一颜色那与其补色肺以适当比毕例混合可希得到白色或灰色，歌则通常把亩这两种颜茄色称为互届补色。红色（递700贪nm）碧的补色恼——青色、绿色甜（54未6.1缠nm)粘的补色——品红色、蓝色旧（43亦5.8卫nm)胁的补色返——黄色，称为亮减色法三原胡色。4）颜污色混合效举例图3-奴42仙颜色她的混合（a）相加混眯合（光源栗色）；贪（b）相减混种合（物体馆色）3.5.搬2颜色饭定量表色系汤统——使用啦规定的符狮号，按一滚系列规定践和定义表登示颜色的左系统，亦称为丑色度系脾统。表色系卡统有两判大类：一是用呆以光的于等色实念验结果甲为依据颤的，由烦进入人阴眼能引歪起有彩枪色或无倍彩色感烫觉的可桥见辐射恶表示的材体系，填即以色宽刺激表渔示的体济系，国早际照明谣委员会片（CI症E）1呈931脚标准色隔度系统铁就是这竖种体系墙的代表修；二是建立扬在对表面渔颜色直接黎评价基础宾上，用构皮成等感觉衫指标的颜朴色图册表辽示的体系位，如孟塞策尔表色系搁统等。孟塞尔表粱色系统孟塞尔于间1905规年创立了辜采用颜色压图册的表择色系统，奥它就是用孟礼塞尔颜民色立体从模型（赵图3-普43）立所规定妻的色调辩、明度和彩度来氏表示物体雁色的表色床系统；当委明度值为即5时，孟辛塞尔颜色立体绸模型见图毁3-44简。图3-4彩3孟视塞尔颜色壳立体模型图3-僵44踪蝶明度值围为5时豆的孟塞贤尔颜色剑立体模稠型在孟塞牙尔颜色田立体模跌型中，均每一部归位均代灵表一个浊特定颜叉色，并雹给予一侮定的标吗号，称齿为孟塞尔标该号。这是用摩表示色资的三个惰独立的怨主观属禁性，即色调（嗓符号H）、明勒度（符抹号V）和彩晶度（符饺号C）按照视夺知觉上蠢的等距或指标排圾列起来征进行颜绢色分类巨和标定蛮的。它是目前双国际上通萝用的物体篮色的表色扒系统。任何一种虾物体色都瓦可以用孟切塞尔表色抄系统来标萄定，即先梳写出色调H，然后写熟明度值V，再在斜枝线后面写肢出彩度C：HV／银C=色调辱明度／彩来度无彩色翅用N符号表届示，且谦在N后面给出占明度值V，斜线后君空白：NV／=中性春色明度盖值／3.5锻.3方光源的似色温和日显色性（1）光凝源的色温打和相关色处温1）色温在辐射作框用下既不担反射也不透射，而跑能把落在锋它上面的耀辐射全部吸收起的物体称肯为黑体或称为完全辐泄射体。当黑体竖连续加究热时，也它的相对光谱股功率分倍布的最刑大值将尝向短波方向贫移动，咳相应的乘光色将宗按顺序红→劝黄→白胃→蓝的偷方向变驻化。在不同温按度下，对失应的光色证变化在CI会E19魄31色萄品图上伐形成弧誓形轨迹，叫辟作黑体轨瓶迹或称为普朗克轨迹，见图3予-45。图3-4防5不投同温度的扒黑体轨迹由于不孝同温度鄙的黑体龙辐射对印应着一蒙定的光镇色，所你以人们抄就用黑区体加热咏到不同斩温度时片所发出支的不同货光色来具表示光过源的颜活色（图牧3-4叮6）。通常把某勾一种光源助的色品与注某一温度唤下的黑体规的色品完锦全相同时担黑体的温仁度称为光源的纯色温，穴并用符狸号Tc居表示，队单位是尝绝对温鹅度（K重）。白炽灯和予卤钨灯的信色品坐标坏正好在黑株体轨迹上庙，所以用色温来描述始此种光蠢源的光填色是很鸡合适的暖。（a）局（b）耐(c)图3-组46傻色温与需颜色（a）蜡的烛色温为妇800~900K夹，呈红色威；（b）跳熔化的钢此水色温3街000K庙左右，呈咽黄白色；(c)水切割金斯属用氧洁炔焰，银色温5坑000命K左右倦，呈白尚色2）相关截色温但是像气筐体放电灯粪的色品坐双标一般在三黑体轨迹朗附近，所槽以只能用床相关色温货来描述。通常把抢某一种惠光源的谜色品与搞某一温这度下的舟黑体的繁色品最稍接近时限的黑体袖温度称令为相关色蝇温，以符号Tcp表示秃。在图3唱-47箩中，绘悠出了确兽定相关鞋色温用圣的等温才线和黑康体轨迹拒。图3-4超7确野定相关色钟温用的等票温线与黑究体轨迹（2）光垄源的显色皱性物体色步在不同躺照明条拨件下的珍颜色感往觉有可庙能要发凝生变化孔，这种跟变化可旦用光源落的显色性来评价门。光源的显色性就是照明响光源对物多体色表的挺影响（该止影响是由麦于观察者件有意识或无无意识地躁将它与标哪准光源下柄的色表相墙比较而产粥生的），狐它表示了赵与参考标洽准光源相汉比较时，驴光源显现慰物体颜色喝的特性。光源的地显色性压可以采沫用简易协装置进蜡行评价遣，见图册3-4响8。图3-4范8比较葱光源显色挺性的简易伯装置1—标准竹光源；2膊—被测光棚源光源的显挣色性采用苗显色指数傲来度量，匹并用一般显温色指数纳（符号累Ra）鞭和特殊债显色指纷数（符拣号Ri窝）表示：与CI锋E色试青样的心荣理物理经色的符袄合程度肠的度量姨称为特殊显门色指数。光源对特泊定的八个尾一组的色畅试样的特存殊显色指父数的平均武值则称为一般显色豪指数。特殊显拜色指数（3-佩20）式中的溉系数4溜.6是罢用来改拴变标度南的，为蔬的是使编暖白色温荧光灯蹲的一般犯显色指猫数为5倾0；△Ei是色差，沈并由色差时公式算得勤。一般显色逼指数（3-2妄1）式中：Ra——光妨源对C若IE规生定的1#~8#具有中等凳彩度的8晚种涉标庙准颜色样圣品的特殊暗显色指数穿Ri的平均以值。显色指数吼的最大值灶定为10述0。一般仿认为光源盐的一般显见色指数在贸100～般80范围姥内，显色唤性优良；蚊在79～昌50范围莫内，显色中性一般；削如小于5切0则显色宾性较差。本章作业做下述4粘个习题：3-1腾波长为时540n矛m的单色镇光源，其坟辐射功率凑为5W，射试求：1婚）这单色壶光源发出怠的光通量证；2）如锯它向四周膝均匀发射亏光通量，启求其发光叠强度；3午）离它2都m处的照启度。3-2半一个直泥径为2倘50m轿m的乳梅白玻璃劲球形灯滋罩，内拐装一个驰光通量液为11返79东lm的贡白炽灯粘，设灯脂罩的光苗透射比要为0.伟60，设求灯罩驳外表面傍亮度（药不考虑键灯罩的彻内反射侍）。3-3临一删房间平建面尺寸橡为7m羞×15扑m，净债空高3银.6定m。在乞顶棚正旗中布置稠一亮度遍为50芹0cd址/m2的均匀扩完散光源，哀其尺寸为幅5m×1朴3m，求炭房间正中揪和四角处崭的地面照烈度（不考黎虑室内反嫌射光）。3-4茫写出下列皮颜色的色厌调、明度皱、彩度：1）2.纤5PB5仁.5/6演；2）5月.0G6机.5/8铸；3）7画.5R4悟.5/4廉；4）N揪9.0扁/；5曾）N1半.5/务。9、静夜布四无邻见，荒居拌旧业贫截。。4月-谈234月-2宪3Frid挺ay,盼Apri落l28筋,20帅2310、雨中黄堵叶树，灯亲下白头人烤。。11:易37:侨3611:3志7:3611:3岗74/2宿8/2痰023短11再:37腿:36密AM11、以我飞独沈久劈燕，愧君戏相见频绢。。4月-2漂311:3荒7:3611:枝37Apr惕-2328-乳Apr余-2312、故人磁江海别慕，几度璃隔山川棍。。11:3畜7:3611:仅37:乔3611:替37Fri护day马,A芬pri谨l2坊8,歉202偏313、乍见绪翻疑梦献，相悲商各问年塑。。4月-2菠34月-2旗311:3桌7:3611:3僚7:36Apri岂l28拾,20傲2314、他乡健生白发脑，旧国组见青山箱。。28四链月20权2311:3叙7:36拌上午11:泡37:瓶364月-暑2315、比不了怖得就不比阴，得不到六的就不要济。。。四月弄2311:古37捞上午4月-朗2311:3钥7Apr盼il驼28,阁20培2316、行动出吐成果，工足作