光学基础培训知识

博深半导体照明有限公司LED照明培训基础内容I照明基础知识IILED照明I照明基础知识光的基础知识1.光的本质2.颜色3.光的基本单位4.光源的种类照明基础知识1.视觉特性2.照明质量参数3.照明方式4.灯具光的基础知识

1、光的本质■光是电磁波，可见光的波长从380nm-780nm光谱图▓2、颜色

——光的颜色色温——被照物体的颜色显色性

●任何物体的表面色取决于物体表面对光线的选择性反射●表面颜色的体现取决于光谱中的光波波长

▓——光的颜色：色温色温：将一标准黑体（如：铁）加热，温度升高到一定程度时，颜色开始由深红—浅红—橙黄—白—蓝，逐渐改变，利用这种光色变化的特性，某光源与黑体颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源之色温。——光的颜色：色温色温与感觉▓——光的颜色：色温

▓——被照物体的颜色：光的显色性（显色指数Ra)定义：衡量光源显现被照物体真实颜色的能力，显色指数（0-100）越高，光源对颜色的再现越接近自然色。●任何物体的表面颜色取决于物体表面对光线的选择性反射●表面颜色的体现取决于光谱中的光波波长——被照物体的颜色：光的显色性（显色指数Ra)——被照物体的颜色：光的显色性（显色指数Ra)▓3、光的基本单位——光通量定义：每秒钟光源发出光的总和单位：流明（Lm)符号：∅50W冷光杯380Lm18W节能灯1200Lm36W荧光灯（840）3350Lm36W荧光灯（33）2850Lm150W陶瓷金卤灯14200Lm150W石英金卤灯12900Lm——光强定义：在某一方向上单位立体角内辐射的光通量单位：坎德拉cd符号：Ｉ▓——光束角定义：射灯发射光的空间分布，以中心最强，向四周逐渐减弱到中心光强50%强度的圆锥角为光束角相同功率的灯杯光束角越大其中心光强越小，出来的光斑越宽越柔和，相反光束角越小其中心光强越大，出来的光斑越窄越生硬。

——照度定义：某一表面上单位面积入射光通量单位：勒克斯（Lux)符号：E照度是用来说明被照面（工作面）上被照射的程度▓——亮度定义：光源在某一方向的光强与人眼所见到的“面积”之比单位:cd/m2符号：L亮度是用来表示物体表面发光（或反光）强弱的物理量太阳表面1，650，000，000cd/m2白炽灯灯丝7，000，000cd/m2荧光灯管5000-15000cd/m2满月的月表面2500cd/m2阳光下的海难1500cd/m2一般道路照明路面0.5-2cd/m2——光源的平均寿命定义：在规定条件下，每3小时开关一次，每天开关8次，点燃批量光源，其完好率为50%的小时数单位:H——光源的流明维持率定义：灯管在寿命期间光输出的减少——光源的效率（Lm/W)定义：通常简称为光效，光源效率=流明/耗电量单位：流明每瓦（lm/w)光效是描述光源的质量和经济的光学量，它反映了光源在消耗单位能量的同时辐射出光通量的多少4、光源种类常用光源白炽灯类放电灯类固体发光类LED低压放电灯荧光灯管节能灯电磁感应灯低压钠灯普通白炽灯柔彩泡投射灯特殊白炽灯卤钨灯石英杯泡状灯高压放电灯金卤灯高压汞灯高压钠灯▓热辐射产生的连续光谱选择性辐射体产生的线光谱——各种光源技术指标▓2、照明基础知识视觉敏锐度与下列因素有关：●人眼品质●对比度●观测时间---适应性●年龄因素与视觉灵敏呈负增长关系——视觉特性——照明质量参数●照度水平●亮度分布●眩光控制级别●光的空间分布●光色和显色性照度水平与亮度分布由于不同的国家，地区、由于受经济等各种条件的影响，即使是同样的环境其照度的量是不相同的，同时不同的地点、环境、由于所从事的工作或人的不同照度的量也是不同的。工作面上的照度分布要求均匀。为使工作面照度处于比较均匀的状态，要求做到

◎局部照度与一般分布要求均匀。（CIE要求，局部工作面的照明最好不大于平均值的25%）。

◎一般照明中的最小照度与平均照度之比（即照度均匀度）规定在0.7以上。◎各表面要有适当的亮度分布与照明分布。

要创造一个良好的使人感到舒适的照明环境，就需要亮度分布合理和室内各个面的反射比选择适当，照度的分配也应与之相配。▓照度水平与亮度分布办公楼建筑照明的照度标准值（摘自GBJ133-90）眩光定义：视野内有亮度极亮的物体或强烈的亮度对比，则可引起不舒适或造成视觉降低的现象。

眩光可分失能眩光与不舒适眩光，凡是降低人眼视力的眩光，使人产生不快之感称为不舒适眩光。眩光眩光产生的原因：

◎由于高亮度的刺激。使瞳孔缩小。

◎由于角膜式晶体等眼内组织产生散射，在眼内形成光幕；

◎由于视网膜受高亮度的刺激，使适应状态破坏

灯具产生眩光的主要因素：

◎光源的亮度（亮度越高，眩光越显著）

◎光源的位置（越接近视线，眩光越显著）

◎光源外观大小与数量（表面积越大，光源数目越多，眩光越显著）

◎周围的环境（环境亮度越暗，眼睛的适应亮度很低，眩光也就显著）

眩光在教育、办公室、体育馆处，必须严格控制眩光，否则会明显地影响人们的学习，工作及观赏活动。因此控制不舒适眩光很重要。控制不舒适眩光有以下办法：

◎接限制光源的亮度或采用透光的材料减弱眩光。

◎用灯具的保护角度控制眩光。

◎控制照明照度的稳定性。

◎控制照明对象和邻近表面的亮度的比值。

◎消除光源的频闪效果。

——光的空间分布光在空间的分布是灯具的重要特性，通常用曲线来表示，所以又叫配光曲线，配光曲线一般有三种表示方法：一是极坐标法，二是直角坐标法，三是等光强曲线。

极坐标▓直角坐标等光强曲线示意▓——光的空间分布按配光特性选择灯具：

◎一般生活用房和公共建筑物内采用直接型，均匀散型灯具或荧光灯（露的或带罩的），使顶部和墙壁均有一定的亮度，整个室内空间分布均匀。

◎当要求垂直照度时，可采用倾斜安装的灯具，或选用不对称配光的灯具，如教室黑板照明等。

◎大厅、门厅、会议堂、礼堂、宾馆等处的照明，除满足照明功能外，还应考虑照明灯具的装饰艺术效果，对于家庭的客厅、卧室等，随着人们生活水平的不断提高，也应作以上考虑。

◎生产厂房采用直接型灯具较多，使光通全部投射到下方面的工作面上，若工作位置集中或灯具悬挂高度较高时，宜采用深照型灯具。一般生产采用深照型灯具。

◎特殊用房，应根据需要选用专用灯具，如舞厅、舞台、手术室、摄影棚等。

光色和显色性不同的场所对光源的显色指数要求是不一样的。在国际照明协会中一般把显色指数分成五类：类别Ra适用范围1A＞90美术馆、博物馆及印刷等行业及场所1B80—90家庭、饭馆、高级纺织工艺及相近行业260—80办公室、学校、室外街道照明340—60重工业工厂、室外街道照明420—40室外道路照明及一些要求不高的地方

3、照明方式一般照明混合照明局部照明重点照明环境照明▓4、灯具CIE定义：灯具是这样一种器具，它对从一个或多个光源发出的光线进行重新分配，滤光或转换。它除了包含光源外，还包含固定和保护光源所必备的元件，连接光源和供电线路的辅助电路设备等。光学部分：反射器、透射器、遮光器电气部分：光源、镇流器、触发器、补偿电容机械部分：灯体、安装支架——灯具的名词解释灯具效率：在规定条件下测得灯具发射光通量（流明）与灯具内全部光源按规定条件点燃时发射的总光通量之比。维护系数：照明设备使用一定时期后，在工作面上产生的平均照度与设备在新安装时在同样条件下产生的平均照度之比。嵌入式灯具：完全式部分嵌入安装表面的灯具。

普通灯具：对带电部件提供保护，但没有特殊的防尘防固体异物和防水等级的灯具。

——灯具的选择在照明设计中，灯具的选择应考虑的主要因素有：

○配光要求，灯具表面亮度，显色性能，眩光度。

○环境条件，使用环境时防护式要求。

○协调性，灯具的外型是否与建筑物和室内装饰协调。

○经济性，如灯具效率，电功率消耗，投资运作费，节能效果等。

——灯具的选择——灯具防触电保护分类为了电气安全，灯具所有带电电器部分必须采用绝缘材料等加以隔离，灯具的这种保护人身安全的措施称为防触电保护。根据防触电保护方式，灯具可分为0，I，II和III共4类。（见下表）

——防护等级什么是IP（防护等级）？

IP（InternationalProtection）防护等级系统是由IEC（InternationalElectroTechnicalCommission）所起草。将灯具依其防