燈具與照明設(shè)計(jì) 第一章

1、燈具 與 照明 廣 東 石 油 化 工 學(xué) 院 建 筑 工 程 學(xué) 院 藝 術(shù) 設(shè) 計(jì)系 李 柏 林 第一章 人與光環(huán)境1.1 光與視覺(jué)問(wèn)：這一頁(yè)P(yáng)PT你看到什么？問(wèn)：這一頁(yè)P(yáng)PT你看到什么？1.1.1光的概念什么是光？什么是光？觀點(diǎn)一：觀點(diǎn)一：起 初 神 創(chuàng) 造 天 地 。地 是 空 虛 混 沌 。 淵 面 黑 暗 。神 的 靈 運(yùn) 行 在 水 面 上 。神 說(shuō) ， 要 有 光 ， 就 有 了 光 。神 看 光 是 好 的 ， 就 把 光 暗 分 開(kāi) 了 。 圣經(jīng)創(chuàng)世紀(jì) 第一章觀點(diǎn)二：觀點(diǎn)二：光是一種物質(zhì)，是能量物質(zhì)的一種形態(tài)，其本質(zhì)是電磁波，是能讓人眼產(chǎn)生光感的電磁波。從物理學(xué)的觀點(diǎn)說(shuō)，可

2、見(jiàn)光是電磁波譜的一部分，也是指輻射能的一部分，即具有刺激視覺(jué)器官特性的輻射能?；谖锢韺?shí)驗(yàn)，人類(lèi)發(fā)現(xiàn) 光有譜！光譜靠譜和不靠譜人眼能感覺(jué)到光亮的那部分電磁波可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍在380780nm（納米）之間。不同的波長(zhǎng)給人眼造成不同的顏色感覺(jué)，當(dāng)電磁波從780nm至380nm變化時(shí)，光色依次是從紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛到紫依次變化。當(dāng)明視覺(jué)時(shí)，人眼對(duì)電磁波長(zhǎng)555nm的黃綠光感受性最強(qiáng)；在暗視覺(jué)時(shí)，人眼對(duì)507nm藍(lán)綠光最敏感。 顏色 波長(zhǎng)(納米nm) 紅 630780 橙 600630 黃 565600 綠 500565 藍(lán) 435500 紫 380435每種單原色光對(duì)應(yīng)于一種波長(zhǎng)每種單原色光對(duì)應(yīng)于

3、一種波長(zhǎng)紅外光紅外光 波長(zhǎng)比紅色光更長(zhǎng)的電磁波部分 780nm10nm(1mm), 稱(chēng)為紅外輻射 (紅外光,IR).再長(zhǎng)為無(wú)線電波紅外光主要產(chǎn)生熱效應(yīng) (紅外加熱). 紫外光紫外光n 波長(zhǎng)比紫光更短的部分(1nm380 nm)稱(chēng)為紫外輻射, (紫外 光UV).紫外光主要產(chǎn)生化學(xué)效應(yīng)(光化學(xué)反應(yīng),皮膚病治療,曬 色效應(yīng),誘昆蟲(chóng),殺菌).n 紫外光譜分區(qū):380-315nm為UV-A, 315-280nm為UV-B;280-100nm為UV-C.n 小于315nm的紫外光譜會(huì)產(chǎn)生紅斑和滅菌 兩種特殊輻射現(xiàn)象,在297nm處紅斑輻射 效果最大;在260nm處滅菌輻射效果最大.1.1.2人的視覺(jué)u 光

4、的接收器-眼睛光線經(jīng)過(guò)晶狀體聚焦到視網(wǎng)膜上。u 視網(wǎng)膜的兩種細(xì)胞 桿狀細(xì)胞-光度敏感器 錐狀細(xì)胞-色度敏感器（1）視覺(jué)體驗(yàn)我們的眼睛從感受光開(kāi)始產(chǎn)生視覺(jué)。眼球根據(jù)周?chē)h(huán)境的亮度變化，通過(guò)瞳孔和虹膜上的開(kāi)口自動(dòng)調(diào)節(jié)大小，來(lái)控制進(jìn)入眼球光線的數(shù)量，最后映射在視網(wǎng)膜。人對(duì)環(huán)境的變化感受大多是主觀色彩的，眼睛只是完成了信息的收集工作，大腦對(duì)信息進(jìn)行分析過(guò)濾，得到感知。這種感知是主觀的，經(jīng)過(guò)提煉過(guò)濾的。眼見(jiàn)難為實(shí)。眼見(jiàn)難為實(shí)。（2）視野雙眼視覺(jué)中央凹視覺(jué)視野范圍涵蓋左、右共180度，雙眼平面重疊區(qū)域?yàn)?20度，垂直向上60度，向下70度是最有效的視力范圍。在中央30度視角內(nèi)，可提供清晰的視覺(jué)影像和色彩信

5、息，越往視野周邊越不精確。（3）明視覺(jué)、暗視覺(jué)、中間視覺(jué)環(huán)境亮度高于大約3坎德拉/平方米（3cd/m）時(shí)，視覺(jué)系統(tǒng)主要是錐狀細(xì)胞在起作用，視網(wǎng)膜中央小窩處可以感受到色彩和物體細(xì)部，其最敏感的波長(zhǎng)是黃綠波長(zhǎng)。這是明視覺(jué)明視覺(jué)的條件，此時(shí)的視覺(jué)適應(yīng)為明適應(yīng)。環(huán)境亮度低于大約0.01坎德拉/平方米（0.01cd/m）時(shí)，視覺(jué)系統(tǒng)主要是桿狀細(xì)胞在起作用，適宜于微光視覺(jué)，感光靈敏度高，僅能分辨明暗，不能分辨顏色和細(xì)節(jié)，其最敏感的波長(zhǎng)是藍(lán)綠波長(zhǎng)。這是暗視覺(jué)暗視覺(jué)的條件，此時(shí)的視覺(jué)適應(yīng)為暗適應(yīng)。中間視覺(jué)中間視覺(jué)發(fā)生于明暗視覺(jué)之間，錐狀和桿狀細(xì)胞同時(shí)期作用。1.1.3光的特性（1）反射（2）折射（3）透射（4

6、）吸收：光線通過(guò)任何一種介質(zhì)時(shí)，一部分被反射，一部分被透射，另一部分則被吸收。通常顏色比較深會(huì)吸收更多的光。1.2 光與色彩1.2.1光與色的基本概念光色分兩種：一種是光源本身的顏色；另一種是經(jīng)過(guò)燈光照射后、被吸收、反射、折射或透射后的物體所呈現(xiàn)的顏色，也就是物體色。其中物體色又包含兩個(gè)概念：固有色和表現(xiàn)色。固有色：物體在白色光源下呈現(xiàn)出來(lái)的色彩。1.2.2色溫開(kāi)爾文認(rèn)為：假定某一純黑物體，能夠?qū)⒙湓谄渖系乃袩崃课?，而沒(méi)有損失，同時(shí)又能夠?qū)崃可傻哪芰咳恳浴肮狻钡男问结尫懦鰜?lái)的話，它產(chǎn)生輻射最大強(qiáng)度的波長(zhǎng)隨溫度變化而變化。色溫通常用開(kāi)爾文溫度(K)來(lái)表示，而不是用攝氏溫度單位。打鐵過(guò)程

7、中，黑色的鐵在爐溫中逐漸變成紅色，這是黑體理論的最好例子。通常我們所用燈泡內(nèi)的鎢絲就相當(dāng)于這個(gè)黑體。色溫計(jì)算法就是根據(jù)以上原理，用K來(lái)對(duì)應(yīng)表示物體在特定溫度輻射時(shí)最大波長(zhǎng)的顏色。根據(jù)這一原理，任何光線的色溫是相當(dāng)于上述黑體散發(fā)出同樣顏色時(shí)所受到的“溫度”。顏色實(shí)際上是一種心理物理心理物理上的作用，所有顏色印象的產(chǎn)生，是由于時(shí)斷時(shí)續(xù)的光譜在眼睛上的反應(yīng)，所以色溫只是用來(lái)表示顏色的視覺(jué)色溫只是用來(lái)表示顏色的視覺(jué)印象印象。90008000700060005000400030002000 K日落時(shí)的天空（冬天的晴天）均勻的陰天光日落時(shí)的天空（夏天的晴天）正午的太陽(yáng)日落2小時(shí)日落1小時(shí)日出冷光日光色熒光

8、燈三基色熒光燈普通白色熒光燈暖色熒光燈白熾燈高壓鈉燈蠟燭光天空太陽(yáng)光人工光源光色也是模擬一天的天光自然光色的變化。K值（色溫）越低光色越偏紅K值（色溫）越高光色越偏藍(lán)。2700K 燭光色3000K 暖白色3500K 白色4000K 冷白色5000K 日光色6500K 冷日光色冷色中間色暖色常見(jiàn)的三種色溫 不同的色溫給我們的感覺(jué)也會(huì)不同，冷日光色照射下的空間“清爽明亮”，白熾燈光色照射下的空間“高貴華麗”。冷色光源，這種光給人一種明快感，會(huì)使人感到清爽、嚴(yán)肅。冷色5300K自然光源體現(xiàn)激情、時(shí)尚，塑造物體的立體感。中性色3300-5300K暖色3300K營(yíng)造溫馨舒適、華麗高貴、安靜優(yōu)雅、喜慶浪漫

9、的空間環(huán)境氣氛。1.2.3顯色性顯色性就是指不同光譜的光源照射在同一顏色的物體上時(shí)，所呈現(xiàn)不同顏色的特性。通常用顯色指數(shù)（顯色指數(shù)（RaRa）來(lái)表示光源的顯色性。光源的顯色指數(shù)愈高，其顯色性能愈好。單位： %(百分比） 符號(hào): Ra顯顯色色指指數(shù)數(shù)72顯顯色色指指數(shù)數(shù)85光源顯色指數(shù)Ra 普通白熾燈99鹵鎢燈9599日光色熒光燈8094暖白色熒光燈8090高壓鈉燈2030金屬鹵化物燈6065LED燈60851.2.4光色與心理（1）人對(duì)光的需求在心理學(xué)中，把需求解釋為“人體內(nèi)不平衡而引起的一種心理傾向”。人不僅需要有生理上的平衡，更需要有精神上的層次。需要環(huán)境、感情等諸多方面的條件。（2）光對(duì)

10、人的認(rèn)知作用光與色彩會(huì)影響人類(lèi)判斷空間。例如人身處暖色的空間中會(huì)感覺(jué)溫暖，因?yàn)槿藗兛偸前鸭t、橙、黃色長(zhǎng)期與熾熱的太陽(yáng)聯(lián)系在一起。通過(guò)人的眼睛在同一距離觀察不同波長(zhǎng)的色彩時(shí)發(fā)現(xiàn)，波長(zhǎng)長(zhǎng)的暖色如紅、黃等色，在視網(wǎng)膜上形成內(nèi)側(cè)映像；波長(zhǎng)短的冷色如藍(lán)、紫等色，則在視網(wǎng)膜上形成外側(cè)映像，所以，很多人有“暖色向前，冷色后退”的看法。通常對(duì)比度強(qiáng)的色彩具有前進(jìn)感，對(duì)比度弱的色彩具有后退感，純度高的色彩具有前進(jìn)感，純度低的顏色具有后退感，這也跟人的認(rèn)知度有關(guān)，形成距離錯(cuò)覺(jué)原理。（3）光對(duì)人的情緒影響光和色是改變?nèi)说那榫w因素之一，其既可以激發(fā)人的積極情緒，也可以引發(fā)人的消極情緒。人的情緒會(huì)隨著光的亮度、色彩、對(duì)比度的變化而產(chǎn)生波動(dòng)。1.3 光與空間的感知1.3.1光對(duì)室內(nèi)材質(zhì)的影響在室內(nèi)照明設(shè)計(jì)中，材質(zhì)的效果就是光對(duì)空間形態(tài)的一種表現(xiàn)形式，合適的照明為空間增添不同層次與樂(lè)趣。折射、透射、反射等性質(zhì)都是光通過(guò)不同材質(zhì)所反映出的變化。關(guān)鍵點(diǎn)：把握不同