燈具與照明設計 第一章

1、燈具 與 照明 廣 東 石 油 化 工 學 院 建 筑 工 程 學 院 藝 術 設 計系 李 柏 林 第一章 人與光環(huán)境1.1 光與視覺問：這一頁PPT你看到什么？問：這一頁PPT你看到什么？1.1.1光的概念什么是光？什么是光？觀點一：觀點一：起 初 神 創(chuàng) 造 天 地 。地 是 空 虛 混 沌 。 淵 面 黑 暗 。神 的 靈 運 行 在 水 面 上 。神 說 ， 要 有 光 ， 就 有 了 光 。神 看 光 是 好 的 ， 就 把 光 暗 分 開 了 。 圣經(jīng)創(chuàng)世紀 第一章觀點二：觀點二：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。從物理學的觀點說，可

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

3、一種波長紅外光紅外光 波長比紅色光更長的電磁波部分 780nm10nm(1mm), 稱為紅外輻射 (紅外光,IR).再長為無線電波紅外光主要產(chǎn)生熱效應 (紅外加熱). 紫外光紫外光n 波長比紫光更短的部分(1nm380 nm)稱為紫外輻射, (紫外 光UV).紫外光主要產(chǎn)生化學效應(光化學反應,皮膚病治療,曬 色效應,誘昆蟲,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u 光

4、的接收器-眼睛光線經(jīng)過晶狀體聚焦到視網(wǎng)膜上。u 視網(wǎng)膜的兩種細胞 桿狀細胞-光度敏感器 錐狀細胞-色度敏感器（1）視覺體驗我們的眼睛從感受光開始產(chǎn)生視覺。眼球根據(jù)周圍環(huán)境的亮度變化，通過瞳孔和虹膜上的開口自動調(diào)節(jié)大小，來控制進入眼球光線的數(shù)量，最后映射在視網(wǎng)膜。人對環(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，大腦對信息進行分析過濾，得到感知。這種感知是主觀的，經(jīng)過提煉過濾的。眼見難為實。眼見難為實。（2）視野雙眼視覺中央凹視覺視野范圍涵蓋左、右共180度，雙眼平面重疊區(qū)域為120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)，可提供清晰的視覺影像和色彩信

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

6、）吸收：光線通過任何一種介質(zhì)時，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)出來的色彩。1.2.2色溫開爾文認為：假定某一純黑物體，能夠?qū)⒙湓谄渖系乃袩崃课眨鴽]有損失，同時又能夠?qū)崃可傻哪芰咳恳浴肮狻钡男问结尫懦鰜淼脑?，它產(chǎn)生輻射最大強度的波長隨溫度變化而變化。色溫通常用開爾文溫度(K)來表示，而不是用攝氏溫度單位。打鐵過程

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)的鎢絲就相當于這個黑體。色溫計算法就是根據(jù)以上原理，用K來對應表示物體在特定溫度輻射時最大波長的顏色。根據(jù)這一原理，任何光線的色溫是相當于上述黑體散發(fā)出同樣顏色時所受到的“溫度”。顏色實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，是由于時斷時續(xù)的光譜在眼睛上的反應，所以色溫只是用來表示顏色的色溫只是用來表示顏色的視覺印象視覺印象。90008000700060005000400030002000 K日落時的天空（冬天的晴天）均勻的陰天光日落時的天空（夏天的晴天）正午的太陽日落2小時日落1小時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。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的三種色溫 不同的色溫給我們的感覺也會不同，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，會使人感到清爽、嚴肅。冷色5300K自然光源體現(xiàn)激情、時尚，塑造物體的立體感。中性色3300-5300K暖色3300K營造溫馨舒適、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，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: 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）人對光的需求在心理學中，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

10、人的認知作用光與色彩會影響人類判斷空間。例如人身處暖色的空間中會感覺溫暖，因為人們總是把紅、橙、黃色長期與熾熱的太陽聯(lián)系在一起。通過人的眼睛在同一距離觀察不同波長的色彩時發(fā)現(xiàn)，波長長的暖色如紅、黃等色，在視網(wǎng)膜上形成內(nèi)側映像；波長短的冷色如藍、紫等色，則在視網(wǎng)膜上形成外側映像，所以，很多人有“暖色向前，冷色后退”的看法。通常對比度強的色彩具有前進感，對比度弱的色彩具有后退感，純度高的色彩具有前進感，純度低的顏色具有后退感，這也跟人的認知度有關，形成距離錯覺原理。（3）光對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。人的情緒會隨著光的亮度、色彩、對比度的變化而產(chǎn)生波動。1.3 光與空間的感知1.3.1光對室內(nèi)材質(zhì)的影響在室內(nèi)照明設計中，材質(zhì)的效果就是光對空間形態(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趣。折射、透射、反射等性質(zhì)都是光通過不同材質(zhì)所反映出的變化。關鍵點：把握不同