照明基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)

照明基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)國(guó)際產(chǎn)品中心第一章光度、色度基本概念及知識(shí)光是指輻射能的一部分，即具有刺激視覺器官特性的輻射能。從物理學(xué)的觀點(diǎn)說，光是電磁波譜的一部分，波長(zhǎng)范圍在380-780nm（納米）之間，這個(gè)范圍在視覺上可能稍有些差異。任何物體發(fā)射或反射足夠數(shù)量合適波長(zhǎng)的輻射能，作用于人眼睛的感受器官，就可看見該物體。一般輻射能波譜的范圍，可見光譜輻射能的波長(zhǎng)即380-780nm之間，僅是輻射能中很小的一部分。在1666年，牛頓使一束自然光線通過棱鏡，從而發(fā)現(xiàn)光束中包含組成彩虹的全部顏色?？梢姽庾V的顏色實(shí)際上是連續(xù)光譜混合而成的。波長(zhǎng)從380nm向780nm增加時(shí)，光的顏色從紫色開始，按藍(lán)、綠、橙、紅的順序逐漸變化。如下圖：第一節(jié)：光的度量及其單位一、光通量

光源在單位時(shí)間內(nèi)向周圍空間輻射出去的并能使人眼產(chǎn)生光感的能量，稱為光通量。單位為流明（lm），用符號(hào)Φ表示。光通量（lm）=光效(lm/w)×功率(w)二、發(fā)光強(qiáng)度（光強(qiáng)）

光源在空間某一方向上單位立體角內(nèi)發(fā)射的光通量與該立方體角的比值，稱為光源在這一方向上發(fā)光強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱光強(qiáng)，單位為坎德拉（cd），用符號(hào)I表示。三、照度

照度是用來說明被照面（工作面）上被照射的程度，通常用其單位面積內(nèi)所接受的光通量來表示，單位為勒克斯（lx）或流明每平方米（lm/m2），用符號(hào)E表示。當(dāng)光源可近似為點(diǎn)光源時(shí)，可采用此近似計(jì)算方法（距離反比定律）。四、亮度亮度也是用來表示物體表面發(fā)光（或反光）強(qiáng)弱的物理量，被視物體發(fā)光面在視線方向上的發(fā)光強(qiáng)度與發(fā)光面在垂直于該方向上的投影面積的比值，稱為發(fā)光面的表面亮度，單位為坎德拉每平方米（cd/m2），用符號(hào)L表示。亮度（cd/m2）≠照度（lm/m2）第二節(jié)：光源的色溫及顯色性一、

色溫將一標(biāo)準(zhǔn)黑體加熱(如白熾燈中的鎢絲)，隨著溫度升高黑體的顏色開始沿著深紅-淺紅-橙-黃-白-藍(lán)逐漸改變，當(dāng)某光源發(fā)出的光的顏色與標(biāo)準(zhǔn)黑體處于某溫度的顏色相同時(shí)，我們將黑體當(dāng)時(shí)的絕對(duì)溫度稱為光源的色溫，以絕對(duì)溫度K來表示。如表所示：色溫光色氛圍>5000K冷光色（偏藍(lán)的白色）清冷的感覺3300K-5000K中間色（接近自然光色）無明顯的視覺心里效果<3300K暖光色（偏黃的白色）溫暖的感覺色溫較低的空間（<3300K）色溫較高的空間（>5000K）色溫低色溫高K值(色溫)越低，光色越偏紅。K值(色溫)越高，光色越偏藍(lán)。

二、

顯色性光源對(duì)物體本身顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性，也就是顏色逼真的程度，顯色性高的光源對(duì)顏色表現(xiàn)較好，我們所見到的顏色也就接近自然色，顯色性低的光源對(duì)顏色再現(xiàn)較差，我們所見到的顏色偏差也較大，用顯色指數(shù)（Ra）表示。國(guó)際照明委員會(huì)CIE把太陽的顯色指數(shù)定為100，各類光源的顯色指數(shù)各有相同，如：高壓鈉燈的顯色指數(shù)為Ra=23，高頻無極燈顯色指數(shù)Ra=70-80。顯色指數(shù)越接近100，顯色性就越好。如下圖：不同顯色指數(shù)下的物體所呈現(xiàn)出來的效果:

自然的顯示方法Ra=100效果顯色Ra=50忠實(shí)地再現(xiàn)色彩顯色類別一般顯色指數(shù)范圍使用場(chǎng)所舉例ⅠARa≥90顏色匹配、顏色檢驗(yàn)等B80≤Ra<90印刷、食品分檢、油漆、店鋪、飯店等Ⅱ60≤Ra<80機(jī)電裝配、表面處理、控制室、辦公室、百貨等Ⅲ40≤Ra<60機(jī)械加工、熱處理、鑄造等Ⅳ20≤Ra<40倉庫、大件金屬庫等三、

顏色顯色性和照度

光源的顯色指數(shù)與照度一起決定環(huán)境的視覺清晰度。研究表明，在照度和顯色指數(shù)之間存在一種平衡關(guān)系：用顯色指數(shù)Ra>90的燈照明辦公室，就其外觀的滿意程度來說，要比用顯色指數(shù)低的燈（Ra<60）照明的辦公室效果好，照度值可降低25%以上。應(yīng)該盡可能選用有最佳顯色指數(shù)和發(fā)光效率高的光源采用適當(dāng)?shù)恼斩?，以便以最小的能量費(fèi)用獲得良好的視覺外觀效果。

照度低、顯色指數(shù)低的空間

＝陰濕的空間印象。陰郁的空間印象。照度高、色溫低的空間印象綠色的線條內(nèi)是基本上讓人感覺心情舒暢的范圍。（只從色溫和照度的視點(diǎn)）四、眩光評(píng)價(jià)方法在視野范圍內(nèi)有亮度極高的物體，或亮度對(duì)比過大，或空間和時(shí)間上存在極端的對(duì)比，就可引起不舒適的視覺，或造成視功能下降，或同時(shí)產(chǎn)生這兩種效應(yīng)的現(xiàn)象，稱為眩光。眩光是影響照明質(zhì)量的最重要因素。從眩光的作用來看可分直接眩光和反射眩光，直接眩光是在觀察物體的方向或接近這一方向內(nèi)存在發(fā)光體所引起的眩光。反射眩光是發(fā)光體的鏡面反射，特別是在觀察物體方向或接近這一方向出現(xiàn)鏡面反射所引起的眩光。眩光按其效應(yīng)又可分為失能眩光和不舒適眩光。失能眩光又稱為生理眩光，這種眩光會(huì)妨礙對(duì)物體的視看效果，使視功能下降，但它不一定引起不舒適。不舒適眩光又稱為心理眩光，這種眩光使人不舒適，但它不一定妨礙對(duì)物體的視覺功能效果。

眩光(英國(guó))標(biāo)準(zhǔn)分類眩光指數(shù)GI眩光標(biāo)準(zhǔn)分類10勉強(qiáng)感到有眩光16可以接受的眩光19眩光臨界值22不舒適的眩光28不能忍受的眩光對(duì)眩光程度的感覺，僅4種因素值得考慮（1）燈具亮度；（2）房間長(zhǎng)度和燈具安裝的高度（即距高比）；（3）由平均水平照度表示的視適應(yīng)水平；（4）燈具種類，如燈具側(cè)面是否發(fā)光等；

第二章無極燈的性能及優(yōu)勢(shì)無極燈工作原理通過高頻發(fā)生器與耦合器產(chǎn)生高頻感應(yīng)電磁場(chǎng)，激發(fā)泡體內(nèi)的惰性氣體（氪氣與氬氣），形成雪崩電離形式的等離子體，等離子體受激原子返回基態(tài)時(shí)輻射出254nm的紫外線，紫外線激發(fā)泡體內(nèi)壁的熒光發(fā)粉而發(fā)出可見光。高頻無極燈工作頻率為2.65MHz(低頻無極燈工作頻率為230KHz)第一節(jié)：拓邦無極燈光源的性能光源功率供應(yīng)商光效光通量顯色指數(shù)功率因素55W寶石55-60lm/W3000-3500lm70<Ra<800.9885W寶石55-69lm/W4600-5500lm75<Ra<800.98-0.99135W寶石60lm/W左右8000-8100lm75<Ra<800.98165W寶石55-60lm/W8200-9500lm60<Ra<700.98-0.99目前，國(guó)內(nèi)無極燈行業(yè)中高頻無極燈光效基本在60lm/W-70lm/W左右，在照明行業(yè)內(nèi)高頻無極燈發(fā)光光效處于中等偏上的位置。高頻無極燈從泡體進(jìn)行提高光效的措施，會(huì)造成光源的不穩(wěn)定，發(fā)生無法點(diǎn)亮的情況。并且，無極燈光源的點(diǎn)燈位置對(duì)光源參數(shù)的影響較大。下表為高頻無極燈與其他類型光源的對(duì)比：光源類型光效功率因素平均壽命冷啟動(dòng)時(shí)間熱啟動(dòng)時(shí)間顯色性頻閃無極燈700.92-0.9960000瞬時(shí)瞬時(shí)>80無節(jié)能燈25-550.33-0.9550001-3S1-3S50-80很明顯LED65-860.8550000-100000瞬時(shí)瞬時(shí)>80無白熾燈8-141500-1000瞬時(shí)瞬時(shí)>95不明顯鹵鎢燈12-2111000-2000瞬時(shí)瞬時(shí)>95不明顯高壓鈉燈70-1200.448000-140004-8min10-15min<40明顯高壓汞燈25-530.44-0.673500-60004-8min10-15min30-40明顯金鹵燈60-900.44-0.67100004-8min10-15min65明顯第二節(jié)無極燈的優(yōu)勢(shì)一、長(zhǎng)壽命無極燈最大的特點(diǎn)，是達(dá)到60000小時(shí)的超長(zhǎng)壽命，這是傳統(tǒng)光源無法實(shí)現(xiàn)的。而這一特點(diǎn)與無極燈的構(gòu)造及發(fā)光原理密切相關(guān)。傳統(tǒng)光源基本都需要使用電極，而電極的壽命成為了衡量光源壽命的標(biāo)準(zhǔn)。光源壽命長(zhǎng)，首先保證了連續(xù)性的使用效果；其次，減少相當(dāng)一部分的光源更換費(fèi)用和燈具維護(hù)人工費(fèi)用。二、高光效無極燈的光效目前能夠達(dá)到70lm/w，僅次于高壓鈉燈與金鹵燈，這是無極燈能夠廣泛適用的前提。高光效代表光源的發(fā)光能力的強(qiáng)弱，無極燈的光效較傳統(tǒng)白熾燈、節(jié)能燈、高壓汞燈等光源要高很多，在取代這些傳統(tǒng)光源時(shí)，可以采用較低功率的無極燈即可達(dá)到原有照明的效果，這里體現(xiàn)出了無極燈節(jié)能的價(jià)值。無極燈的光效較高壓鈉燈與金鹵燈低，在替換此類產(chǎn)品時(shí)，我們同時(shí)需要考慮到實(shí)際使用區(qū)域的照明標(biāo)準(zhǔn)要求及客戶照明需求，在滿足照明要求的前提下，為客戶提供最合適的光源功率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能價(jià)值。三、高顯色性和色溫可任意選擇無極燈顯色指數(shù)Ra一般在70-80左右，屬于顯色性佳的照明光源。色溫在2700-6500K范圍內(nèi)可任意選擇。好的照明環(huán)境，包括兩點(diǎn)：1、滿足區(qū)域內(nèi)照度值需求；2、反映物體真實(shí)色彩程度。單方面提高照度值或顯色指數(shù)，都不能實(shí)現(xiàn)改善照明環(huán)境的目的。除特定區(qū)域外，一般照明場(chǎng)所使用冷光白色的光源較多（色溫>5000K），而白光給人明亮、清晰的感覺，較暖光色（色溫<3000K）能提供更清晰的照明環(huán)境。無極燈色溫范圍寬，目的是為客戶提供更多的色溫選擇，因?yàn)樵谀承﹫?chǎng)所（餐廳、服飾店等）需要營(yíng)造溫暖、和諧的氛圍，暖光色光源更為適用。圖片表示兩種不同光源的實(shí)際照明效果：1、高壓鈉燈色溫低、顯色指數(shù)低2、無極燈色溫高、顯色指數(shù)高對(duì)比可以看出，冷白光色、高顯色性的光源，照明效果更清晰、更真實(shí)。在道路照明中，更有利于為駕駛員提供好的夜間行駛環(huán)境，減少交通事故率。四、高功率因素?zé)o極燈功率因素達(dá)0.98-0.99，無功功耗低，較高壓鈉燈、金鹵燈及汞燈功率因素高出許多。提倡節(jié)能環(huán)保，無極燈的節(jié)能在這一方面有卓越的體現(xiàn)。例如，150W高壓鈉燈與165W無極燈功耗對(duì)比：150W高壓鈉燈功率因素為0.44，點(diǎn)燈實(shí)際功耗為：P=150W÷0.44=340W165W無極燈功率因素為0.99，點(diǎn)燈實(shí)際功耗為：P=165W÷0.99=167W五、瞬時(shí)啟動(dòng)特性無極燈在任何時(shí)間內(nèi)可瞬時(shí)啟動(dòng)，這增強(qiáng)了燈具的實(shí)用性。高壓鈉燈和金鹵燈等傳統(tǒng)光源熱啟動(dòng)和冷啟動(dòng)均需一段時(shí)間才能完全點(diǎn)亮，這使得燈具的實(shí)用性存在了一定限制。例如：某場(chǎng)所使用高壓鈉燈提供照明，正常使用時(shí)照度值為300lx，某一時(shí)刻發(fā)生停電事故（停電30s）后，區(qū)域內(nèi)照度值變化如下圖：正常使用時(shí)照度值為300lx發(fā)生停電事故，所有燈具熄滅，照度值為0lx電力瞬時(shí)恢復(fù)后，照明燈具需10min左右才能恢復(fù)30015001020六、無頻閃無極燈工作頻率高（高頻2.65MHz、低頻230KHz），光源無閃爍現(xiàn)象，長(zhǎng)時(shí)間操作，人眼不會(huì)發(fā)生因頻閃造成的疲勞。宏源生產(chǎn)視頻中頻閃對(duì)比，明顯可以看出無極燈無頻閃的特性。第三章配光曲線配光曲線定義：光強(qiáng)分布指燈具的光通量在三維空間的分布情況。在空間各平面上，光強(qiáng)分布呈現(xiàn)一條曲線的形狀，這條曲線又被稱為配光曲線。配光曲線意義及表示方法：配光曲線是衡量照明燈具光學(xué)特性的重要指標(biāo)，是進(jìn)行照度計(jì)算和決定照明器具布置方案的重要依據(jù)。表示這條曲線的方法有極坐標(biāo)和線坐標(biāo)兩種方式。極坐標(biāo)表示方法線坐標(biāo)表示方法側(cè)面視圖方向頂部視圖方向90°平面270°平面0°平面180°平面一般照明燈具使用極坐標(biāo)表示光強(qiáng)分布，為了比較不同照明器的配光特性，一般設(shè)計(jì)手冊(cè)或產(chǎn)品樣本中給出的是相對(duì)配光曲線，即將光源化成1000lm光通量的假設(shè)光源來繪制光強(qiáng)分布曲線，當(dāng)實(shí)際光源不是1000lm時(shí)，可用下式換算：換算后θ方向上的光強(qiáng)值實(shí)際配用光源的光通量照明器在θ方向上的實(shí)際光強(qiáng)值第四章無極燈產(chǎn)品推廣中常見的問題解答提問：無極燈光效沒有高壓鈉燈高，如何體現(xiàn)節(jié)能？回答：1、無極燈功率因素（0.99）高于高壓鈉燈（0.44），無功功率損耗小，體現(xiàn)節(jié)能價(jià)值。這是針對(duì)國(guó)家節(jié)能降耗而言。2、提供合理照明優(yōu)化設(shè)計(jì)，在保證照明效果符合標(biāo)準(zhǔn)前提下，節(jié)約能耗，體現(xiàn)節(jié)能價(jià)值。這是針對(duì)客戶節(jié)能降耗而言。提問：道路照明中，道路無極燈的優(yōu)勢(shì)是什么？回答：1、傳統(tǒng)道路照明多采用高壓鈉燈，因鈉燈的色溫和顯色指數(shù)偏低，整體照明效果不佳。無極燈能夠提供明亮、真實(shí)的道路照明環(huán)境，提高了駕駛員夜間行駛時(shí)的視覺分辨能力，有效降低交通事故率。2、無極燈功率因素高，無功功率損耗小，體現(xiàn)節(jié)能價(jià)值。3、目前道路照明普遍存在“過照明”的情況，即道路照明高于國(guó)家道路照明標(biāo)準(zhǔn)需求，存在能源浪費(fèi)，通過合理照明設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)能耗節(jié)約。

提問：無極燈光效達(dá)70lm/w，是否代表整燈也符合該數(shù)值？回答：1、不僅是無極燈光源，目前行業(yè)內(nèi)對(duì)光效的定義，均是針對(duì)光源部分定義的。2