車(chē)燈光學(xué)入門(mén)基礎(chǔ)[分享借鑒]

1、照明專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)名稱(chēng)解釋2006-10-11 13:47:51 瀏覽量： 1518 照明技術(shù)就如同其它任何技術(shù)和科學(xué)學(xué)科一樣，有其專(zhuān)有之術(shù)語(yǔ)。此些特殊用語(yǔ)及觀念被用來(lái)定義燈及燈具之特性并將測(cè)量單位統(tǒng)一化。以下為一些重要之照明用語(yǔ)。光及輻射 (Light and radiation)光是指人眼可以感知為明亮之電磁輻射，也可以說(shuō)是整個(gè)電磁輻射光譜中人眼可以看見(jiàn)之部份；這部份之波長(zhǎng)分布在360到830 nm，只占已知之電磁輻射光譜中之非常微小之部份。光通量 (Luminous flux,)單位為：流明 (lumen, lm)由一光源所發(fā)射并被人眼感知之所有輻射能稱(chēng)之為光通量。光強(qiáng)度 (luminous

2、intensity, I )單位：坎德拉 (candela, cd)光源在某一方向立體角內(nèi)之光通量大小。一般而言，光源會(huì)向不同方向以不同之強(qiáng)度放射出其光通量。在特定方向所放出之可見(jiàn)光輻射強(qiáng)度稱(chēng)為光強(qiáng)度。照度 (Illuminance, E)單位：勒克斯 (Lux, lx)照度是光通量與被照面之比值。1 lux之照度為1 lumen之光通量均勻分布在面積為一平方米之區(qū)域。輝度 (Luminance, L)單位：坎德拉每平方米 (cd/)一光源或一被照面之輝度指其單位表面在某一方向上的光強(qiáng)度密度，也可說(shuō)是人眼所感知此光源或被照面之明亮程度。重要之測(cè)光公式：I , 光強(qiáng)度cd = 立體角內(nèi)之光通量

3、/ 立體角srE , 照度lx = 落在某面積上之光通量lm / 此被照面面積= 光強(qiáng)度cd / (距離m )2L , 輝度cd/= 光強(qiáng)度cd / 所見(jiàn)之被照面面積發(fā)光效率lm/W= 所產(chǎn)生之光通量lm / 消耗電功率W發(fā)光效率 (Luminous efficacy, )單位：流明每瓦lm/W代表光源將所消耗之電能轉(zhuǎn)換成光之效率色溫 ( Co1or Temperature )單位：絕對(duì)溫度 ( Kelvin, K )一個(gè)光源之色溫被定義為與其具有相同光色之本身之絕對(duì)溫度值，此溫度可以在色度圖上之普朗克軌跡上找到其對(duì)應(yīng)點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)黑體之溫度越高,其輻射出之光線光譜中藍(lán)色成份越多,紅色成份也就相對(duì)的

4、越少。以發(fā)出光色為暖白色之普通白熱燈泡為例，其色溫為2700K，而晝光色日光燈之色溫為6000K。光色 (Light color)一個(gè)燈的光色可以簡(jiǎn)單的以色溫來(lái)表示。光色主要可分成三大類(lèi)：暖色：5000K即使光色相同，燈種間也可能因?yàn)槠浒l(fā)出光線光譜組成不同而有很大的演色性表現(xiàn)差異。演色性 (Color rendering )一般認(rèn)為人造光源應(yīng)讓人眼正確地感知色彩，就如同在太陽(yáng)光下看東西一樣。當(dāng)然這需視應(yīng)用之場(chǎng)合及目的而有不同之要求程度。此準(zhǔn)據(jù)即是光源之演色特性，稱(chēng)之為 平均演色性指數(shù)(general color rendering index, (Ra)。平均演色性指數(shù)為對(duì)象在某光源照射下顯示

5、之顏色與其在參照光源照射下之顏色兩者之相對(duì)差異。其數(shù)值之評(píng)定法為分別以參照光源及待測(cè)光源照在DIN6169所規(guī)定之八個(gè)色樣上逐一作比較并量化其差異性；差異性越小，即代表待測(cè)光源之演色性越好，平均演色性指數(shù)Ra為100之光源可以讓各種顏色呈現(xiàn)出如同被參照光源所照射之顏色。Ra值越低，所呈現(xiàn)之顏色越失真。燈具效率 (Luminaire efficiency)燈具效率(又稱(chēng)燈具光輸出比)是用來(lái)評(píng)估燈具之能源效率的一項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn)，其值是將裝有光源的燈具所發(fā)出之光通量除以所裝光源本身所發(fā)出光通量所得之商值。 不可見(jiàn)光 (Invisible Light)相對(duì)于可見(jiàn)光，波長(zhǎng)在360到830nm以外的電磁輻射稱(chēng)

6、為不可見(jiàn)光。波長(zhǎng)小于360nm的電磁波最為一般人了解的是紫外線，其它還有x射線、r射線、宇宙線；大于780nm的電磁輻射則有紅外線及無(wú)線電波等。光譜 (Spectrum)光線依波長(zhǎng)大小順序之分布稱(chēng)為光譜。每種光源都可以依其波長(zhǎng)組成而在光譜圖上顯示出其光譜能量分布圖(Power Spectrum Distribution) 。太陽(yáng)光及白熾燈泡之光譜能量分布為連續(xù)曲線，而一般放電燈為非連續(xù)曲線。白熾燈泡 (Incandescent lamp)白熾燈泡為最早成熟的人工電光源，它是利用燈絲通電發(fā)熱發(fā)光的原理發(fā)光。一般而言，白熾燈泡的發(fā)光效率較低，壽命也較短，但使用上較方便。氣體放電燈 (Gas dis

7、charge lamp)此類(lèi)光源之發(fā)光原理為其兩電極間之氣體受電子激發(fā)而發(fā)光。又可分為低壓氣體放電燈，如日光燈及高壓氣體放電燈，如水銀燈、高壓鈉氣燈及復(fù)金屬燈。發(fā)光二極管 (LED)發(fā)光二極管為特殊材質(zhì)制成之p-n二極管。在順向偏壓下，電子在接合面流動(dòng)時(shí)，會(huì)在再結(jié)合而消滅的過(guò)程中發(fā)光。體積小、發(fā)光效率原不高，但近年來(lái)發(fā)展迅速，適用場(chǎng)合已推廣到交通信號(hào)燈、指示燈，甚至也適用于一些特殊場(chǎng)合之照明用途。照明的一些相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)單介紹 光（ light） 光的本質(zhì)是電磁波 ,是整個(gè)電磁波譜中極小范圍的一部分光是能量的一種形態(tài)； 光是電磁波輻射到人的眼睛，經(jīng)視覺(jué)神經(jīng)轉(zhuǎn)換為光線，即能被肉眼看見(jiàn)的那部份光譜

8、。這類(lèi)射線的波長(zhǎng)范圍在360到830nm之間，僅僅是電磁輻射光譜非常小的一部份。溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于50Hz工作時(shí)的溫度，從而產(chǎn)生更高色溫的白色色表和更好的顯色性。 光通量（光束） (luminous flux ) 光源發(fā)射并被人的眼睛接收的能量之和即為光通量。 一般情況下，同類(lèi)型的燈的功率越高，光通量也越大。 例如：一只 40W的普通白熾燈的光通量為350-470lm，而一只40W的普通直管形熒光燈的光通量為2800lm左右，為白熾燈的6-8倍。 照 度 (illuminance) 單位被照面上接收到的光通量稱(chēng)為照度。如果每平方米被照面上接收到的光通量為 1（1m），則照度為1（1x）。單位：勒克斯

9、（1x）。 1勒克斯（1x）相當(dāng)于被照面上光通量為1流明（1m）時(shí)的照度。夏季陽(yáng)光強(qiáng)烈的中午地面照度約5000 1x，冬天晴天時(shí)地面照度約為2000 1x，晴朗的月夜地面照度約0.2 1x。 亮 度 （ luminance） 光源在某一方向上的亮度是光源在該方向上的單位投影面積、單位立體角中發(fā)射的光通量。 如果我們把每一物體都視為光源的話，那么亮度就是描述光源光亮的程度，而照度正好是把每一物體都作為被照物體，用一塊木板來(lái)舉例說(shuō)明，當(dāng)一定光束照到木板時(shí)我們講木板有多少照度，然后木板將多少光束反射到人眼，就稱(chēng)為木板的多少亮度，那么有如下式子：亮度等于照度乘以反射率。 在同一房間同一位置一塊白布和一

10、塊黑布的照度是相同的，而亮度是不同的。 光 效 （luminous efficacy of light source） 光源所發(fā)出的總光通量與該光源所消耗的電功率（瓦）的比值，稱(chēng)為該光源的光效。 單位：流明 /瓦（lm/W） 色 溫 （CT-color temperature） 當(dāng)光源所發(fā)出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時(shí)，黑體的溫度就稱(chēng)為該光源的色溫，用絕對(duì)溫度 K（kelvim）表示。 黑體輻射理論是建立在熱輻射基礎(chǔ)上的，所以白熾燈一類(lèi)的熱輻射光源的光譜功率分布與黑體在可見(jiàn)區(qū)的光譜功率分布比較接近，都是連續(xù)光譜，用色溫的概念完全可以描述這類(lèi)光源的顏色特性。 相關(guān)色溫 （ CCT

11、-correlated color temperature）當(dāng)光源所發(fā)出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色接近時(shí)，黑體的溫度就稱(chēng)為該光源的相關(guān)色溫，單位為 K。 由于氣體放電光源一般為非連續(xù)光譜，與黑體輻射的連續(xù)光譜不能完全吻合，所以都采用相關(guān)色溫來(lái)近似描述其顏色特性。 色溫（或相關(guān)色溫）在 3300K以下的光源，顏色偏紅，給人一種溫暖的感覺(jué)。色溫超過(guò)5300K時(shí)，顏色偏蘭，給人一種清冷的感覺(jué)。通常氣溫較高的地區(qū)，人們多采用色溫高于4000K的光源，而氣溫較低的地區(qū)則多用4000K以下的光源。 顯色指數(shù) （ Ra-color rendering index） 太陽(yáng)光和白熾燈均輻射連續(xù)光譜，

12、在可見(jiàn)光的波長(zhǎng)（ 380nm-760nm）范圍內(nèi)，包含著紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫等各種色光。物體在太陽(yáng)光和白熾燈的照射下，顯示出它的真實(shí)顏色，但當(dāng)物體在非連續(xù)光譜的氣體放電燈的照射下，顏色就會(huì)有不同程度的失真。我們把光源對(duì)物體真實(shí)顏色的呈現(xiàn)程度稱(chēng)為光源的顯色性。 為了對(duì)光源的顯色性進(jìn)行定量的評(píng)價(jià)，引入顯色指數(shù)的概念。以標(biāo)準(zhǔn)光源為準(zhǔn)，將其顯色指數(shù)定為 100，其余光源的顯色指數(shù)均低于100。顯色指數(shù)用Ra表示，Ra值越大，光源的顯色性越好。 光 強(qiáng)（luminous intensity ） 光源在某一給定方向的單位立體角內(nèi)發(fā)射的光通量稱(chēng)為光源在該方向的發(fā)光強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱(chēng)光強(qiáng)。 單位：坎德拉（ cd） 平均壽命 （average life） 指一批燈燃點(diǎn)，當(dāng)其中有50%的燈損壞不亮?xí)r所燃點(diǎn)的小時(shí)數(shù)。 單位：小 時(shí)（ h） 經(jīng)濟(jì)壽命 （economic life） 在同時(shí)考慮燈泡的損壞以及光束輸出衰減的狀況下，其綜合光束輸出減至一特定比例的小時(shí)數(shù)。此比例用于室外的光源為百分之七十，用于室內(nèi)的光源如日光燈為百分之八十。 效 率 （efficiency）a.光源發(fā)光效率 是指一個(gè)光源所發(fā)出的光通量 與該光源