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照明设计基础知识——李军 780 nm什么是光?  电磁波  可见光  380 nm 光是特定频率区间的电磁辐射 人眼视觉特性眼睛是一个构造极其复杂的器官,它的正前方的一小部分是有弹性的透明组织,称为角膜,光线从这里进入眼内;其余部分为白色不透明组织,称为巩膜; 巩膜里面有一层虹膜,起着遮光作用;虹膜随不同种族有不同颜色,如黑色、蓝色、褐色等;在虹膜中间有一圆孔称为瞳孔;瞳孔的大小可通过虹膜的环状肌来调节,它可以控制进入眼睛内部的光通量,起着照相机中光圈的作用。眼球内层的视网膜由大量的感光细胞组成。当光线通过瞳孔、晶状体和玻璃状液体聚焦在视网膜上时,感光细胞受到光刺激而发生电化学过程, 其发出的生物电脉冲,经视神经传入大脑的视神经中枢形成视觉。视网膜上的感光细胞分为锥状细胞和杆状细胞两种。锥状细胞在正常光照条件下起作用,其既能分辨光线的强弱而形成明暗感觉,也能分辨光线的色彩,这被称为人眼的明视觉状态。杆状细胞灵敏度高,在微弱的光照环境下由它负责工作。但是,杆状细胞只有明暗的光感而无法分辨色彩,这就是为什么在夜晚微弱的光线下, 人只能看到物体黑白的影像而看不出物体颜色的原因;人眼的这种状态是暗视觉状态。人眼对不同波长的光线灵敏度不同。简单地说,可见光范围内不同波长的光,在人眼里会呈现不同的颜色;现在即使让它们辐射功率相同,人感觉这些彩色光也不一样亮。经测试人眼对黄绿光最敏感,在辐射功率相同条件下感到黄绿色光最亮,而蓝、紫色光和红光则感到很暗。眼球截面简图明视觉曲线&暗视觉曲线  暗视觉曲线<1 lux 明视觉曲线>20 lux 光源的基本评价参数之一光通量(流明输出):是基于人眼的明视觉曲线得来的。光的单位-流明( lumen)  流明:光通量的国际单位,表示光的量的单位。  是评价光源的主要性能参数之一。  例(参考光源样本)  ?一个 100W 白炽灯的光通量 1350 流明左右  ?一支 18W 三基色荧光灯的光通量 1350 流明左右  ?一个 20W 电子节能灯的光通量 1250 流明左右  ?一个 20W 陶瓷金卤灯的光通量 1700 流明左右  ?一个 400W 高压钠灯的光通量 50000 流明左右  380780 波长( nm) 流明是怎么来的?  视觉曲线-人眼的视觉灵敏度相对灵敏度发光强度(光强) 为了表示光源在空间各个方向上发出的光通量的不均匀性,而提出发光强度的概念。发光强度是光源发出光通量的空间角密度。发光强度的单位是 cd(坎德拉),在国际单位制( SI)中是一个基本单位。定义为:辐射频率为 540 × 10 12 HZ (波长是 555nm )的单色光源,在某方向上的辐射强度为 1/683 ( W/sr )时,则此方向上的发光强度是 1cd 。  空间中有一个点光源 P向四周发出光线,从 P向某个方向取立体角 dΩ,在此角内的光通量为 dФ V,则两者之比为此方向上的发光强度 I V , 即:  整个球面对球心所张的立体角为 4π。(光)亮度具有一定面积的广光源,其上各处的发光强度可能是不同的,向各个方向辐射的特性也是不一样的,为此引入光强面密度的概念。在发光体上取面积 dS,在与此面法线成θ角的方向上观视,这个方向上的亮度 LV 定义为:在此方向上的光强 I与面积 dS 在该方向上的投影 dS 之比。即:  dS’也就是人眼在这个方向上看到的 dS的大小。亮度的方米)。