照明理論基礎(chǔ)

1、12定義定義光是電磁波光是電磁波可見光是波長為400700納米 的電磁波。波長大于700納米的電磁波是紅外線，微波和廣播無線電波。波長小于400納米的電磁波是紫外線，X射線和宇宙射線。波長與顏色波長與顏色光波的波長不同人眼感覺到的顏色不同。700納米的光是紅光，400納米的光是紫光。700400納米的光依次是紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七色光。3光射入人眼落到視網(wǎng)膜上，產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，刺激視神經(jīng)而形成視覺光射入人眼落到視網(wǎng)膜上，產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，刺激視神經(jīng)而形成視覺4視覺靈敏度視覺靈敏度人的眼睛對不同顏色光的視覺靈敏度不同，對光譜中心部位的黃綠色光最靈敏，對兩邊的紫光和紅光都不靈敏。人眼看不見紫外

2、線和紅外線。紫外線會傷害人的眼睛，紅外線只能刺激人的皮膚產(chǎn)生熱的感覺。5LUCALOX STANDBY6定義定義光通量（流光通量（流明明Lm）表示燈泡發(fā)光的多少，流明是光通量的單位。(發(fā)光愈多流明數(shù)愈大)照度（勒克斯照度（勒克斯Lux）表示工作面上被照明的程度，勒克斯是照度的單位。(1勒克斯等于1平方米得到1流明光時的照度。)單位面積內(nèi)的光通量 單位：lux(lx=lm/m2)例如例如：用一只發(fā)光為1750流明的100瓦白熾燈泡照明一個339平方米的房間，其平均照度為 1750 / 9194.4勒克斯7* * 日光日光 - - 陽光直射陽光直射(10(105 5lx), lx), 多云多云(1

3、0(104 4lx); 15X10lx); 15X108 8 cd/mcd/m2 2 ；色溫；色溫 6500 6500 K K* * 月光月光 - 0.1- 0.1lx; 10 lx; 10 -4 -4 cd/mcd/m2 2* * 道路道路 - - 主要道路主要道路: : 超出超出 20 20lxlx* * 辦公室辦公室 - 500-800- 500-800lxlx8lmluxcdcd/m2cd/m2定義定義光強(qiáng)光強(qiáng) 單位立體角內(nèi)的光通量 單位: cd亮度亮度 單位面積內(nèi)的光強(qiáng)，眼睛感受到的光強(qiáng)度9色溫色溫 就是光的顏色。黑體輻射溫度就是光的顏色。黑體輻射溫度, , 以開爾文表示（以開爾文表

4、示（K K）低色溫的是暖色，高色溫的是冷色低色溫的是暖色，高色溫的是冷色定義定義10定義定義色溫色溫CT一個物體被加熱到一定的溫度時開始發(fā)出暗紅色光，溫度再升高光的顏色變成黃白色、白色、蘭白色。我們把發(fā)出某顏色光時物體的溫度稱為該顏色的色溫。低色溫的光是暖色光，高色溫的光是冷色光。11顯色指數(shù)顯色指數(shù) 光源表現(xiàn)顏色的能力光源表現(xiàn)顏色的能力 0100 ; 0100 ; 白熾燈白熾燈 100 100定義定義顯色指數(shù)顯色指數(shù)CRI一只燈泡的顯色指數(shù)是彩色物體被該燈泡發(fā)出的光照明時彩色被顯現(xiàn)的真實(shí)程度。白熾燈泡和鹵鎢燈泡的顯色指數(shù)被定義為100，而高壓鈉燈的顯色指數(shù)為20，美標(biāo)金鹵燈的顯色指數(shù)為65。

5、下圖顯示用不同種類燈泡照明同樣物體時的彩色效果。1213基本定律基本定律 E= E=luxlux= I/ D= I/ D2 2 E=E=照度照度 I= I= 指向感興趣點(diǎn)的光強(qiáng)指向感興趣點(diǎn)的光強(qiáng) D=D=從光源到照射點(diǎn)的距離從光源到照射點(diǎn)的距離 反比定律表明照度與從光源到照射點(diǎn)的距離的平方成反比反比定律表明照度與從光源到照射點(diǎn)的距離的平方成反比。 14基本定律基本定律 E= E=luxlux point Apoint A= I= I* *coscos / D / D2 2 E=E=照度照度 I= I= 指向感興趣點(diǎn)的光強(qiáng)指向感興趣點(diǎn)的光強(qiáng) D=D=從光源到照射點(diǎn)的距離從光源到照射點(diǎn)的距離 余弦

6、定律表明在被照射面表面的照度與入射角的余弦成正比余弦定律表明在被照射面表面的照度與入射角的余弦成正比。 15照度計(jì)算照度計(jì)算此方法用于計(jì)算平均照度此方法用于計(jì)算平均照度 ( (光源光通量光源光通量)(CU)(MF)(CU)(MF) 照射區(qū)域面積照射區(qū)域面積平均照度平均照度= =適用于室內(nèi)，體育照明適用于室內(nèi)，體育照明利用系數(shù)：利用系數(shù)： 一般室內(nèi)取一般室內(nèi)取0.40.4，體育取，體育取0.30.31. 1. 燈具的照度分布燈具的照度分布2. 2. 燈具效率燈具效率3. 3. 燈具在照射區(qū)域的相對位置燈具在照射區(qū)域的相對位置4. 4. 被包圍區(qū)域中的反射光被包圍區(qū)域中的反射光維護(hù)系數(shù)維護(hù)系數(shù)MF

7、=(LLD)X(LDD)MF=(LLD)X(LDD)一般取一般取0.70.70.80.8舉例舉例 1：室內(nèi)照明，室內(nèi)照明，45米房間，使用米房間，使用336W隔柵燈隔柵燈9套套平均照度平均照度 光源總光通光源總光通CUMF/面積面積(250039)0.40.8451080 Lux結(jié)論：平均照度結(jié)論：平均照度1000Lux以上以上舉例舉例 2：體育館照明，體育館照明，2040米場地，米場地，使用使用POWRSPOT 1000W金鹵燈金鹵燈 60套套平均照度平均照度 光源總光通光源總光通CUMF/面積面積(10500060)0.30.820401890 Lux結(jié)論：平均水平照度結(jié)論：平均水平照度1

8、500Lux以上以上 垂直照度垂直照度1000Lux以上（視安裝位置）以上（視安裝位置）1617MHMH這個計(jì)算大多用在室外照明。這個計(jì)算大多用在室外照明。E E point Apoint A =lux =l =lux =l* * CosCos / D / D2 2E E point Apoint A =lux =l =lux =l* * Cos Cos3 3 / MH / MH2 2舉例舉例 ：泛光照明，泛光照明，60米高樓，安裝距離米高樓，安裝距離10米米使用一個使用一個ULTRASPOT 2000W，求樓頂照度，求樓頂照度查配光數(shù)據(jù)表，得知查配光數(shù)據(jù)表，得知L=6000180000100

9、01080000 cd點(diǎn)照度點(diǎn)照度LCos / D / D2 21080000(10/60)606048 Lux結(jié)論：單燈照明時樓頂照度結(jié)論：單燈照明時樓頂照度48Lux照度計(jì)算照度計(jì)算1819光度數(shù)據(jù)光度數(shù)據(jù)20光度光度NEMA NEMA - - 泛光燈具分類泛光燈具分類21光強(qiáng)分布曲線光強(qiáng)分布曲線 （配光角度）配光角度） 1/10 Imax 1/10 Imax ( (美美 IES); 1/2 ImaxIES); 1/2 Imax ( (歐歐 CIE) CIE) 22垂直平面垂直平面泛光照明泛光照明水平平面水平平面地面照明地面照明瞄準(zhǔn)主攝像機(jī)方向瞄準(zhǔn)主攝像機(jī)方向體育場照明，彩電轉(zhuǎn)播體育場照明

10、，彩電轉(zhuǎn)播照度的測量是最常見的照度計(jì)探頭23怎樣照亮一個房間？怎樣照亮一個房間？采用燈泡照明一個房間時，燈泡發(fā)出的一部分光直接照射到工作面上（直射光），燈泡發(fā)出的其余的光先照射到天花板、墻壁、家具或其他物體上經(jīng)過反射再照射到工作面上（二次光）。二次光往往扮演更重要的作用，例如在暗色天花板和墻壁的房間中工作面上得到的光要少許多。利用系數(shù)利用系數(shù) - 燈泡發(fā)出而到達(dá)工作面上的光的百分?jǐn)?shù)稱為利用系數(shù)，一般為3070。24燈具燈具燈泡安裝在燈具中，燈具的反射器、透鏡、格柵幫助配光，把燈泡發(fā)出的光投射到需要的地方。氣體放電燈燈具還包含鎮(zhèn)流器。鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器所有氣體放電燈都需要鎮(zhèn)流器。鎮(zhèn)流器的一端接入電源，

11、另一端接到燈泡。鎮(zhèn)流器有三個基本功能：1.把電源電壓轉(zhuǎn)變?yōu)闊襞菪枰碾妷骸?.提供放電需要的啟動高電壓。3.燈泡啟動后鎮(zhèn)流器把電流限制在規(guī)定值。怎樣照亮一個房間？怎樣照亮一個房間？2526燈泡內(nèi)的氣體放電形成后，氣體原子直接發(fā)光，或者發(fā)出紫外線激發(fā)熒光粉再發(fā)出可見光。氣體放電燈泡的效率遠(yuǎn)比白熾燈泡高，但是工作時需要鎮(zhèn)流器，因此安裝成本高。直管型熒光燈、緊湊型節(jié)能熒光燈屬于低強(qiáng)度氣體放電燈低強(qiáng)度氣體放電燈。高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈和低壓鈉燈屬于高強(qiáng)度高強(qiáng)度氣體放電燈氣體放電燈(HID)。陶瓷金鹵燈是HID的最新發(fā)展。光源光源電燈泡有千萬種，但是按發(fā)光原理劃分只有白熾燈泡和氣體放電燈泡兩種

12、電燈泡有千萬種，但是按發(fā)光原理劃分只有白熾燈泡和氣體放電燈泡兩種電流通過鎢絲將其加熱至白熾狀態(tài)而發(fā)光。白熾燈泡把大約6的電能轉(zhuǎn)變成光，其余94的電能轉(zhuǎn)變成熱而浪費(fèi)掉了。愛迪生發(fā)明燈泡時是炭絲燈泡，玻璃殼內(nèi)是真空?，F(xiàn)代白熾燈泡是鎢絲燈泡大部分玻璃殼內(nèi)充入惰性氣體。鹵鎢燈泡鹵鎢燈泡是白熾燈泡的最新發(fā)展，燈泡內(nèi)加入鹵素元素，壽命更長，效率更高。鹵鎢燈泡把1012的電能轉(zhuǎn)變成光。27282930白熾燈：鎢原子損失鹵素?zé)簦蝴u鎢循環(huán)，減少鎢原子損失3132最常用的直管熒光燈最常用的直管熒光燈直管，環(huán)管熒光燈電感鎮(zhèn)流器直管，環(huán)管熒光燈電感鎮(zhèn)流器 高性能電子鎮(zhèn)流器高性能電子鎮(zhèn)流器較之較之T10更節(jié)能更節(jié)能迅速

13、成為辦公室照明的首選迅速成為辦公室照明的首選高顯色指數(shù)高顯色指數(shù)超長壽命超長壽命極佳的流明維持率極佳的流明維持率最前沿的熒光燈技術(shù)最前沿的熒光燈技術(shù)高效且超細(xì)高效且超細(xì)受歡迎的家庭光源受歡迎的家庭光源應(yīng)用于吸頂燈具應(yīng)用于吸頂燈具直管熒光燈是工商業(yè)照明中使用最為廣泛的光源產(chǎn)品直管熒光燈是工商業(yè)照明中使用最為廣泛的光源產(chǎn)品。直管熒光燈的長壽，節(jié)能及光線柔和特性使其成為室內(nèi)光源首選。直管熒光燈的長壽，節(jié)能及光線柔和特性使其成為室內(nèi)光源首選。33343536374使用一年中的失效率使用一年中的失效率 - 0.98諧波失真為諧波失真為L級或總諧波失真級或總諧波失真 - 15%電磁干擾符合電磁干擾符合CI

14、SPR15等國際標(biāo)準(zhǔn)等國際標(biāo)準(zhǔn)具有燈管異常及外部輸入過流，過壓鎮(zhèn)具有燈管異常及外部輸入過流，過壓鎮(zhèn)流器自我保護(hù)功能流器自我保護(hù)功能熒光燈鎮(zhèn)流器3839404142434445464748光源的分類及特點(diǎn)光源的分類及特點(diǎn)電光源白熾燈氣體放電燈普通白熾燈鹵素?zé)?石英燈)熒光燈高強(qiáng)氣體放電燈壽命短，約1000小時；顯色好，指數(shù)為100；光色溫暖、舒適一般為球形光源；可以調(diào)光;發(fā)熱量大；立即啟動；一般無需變壓器；光通維持性差；光效低，10-20Lm/w 。 壽命稍長，約2000小時； 顯色好，指數(shù)為100； 光色溫暖、舒適 一般為點(diǎn)光源或杯狀； 光效稍高，15-25Lm/w; 立即啟動； 可以調(diào)光；

15、光通維持性稍好； 一般為低壓工作，需要變壓器。 壽命長，約10000小時； 顯色指數(shù)多樣，取決于熒光粉； 光色有多種選擇； 一般為線狀光源(緊湊型例外)； 光效高，70-90Lm/w; 光通維持性好； 不能立即啟動，需要鎮(zhèn)流器才能正常工作； 調(diào)光較困難，需要專用鎮(zhèn)流器； 價格稍高。壽命最長49高強(qiáng)氣體放電燈金屬鹵化物燈高壓鈉燈石英金鹵燈陶瓷金鹵燈壽命長，約1000小時；顯色好，指數(shù)為100；光色溫暖、舒適一般為球形光源；可以調(diào)光;發(fā)熱量大；立即啟動；一般無需變壓器；光通維持性差；光效低，10-20Lm/w 。 壽命稍長，約2000小時； 顯色好，指數(shù)為100； 光色溫暖、舒適 一般為點(diǎn)光源或杯狀； 光效稍高，15-25Lm/w; 立即啟動； 可以調(diào)光； 光通維持性稍好； 一般為低壓工作，需要變壓器。 壽命長，約10000小時； 顯色指數(shù)多樣，取決于熒光粉； 光色有多種選擇； 一般為線狀光源(緊湊型例外)； 光效高，70-90L