建筑電氣照明專業(yè)課件六

第二章視覺與顏色1、人眼與視覺2、視覺特性3、顏色4、顏色顯色第二章視覺與顏色1人眼與視覺一、人眼的構(gòu)造

1－透膜變圓2－視網(wǎng)膜3－鞏膜4－中央凹5－盲點6－視神經(jīng)7－睫狀體8－透膜變平9－虹膜張開10－瞳孔11－虹膜收縮12－角膜圖2-1眼睛的構(gòu)造1人眼與視覺二、人眼的視覺

錐狀細胞：錐狀神經(jīng)的功能是在晝間看物體，而且可看到顏色。柱狀細胞：柱狀神經(jīng)在黃昏下活躍，在夜視起作用，但不能感知顏色。視覺產(chǎn)生：在柱狀細胞和錐狀細胞里都含有一種感光物質(zhì)，當光線照到視網(wǎng)膜上時，感光物質(zhì)粉刷化學(xué)變化，刺激神經(jīng)細胞，最后由神經(jīng)傳到大腦，產(chǎn)生視覺。圖2-2視網(wǎng)膜一、視覺明視覺

亮度超過10cd/m2，錐狀細胞參與視覺工作，這種視覺狀態(tài)為明視覺。暗視覺

亮度在10-6~10-2cd/m2時，柱狀細胞參與視覺工作，這種視覺狀態(tài)為暗視覺。中介視覺亮度在10-2~10cd/m2時，柱狀細胞、錐狀細胞同時參與視覺工作，這種視覺狀態(tài)為中介視覺。2視覺特性555nm－錐狀細胞最大靈敏度波長507nm－柱狀細胞最大靈敏度波長V(λ)為明視覺的光譜光視效率曲線

V’(λ)為暗視覺的光譜光視效率曲線圖2-3CIE光度標準觀察者光譜光效率注：CIE為法文縮寫，國際照明委員會二、光譜靈敏度2視覺特性2視覺特性三、視覺閾限

能引起光感覺的最低限度的亮度稱為視覺的“絕對閾限”。對于在人眼中長時間出現(xiàn)的大目標，視覺閾限亮度為10-6cd/m2

視覺可以忍受的亮度上限為106cd/m2。絕對閾限的倒數(shù)稱為視覺的“絕對感受性”。人眼的絕對感受性是很大的。2視覺特性

視覺閾限的影響因素①與目標物大小有關(guān)

目標物大小用目標物對眼睛所張的角度表示，稱為視角。

當視角超過30o時，亮度閾限不再降低。

圖2-4亮度閾限與視角的關(guān)系2視覺特性②與目標物發(fā)出的顏色有關(guān)在相同視角下，對波長較長的光：紅、黃光，其亮度閾限就高；對波長較短的光：藍光，亮度閾限值要低些。在暗視覺條件下，光譜光效率向短波方向偏移。2視覺特性

③與觀察時間有關(guān)

不超過0.1s，而目標物較小，視角不超過1o，則目標物呈現(xiàn)時間越短，亮度閾限就越高；呈現(xiàn)時間越長，亮度閾限值就越低。作用時間超過0.2s時，視覺閾限就與時間無關(guān)了。四、視覺適應(yīng)明適應(yīng)：視覺系統(tǒng)適應(yīng)高于幾個cd/m2亮度變化過程及終極狀態(tài)。發(fā)生在由暗處到亮處，需幾十秒。2視覺特性圖2-5明適應(yīng)與暗適應(yīng)暗適應(yīng)：視覺系統(tǒng)適應(yīng)低于百分之幾cd/m2亮度變化過程及終極狀態(tài)。從亮處到黑處視覺閾限下降過程，所需過渡時間較長，30min。

2視覺特性圖2-5明適應(yīng)與暗適應(yīng)錐狀視覺適應(yīng)過程柱狀視覺適應(yīng)過程應(yīng)用在照明設(shè)計中，尤其是隧道的照明設(shè)計，應(yīng)考慮暗適應(yīng)因素，即在隧道入口的一段距離內(nèi)應(yīng)有過渡照明，也即隧道入口處亮度應(yīng)高些，然后逐漸降低亮度，使司機有個適應(yīng)過程。2視覺特性圖2-5明適應(yīng)與暗適應(yīng)錐狀視覺適應(yīng)過程柱狀視覺適應(yīng)過程五、視力

視力的定性含義是指眼睛辨認物體輪廓和細節(jié)的能力。視力定量含義是指人眼能夠區(qū)別兩個相鄰物體最小張角D的倒數(shù)。國際眼科學(xué)會于1909年規(guī)定用白底黑色蘭道爾環(huán)作為檢查視力的標準視環(huán)。2視覺特性圖2-6蘭道爾環(huán)D=1.5mm，α=1'，視力為1.0。D=1mm，α=40"，視力為1.5。四、對比靈敏度與可見度(一)亮度對比

目標亮度和背景亮度之差與背景亮度之比。2視覺特性(二)對比敏感度亮度差別閾限ΔLt：人眼剛剛能識別目標與背景的最小亮度差。閾限對比Ct：亮度差別閾限與背景亮度之比。對比敏感度Sc：閾限對比的倒數(shù)。2視覺特性(三)可見度－能見度人眼確定物體存在或形狀的難易程度。在室內(nèi)應(yīng)用時，以目標與背景的實際亮度對比C與閾限對比Ct來描述。在室外應(yīng)用時，以人眼恰可看到標準目標的距離定義。2視覺特性四、視野頭部不動時，眼睛能看見的范圍。在正常情況下，人兩眼的水平視場為180°，垂直視場為130°，水平面上方60°，水平面下方為70°。2視覺特性圖2-7人眼的正常視野中間白色部分為雙眼都看到部分。左右兩側(cè)陰影部分為左右兩眼分別看到。黑色部分為被眼眉、兩頰和鼻子遮擋部分。五、眩光由于三視野三中的三亮度三分布三或亮三度范三圍的三不適宜，三或存三在極三端的三對比三，以三致引三起人三眼的三不舒適感三覺或三者降三低觀三察細三部(或目三標)的能三力，三這種視覺三現(xiàn)象三稱為眩光。夜里三汽車三開著三大燈三，感三到刺三眼。三因為三晚上三，周三圍很三暗，三車燈三亮度三與周三圍背三景亮三度形三成大三的亮三度對三比。夏日三晴天三的太三空，三仰望三晴空三感到三刺眼三。冬三日陽三光下三的白三雪會三刺眼三。因三為視三野內(nèi)三出現(xiàn)三了太三亮的三發(fā)光三體。2視覺三特性（一三）眩光三的分三類①根據(jù)三其造三成的三后果三分類三：不舒三適眩三光產(chǎn)生三不舒三適感三覺，三但不三一定三降低三視覺三對象三的可見三度的三眩光三。失能三眩光降低三視覺三對象三的可三見度三，但三不一三定產(chǎn)三生不舒適三感覺三的眩三光。2視覺三特性②根據(jù)三其形三式分三類：直接三眩光由發(fā)三光體三的直三接照三射引三起的三。反射三眩光由反三射面三反射三發(fā)光三體發(fā)三出的三光而三形成三的眩三光。反射三眩光三：當反三射面三光澤三度較三高時三，能三把發(fā)三光體的像三清楚三地反三映出三來，三即由三發(fā)光三體的三像直三射引三起的三。光幕三反射三：當反三射面三反射三亮度三并不三高，三且不三清楚地反三映發(fā)三光體三的像三，然三而卻三使被三觀察三目標三的對三比度三降低，三減小三了能三見度三。黑三板發(fā)三生光三幕。2視覺三特性（二三）影三響眩三光的三因素①周圍三環(huán)境三較暗三時，三眼睛三的適三應(yīng)亮三度很低，三即使三是亮三度較三低的三光，三也會三有明三顯的三眩光。②光源三表面三或燈三具反三射面三的亮三度越三高，眩光三越明三顯。③光源三的大三小2視覺三特性一、三光譜三能量(功率)分布光源三的光三譜輻三射能三量(功率)按波三長的三分布稱為三光譜三能量(功率)分布三，以三光譜三能量三的任三意值來三表示三光譜三能量三分布三，稱三為相三對光三譜能三量分布。物體三的顏三色是三物體三對光三源的三光譜三輻射三有選擇性三地反三射或三透射三對人三眼所三產(chǎn)生三的感三覺。3顏色3顏色圖2-三8常用三照明三電光三源的三相對三光譜三功率三分布(a三)白熾三燈、三鹵鎢三燈(b三)熒光三燈(c三)熒光三高壓三汞燈(d三)高壓三鈉燈3顏色圖2-三8常用三照明三電光三源的三相對三光譜三功率三分布(e三)鈉鉈三銦燈(f三)管形三鏑燈(g三)管形三氙燈三、日三光二、三顏色三視覺人的三視覺三器官三不但三能反三映光三的強三度－亮度感覺，還三能反三映光三的波三長特三性－顏色三感覺。(一)顏色三對比相鄰三的不三同顏三色，三在觀三看時三存在三著相三互影響，三這種三現(xiàn)象三稱為顏色三對比。例如三：在三一塊三黃色三背景三上放三張白三紙，三用眼三睛注三視白紙三中心三幾分三鐘，三白紙三會出三現(xiàn)藍三色。三黃色三和藍三色為三互補色三，即三每種三顏色三都在三其周三圍誘三導(dǎo)出三一種三確定三的顏色，三這種三顏色三稱為三被誘三導(dǎo)色(原來三誘導(dǎo)三顏色三的互三補色三或相似三顏色)。3顏色(二)顏色三適應(yīng)人眼三在顏三色刺三激下三所造三成的三顏色三視覺三變化，三稱為顏色三視覺。如：三先在三日光三下看三物體三的顏三色，三然后三突然三改在三室內(nèi)白三熾燈三先看三物體三的顏三色，三開始三時，三室內(nèi)三照明三看起三來帶有三白熾三燈的三黃色三，物三體的三顏色三也帶三有一三些黃三色，三幾分鐘三后，三視覺三適應(yīng)三了白三熾燈三光的三顏色三，室三內(nèi)照三明趨三向變白三，物三體的三顏色三趨向三恢復(fù)三到日三光下三的原三來的三顏色三。如：三在暗三色背三景上三照射三一小三塊黃三光，三當眼三睛先三看過強三烈紅三光之三后，三再看三這黃三光，三此時三呈現(xiàn)三綠色三，經(jīng)三過一段三時間三，眼三睛會三從紅三光的三適應(yīng)三中逐三漸恢三復(fù)，三綠色三漸淡，三幾分三鐘后三又成三為原三理的三黃色三。3顏色圖2-三9顏色三適應(yīng)3顏色(三)彩色三對人三的生三理、三心理三作用生理三方面藍、三紫色三最易三引起三疲勞三，紅三、橙三色次三之，黃綠三、藍三綠、三淡青三等顏三色最三小。三設(shè)備三外殼三顏色宜采三用黃三綠、三藍綠三等顏三色眼睛三對黃三色較三為敏三感，三常用三黃與三黑與三藍相間的三色彩三作為三危險三部位三的警三告色三標。心理三方面紅、三橙、三黃等三顏色三有種三溫暖三的感三覺－三暖色青、三藍、三紫等三顏色三有冷三、涼三的感三覺－三冷色3顏色一、三光源三的顏三色(一)光源三的色三表與三色溫①光源三的色三表指三的是三人眼三觀看三光源三所發(fā)三出光的顏三色(燈光三的表三觀顏三色)。②常用色溫來定三量描三述光三源色三表。當一三個光三源的三顏色三與黑三體(完全三輻射三體)在某一三溫度三時發(fā)三出的三光色三相同三時，三黑體三的溫三度就稱為三該光三源的色溫。符號Tc，單三位為三開爾三文(K三)。4顏色三顯色4顏色三顯色黑體在任三何溫三度下三某物三體能三把投三射到三它表三面的三任何波三長的三能量三全部三吸收三，該三物體三稱之三為黑體三。80三0～90三0K溫度三下，三黑體三輻射三呈紅三色30三00三K呈黃三白色50三00三K左右三呈白三色80三00～10三00三0K呈淡三藍色4顏色三顯色熱輻三射光三源的三光色光譜三能量三分布三與黑三體的三光譜三能量三分布三近似三，色溫三與白三熾體三的實三際溫三度有三一定三的內(nèi)三在聯(lián)三系。白熾三燈泡三的色三溫為28三78三K燈絲三的真三實溫三度為28三00三K熱輻三射光三源以三外的三其他三光源三的光三色光譜三功率三分布三形式三與黑三體輻三射有三一定三的差距，用黑體三在某三一溫三度輻三射最三接近三的顏三色來三近似地三確定三這類三光源三的色三溫，三因此三稱作相關(guān)三色溫。符號Tc三p紅色三光的三色溫三低藍色三光的三色溫三高4顏色三顯色4顏色三顯色各種三光源三的色三溫(二)光源三的顯三色性照明三光源三顯現(xiàn)三被照三物體三顏色三的性三能稱三為顯色性三。標準三光源CI三E規(guī)定三了四三種，三常以三標準三光源A作為三低色溫光三源的三參照三標準三。標準三光源A：溫三度約三為28三56三K的完三全輻三射體(黑體)發(fā)出三的光三，現(xiàn)三實的三標準三光源A是色三溫為28三56三K的充三氣鎢三絲燈三泡。4顏色三顯色顯色三指數(shù)定量三表征三光源三顯色三的優(yōu)三劣。用被三測光三源下三物體三的顏三色與三參照三光源下物三體的三顏色三相符三程度三來衡三量。一般三顯色三指數(shù)Ra特殊三顯色三指數(shù)Ri顯色三指數(shù)三等級Ra三=1三00三~8三0,顯色三性優(yōu)三良Ra三=7三9~三50三,顯色三性一三般Ra三<5三0,顯色三性較三差4顏色三顯色4顏色三顯色二、三物體三的顏三色物體三表面三的顏三色是它三對照三射光三線中三某一三種波長三的光三反射(或透三射)，比三其他三波長三的光三要強得多三，反三射(或透三射)得最三強的三波長三