建筑光學(xué)基本知識(shí)講稿

13-1基本光度單位及應(yīng)用13-2人眼的視覺(jué)特性13-3材料的光學(xué)性質(zhì)第十三章建筑光學(xué)基本知識(shí)光的性質(zhì)：可見(jiàn)光：波長(zhǎng)在380~760nm之間的電磁波輻射。不同波長(zhǎng)的光在視覺(jué)上形成不同的顏色。多色光：一般光源發(fā)出的光往往是由不同波長(zhǎng)的電磁波組成，這樣的光，稱(chēng)為多色光。單色光：波長(zhǎng)單一的光，稱(chēng)為單色光。13-1基本光度單位及應(yīng)用一、光通量二、發(fā)光強(qiáng)度三、照度四、亮度一、光通量：光通量：是按照國(guó)際約定的人眼視覺(jué)特性評(píng)價(jià)的輻射能通量（輻射功率）。用表示，單位：光瓦，流明（）。光譜光效應(yīng)函數(shù)V

：描述人眼對(duì)不同波長(zhǎng)單色光的視亮度感受性的差異。如圖13-1。明視覺(jué)光譜光效應(yīng)函數(shù)：將黃綠光=555nm的感覺(jué)量定為1，其余波長(zhǎng)光的感覺(jué)量都小于1，如圖中的實(shí)線；暗視覺(jué)光譜光效應(yīng)函數(shù)：以的藍(lán)綠光=510nm的感覺(jué)量定為1，如圖中虛線。光通量的計(jì)算公式：若為多色光，則光通量為各單色光的總和。即：波長(zhǎng)為的輻射通量單位換算：1光瓦等于輻射通量為1W，波長(zhǎng)的黃綠光所產(chǎn)生的光感覺(jué)量。光瓦單位太大，常用另一較小單位流明（）。1光瓦二、發(fā)光強(qiáng)度：發(fā)光強(qiáng)度：指光源所發(fā)出的光通量在空間的分布密度。不同光源發(fā)出的光通量在空間的分布往往不同。公式計(jì)算：當(dāng)點(diǎn)光源在某一方向上的無(wú)限小立體角內(nèi)發(fā)出的光通量為時(shí)，則該方向上的發(fā)光強(qiáng)度為發(fā)光強(qiáng)度的單位：坎德拉（Candela），符號(hào)。立體角的單位：球面度，符號(hào)。如圖13-2，在一半徑為的球心

O處放一光源，它向球表面ABCD所包圍面積S上發(fā)出F的光通量。面積S在球心形成的立體角為：則這一方向的發(fā)光強(qiáng)度為：三、照度：照度：表示被照面上的光通量密度。計(jì)算公式：設(shè)被照面無(wú)限小面積上所接受的光通量為，則該點(diǎn)處的照度為：當(dāng)光通量

均勻分布在被照面上時(shí)，則此時(shí)被照面的照度為：?jiǎn)挝唬豪湛怂顾?、亮度：物體在視線方向上的發(fā)光強(qiáng)度越大，投影面積越小，就感到它越亮，即亮度越大。亮度單位：熙提sb，太陽(yáng)亮度20萬(wàn)sb，藍(lán)天0.2~2.0sb，白熾燈燈絲亮度300~500sb。13-2人眼的視覺(jué)特性一、視覺(jué)二、亮度閾三、視野四、視力五、眩光一、視覺(jué)視覺(jué)：指人眼通過(guò)對(duì)光的感受由大腦中產(chǎn)生的感覺(jué)。視覺(jué)的形成過(guò)程：光源（太陽(yáng)或燈）發(fā)出光輻射；外界景物在光照射下產(chǎn)生顏色、明暗和形體的差異，相當(dāng)于形成二次光源；二次光源發(fā)出不同強(qiáng)度、顏色的信號(hào)進(jìn)入人眼瞳孔，借助眼球調(diào)節(jié)，在視網(wǎng)膜上成像；視網(wǎng)膜上接受的光刺激（即物象）變?yōu)槊}沖信號(hào)，經(jīng)視神經(jīng)傳給大腦，通過(guò)大腦的解釋、分析、判斷而產(chǎn)生視覺(jué)。二、短亮度罩閾亮度逮閾：指繭能夠魔引起梳視覺(jué)遭感覺(jué)械的亮宴度范酷圍的霉上、曾下限描值。楚物全體具青有一吧定亮區(qū)度是影在視攏網(wǎng)膜原上成懶像以溫引起雞視覺(jué)場(chǎng)感覺(jué)豈的基逐本條藝件。實(shí)驗(yàn)福表明周人眼碧能感襲覺(jué)到另物體嘆存在錫一個(gè)途最低烤亮度蜘閾抓；視搜覺(jué)可卻以忍奮受的焰亮度慌上限狐約為喚，蟲(chóng)超過(guò)穗這一袋數(shù)值早，視影網(wǎng)膜序就會(huì)招因輻到射過(guò)乎強(qiáng)而辣受到醉?yè)p傷虧。三、右視野視野：指畝當(dāng)頭估和眼德睛不開(kāi)動(dòng)時(shí)莫人取眼能枯察覺(jué)窩到的襲空間穩(wěn)范圍欺。視野劫范圍：屆單眼清視野君在垂范直方背向的君角度缸約切，水敞平方冬向約脈；常雙太眼視期野較晉小一壞些，躬約占?？傄暵?lián)野中發(fā)的錦范稿圍。歪視線破周?chē)鷾?zhǔn)內(nèi)物邪體能碑在視除網(wǎng)膜宣中心艱成像集，清低晰度旋最高塵，這康部分放叫“救中心喜視野付”；并目標(biāo)幟偏離禮中心臘視野博以外國(guó)觀看盾時(shí)，洲叫“燦周?chē)靡曇懊俊?；尿視線穩(wěn)周?chē)兑曋扔X(jué)環(huán)揚(yáng)境的歪清晰間度也懸較好梢。四、盟視力視力：指誼任憑蔬借叛視覺(jué)聞器官餃辨認(rèn)互目譽(yù)標(biāo)或郊細(xì)節(jié)瀉的敏劫銳程漢度。源在數(shù)救量上棋，視界覺(jué)敏廟銳度塊等于誼剛詢(xún)能分棍辨的濃視角池的倒粉數(shù)，忽即視角：物筑體大清?。ㄌ栈蚱湟?guī)中某禮細(xì)節(jié)扣的大格?。┫鼘?duì)眼填睛形報(bào)成的泊張角撿。如疏圖13移-9速。視角株計(jì)算買(mǎi)式陰較甩小時(shí)賊的近峰似式通常齡用“豈分”按表示沾視角菜大小螺：眼分窄辨細(xì)券節(jié)的盞能力惜主要醫(yī)是中漫心棉視焰野的秘功能畜。醫(yī)滅學(xué)上閉常用狡蘭道圈爾環(huán)火或“E情”型視短標(biāo)檢喜驗(yàn)人垮的智視敬力。紋如圖13公-1責(zé)0。視覺(jué)柏敏銳載度隨蕉背景艘亮度堡、亮賺度對(duì)催比、含細(xì)節(jié)泳呈現(xiàn)責(zé)時(shí)間蠅、眼圖睛的熱適應(yīng)關(guān)狀況拐等因羞素而屈變化爭(zhēng)。五、姿眩光眩光：指焦亮度只過(guò)高鉗或亮盆度對(duì)愧比浩過(guò)大斤的刺倦眼光待源。不同鐘位置餅的眩辯光對(duì)予視力霉影響庸程關(guān)度不洞同。擁如圖13汁-1閘1。眩光差源的息尺寸拉也影殼響刺田激量逮的大作小，斷尺寸旱大的輩就刺脅眼一樣些。直射潔眩光：直遠(yuǎn)接被派眼看獻(xiàn)到，鉆引起誘視覺(jué)標(biāo)功能甩損失撥的眩毅光；反射擱眩光：在馬一些踏光滑榴表面些上，稍也可瞇能看子到眩為光源哄的反旱射形絞象，沾同樣界能引悶起視誤覺(jué)功貿(mào)能的隊(duì)損失頸，稱(chēng)宴反射彼眩光唱。13煉-3材料興的光詢(xún)學(xué)性吳質(zhì)一、保定向情反射蛙和透篩射二、脂擴(kuò)散溉反射冬和透勁射（一嚼）均喝勻擴(kuò)站散材敗料（二挽）定倉(cāng)向擴(kuò)經(jīng)散材暈料光的貍反射午、吸棟收和蜜透射明。如座圖1情3-程13聯(lián)。據(jù)右能量季守恒烏，有蝴反射掘、吸疑收和忙透射綢光通兆量與飯入射證光通瞞量之愚比，袍分別池稱(chēng)為滔反光綠系數(shù)粥、吸瓦收系乏數(shù)窮和批透光更系數(shù)巧，冒即表1喚3-饑1，拜13愿-2拔列出爬了常跟用建碧筑材旨料的夫反光置系數(shù)霞和透素射系寸數(shù)，增供采漸光設(shè)頌計(jì)時(shí)俯參考毅使用藝。為作極好采拍光和園照明資設(shè)計(jì)尖，還襪需了閘解光帆通量刊經(jīng)介耕質(zhì)反年射和弟透射桑后分盆布上甲的變?nèi)趸?。根?jù)元光通矩量分議布變拆化的憶角度技不同世，反鈴光和擋透光蜓材料湖均可耐分為頂兩類(lèi)堅(jiān)：一什類(lèi)是嶺定向犯的；么一類(lèi)萬(wàn)是擴(kuò)徑散的鍵。紐奉光粒線經(jīng)晨定向棕類(lèi)材淡料的重反射析和透驅(qū)射后撈，光和分布賤的立喜體角零沒(méi)有謎變；雀而光登線經(jīng)猾擴(kuò)散逝類(lèi)材穩(wěn)料的墳反射嫌和透夜射后疤，入廳射光滔通量抓程度翠不同百的分泥散在億更大蜻立體沖角范污圍。一、爐定向責(zé)反射蹈和透什射定向桑反射：光找照射繪到表遣面很針光滑姓的不停透涼明秒材料介上，瞎出現(xiàn)級(jí)定向進(jìn)反射主。人脊眼通主過(guò)對(duì)爽光專(zhuān)的感怖受由善大腦隨中產(chǎn)揀生的桿感覺(jué)虎。至特廢點(diǎn)：飽（如盤(pán)圖）入水射角籍等于調(diào)反射咬角；糊濕入射蛙光線犁，右反短射光院線以怨及反滋射表查面的罰法線詳處于效同一河平面皺。嘴利用遠(yuǎn)這種昂特點(diǎn)咐將光廟滑表察面放勺在合芝適杏位置駕，可脹將光謙線反枕射到某所需蘋(píng)位置酸，斬或避諒免光異源在搬視線鍵中出購(gòu)現(xiàn)。aaa定向底透射：光夏照射智到透牲明材銜料上寸，出屋現(xiàn)定醬向透柔射。區(qū)若透然明材傳料兩蔽表面燦彼此滑平行粱，則舌透過(guò)決光線老的方云向和俊入射忌方向梅保持故不變爸，只魯在材補(bǔ)料內(nèi)艱產(chǎn)生味微小裂的折涉射；哲若等兩表語(yǔ)面不幼平性址，各繪處厚意薄不心均，桃因折壤射角微不同然透過(guò)吳的光瘦線就逆不平搭行。二、暫擴(kuò)散吧反射剛和透曠射半透撓明材館料使局入射饒光線不發(fā)生妖擴(kuò)散邁透削射；表面跨粗糙釣的不澆透明拖材料盾使入紐奉射光屑線發(fā)真生擴(kuò)姐散反蔬射。據(jù)對(duì)務(wù)光的猜擴(kuò)散萬(wàn)狀況象，可腫將材駕料分裁為均漆勻擴(kuò)拳散和伏定向慌擴(kuò)散辱兩類(lèi)湖。（一殼）均罪勻擴(kuò)竹散材徑料：均勻意擴(kuò)散希材料價(jià)將入腫射光橋線均阻勻地逮向普四面河八方潑反射蹲或透追射，咳從各森角度鋸看，掀其亮曾度完宰全相溜同，爹看不鬧見(jiàn)裙光源厚形象型。這貓類(lèi)材拼料的縮慧亮度慚和發(fā)陳光強(qiáng)若度分呆布如此圖13墊-1梢5。（二治）定鹿向擴(kuò)戰(zhàn)散材惑料：某些霞材料領(lǐng)同時(shí)詠具有軟定向醬和擴(kuò)睛散兩薪種性細(xì)質(zhì)?？衷谄淝《ㄏ蚓Х瓷涑椋ㄍ钙笊洌惴较驕\上具纏有最肢大的較亮度雅，而鉛在其斧它方債向也煮有一嗓定亮度度，銹如圖線亮度哨和發(fā)首光強(qiáng)禮度分惰布。這時(shí)頸在反帥射方管向可加看到五光源題的大蘋(píng)致形聾象，脫但輪刺廓不究似定悠向反歉射那卵樣清爪晰，蚊而在刪其它戚方向盯又類(lèi)載似擴(kuò)魚(yú)散材賞料具終有一錄定亮朽度，榮不象農(nóng)定向添反射壩材料眾那樣畝沒(méi)有倍亮度才。顏色顏色波長(zhǎng)nm紅640~750橙600~640黃550~600藍(lán)480~550綠450~480紫400~450顏色街分類(lèi)色調(diào)氣（色社相）客：?jiǎn)紊庠诨陌咨贡尘皟H上呈言現(xiàn)的囑顏色明度斑：顏色突相對(duì)嫌明暗嚼的特密性。棉亮度駛、反商射比彩度粱（飽由和度壘）：顏色毅的純齊潔性煮。白混色顏色浮混合三原笑色：賴(lài)紅（權(quán)70匙0nm您）、綠（奶54避6.仙1nm徒）、藍(lán)（默43裕5.靠8nm圖）混合宏規(guī)律跡：1、斑互補(bǔ)穗色，典黃+踐藍(lán)、貿(mào)紅+蒼青、歉綠+筆品紅濱=白辟或灰混合丸規(guī)律認(rèn)2、宗非互和補(bǔ)色