照明基础知识:光通量、照度、光效、色温、显色指数

发布日期:2009-06-24

1、光(light

 

光的本质是电磁波,是整个电磁波谱中极小范围的一部分光是能量的一种形态;

 

光是电磁波辐射到人的眼睛,经视觉神经转换为光线,即能被肉眼看见的那部份光谱。这类射线的波长范围在360830nm之间,仅仅是电磁辐射光谱非常小的一部份。温度远远高于50Hz工作时的温度,从而产生更高色温的白色色表和更好的显色性。

 

2、光通量(光束)Φ(luminousflux)

 

光源发射并被人的眼睛接收的能量之和即为光通量。

 

一般情况下,同类型的灯的功率越高,光通量也越大。

 

例如:一只40W的普通白炽灯的光通量为350---470lm,而一只40W的普通直管形荧光灯的光通量为2800lm左右,为白炽灯的6--8倍。

 

3、照度(illuminance)

 

单位被照面上接收到的光通量称为照度。如果每平方米被照面上接收到的光通量为11m),则照度为11x)。单位:勒克斯(1x)。

 

1勒克斯(1x)相当于被照面上光通量为1流明(1m)时的照度。夏季阳光强烈的中午地面照度约50001x,冬天晴天时地面照度约为20001x,晴朗的月夜地面照度约0.21x

 

4、亮度(luminance

 

光源在某一方向上的亮度是光源在该方向上的单位投影面积、单位立体角中发射的光通量。

 

如果我们把每一物体都视为光源的话,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体都作为被照物体,用一块木板来举例说明,当一定光束照到木板时我们讲木板有多少照度,然后木板将多少光束反射到人眼,就称为木板的多少亮度,那么有如下式子:亮度等于照度乘以反射率。

 

在同一房间同一位置一块白布和一块黑布的照度是相同的,而亮度是不同的。

 

5、光效(luminousefficacyoflightsource

 

光源所发出的总光通量与该光源所消耗的电功率(瓦)的比值,称为该光源的光效。

 

单位:流明/瓦(lm/W

 

6、色温(CT-colortemperature

 

当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时,黑体的温度就称为该光源的色温,用绝对温度Kkelvim)表示。

 

黑体辐射理论是建立在热辐射基础上的,所以白炽灯一类的热辐射光源的光谱功率分布与黑体在可见区的光谱功率分布比较接近,都是连续光谱,用色温的概念完全可以描述这类光源的颜色特性。

 

7、相关色温(CCT-correlatedcolortemperature

 

当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色接近时,黑体的温度就称为该光源的相关色温,单位为K

 

由于气体放电光源一般为非连续光谱,与黑体辐射的连续光谱不能完全吻合,所以都采用相关色温来近似描述其颜色特性。

 

色温(或相关色温)在3300K以下的光源,颜色偏红,给人一种温暖的感觉。色温超过5300K时,颜色偏兰,给人一种清冷的感觉。通常气温较高的地区,人们多采用色温高于4000K的光源,而气温较低的地区则多用4000K以下的光源。

 

8、显色指数(Ra-colorrenderingindex

 

太阳光和白炽灯均辐射连续光谱,在可见光的波长(380nm-760nm)范围内,包含着红、橙、黄、绿、青、兰、紫等各种色光。物体在太阳光和白炽灯的照射下,显示出它的真实颜色,但当物体在非连续光谱的气体放电灯的照射下,颜色就会有不同程度的失真。我们把光源对物体真实颜色的呈现程度称为光源的显色性。

 

为了对光源的显色性进行定量的评价,引入显色指数的概念。以标准光源为准,将其显色指数定为100,其余光源的显色指数均低于100。显色指数用Ra表示,Ra值越大,光源的显色性越好。

 

9、光强(luminousintensity

 

光源在某一给定方向的单位立体角内发射的光通量称为光源在该方向的发光强度,简称光强。单位:坎德拉(cd

 

10、平均寿命(averagelife

 

指一批灯燃点,当其中有50%的灯损坏不亮时所燃点的小时数。

 

单位:小时(h

 

11、经济寿命(economiclife

 

在同时考虑灯泡的损坏以及光束输出衰减的状况下,其综合光束输出减至一特定比例的小时数。此比例用于室外的光源为百分之七十,用于室内的光源如日光灯为百分之八十。

 

12、效率(efficiency

 

a.光源发光效率

 

是指一个光源所发出的光通量φ与该光源所消耗的电功率P之比。

 

b.灯具效率

 

灯具效率是指在规定条件下测得的灯具所发射的光通量值与灯具内所有光源发出的光通量测定值之和的比值。

 

13、眩光(glare

 

视野内有亮度极高的物体过强烈的亮度对比,则可以造成视觉不舒适,称为眩光。眩光非为失能性眩光和不舒适性眩光,眩光是影响质量的重要因素。

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