光度学单位的基础

常用光强的介绍: 探照灯:~106cd 一般功率的投光灯:几万---几十万cd 路灯(400W):~5000cd 矿灯:1200cd 烛光:1cd. LED(白光):XX-XXXmcd(毫cd)
从光源光通量Φ球光源亮度L: 对直线状光源,光通量Φ的荧光灯管: 光通量 Φ与灯管轴向光强Io的关系: Φ= ∫ I(θ)dω= ∫ ∫ Iosinθdθdφ 对直线状光源: Φ=πIo 举例:三基色32W灯管, Φ=3200lm, Io=1019cd. 灯管长1.2m,直径26mm, 平均灯管亮度L=32663cd/m2.
四个单位的图示:
光通量
光通量:看得见的 光通量 光辐射功率 单位:瓦 瓦
光通量的单位:流明 光通量的单位 流明(lm) 流明 眼睛视网膜上的视觉细胞
明视觉:锥体细胞 明视觉 锥体细胞 >3cd/m2. 暗视觉:杆体细胞 杆体细胞<0.003cd/m2. 暗视觉 杆体细胞
两种视觉细胞的光谱光视效率是不同的. 分别是光谱光视效率V(λ)和V’(λ)曲线 目前的光通量由V(λ)计算得到的
有多种照度的定义:
照度的计算 E=I/r2 举例: 10000cd的光强在10m远处的照度? E=10000/10X10=100lx.
眩光
视场中出现亮度远大于眼睛适应亮度水 平时眼睛的一种感觉.
不损失视觉功能,只有不舒适感的称不
舒适眩光.如室内吊挂的吊灯.
损失视觉功能(当然有不舒适感)的称失
能眩光.如看窗台时,窗外光线的影响.
光源发出的光通量/光源的输入功率 光源发出的光通量 光源的输入功率. 光源的输入功率
发光效能(luminous efficacy): 发光效能
系统(光源 电器 发出的光通量/系统的 系统 光源+电器 发出的光通量 系统的 光源 电器)发出的光通量 输入功率. 输入功率
常见光源的光效: 白炽灯 卤钨灯 荧光灯---卤磷酸钙 卤磷酸钙粉 卤磷酸钙 ---三基色粉 三基色粉 高压汞灯 高压钠灯 金卤灯 陶瓷金卤灯 LED(白)
书本镜面反射的干扰
书本的光幕反射例
眩光的评价: 眩光的评价 室内:不能有失能眩光,只有不舒适眩光,
有统一的眩光值UGR评价.
没有感觉-------可接受-------不能忍耐 30 10 19 ---22
室外:
一种两者兼顾的眩光评价指数GR: GR=27+24log(Lv/Lav 0.9) Lv:该方向的光幕亮度;Lav:该方向平均亮度. GR的值,有0---100, 感觉不到-------可接受------- 严重 小 <50 大
光度学的单位
普及内容
1
光度学
度量光的强弱(大小)和方向的一门科学. 基本单位: 光通量--------发光体的 发光体的 光通量 发光体 发光强度-----发光体的 发光强度 发光体的 发光体 亮度------发光体 亮度 发光体 反射体----受照体照明后的反 反射体 受照体照明后的反 射光 照度-----------受照体的 受照体的 照度 受照体
亮度定义的应用之三: 出光度M与亮度 亮度L 出光度 亮度 表面反射的光通量构成了出光度. 反射量的多少与反射率有关.出光度 出光度M: 出光度 M=ρE
出光度和亮度 出光度 亮度的计算(从照度算亮度) 亮度
发光体的亮度 亮度举例: 亮度 钨丝灯HID灯: ~106 cd/m2. 荧光灯:T12:3-4000 cd/m2. T8卤粉:>8000 cd/m2. 三基色粉:>10000 cd/m2. T5:16000 cd/m2. CFL:40000 cd/m2. 人眼适应的最好亮度:100 cd/m2. 人眼适应的最好亮度 白云:8000cd/m2. 道路:0.5-2.0 cd/m2.
明视觉,中间视觉和暗视觉 暗视觉说明 明视觉 暗视觉
1W功率555nm的黄绿光 黄绿光发出的光通量是: 黄绿光 683 lm. 说明: 黄绿光最敏感 对人的眼睛555nm的黄绿光最敏感 黄绿光最敏感. 对人的眼睛 其它颜色的 光线的敏感度 低于555nm的 低于 的 值. 曲线. 有V(λ)曲线 曲线
亮度(发光体)和出光度 (反光体)
亮度概念的引入:
亮度L的定义:
单位投影面积上发出的光强 L=I/S 单位：cd/m2.读作 每平方米坎特拉.
亮度定义应用之一: 两个发光体间的投影面积之比.
亮度定义的应用之二: 探照灯的出射光强I: 探照灯的出射光强 I=ρLS S:探照灯反射器的投影面积.
谢 谢
照度E 照度
被照面上单位面积S上接受的光通量 被照面上单位面积 上接受的光通量. 上接受的光通量 E= Φ/S 单位:勒克司(lx).即 1lx=1lm/1m2.
举例: 夏天的太阳下:80000-100000lx 满月下:2lx 办公室:500lx 车间一般照明:150-300lx 体育场(国际):垂直1200lx 居住小区最佳半柱面照度Esc:3~10lx
10-12lm/w 15-20lm/w 50-70lm/w 80—104lm/w 54lm/w 70-120lm/w 60-90lm/w 85-100lm/w 60-90lm/w
发光强度
一个电珠,光通量一样 光通量一样,但装于手电后效 光通量一样 果不同了. 还需要发光 强(cd): 单位立体角中的光通量 1cd(坎特拉) = 1lm/1sr 立体角ω: 包围空间一点的空 间角度:
相同的功率(W),不同的光源得到的光通量 (Φ)是不同的: 400W高压钠灯48000lm----120lm/w 400W高压汞灯21600lm-----54lm/w 400W金卤灯38000lm------95lm/w 发光效率就能说明这个问题. 发光效率就能说明这个问题
发光效率(luminous efficiency): 发光效率