照明基础知识

平均照度（指平均水平照度）计算法的公式的理解: （根 据此公式，可以估算灯具用量） E平均 = NΦηUK A
其中N为灯具数量，Φ为光源的光通量，η为灯具效率，U为利用 系数，K为维护系数 公式的分母部分就是照度定义中的面积，分子部分就是照度定义 中的光通量。照度就等于光通量除以面积。
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照明基础知识
制作人：照明工程事业部 宁效宽
讲师：
XXX部门
课程归口管理部门：
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学习目标
理解、掌握照明基本概念。
理解在照明中不同参数之间的关联及区别。 灵活运用这些概念、参数，提高业务水平。
材料中的概念的定义均引自： 《体育场馆照明设计及检验标准》JGJ 153-2007 《建筑照明设计规范》GB50034-2004
金卤灯
65-93
高压钠灯
42-52
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照明相关概念
照度均匀度 B
照度
A
C
均匀度梯度
照明
眩光 E D 亮度
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照度
表面上一点的照度是入射在包含该点的面元上的光通量 dΦ 除以该面元面积dA 所得之商，简单讲：单位面积上 的光通量。即：
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照明种类（针对场馆）
一般照明：不考虑特殊部位的照明，为照亮整个 场地而设置的照明。 应急照明：因正常照明的电源失效而启用的照明。 应急照明包括疏散照明、安全照明和备用照明。
疏散照明：用于确保疏散通道被有效地辨认和使用的 照明。 安全照明：用于确保处于潜在危险之中的人员安全的 照明。 备用照明：用于确保正常活动继续进行的照明。
对于均匀漫反射材料表面亮度的 简便公式：
ρE L = π
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眩光（针对场馆）
眩光：由于视野中的亮度分布或亮度范围的不适 宜，或存在极端的亮度对比，以致引起不舒适感 觉或降低观察细部及目标能力的视觉现象。 眩光指数(眩光值)：用于度量室外体育场或室内 体育馆和其他室外场地照明装置对人眼引起不舒 适感觉主观反应的心理物理量，用GR表示。
公式为：
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色温的定义及色温图
色温(度) colour temperature 当光源的色品与某一温度下 的黑体的色品相同时,该黑体的绝 对温度为此光源的色温。 色温用来表述一种照明呈现 多暖（红）或多冷（蓝）的感受或 感觉，单位为K。
光色越偏蓝，色温越高（越刺眼）； 偏红则色温越低。一天当中光的光色亦随 时间变化：日出后40分钟光色较黄，色温 3,000K；正午阳光雪白，上升至4,8005,800K，阴天正午时分则约6,500K；日 落前光色偏红，色温又降至纸2,200K。
照度
灯具用量的估算：
如一个篮球场地，照度要求在500lx（业余比赛的标准），灯具安装 高度为16米，使用灯具为NTC9250-J1000，请估算灯具用量。 根据公式：
E平均 =
NΦηUK A
公式演化后为：N=
E平均 ×A / ΦηUK
代入数值后 N=500×28×15/(90000×0.55×0.7×0.5)=12.12 故灯具用量为13个，由于场地对称，取数量14个。
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光
什么是光？
光的本质是一种能引起视觉的电磁波，同时也是一种 粒子（光子）。光可以在真空、空气、水等透明的物 质中传播。 光的速度：光在真空中的速度约为每秒30万公里（精 确点就是299 792 458m/s）。 人类肉眼所能看到的可见光只是整个电磁波谱的一部 分。电磁波之可见光谱范围大约为380～780nm。 光分为自然光和人造光。 光源分为冷光源和热光源。
在具有合理允许差的色适应状态下，被测光源照明CIE 试验色样 的心理物理色与参比光源照明同一色样的心理物理色符合程度的 度量。符号为Ri 。
一般显色指数 general colour rendering index
八个一组色试样的CIE1974 特殊显色指数的平均值，通称显色指 数。符号为Ra 。 光源种类 白炽灯、卤钨灯 Ra 100 光源种类 荧光灯 Ra 51-95
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显色指数
显色指数 colour rendering index
在具有合理允许差的色适应状态下，被测光源照明物体的心理物 理色与参比光源照明同一色样的心理物理色符合程度的度量。符 号为R 。
特殊显色指数 special colour rendering index
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亮度
单位投影面积上的发光强度，符号为L，单位为坎德拉 每平方米（cd/m2），简单讲：单位面积上的光强。 亮度是人对光的强度的感受。
在道路照明设计中，纳入亮度作为设计标准。
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照度与亮度的关系
根据上图可以看出，光照到物体后，经 物体表面反射，被人眼接受，人感受到的是 物体的亮度。故相同的照度，由于物体的反 射比不同，而亮度不同，人就会觉得有明暗 之分。物体反射光线的能力，称为反射比， 用ρ表示。
<1%
5 – 9%
25 – 30% 30 – 35%
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5
光通量
根据辐射对标准光度观察者的作用导出的光度量。可以 理解为光源在单位时间内发出的光的总和。 该量的符号为Φ ，单位为流明（lm ） 此处要注意单位的写法一定是小写，若大写就错了。
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光效（光源的发光效能）
衡量某一种光源是否节能的一个重要的参数。
定义：光源发出的光通量除以光源功率所得之商。单位 为lm/W 不同光源的光效：
白炽灯：10-18lm/W 荧光灯： 70-90lm/W 金卤灯： 80-110lm/W 钠灯： 90-140lm/W LED灯：15-50lm/W
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光源相关概念
光效 B
光通量
A
C
光强
光源
显色指数 E D 色温
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光源的技术发展
15世纪 19世纪 20世纪
HQI
光效 Im/W
LED
1
10 – 15
70 – 100 70 –Leabharlann Baidu190
目标 50 lm/W 20 – 30%
效能(rel.)
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照度
水平照度：水平面上的照度。场地表面上的水平照度用来确定眼睛在 视野范围内的适应状态，并用作凸显目标(运动员和物体)的视看背景。 垂直照度：垂直面上的照度。垂直照度包括主摄像机方向的垂直照度、 辅摄像机方向的垂直照度、四方向垂直照度。垂直照度用来模拟照射 在运动员面部和身体上的光，对摄像机、摄影机和视看者能提供最佳 辨认度，并影响照射目标的立体感。 初始照度：照明装置新装时在规定表面上的平均照度。 使用照度：照明装置在使用周期内，通过维护在规定表面上所要求维 持的平均照度。 照度均匀度：规定表面上的最小照度与最大照度之比及最小照度与平 均照度之比。均匀度用来控制比赛场地上照度水平的变化。 均匀度梯度：均匀度梯度用某一网格点与其八个相邻网格点的照度比 表示。均匀度梯度用来控制照度水平在网格点间的变化。
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光强（发光强度）
发光体在给定方向上的发光强度是该发光体在该方向的 立体单元dΩ 内传输的光通量dΦ 除以该立体角单元所得 之商，即单位立体角的光通量，该量的符号为I ，单位 为坎德拉（ cd ），1cd = 1lm / sr 。简单讲：单位立体 角内的光通量。
TV应急照明：因正常照明的电源失效，为确保比 赛活动和电视转播继续进行而启用的照明。
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深圳市海洋王照明科技股份有限公司
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