照明基础知识培训---光学部分

LED照明基础知识培训

光学部分

一、光的基础知识

1. 光的本质

光是一种波长位于可见光谱区的电磁波。（380nm----780nm）光波的能量用功率来表达及Watt

E=hc/λ

h 为普朗克常数，c 为光速，λ为波长

是蓝光能量大还

是红光能量大？

2. 光的颜色

a.色温CCT

当光源所发出的颜色与“黑体”在某一温度下辐射的颜色相同时，“黑体”的绝对温度就称为该光源的色温。

为什么不同色温都

叫白光？

人眼将2700K-20000K的颜色均感知为白光，色度坐标中的“普朗克曲线”

ANSI C78.3777-2008 只列出2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 4500K, 5700K 和6500K，称为“标称CCT”

b. 显色性

光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性

1. 任何物体的表面色都取决于物体表面对光线的选择性反射

2.表面颜色的体现取决于光谱中的光波波长

3.对于热辐射体(白炽灯), 由于辐射连续光谱,所以各种颜色都可以体现

4. 灯辐射的光谱中各种光谱的相对饱和度决定了物体表面色彩演绎的丰富程度,这就是灯的显色能力

当我们晚上买衣服时，常常发现

第二天穿的时候衣服的颜色和当

时卖的时候有偏差

节能灯光谱LED

光谱

白炽灯光谱

LED 和白炽灯属于连续性光谱

显色指数（Color Rendition Index, CRI）是CIE度量色彩还原能力的指标。

“一般CRI ”称为Ra 即R1-R8的平均值，选择颜色的数量限制了度量色彩还原

能力的作用。

目前该评价系统存在一定的问题。

C. 色容差（Color Tolerance Adjustment）

是表征光色电检测系统软件计算的X,Y值与标准光源之间差别。数值越小，准确度越高。单位SDCM

a.色容差实际指测量值偏离目标值得距离。

b.色容差的量化一般用椭圆来表示。

另外色度坐标与色温是一对多的关系

一个色温有多个XY值，

那怎么样的坐标能使人

舒适及看不出颜色的偏

差呢？

麦克亚当椭圆MacAdam

为了描述人眼颜色视觉的精确度以及区分相似颜色的优良度

该椭圆内的颜色表示

人眼感觉不出颜色太

多变化的范围

3步椭圆为人眼辨识度的临界点

3. 光的基本单位

a. 光通量luminous Flux

光源在单位时间内发出的被人眼感知光量称为光源光通量, 单位为流明lm 当发出波长为555nm绿色光的单色光源, 其辐射功率为1W时,则它所发出的光通量为683lm 。因为人眼对555nm波长的光最敏感，故理论上最大光效为683lm/w，因为能量在传达过程中必然有损失，如光效必然低于683.

另外根据Stokes定律，白光的终极效能极限为238lm/W

b. 发光强度luminous intensity

是指照相立体角内的光通量，单位：坎德拉cd或流明/球面度

c. 照度illuminance

指照射在指定面积上的光通量。单位是勒克斯lx 或lm/m²

d. 亮度luminance

以指定立体角内照射在指定面积上的光通量，单位是cd/m²它直接影响人眼的主观感觉

L= pE/2πp指物体表面的反射率

同一照度条件下，反射率越高，亮度越大

照明工程师关心光的强度及颜色

建筑师需在设计中规定光通量和色温对于仪器设计师，光强最重要

屏幕设计师最关心亮度