车灯光学入门基础

照明专业术语名称解释
2006-10-11 13:47:51 浏览量：1518
照明技术就如同其它任何技术和科学学科一样，有其专有之术语。

此些特殊用语及观念被用来定义灯及灯具之特性并将测量单位统一化。

以下为一些重要之照明用语。

光及辐射(Light and radiation)
光是指人眼可以感知为明亮之电磁辐射，也可以说是整个电磁辐射光谱中人眼可以看见之部份；这部份之波长分布在360到830 nm，只占已知之电磁辐射光谱中之非常微小之部份。

光通量(Luminous flux,Φ)单位为：流明(lumen, lm)
由一光源所发射并被人眼感知之所有辐射能称之为光通量。

光强度(luminous intensity, I )单位：坎德拉(candela, cd)
光源在某一方向立体角内之光通量大小。

一般而言，光源会向不同方向以不同之强度放射出其光通量。

在特定方向所放出之可见光辐射强度称为光强度。

照度(Illuminance, E)单位：勒克斯(Lux, lx)
照度是光通量与被照面之比值。

1 lux之照度为1 lumen之光通量均匀分布在面积为一平方米之区域。

辉度(Luminance, L)单位：坎德拉每平方米(cd/㎡)
一光源或一被照面之辉度指其单位表面在某一方向上的光强度密度，也可说是人眼所感知此光源或被照面之明亮程度。

重要之测光公式：
I , 光强度[cd] = 立体角内之光通量/ 立体角Ω[sr]
E , 照度[lx] = 落在某面积上之光通量[lm] / 此被照面面积[㎡]= 光强度[cd] / (距离[m] )2
L , 辉度[cd/㎡]= 光强度[cd] / 所见之被照面面积[㎡]
η发光效率[lm/W]= 所产生之光通量[lm] / 消耗电功率[W]
发光效率(Luminous efficacy, η)单位：流明每瓦[lm/W]
代表光源将所消耗之电能转换成光之效率
色温( Co1or Temperature )单位：绝对温度( Kelvin, K )
一个光源之色温被定义为与其具有相同光色之本身之绝对温度值，此温度可以在色度图上之普朗克轨迹上找到其对应点。

标准黑体之温度越高,其辐射出之光线光谱中蓝色成份越多,红色成份也就相对的越少。

以发出光色为暖白色之普通白热灯泡为例，其色温为2700K，而昼光色日光灯之色温为6000K。

光色(Light color)
一个灯的光色可以简单的以色温来表示。

光色主要可分成三大类：
暖色：<3300K 中间色：3300至5000K 昼光色：>5000K
即使光色相同，灯种间也可能因为其发出光线光谱组成不同而有很大的演色性表现差异。

演色性(Color rendering )
一般认为人造光源应让人眼正确地感知色彩，就如同在太阳光下看东西一样。

当然这需视应用之场合及目的而有不同之要求程度。

此准据即是光源之演色特性，称之为" </FONT></SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 10.5pt;
mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">平均演色性指数</SPAN><SPAN lang=EN-US style="mso-bidi-font-size: 10.5pt"><FONT face="Times New Roman">(general color rendering index, (Ra)"。

平均演色性指数为对象在某光源照射下显示之颜色与其在参照光源照射下之颜色两者之相对差异。

其数值之评定法为分别以参照光源及待测光源照在DIN6169所规定之八个色样上逐一作比较并量化其差异性；差异性越小，即代表待测光源之演色性越好，平均演色性指数Ra为100之光源可以让各种颜色呈现出如同被参照光源所照射之颜色。

Ra值越低，所呈现之颜色越失真。

灯具效率(Luminaire efficiency)
灯具效率(又称灯具光输出比)是用来评估灯具之能源效率的一项重要标准，其值是将装有光源的灯具所发出之光通量除以所装光源本身所发出光通量所得之商值。

不可见光(Invisible Ligh t)
相对于可见光，波长在360到830nm以外的电磁辐射称为不可见光。

波长小于360nm的电磁波最为一般人了解的是紫外线，其它还有x射线、r射线、宇宙线；大于780nm的电磁辐射则有红外线及无线电波等。

光谱(Spectrum)
光线依波长大小顺序之分布称为光谱。

每种光源都可以依其波长组成而在光谱图上显示出其光谱能量分布图(Power Spectrum Distribution) 。

太阳光及白炽灯泡之光谱能量分布为连续曲线，而一般放电灯为非连续曲线。

白炽灯泡(Incandescent lamp)
白炽灯泡为最早成熟的人工电光源，它是利用灯丝通电发热发光的原理发光。

一般而言，白炽灯泡的发光效率较低，寿命也较短，但使用上较方便。

气体放电灯(Gas discharge lamp)
此类光源之发光原理为其两电极间之气体受电子激发而发光。

又可分为低压气体放电灯，如日光灯及高压气体放电灯，如水银灯、高压钠气灯及复金属灯。

发光二极管(LED)
发光二极管为特殊材质制成之p-n二极管。

在顺向偏压下，电子在接合面流动时，会在再结合而消灭的过程中发光。

体积小、发光效率原不高，但近年来发展迅速，适用场合已推广到交通信号灯、指示灯，甚至也适用于一些特殊场合之照明用途。

照明的一些相关基础知识简单介绍
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360到830nm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。

光通量（光束）Φ (luminous flux )
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。

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1（1m），则照度为1（1x）。

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5000 1x，冬天晴天时地面照度约为2000 1x，晴朗的月夜地面照度约0.2 1x。

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。

光效（luminous efficacy of light source）
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）
色温（CT-color temperature）
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K（kelvim）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。

相关色温（CCT-correlated color temperature）
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。

显色指数（Ra-color rendering index）
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。

光强（luminous intensity ）
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）
平均寿命（average life）
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）
经济寿命（economic life）
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。

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。

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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