眩光知识汇总
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BY 光学小组. 2011-10-25
STEP4 如何避免眩光的产生
眩
光
STEP3
的
眩光的评价指标
基
本
知
STEP2
识
眩光的分类
STEP1 眩光的定义
眩光定义
指视野中由于不适宜亮度分 布，或在空间、时间上存在极 端的亮度对比，以致引起视觉 不舒适和降低物体可见度的视 觉条件。眩光是引起视觉疲劳 的重要原因之一 。
灯具的材料
可以利用它的化学性质来降低表面亮度，常用磨砂玻 璃、乳白玻璃、塑料等材料。
灯具的构造
可做遮光罩或格栅，并且有一定保护角，一般要求在 15—45度 之间才能有效地限制或消除眩光。
光源的数量
光源数量越多，则造成眩光的可能性也越大，所以光 源的数量应有一定的限制。
灯具的位置
灯具位置越高，则眩光的可能性越小。一般来讲，表 面亮度大或保护角小的灯具应挂得高一些。
眩光的原理 由户外强光在镜片和 其它表面上产生反射 所引起的。它对眼睛 具有一定的影响并造 成眼部不适，在驾驶 或户外运动时产生的 眩光有可能引起一定 的危险。
根据产生后果分类
A 不适型眩光
在亮度相差很大的环境中相互转 换时，就会感到不适。引起眼的一种 逃避动作而使视力下降。
B 光适应型 眩光
C 丧能型眩光
可以使用LED阵列以得到足够的光通量，然后利用背光板将LED发出的光均匀。 这样，本来是高亮度的LED点发光就被转换成背光板的面发光，由此可以做成 无眩光灯具。
新型面光源材料 现今一些科学家正在致力于研究一种新型的发光材料。这种材料利用通电等手段
激励后将可以均匀地发出可见光，而特别之处在于它能够被涂覆在物体的表面。如果 该材料可以得到实用化，我们将可以把它涂覆在天花板、墙壁、路面等等物体上，使 其均匀发光。这样的光源由于其大且均匀的发光面，所以是无眩光的。
式(1)为UGR值的计算公式。图1所示为UGR值 的计算模型。
表2给出UGR值与不舒适眩光程度。
UGR值与不舒适眩光程度对应关系
UGR
不舒适眩光程度
28
严重刺眼
25
刺眼
22
略感晃眼
19
不舒服
16
略感不舒服
13
有轻微感觉
级别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
道路照明类型
主干路及迎宾路、通 向政府机关和大型公 快速路 共建筑的主要道路、 次干道 支路 市中心或商业中心道
由灯或灯具过高的亮度 直接进入视野造成的。预防 直接眩光，其实就是限制视 野内灯或灯具的亮度。
图中眩光 角所示方向内 的光线是引起 直接眩光的主 要原因。
所以控制 直接眩光就是 控制此方向内 光线的强度， 也就是限制灯 具45°＜γ＜ 85°范围内的 亮度。
质量等级 眩光程度
适用场所举例
Ⅰ
无眩光感
c）假设车辆顶棚的挡光角度为20°：第一灯具总是位于20°依次计算500米以内同一 排灯具所产生的光幕亮度并累加，计算到某一个灯具所产生的光幕亮度小于累加光 幕亮度的20%时为止。
如何避免眩光的产生
避免眩光
灯
照
明
具
方
设
案
设
计
计
灯具设计
避免 眩光
灯具的材料 灯具的构造 灯具的数量
灯具的位置
灯具设计
道路照明
1）灯具的配光、间距和安装 2）亮度20000cd/m2以下的光 源， 应采用半透明漫反射（改善灯具 发光面，降低其亮度） 3）使用遮光灯罩，遮挡角与保 护角之和为90度 4）快速路和主干路必须采用截 光型、半截光型灯具，次干路和 支路宜采用半截光型灯具 5）立体交叉的道路照明（立交 桥），宜采用高杆照明 6）增设过渡照明（减少对比眩 光）
5
2
中心街道
10
4
商业街的拱廊和通道
10
4
相对阈值增量TI(%)
含义
新标准中的眩光限制是以阈 值增量（TI）来表征的，它是对 道路照明灯具TI产 6生5• L的v 失能眩光的 一个度量值。其0.实8• L际av 含义是指路 灯灯具射入司机眼睛中的直接光 束增加了前方路面上目标的可观 测的最小对比度，为了补偿这种 失能效应，在对比度上所需要的 百分比增量。
照明方案
体育馆照明
照明方案设计
居室照明
课室照明
避免眩光
道路照明
体育馆照明
1）合理的灯具安装位置 2）控制“禁忌位置” 3）正确选取眩光评测点 4）考虑镜面反射性 5）选用专业的体育照明灯具 6）正确设置观众席照明
居室照明
1）光源 光源的亮度、是否接近视
线、光源的表面积
2）灯具 材料、构造（保护角）、
失能眩光就
是在视野内使人 们的视觉功能有 所降低的眩光。 它是一种会降低 视觉对象的可见 度，但并不一定 产生不舒适感觉 的眩光。
过分的眩光 可能会引起失明，
即失明眩光
1
直接眩光——由视野中,特别是在靠近视线方向存在的发光 体所产生的眩光。
2
干扰眩光——当不在观看物体的方向存在着发光体时，由 该发光体引起的眩光 。
L2
P2
CGI——CIE眩光指数。 Ed ——眼睛处的直接垂直照度(1x)，来自眩光源。 Ei ——眼睛处的间接垂直照度(1x）， 来自背景。 L ——眩光源的亮度(cd／m )。
ω ——眩光源的大小(Sf)。
P ——G ｕth位置指数(位置因数)
质量等级 A（很高质量）
B（高质量） C（中等质量）
有特殊要求的高质量照明房间，如计算机房、制图 室等
Ⅱ 有轻微眩光 照明质量要求一般的房间，如办公室和候车室等
Ⅲ 有眩光感 照明质量要求不高的房间，如仓库、厨房等到
什么是UGR值？
各类房间的UGR限值
用途 工厂、发电站、监控室 办公场所：设计制图室 机场：控制塔 日常办公室 办公场所：VDT作业室 会议室 学校：教室 医院：病房 小卖部：销售区域 餐厅、宾馆：用餐区、宴会厅
路、大型枢纽等
亮度
平均亮度 Lav cd/㎡
均匀度 Lmin/Lav
1.5 0.4
1
0.2 0.3
0.35
0.35 0.3
广告标牌被照面的面积（㎡） 0.5 2 10 >10
最大允许亮度（cd/㎡） 1000 800 600 400
地点
Eh（平均值）（lx） Eh（最小值）（lx）
住宅区的公共场所
数量、位置方向
3）照明方式 隐藏光源或降低光源亮度、
调节室内环境高度、增加室 内各表面亮度
会场照明
1）无论白炽灯或荧光灯，都 应装上灯罩
2）尽量避开直接眩光区和光 幕反射区
3）会场灯具的安装位置 （应 处于讲师站在讲台时水平视 线以上的45度以外）
4）装修材料，采用反射率在 25%以下的，减少反射眩光。
人持续使用的室内区域
该表也可以看作是照明质量的分级。从A向E变化，亮度限制的要求逐 渐降低，眩光逐渐增加，照明的质量逐渐下降。A类照明质量非常好，C类 是中等质量，E类非常的差。
A
B
C
不舒适眩光 失能眩光 失明眩光
不舒适眩光
是指在视野内使 人们的眼睛感觉 不舒适的眩光， 但并不一定降低 视觉对象的可见 度。这种眩光也 称为心理眩光。
CIE眩光指数 (CGI)
单个眩光光源产生的眩光量Gi 多个眩光源产生的眩光量G 计算眩光指数 Gi＝10 lｇ（0.5×Ｇ）
眩光源所处 的背景亮度Lf
眩光源的亮 度Ls
不舒适眩光 的产生的因素
眩光源的表 观立体角w
眩光源离开 视线的仰角θ
对不舒适眩光的评价的表达式
CGI 8Lg21EEdd/E50i 0
对未来完全无眩光灯具的猜想
1980s
1970s
1990s
21st
发展趋势？
构思
根据亮度的定义，灯具在发出一 定的光通量时，发光表面越大，亮度 越小，从而造成眩光的可能性也越小。 所以在设想无眩光灯具时，主要的思 路就是得到均匀发光的面光源。
方案猜想
LED阵列+背光板 LED制作工艺不断发展，使得其在提高性能的同时成本不断地减小。我们
Leabharlann Baidu
3
反射眩光——由视野的反射所引起的眩光，特别是在靠近 视线方向看见反射像所产生的眩光 。
4 对比眩光——光环境中存在着过大的亮度对比形成的眩光
5 光幕反射
（1）光源表面或灯具反射的亮度 （2）光源的大小 （3）周围环境的背景亮度 （4）照明总均匀度
间接眩光
直接眩光
指由视野中的光泽表面反射 所产生的眩光。
新型LED 传统的LED是在p型n型材料夹层中间发光，光从侧面导出，由此导致发光面是
非常小的，所以传统LED具有非常高的亮度。而目前一些机构正在研究一种新型的 LED，该 LED将不是在两层材料的中间夹层发光，而是在材料的表面发光，这样其 发光面将可以做得很大。这样的方法不仅可以提高光效，而且在获得同样的光通量下， 亮度可以比传统的LED小若干个数量级，有助于设计无眩光灯具。
由于周边凌乱的眩光源所引起 眼视网膜像对比度下降，从而导致 大脑对像的解析困难的一种现象。
由黑暗环境走到阳光或强光下双 眼视觉下降的一种现象。主要原因 是由于强烈的眩光源在视网膜上形 成中央暗点，引起长时间视物不清。
不适型眩 光的评价 方法
亮度曲线法
ＶＣＰ法 眩光指数Glare Index（GI）
.
UGR限值 16 16 16 19 19 19 19 19 22 22
什么是UGR值？
UGR并不是评价某一 套灯具的不舒适眩光程度 的值，它是一个通过与产 生眩光有关的各种参数计 算得到的表征整个照明空 间的不舒适眩光程度的值。 UGR值是眩光指数的一种， 另外还有BGI(British Glare Index)、CGI(CIE Glare Index)等。UGR是 一种将各国建立的眩光评 价方法综合起来的更加实 用的指标。
计算
道路照明中，CIE采用相对阈值增
量来衡量失能眩光：
65 • Lv
TI
TI 65• Lv
0.8 •0.8• LLav av
其中, Lav是路面平均亮度度 0.05cd/㎡<Lav<5cd/㎡；
Lv是等效光幕亮度。
在计算阈值增量时，CIE做了如下偶的规定：
a）观察者位于距侧路缘1/4路宽处；
b）观察者位于计算路段前60米处；
D（质量差）
E（质量很差）
作业或活动的类型
非常精确的视觉作业
视觉要求高的作业，中等视觉要求的作 业，但需要注意力高度集中
视觉要求中等的作业，注意力集中程度中 等，工作者有时要走动
视觉要求和注意力集中程度的要求比较 低，而且工作者常在规定区域内走动
工作者要求限于室内某一工位，而是走来 走去，作业的视觉要求低，或不为同一群
STEP4 如何避免眩光的产生
眩
光
STEP3
的
眩光的评价指标
基
本
知
STEP2
识
眩光的分类
STEP1 眩光的定义
眩光定义
指视野中由于不适宜亮度分 布，或在空间、时间上存在极 端的亮度对比，以致引起视觉 不舒适和降低物体可见度的视 觉条件。眩光是引起视觉疲劳 的重要原因之一 。
灯具的材料
可以利用它的化学性质来降低表面亮度，常用磨砂玻 璃、乳白玻璃、塑料等材料。
灯具的构造
可做遮光罩或格栅，并且有一定保护角，一般要求在 15—45度 之间才能有效地限制或消除眩光。
光源的数量
光源数量越多，则造成眩光的可能性也越大，所以光 源的数量应有一定的限制。
灯具的位置
灯具位置越高，则眩光的可能性越小。一般来讲，表 面亮度大或保护角小的灯具应挂得高一些。
眩光的原理 由户外强光在镜片和 其它表面上产生反射 所引起的。它对眼睛 具有一定的影响并造 成眼部不适，在驾驶 或户外运动时产生的 眩光有可能引起一定 的危险。
根据产生后果分类
A 不适型眩光
在亮度相差很大的环境中相互转 换时，就会感到不适。引起眼的一种 逃避动作而使视力下降。
B 光适应型 眩光
C 丧能型眩光
可以使用LED阵列以得到足够的光通量，然后利用背光板将LED发出的光均匀。 这样，本来是高亮度的LED点发光就被转换成背光板的面发光，由此可以做成 无眩光灯具。
新型面光源材料 现今一些科学家正在致力于研究一种新型的发光材料。这种材料利用通电等手段
激励后将可以均匀地发出可见光，而特别之处在于它能够被涂覆在物体的表面。如果 该材料可以得到实用化，我们将可以把它涂覆在天花板、墙壁、路面等等物体上，使 其均匀发光。这样的光源由于其大且均匀的发光面，所以是无眩光的。
式(1)为UGR值的计算公式。图1所示为UGR值 的计算模型。
表2给出UGR值与不舒适眩光程度。
UGR值与不舒适眩光程度对应关系
UGR
不舒适眩光程度
28
严重刺眼
25
刺眼
22
略感晃眼
19
不舒服
16
略感不舒服
13
有轻微感觉
级别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
道路照明类型
主干路及迎宾路、通 向政府机关和大型公 快速路 共建筑的主要道路、 次干道 支路 市中心或商业中心道
由灯或灯具过高的亮度 直接进入视野造成的。预防 直接眩光，其实就是限制视 野内灯或灯具的亮度。
图中眩光 角所示方向内 的光线是引起 直接眩光的主 要原因。
所以控制 直接眩光就是 控制此方向内 光线的强度， 也就是限制灯 具45°＜γ＜ 85°范围内的 亮度。
质量等级 眩光程度
适用场所举例
Ⅰ
无眩光感
c）假设车辆顶棚的挡光角度为20°：第一灯具总是位于20°依次计算500米以内同一 排灯具所产生的光幕亮度并累加，计算到某一个灯具所产生的光幕亮度小于累加光 幕亮度的20%时为止。
如何避免眩光的产生
避免眩光
灯
照
明
具
方
设
案
设
计
计
灯具设计
避免 眩光
灯具的材料 灯具的构造 灯具的数量
灯具的位置
灯具设计
道路照明
1）灯具的配光、间距和安装 2）亮度20000cd/m2以下的光 源， 应采用半透明漫反射（改善灯具 发光面，降低其亮度） 3）使用遮光灯罩，遮挡角与保 护角之和为90度 4）快速路和主干路必须采用截 光型、半截光型灯具，次干路和 支路宜采用半截光型灯具 5）立体交叉的道路照明（立交 桥），宜采用高杆照明 6）增设过渡照明（减少对比眩 光）
5
2
中心街道
10
4
商业街的拱廊和通道
10
4
相对阈值增量TI(%)
含义
新标准中的眩光限制是以阈 值增量（TI）来表征的，它是对 道路照明灯具TI产 6生5• L的v 失能眩光的 一个度量值。其0.实8• L际av 含义是指路 灯灯具射入司机眼睛中的直接光 束增加了前方路面上目标的可观 测的最小对比度，为了补偿这种 失能效应，在对比度上所需要的 百分比增量。
照明方案
体育馆照明
照明方案设计
居室照明
课室照明
避免眩光
道路照明
体育馆照明
1）合理的灯具安装位置 2）控制“禁忌位置” 3）正确选取眩光评测点 4）考虑镜面反射性 5）选用专业的体育照明灯具 6）正确设置观众席照明
居室照明
1）光源 光源的亮度、是否接近视
线、光源的表面积
2）灯具 材料、构造（保护角）、
失能眩光就
是在视野内使人 们的视觉功能有 所降低的眩光。 它是一种会降低 视觉对象的可见 度，但并不一定 产生不舒适感觉 的眩光。
过分的眩光 可能会引起失明，
即失明眩光
1
直接眩光——由视野中,特别是在靠近视线方向存在的发光 体所产生的眩光。
2
干扰眩光——当不在观看物体的方向存在着发光体时，由 该发光体引起的眩光 。
L2
P2
CGI——CIE眩光指数。 Ed ——眼睛处的直接垂直照度(1x)，来自眩光源。 Ei ——眼睛处的间接垂直照度(1x）， 来自背景。 L ——眩光源的亮度(cd／m )。
ω ——眩光源的大小(Sf)。
P ——G ｕth位置指数(位置因数)
质量等级 A（很高质量）
B（高质量） C（中等质量）
有特殊要求的高质量照明房间，如计算机房、制图 室等
Ⅱ 有轻微眩光 照明质量要求一般的房间，如办公室和候车室等
Ⅲ 有眩光感 照明质量要求不高的房间，如仓库、厨房等到
什么是UGR值？
各类房间的UGR限值
用途 工厂、发电站、监控室 办公场所：设计制图室 机场：控制塔 日常办公室 办公场所：VDT作业室 会议室 学校：教室 医院：病房 小卖部：销售区域 餐厅、宾馆：用餐区、宴会厅
路、大型枢纽等
亮度
平均亮度 Lav cd/㎡
均匀度 Lmin/Lav
1.5 0.4
1
0.2 0.3
0.35
0.35 0.3
广告标牌被照面的面积（㎡） 0.5 2 10 >10
最大允许亮度（cd/㎡） 1000 800 600 400
地点
Eh（平均值）（lx） Eh（最小值）（lx）
住宅区的公共场所
数量、位置方向
3）照明方式 隐藏光源或降低光源亮度、
调节室内环境高度、增加室 内各表面亮度
会场照明
1）无论白炽灯或荧光灯，都 应装上灯罩
2）尽量避开直接眩光区和光 幕反射区
3）会场灯具的安装位置 （应 处于讲师站在讲台时水平视 线以上的45度以外）
4）装修材料，采用反射率在 25%以下的，减少反射眩光。
人持续使用的室内区域
该表也可以看作是照明质量的分级。从A向E变化，亮度限制的要求逐 渐降低，眩光逐渐增加，照明的质量逐渐下降。A类照明质量非常好，C类 是中等质量，E类非常的差。
A
B
C
不舒适眩光 失能眩光 失明眩光
不舒适眩光
是指在视野内使 人们的眼睛感觉 不舒适的眩光， 但并不一定降低 视觉对象的可见 度。这种眩光也 称为心理眩光。
CIE眩光指数 (CGI)
单个眩光光源产生的眩光量Gi 多个眩光源产生的眩光量G 计算眩光指数 Gi＝10 lｇ（0.5×Ｇ）
眩光源所处 的背景亮度Lf
眩光源的亮 度Ls
不舒适眩光 的产生的因素
眩光源的表 观立体角w
眩光源离开 视线的仰角θ
对不舒适眩光的评价的表达式
CGI 8Lg21EEdd/E50i 0
对未来完全无眩光灯具的猜想
1980s
1970s
1990s
21st
发展趋势？
构思
根据亮度的定义，灯具在发出一 定的光通量时，发光表面越大，亮度 越小，从而造成眩光的可能性也越小。 所以在设想无眩光灯具时，主要的思 路就是得到均匀发光的面光源。
方案猜想
LED阵列+背光板 LED制作工艺不断发展，使得其在提高性能的同时成本不断地减小。我们
Leabharlann Baidu
3
反射眩光——由视野的反射所引起的眩光，特别是在靠近 视线方向看见反射像所产生的眩光 。
4 对比眩光——光环境中存在着过大的亮度对比形成的眩光
5 光幕反射
（1）光源表面或灯具反射的亮度 （2）光源的大小 （3）周围环境的背景亮度 （4）照明总均匀度
间接眩光
直接眩光
指由视野中的光泽表面反射 所产生的眩光。
新型LED 传统的LED是在p型n型材料夹层中间发光，光从侧面导出，由此导致发光面是
非常小的，所以传统LED具有非常高的亮度。而目前一些机构正在研究一种新型的 LED，该 LED将不是在两层材料的中间夹层发光，而是在材料的表面发光，这样其 发光面将可以做得很大。这样的方法不仅可以提高光效，而且在获得同样的光通量下， 亮度可以比传统的LED小若干个数量级，有助于设计无眩光灯具。
由于周边凌乱的眩光源所引起 眼视网膜像对比度下降，从而导致 大脑对像的解析困难的一种现象。
由黑暗环境走到阳光或强光下双 眼视觉下降的一种现象。主要原因 是由于强烈的眩光源在视网膜上形 成中央暗点，引起长时间视物不清。
不适型眩 光的评价 方法
亮度曲线法
ＶＣＰ法 眩光指数Glare Index（GI）
.
UGR限值 16 16 16 19 19 19 19 19 22 22
什么是UGR值？
UGR并不是评价某一 套灯具的不舒适眩光程度 的值，它是一个通过与产 生眩光有关的各种参数计 算得到的表征整个照明空 间的不舒适眩光程度的值。 UGR值是眩光指数的一种， 另外还有BGI(British Glare Index)、CGI(CIE Glare Index)等。UGR是 一种将各国建立的眩光评 价方法综合起来的更加实 用的指标。
计算
道路照明中，CIE采用相对阈值增
量来衡量失能眩光：
65 • Lv
TI
TI 65• Lv
0.8 •0.8• LLav av
其中, Lav是路面平均亮度度 0.05cd/㎡<Lav<5cd/㎡；
Lv是等效光幕亮度。
在计算阈值增量时，CIE做了如下偶的规定：
a）观察者位于距侧路缘1/4路宽处；
b）观察者位于计算路段前60米处；
D（质量差）
E（质量很差）
作业或活动的类型
非常精确的视觉作业
视觉要求高的作业，中等视觉要求的作 业，但需要注意力高度集中
视觉要求中等的作业，注意力集中程度中 等，工作者有时要走动
视觉要求和注意力集中程度的要求比较 低，而且工作者常在规定区域内走动
工作者要求限于室内某一工位，而是走来 走去，作业的视觉要求低，或不为同一群