关于光源的各种概念

直观鉴别节能灯光效高低的简便方法

一、概述

节能灯光效高低，是其技术参数中主要的一项。特别是节能灯有效视觉光效的高低，更是节能灯技术品质优劣的决定性因素之一。现阶段的节能灯，不同产品之间的技术性能与品质差异很大，特别是其有效视觉光效高低差异较大。正确鉴别节能灯有效视觉光效高低，对于科学推广应用节能灯，具有重要的现实意义。

二、需科学理解的几个物理概念

（一）、光效

光效：即光源每W电功率产生发出的光能量（俗称光通量），单位：流明/瓦特（Lm/w）。光源每W电功率产生的光通量越多，光效越高，亮度越高，节约电能越多。

（二）、光通量

电光源产生发出的光能量，称为光通量，单位为流明（Lm）。在某固定的空间内，电光源产生的光通量越充足，人对周围环境的视觉感觉越明亮。

（三）、光效与光通量区别

光效与光通量，是两个不同的物理概念。但是，往往产生混淆。

光效：是表征电光源，将电能转化成光能量效率高低的一个物理量。

光通量：表征是电光源，按照既定的光效和电功率，产生发出的光能量的总和。

在实际照明应用设计中，鉴别比较电光源技术性能优劣的时，具有现实直观物理意义的概念应该是：光效。

（四）、光谱能量分布与可见光比例

光源产生的光通量中，包含可见光和不可见光。可见光比例高与低，是由光谱能量分布比例决定的。绿色光源的光通量中，光谱能量分布比例是接近于太阳光的，可见光比例高。

只有可见光比例高，有效视觉光效才能高。绿色光源的总光通量中，可见光比例应是传统光源的3.5--8倍以上。

可见光比例越高，有效视觉光效越高，有效视觉照度就越高，表明电光源技术性能越先进。（五）、有效视觉光效

光效：是描述光源技术性能优劣的物理概念。但是在实际照明应用设计中，具有现实直观物理意义的概念应该是：有效视觉光效。

技术理由：

1、光源产生发出的光通量中，包括可见光、不可见光两部分。可见光是人的眼睛能够感觉到的光，是我们应用于照明所需要的光通量。不可见光，人的眼睛感觉不到。

2、光源的技术性能不同，光谱能量分布比例不同。产生发出的光通量中，可见光、不可见光两部分的比例是不一样的，并且差异较大。

3、光源的有用性是照明，照明是为人的眼睛服务的。人的眼睛感觉到光通量，才是真正有积极意义的物理量。

4、现阶段，用于测量光通量的仪表，如照度计等，其实质就是一个光伏电池。工作原理是将光通量，按照一定的光电函数关系转换成电流值。再按照一定的电流数显函数关系，直观地显示出与光通量对应变化的数字。

这中光伏电池式的测量光通量的仪表，不能区分可见光、不可见光。只是将接受到的可见光、不可见光，一并显示为一个对应的数字。

5、现阶段，人们已经形成的测量比较准则，认为测量到的数值越大，光源越亮。实质上这里存

在着一个技术概念上的误区。

6、如果用光效这个物理概念，和现阶段普通的测量光通量的仪表，来描述不同种类光源的光效高低。就必然会出现这样一种反差现象。即：光效（测量到的数值）高的光源，人眼睛感觉到的有效视觉亮度和有效视觉照度，并不高；相反，光效（测量到的数值）低的光源，人眼睛感觉到的有效视觉亮度和有效视觉照度，反而高。

例如：用同一只测量光通量的仪表，分别去测量高压汞灯和节能灯。这种测量数值与视觉的反差非常显著。用同一只测量光通量的仪表，分别去测量T8日光灯和节能灯。这种测量数值与视觉的反差，也是十分明显。

7、光源用于照明时，可见光才是所需要的光通量。因此，光源所含可见光的多少，是光源有效视觉光效高低的决定因素。我们应该鉴别比较的，也应该是光源所含可见光比例的高低。

8、为鉴别比较光源所含可见光的比例高低，现在引入有效视觉光效这个物理概念。有效视觉光效：表征的是光源产生发生的光通量中，单位光通量中可见光比例的高低。在光通量一定时，可见光比例越高，有效视觉光效越高，实际有效视觉照度越高，光源技术性能越先进。

（六）、功率替代比例

光效与有效视觉光效，这两个物理概念比较抽象，实际使用需借助于测量仪表和复杂的科学计算。并且在完成了测量和有关计算后，仍没有一个直观的物理概念。

在现实照明节电改造工程设计中，需要一种科学直观，具有可操作性强的鉴别比较光源有效视觉光效高低的物理概念和方法。为此，引入功率替代比例这一物理概念。

功率替代比例：是用来直观鉴别比较不同种类的光源，有效视觉光效高低的物理概念和方法。

引入功率替代比例这一物理概念的科学性、可行性分析：

1、功率替代比例这一物理概念，是以人们已经应用多年的传统电光源，如高压汞灯、T8日光灯等作为标准，来鉴别比较某一种新光源，如节能灯的技术性能和技术品质优劣的物理概念和方法。

2、传统电光源，如高压汞灯、T8日光灯。已经广泛应用多年，人们已经非常习惯和了解。日常工作中，在评价某种新光源时，已经就会自然地以传统电光源，如高压汞灯、T8日光灯作为标准，来鉴别比较。

3、新光源，如节能灯问世以来。其技术应用定位，就是直接替代传统电光源，如高压汞灯、T8日光灯。

4、在用新光源，如节能灯。直接替代传统电光源，如高压汞灯、T8日光灯。人们需要鉴别比较的技术指标，就是照明效果和节省多少电能。即：在有效视觉照度相同或有提高的前提下，电功率节省多少倍，即：功率替代比例。

5、功率替代比例，这一鉴别比较方法。看似粗略，但是非常准确。因为它准确地把握住了两个实用要素：

（1）、有效视觉照度值。即：作业台面实际照明效果。

（2）、节电效果。即：在作业台面实际照明效果相同的前提下，节省多少电功率。

6、功率替代比例，这一鉴别比较方法。看似简单，但是非常实用。不需要借助于复杂的仪表，不需要复杂的科学工程计算。只需人的眼睛直观鉴别比较即可。

7、功率替代比例，这一鉴别比较方法。看起来没有什么技术含量，但是非常具有实际的物理意义。因为，光源的有用性是照明，照明是为人的眼睛服务的。人的眼睛感觉到光通量，才是真正有积极意义的物理量。

8、人的眼睛对可见光的敏感性，看似不准确，而实际上非常精确。特别是长期在作业台面上工作的人，对于作业台面有效视觉照度的微小变化，都会有察觉。

（七）、亮度与照度的关联与不同

在科学理解了光效与有效视觉光效、光通量等物理概念后。应该科学理解亮度与照度这两个物理量。亮度与照度，是两个既关联又不同的物理量。