照明概念及相關術語
1.1 光通量 Luminous Flux
單位時間內輻射能量的大小。單位:流明 lm。公式如下:
這個公式較直觀,在波長380nm~780nm內做光視效率(η/nm)乘上光譜輻射通量(W/nm)的積分(也就是視覺通量的積分),最後再乘上最大光譜效能(把W約掉),就得到了光通量lm。
最大光譜效能=683lm/W(波長=555nm)
1.2 發光強度 Luminous Intensity
單位:坎德拉 cd。
* cd:candle-power
1.3 照度 Illuminance
用來表示被照面上光的強弱,也就是被照物體所接受的光通量表面密度。單位:勒克司 lx(北美地區也采用燭光英尺fc來表示,1 fc=10.76 lx)
在道路照明中,就是路燈照在路面上光的強弱。測照度時,就是把照度計放在路面上測各個點的照度。
1.4 光出射度 Luminous Exitance
表示發光體發出的光通量表面密度。
1.5 亮度 Luminance
1.6 發光效率 Luminous Efficency
表示一個光源發出的光通量與光源消耗的電功率之比,單位:lm/W
1.7 色溫 Color Temperature
當光源所發出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時,黑體的溫度就稱為該光源的色溫,用絕對溫度表示。如果找不到對應的黑體輻射顏色時,采用相對色溫(CCT)來近似表示。
1.8 顯色性
對於顏色的還原性。
光源顯色性用顯色指數表示。
光源的顯色性由其輻射光譜決定,輻射光譜越窄,顯色性越差。【這個容易理解,光源成分裏面沒有的光自然還原不出相應的顏色】
1.9 眩光控制水平
1.9.1 失能眩光
失能眩光的評價指標稱為閾值增量TI,其物理含義為:為了彌補由於眩光源造成的觀察者視覺分辨能力的降低,應當相應地提高多少百分比的亮度水平。
TI取決於相應的光幕亮度和路面的平均亮度,TI越大則可視度越差。
1.9.2 不舒適眩光
不舒適眩光的評價指標稱為眩光指數G,是一個主觀感受值。一般滿足TI的燈具,G也同時滿足,所以G更多時候作為一個參考指標出現。
1.10 環境照明系數 SR
相鄰兩根燈桿之間路邊5m寬區域內的平均照度和道路內由路邊算起5m寬區域的平均照度的比值。一般值取0.5。
2.1 色坐標
RGB系統三原色波長如下:
R:700.0 nm
G:546.1 nm
B:435.8 nm
為便於計算,衍生出XYZ系統,X-R,Y-G,Z-B 。任何一種顏色的光(C)可由下式表達:
C=X(X)+Y(Y)+Z(Z) 【XYZ:三色刺激值 ,(X)(Y)(Z):虛擬三原色】
色坐標換算如下:
x=X/(X+Y+Z)
y=Y/(X+Y+Z)
z=Z/(X+Y+Z)
且x+y+z=1
下圖為常用的舌形曲線圖,表示380nm~770nm範圍內單色光的軌跡,其中的另一段曲線表示色溫軌跡。
3 配光
3.1 配光概念
1)C-γ
道路照明一般采用該測試方法
C平面:用來獲得路面光強
γ平面:用來控制截光及眩光
2)對稱配光與非對稱配光
3)利用系數 Coefficient of Utilization
表示落在一條無限長平直道路上的光通量和燈具中光源光通量的比值,它和燈具的效率和道路的寬度有關系。這裏的燈具效率指的應該是透光性,而不是光效。透光性好的燈具,光源的光通量大部分可以出射到路面上,而道路足夠寬的話就像容器足夠大一樣,可以充分接收光源發出的光通量。所以,燈具效率和道路寬度對於利用系數是正相關的(在一定的W/MH數值下)。
4)維護系數 Maintenance Factor
維護系數用K表示,指的是燈具在工作一段時間後的光輸出與初始工作光輸出的比值,又稱為光衰減系數(LLF)。
一般取0.7。
3.2 配光曲線
1)配光曲線
2)等照度曲線
平面上照度相同的點組成的曲線,平面上點坐標為燈具安裝高度的倍數,曲線值以最大照度的百分比表示。
3)截光類型
後續又引入了新的分類方法:
a)投射長度
γmax
b)延展寬度
c)眩光控制 SLI
CIE : 國際照明學會
CCT:相關色溫
LLF :光衰減系數 Light Loss Factor
LLD : 光源光衰 Lamp Lumen Depreciatioin
LDD:骯臟光衰 Luminaire Dirt Depreciation
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