1、 光( light)
光(guang)的本質(zhi)是(shi)電(dian)磁(ci)波 ,是(shi)整(zheng)個電(dian)磁(ci)波譜中(zhong)極小范圍的一部分(fen)光(guang)是(shi)能量的一種(zhong)形態;
光是電(dian)磁波(bo)輻射到(dao)人的(de)(de)眼睛,經視覺神經轉(zhuan)換為光線(xian),即能被肉眼看見(jian)的(de)(de)那部(bu)份光譜。這類射線(xian)的(de)(de)波(bo)長范圍(wei)在(zai)360到(dao)830nm之間,僅僅是電(dian)磁輻射光譜非常小的(de)(de)一(yi)部(bu)份。溫度(du)遠(yuan)遠(yuan)高(gao)于50Hz工作時的(de)(de)溫度(du),從(cong)而產生更(geng)高(gao)色(se)(se)溫的(de)(de)白色(se)(se)色(se)(se)表和更(geng)好的(de)(de)顯色(se)(se)性(xing)。
2、 光通量(光束(shu))Φ (luminous flux )
光源發(fa)射并被人的(de)眼睛(jing)接收的(de)能量之和即(ji)為(wei)光通量。
一般情況下,同類型的燈的功率越高,光通量也越大。
例(li)如:一只 40W的普通白(bai)熾(chi)燈(deng)的光通量(liang)(liang)為350---470lm,而一只40W的普通直管形熒光燈(deng)的光通量(liang)(liang)為2800lm左右,為白(bai)熾(chi)燈(deng)的6--8倍。
3、 照 度 (illuminance)
單(dan)位(wei)被照面上接收到(dao)的(de)光通量稱為(wei)照度(du)。如果每平方米被照面上接收到(dao)的(de)光通量為(wei) 1(1m),則照度(du)為(wei)1(1x)。單(dan)位(wei):勒克斯(si)(1x)。
1勒克斯(si)(1x)相當于被照(zhao)(zhao)面(mian)上(shang)光(guang)通量為1流明(1m)時(shi)(shi)的(de)照(zhao)(zhao)度(du)(du)。夏季陽光(guang)強(qiang)烈(lie)的(de)中午地(di)面(mian)照(zhao)(zhao)度(du)(du)約5000 1x,冬(dong)天晴(qing)天時(shi)(shi)地(di)面(mian)照(zhao)(zhao)度(du)(du)約為2000 1x,晴(qing)朗的(de)月夜地(di)面(mian)照(zhao)(zhao)度(du)(du)約0.2 1x。 有時(shi)(shi)為了充分利(li)用光(guang)源,常在光(guang)源上(shang)附加(jia)一個反射裝置,使得某些方向能夠得到比較多的(de)光(guang)通量,以增加(jia)這一被照(zhao)(zhao)面(mian)上(shang)的(de)照(zhao)(zhao)度(du)(du)。例如(ru)汽車前燈(deng)、手電筒、攝影燈(deng)等。
以(yi)下是各種環境照度值:單位lux
黑夜:0.001—0.02;月夜:0.02—0.3;陰天室(shi)(shi)內:5—50;陰天室(shi)(shi)外(wai):50—500;晴天室(shi)(shi)內:100—1000;夏季中午太陽光下的照度:約為10*9次方(fang);閱讀書刊時(shi)所(suo)需的照度:50—60;家用攝像機標準照度:1400。
4、 亮 度 ( luminance)
光源在某一方向(xiang)(xiang)上的亮度(du)是光源在該方向(xiang)(xiang)上的單位投影面積(ji)、單位立體(ti)角中發(fa)射的光通量(liang)。
如果我們(men)(men)把(ba)每(mei)一物體(ti)都(dou)視為(wei)(wei)光(guang)(guang)源(yuan)的話,那(nei)么(me)(me)亮度(du)就是描述光(guang)(guang)源(yuan)光(guang)(guang)亮的程(cheng)度(du),而照(zhao)度(du)正好是把(ba)每(mei)一物體(ti)都(dou)作為(wei)(wei)被照(zhao)物體(ti),用(yong)一塊木(mu)板(ban)(ban)來舉例說明,當一定光(guang)(guang)束照(zhao)到(dao)木(mu)板(ban)(ban)時(shi)我們(men)(men)講木(mu)板(ban)(ban)有多少照(zhao)度(du),然后木(mu)板(ban)(ban)將多少光(guang)(guang)束反射到(dao)人眼,就稱(cheng)為(wei)(wei)木(mu)板(ban)(ban)的多少亮度(du),那(nei)么(me)(me)有如下式子(zi):亮度(du)等于照(zhao)度(du)乘以反射率。
在(zai)同(tong)一(yi)房間同(tong)一(yi)位(wei)置一(yi)塊白布和一(yi)塊黑布的(de)照度是(shi)相(xiang)同(tong)的(de),而亮度是(shi)不同(tong)的(de)。
5、 光 效 (luminous efficacy of light source)
光(guang)(guang)源(yuan)所發出的(de)(de)(de)總(zong)光(guang)(guang)通量(liang)與該(gai)光(guang)(guang)源(yuan)所消耗(hao)的(de)(de)(de)電(dian)功率(瓦)的(de)(de)(de)比值,稱為該(gai)光(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)效。
單位:流明 /瓦(lm/W)
6、 色 溫 (CT-color temperature)
當 光源(yuan)所(suo)發出(chu)的(de)(de)光的(de)(de)顏色與黑體在某一溫(wen)度下輻射(she)的(de)(de)顏色相同時,黑體的(de)(de)溫(wen)度就稱為該光源(yuan)的(de)(de)色溫(wen),用絕對溫(wen)度 K(kelvim)表示(shi)。
黑(hei)體輻射理論是建(jian)立在(zai)(zai)熱(re)輻射基(ji)礎(chu)上的(de)(de),所以白熾燈一(yi)類的(de)(de)熱(re)輻射光(guang)(guang)源的(de)(de)光(guang)(guang)譜(pu)功率分(fen)(fen)布(bu)與(yu)黑(hei)體在(zai)(zai)可(ke)見(jian)區的(de)(de)光(guang)(guang)譜(pu)功率分(fen)(fen)布(bu)比較接近(jin),都是連續光(guang)(guang)譜(pu),用色溫的(de)(de)概念完(wan)全可(ke)以描述這類光(guang)(guang)源的(de)(de)顏色特性。
7、 相關色溫 ( CCT-correlated color temperature)
當光(guang)源所發出的光(guang)的顏色(se)與黑(hei)體在某一溫(wen)度(du)下輻(fu)射的顏色(se)接近(jin)時,黑(hei)體的溫(wen)度(du)就稱為(wei)該光(guang)源的相關色(se)溫(wen),單位(wei)為(wei) K。
由(you)于氣體(ti)(ti)放電光(guang)源一(yi)般(ban)為非連續光(guang)譜,與(yu)黑體(ti)(ti)輻射的連續光(guang)譜不能完全吻合,所以都采用相(xiang)關色(se)溫來近似描述其顏色(se)特性(xing)。
色(se)溫(wen)(或相關色(se)溫(wen))在 3300K以(yi)下(xia)的(de)光源(yuan),顏色(se)偏(pian)紅,給(gei)人一種溫(wen)暖(nuan)的(de)感覺(jue)。色(se)溫(wen)超過5300K時(shi),顏色(se)偏(pian)蘭,給(gei)人一種清冷的(de)感覺(jue)。通(tong)常氣溫(wen)較(jiao)高(gao)的(de)地區,人們(men)多(duo)采用色(se)溫(wen)高(gao)于4000K的(de)光源(yuan),而(er)氣溫(wen)較(jiao)低的(de)地區則多(duo)用4000K以(yi)下(xia)的(de)光源(yuan)。
一個燈的光色可以簡單的以色溫來表示。光色主要可分成三大類:
暖色 :< 3300K
中間色:3300 至 5000K
晝(zhou)光(guang)色:> 5000K
8、 顯色指數 ( Ra-color rendering index)
太(tai)陽光(guang)和白熾(chi)燈均輻射連(lian)續光(guang)譜,在(zai)(zai)(zai)可見光(guang)的(de)(de)波長( 380nm-760nm)范圍內,包(bao)含著紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫等各種色(se)(se)光(guang)。物(wu)體在(zai)(zai)(zai)太(tai)陽光(guang)和白熾(chi)燈的(de)(de)照射下,顯示(shi)出(chu)它的(de)(de)真實顏色(se)(se),但當物(wu)體在(zai)(zai)(zai)非連(lian)續光(guang)譜的(de)(de)氣(qi)體放電燈的(de)(de)照射下,顏色(se)(se)就會有不(bu)同程度的(de)(de)失(shi)真。我們把光(guang)源對物(wu)體真實顏色(se)(se)的(de)(de)呈現(xian)程度稱為光(guang)源的(de)(de)顯色(se)(se)性(xing)。
為(wei)了對(dui)光源(yuan)的顯色(se)性(xing)進行定(ding)量的評價,引入顯色(se)指(zhi)數的概念。以(yi)標準(zhun)光源(yuan)為(wei)準(zhun),將其顯色(se)指(zhi)數定(ding)為(wei) 100,其余光源(yuan)的顯色(se)指(zhi)數均低于100。顯色(se)指(zhi)數用Ra表(biao)示,Ra值越(yue)大,光源(yuan)的顯色(se)性(xing)越(yue)好。
9、 光 強(qiang) (luminous intensity )
光(guang)源在(zai)某一給定方(fang)向的單位(wei)立體角內發射(she)的光(guang)通量稱為光(guang)源在(zai)該方(fang)向的發光(guang)強(qiang)度(du),簡稱光(guang)強(qiang)。 單位(wei):坎德拉( cd)
10、平均壽命 (average life)
指一批燈(deng)(deng)燃(ran)點,當其中有 50%的燈(deng)(deng)損壞不(bu)亮時(shi)所(suo)燃(ran)點的小時(shi)數。
單位:小(xiao) 時(shi)( h)
11、經濟壽命 (economic life)
在同時考慮燈泡的(de)損壞以(yi)及光束輸出衰減(jian)的(de)狀況下,其綜合光束輸出減(jian)至一特定比例的(de)小時數(shu)。此比例用(yong)于室外的(de)光源為百(bai)分之(zhi)七十,用(yong)于室內的(de)光源如日光燈為百(bai)分之(zhi)八十。
12、效 率 (efficiency)
a. 光源發光效率
是指一個光源所(suo)發出的光通(tong)量 φ 與該光源所(suo)消耗(hao)的電功(gong)率 P之比。
b. 燈(deng)具效率(lv)
燈(deng)具(ju)效率是指在規(gui)定條件下測得的燈(deng)具(ju)所發射(she)的光通量值與燈(deng)具(ju)內(nei)所有(you)光源發出(chu)的光通量測定值之(zhi)和(he)的比值。
13、眩 光 (glare)
視野內有亮(liang)度(du)極高的(de)物(wu)體過強烈(lie)的(de)亮(liang)度(du)對比(bi),則可以造(zao)成視覺不舒適,稱為眩(xuan)光(guang)(guang)。眩(xuan)光(guang)(guang)非為失能性(xing)眩(xuan)光(guang)(guang)和不舒適性(xing)眩(xuan)光(guang)(guang),眩(xuan)光(guang)(guang)是影響質量的(de)重要(yao)因素。
一、基礎照明(ming)(ming):環境內全面的、基本的照明(ming)(ming)。在水平(ping)面尤(you)其是垂(chui)直面與(yu)重點照明(ming)(ming)要有適當的比例(li)。選用較(jiao)均勻的泛光照明(ming)(ming)燈(deng)具。
二(er)、重點(dian)照(zhao)明:對主要物品(pin)和場所的重點(dian)照(zhao)明,以增強吸引力,引起(qi)人們(men)的重視(shi)。其(qi)亮(liang)度(du)視(shi)不同被(bei)照(zhao)物而定,與基(ji)礎(chu)照(zhao)明亮(liang)度(du)比為(wei)3-5倍(bei)。
三、裝飾照(zhao)明(ming)(ming):對環境裝飾,增加空(kong)間(jian)層次的(de)照(zhao)明(ming)(ming)。使用(yong)色調、圖案統一的(de)系列(lie)燈具以表現有強烈個(ge)性的(de)空(kong)間(jian)藝(yi)術。
四、光(guang)色與氣(qi)氛(fen):光(guang)源(yuan)的色溫(wen)和光(guang)色的不同能創造不同氣(qi)氛(fen)。
五、光色(se)對(dui)比(bi):在(zai)同(tong)一空間使用兩種(zhong)光色(se)差大的光源,其(qi)對(dui)比(bi)將會出現(xian)層次效果(guo)。光色(se)對(dui)比(bi)大時,會同(tong)時獲得亮度層次和(he)光色(se)層次。
六、光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)顯色(se)指數:表示光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)色(se)彩還原性能,即所(suo)謂燈(deng)(deng)下辨色(se)性能。為了自然真實(shi)表現被照(zhao)物色(se)彩,光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)顯色(se)指數應大于80%以(yi)上。 光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)顯色(se)性能 緊湊型(xing)節(jie)能熒(ying)(ying)(ying)光(guang)(guang)燈(deng)(deng),是新一代節(jie)能光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)。可(ke)取代傳統的(de)(de)(de)白(bai)熾燈(deng)(deng)實(shi)現高(gao)質量的(de)(de)(de)節(jie)能照(zhao)明(ming)。節(jie)能燈(deng)(deng)發(fa)光(guang)(guang)效率(lv)高(gao),每瓦(wa)能發(fa)出60流(liu)明(ming)的(de)(de)(de)光(guang)(guang),而(er)普通白(bai)熾燈(deng)(deng)每瓦(wa)僅發(fa)出8流(liu)明(ming)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)。在相同照(zhao)明(ming)條件(jian)下,使用節(jie)能燈(deng)(deng)可(ke)比白(bai)熾燈(deng)(deng)節(jie)電(dian)(dian)70%~80%。 節(jie)能燈(deng)(deng)使用壽命長,可(ke)達5000小時以(yi)上,是普通白(bai)熾燈(deng)(deng)的(de)(de)(de)5~6倍。 節(jie)能燈(deng)(deng)使用了三基色(se)熒(ying)(ying)(ying)光(guang)(guang)粉,光(guang)(guang)衰小、光(guang)(guang)色(se)好(hao),并有多種色(se)調的(de)(de)(de)規格可(ke)供選擇,以(yi)營造(zao)不(bu)同的(de)(de)(de)照(zhao)明(ming)氣(qi)氛。 節(jie)能燈(deng)(deng)使用電(dian)(dian)子鎮流(liu)器,功率(lv)因數高(gao),可(ke)以(yi)降低無(wu)功損(sun)耗,并可(ke)將50赫茲的(de)(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)變為5萬(wan)赫茲的(de)(de)(de)高(gao)頻電(dian)(dian)流(liu),消(xiao)除了熒(ying)(ying)(ying)光(guang)(guang)燈(deng)(deng)的(de)(de)(de)頻閃效應,使得燈(deng)(deng)光(guang)(guang)柔和悅目,保護視力(li)不(bu)受損(sun)傷。
不可見光(guang) (Invisible Light)
相對于可見光,波長在360到830nm以外的電磁輻射稱為不可見光。波長小于360nm的電磁波最為一般人了解的是紫外線,其它還有x射線、r射線、宇宙線;大于780nm的電磁輻射則有紅外線及無線電波等。
光譜 (Spectrum)
光(guang)線依波長大小順序之分(fen)布(bu)稱為光(guang)譜。每(mei)種光(guang)源都(dou)可以(yi)依其(qi)波長組成而在光(guang)譜圖上顯(xian)示出其(qi)光(guang)譜能量分(fen)布(bu)圖(Power Spectrum 譜能量分(fen)布(bu)為連續曲(qu)線,而一(yi)般放電燈(deng)為非連續曲(qu)線。
重要之測光公式:
I - 光強度[cd] = 立體角內之光通量 / 立體角Ω[sr]
E -照度[lx] = 落在某面積上之光通量[lm] / 此被照面面積[㎡]
= 光強度[cd] / (距離[m] )2
L - 輝度[cd/㎡]= 光強度[cd] / 所見之被照面面積[㎡]
η-發光效率[lm/W]= 所產生之光通量[lm] / 消耗電功率[W]
發光效率 (Luminous efficacy, η)
單位:流明每瓦[lm/W]
代表光源將所消耗之電能轉換成光之效率
可以(yi)把LED燈看作半球均勻發(fa)光,由公(gong)式φ=Iω(φ為光通量,I為發(fa)光強度,ω為半球包含的立體角2π)就(jiu)可以(yi)求得。
LED常用照明術語(yu)
正(zheng)如其(qi)他所有科技行業一樣,照明行業也有其(qi)專(zhuan)業術(shu)語,這些(xie)特殊的(de)用(yong)語和概念可(ke)以明確定義(yi)光(guang)源和燈具的(de)特征,并使測量單(dan)位標準化,只(zhi)有了(le)解(jie)這些(xie)照明術(shu)語,才能更好地了(le)解(jie)LED照明的(de)優(you)勢(shi)。下面是對其(qi)中最重要的(de)術(shu)語的(de)說明。
光線和輻射
光是(shi)電磁波(bo)輻射到人(ren)的(de)眼睛(jing),經(jing)視覺神經(jing)轉(zhuan)換(huan)為(wei)光線,即(ji)能被肉眼看見(jian)的(de)那把部(bu)分光譜。這(zhe)類(lei)射線的(de)波(bo)長范圍在360到830nm之間,僅僅是(shi)電磁輻射光譜非常小的(de)一部(bu)分。
光通量
單位:流明[lm],1lm=1cd ·1sr
光源發(fa)射并被人的眼睛接收的能(neng)量(liang)之總和即為光通量(liang)。它是根據輻(fu)射對標準光度(du)觀察者的作用導出的光度(du)量(liang)。
光強 I
單位:坎德拉[cd]
發(fa)光(guang)(guang)強(qiang)度(du)簡稱光(guang)(guang)強(qiang),是指在某一特(te)定方向角(W)內所(suo)發(fa)射(she)的光(guang)(guang)通量。一般(ban)來講,光(guang)(guang)線都是向不同(tong)方向發(fa)射(she)的,并且強(qiang)度(du)各異。
照度E
單位:勒克斯[lx]
照度(du)(E)是光通(tong)量(liang)與(yu)被(bei)照射面積之間的(de)比例系(xi)數。1l×即指1lm的(de)光通(tong)量(liang)平均分布在面積lm2的(de)平面上(shang)的(de)明亮度(du)。
亮度L
單位:坎德拉/平方米[cd/m]
亮度(L)是光源(或被照射面)在某一方向(xiang)的單位面積上的光強。
光效
單位:流明每瓦[lm/w]
光效是(shi)指電能轉(zhuan)換(huan)成光能的效率
色溫
單位:開爾文[K]
光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)色(se)(se)溫(wen),是通過(guo)與“黑體輻射(she)體”的(de)(de)(de)比(bi)較而(er)確定(ding)的(de)(de)(de)。可通過(guo)在標準色(se)(se)度(du)圖上標出光(guang)(guang)(guang)源的(de)(de)(de)色(se)(se)坐(zuo)標,在與代(dai)表(biao)黑體輻射(she)體色(se)(se)坐(zuo)標的(de)(de)(de)普朗克曲線(xian)比(bi)較來得(de)到(相關)色(se)(se)溫(wen)值。“黑體”的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)越高,光(guang)(guang)(guang)譜中藍(lan)色(se)(se)的(de)(de)(de)成(cheng)分則越多,而(er)紅(hong)色(se)(se)的(de)(de)(de)成(cheng)分則越少(shao)。例如,白熾燈(deng)(deng)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)色(se)(se)是暖白色(se)(se),其色(se)(se)溫(wen)表(biao)示為2700K,而(er)日光(guang)(guang)(guang)色(se)(se)熒光(guang)(guang)(guang)燈(deng)(deng)的(de)(de)(de)色(se)(se)溫(wen)表(biao)示方法則是6000K。
光色
光色(se)實際上(shang)就是色(se)溫(wen)。大(da)致(zhi)分(fen)三大(da)類:暖色(se)<3300K中間(jian)色(se)3300K至5000K日光色(se)>5000K由于光線(xian)中光譜的組成(cheng)有差別(bie),因此即使光色(se)相同(tong),燈的顯色(se)性也可能不(bu)同(tong)。
顯色性
原則上,人造光線應與自然光線相同,使人的肉眼能正確辨別事物的顏色,當然,這要根據照明的位置和目的而定。光源對于物體顏色呈現的程度稱為顯色性。通常叫做“顯色指數”(Ra)。
顯色性是指事物的真實顏色(其自身的色澤)與某一標準光源下所顯示的顏色關系。Ra值的確定,是將DIN 6169標準中定義的8種測試顏色在標準光源和被測試光源下做比較,色差越小則表明被測試光源的顯色性越好。
Ra值為100的光(guang)源表示(shi),事(shi)物(wu)在其燈光(guang)下顯示(shi)出的顏色與標準光(guang)源下一致。Ra值越(yue)低,還原物(wu)體顏色的能力越(yue)差。
燈具效率
燈(deng)具效率(也叫光輸出(chu)系數)是衡量(liang)燈(deng)具利用能量(liang)效率的(de)重(zhong)要標準,它是燈(deng)具輸出(chu)的(de)的(de)光通量(liang)與燈(deng)具內光源輸出(chu)的(de)光通量(liang)之間的(de)比例。