A120127-配光曲线和眩光知识
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光学应用之灯具配光曲线知识R&D---黄敏飞一、配光曲线的定义与表示方法•1、配光曲线的定义:灯具按光分布特性进行分类,基本上分为二大类。
一类是以欧洲CIE(国际照明委员会)灯具分类法为代表的光通分类法,以上下半球所含百分比光通量多少去划分配光;另一类是以美国IES(国际照明学会)为代表的灯具BZ分类法,也即光强分类法,它是指光源(或灯具)在空间各个方向的光强分布。
目前大多数灯具都是按光强分布来做配光曲线表述。
•2、配光曲线的表示方法:配光曲线一般有三种表示方法:一是极坐标法,二是直角坐标法,三是等光强曲线。
在通过光源中心的测光平面上,测出灯具在不同角度的光强值。
从某一方向起,以角度为函数,将各角度的光强用矢量标注出来,连接矢量顶端的连接就是照明灯具极坐标配光曲线。
如果灯具是有旋转对称轴,则只需用通过轴线的一个测光面上的光强分布曲线就能说明其光强在空间的分布,如果灯具在空间的光分布是不对称的,则需要若干测光平面的光强分布曲线才能说明其光强的空间分布状况。
A、极坐标配光曲线对于聚光型灯具,由于光束集中在十分狭小的空间立体角内,很难用极坐标来表达其光强度的空间分布状况,就采用直角从配光曲线表示法,以竖轴表示光强图I,以横轴表示光束的投角,如果是具有对称旋转轴的灯具则只需一条配光曲线来表示,如果是不对称灯具则需多条配光曲线表示。
B、直角坐标配光曲线将光强相等的矢量顶端连接起来的曲线称为等光强曲线,将相邻等到光强曲线的值按一定比例排列,画出一系列的等光强曲线所组成的图称为等到光强图,常用的图有圆形网图,矩形网图与正弧网图。
由于矩形网图既能说明灯具的光强分布,又能说明光量的区域分布,所以目前投光灯具采用的等光强曲线图都是矩形网图,这里将不作介绍。
C、光强曲线图二、灯具(CIE)配光曲线分类•根据国际分类,照明灯具的配光方式可依其向上光通量与向下光通量区分为直接照明(向下光通量占90-100%)、半直接照明(向下光通量占60-90%)、全般扩散照明(向下光通量占40-60%)、半间接照明(向下光通量占10-40%,向上光通量占60-90%)及间接照明(向下仅占0-10%,向上占90-100%)等五种,如表:配光曲线分类表效果图示也就是说从上面配光曲线表可把灯具分为以下几类(室内照明):•1、直接照明类灯具•这种灯具的效率很高,可以使灯具光通量的绝大部分充分利用,光损失较少,一般情况下灯具的效率可达80%以上。
关于眩光的基础知识眩光是由于视野中的亮度分布或者亮度范围的不适宜,或存在极端的对比,以致引起不舒适或降低观察目标或细部能力的视觉现象。
眩光的光源分为直接的,如太阳光、太强的灯光等,和间接的,如来自光滑物体表面(高速公路路面或水面等)的反光。
眩光基于其物理形成原因分为3类:首先是直接眩光——在视线上或视线附近有高亮度的光源,在道路照明中即表现为行进中人眼直接看到灯具内光源时的视觉。
另一种是间接眩光——由光泽面反射出高亮度光源形成,雨天湿滑路面所呈现的路灯光源镜象、路边建筑的玻璃表面反射的高亮度光线,都是引起道路照明间接眩光的因素。
还有一种是由极高的亮度比形成的眩光,新区的道路周围建筑稀少,夜晚道路照明在环境中尤为突兀,因此所形成的强烈亮度对比使眩光效果更加明显。
根据眩光产生的后果也可归结为3类:不适型眩光、光适应型眩光和丧能型眩光。
不适型眩光是指在某些太亮的环境下感觉到的不适,例如坐在强太阳光下看书或在一间漆黑的房子里看高亮度的电视,当人眼的视野必须在亮度相差很大的环境中相互转换时,就会感到不适。
另一种眩光被称为光适应型眩光,指的是当人从黑暗的电影院(或地下遂道)走入阳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人眼的视网膜上形成中央暗点,引起长时间的视物不清。
最后一种眩光被称为丧能型眩光。
丧能型眩光是指由于周边凌乱的眩光源引起人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,类似于幻灯机在墙上的投影受到旁边强光的干扰而导致成像质量下降的表现。
其中失能眩光是最严重的危险因素,但是,只要布灯合理,设计得当,在道路照明中出现失能眩光的几率很小。
如果说失能眩光是瞬时性危险,那么不舒适眩光就是慢性隐患,它所带来的影响往往是隐蔽和长期的,其所产生的生理、心理作用不易察觉,因此它的危害分析和防治就尤为重要。
道路照明研究表明,失能眩光会引起驾驶员视觉疲劳增加而引发交通事故。
道路(包括机动车交通道路和交会区)照明中眩光限制是照明质量重要的评价指标之一。