灯具光学讲义1精品共85页文档

照明光学知识一、 照明光学基础1.2.1 光的度量 (1)光通量φ光源发射并被人的眼睛接收的能量之总和。

单位：流明[lm]。

光通量是指单位时间内光辐射能量的大小，它是根据人眼对光的感觉来评价的。

例如一个200W 的白炽灯比100W 的白炽灯要亮得多，也就是说发出光的量多。

我们称光源发出光的量为光通量。

光通量一般就视觉而言，即辐射体发出的辐射通量按V （λ）曲线的效率被人眼所接受，若辐射体的光谱辐射通量为λ⋅Φe ，其光通量Φ的表达式为：()λλλd V K e m ⎰⋅Φ=Φ780380（1.2.1）式中：K m ——最大光谱光效能，683lm ／w ；V （λ）——明视觉光谱光效率；λ⋅Φe ——光谱辐射通量，即在给定波长为λ的附近无限小范围内，单位时间内发出辐射能量的平均值，单位为W ／nm 。

辐射通量也称辐射功率； φ——光通量，lm 。

光通量的单位是lm （流明），在国际单位制中，它是一个导出单位，1lm 是发光强度为1cd （坎德拉）的均匀点光源在lsr （球面度）内发出的光通量。

在照明工程中，光通量是说明光源发光能力的基本量，例如，一只220V 、4OW 白炽灯发射的光通量为350lm ，而一只220V 、40W 荧光灯发射的光通量为2100lm ，为白炽灯的6倍。

CREE 光源 型 号 规 格 通350mA 时的光通量XR WC ，WD ，WF ，WG M3：45.7-51.7LM ，5000-7000K XR-C IW 8A ，B ，C ，D M3：45.7-51.7LM ，2600-2900KXR-C DW WC ，WD ，WF ，WG M3：45.7-51.7LM ，5000-7000K XR-C DW WC ，WD ，WF ，WG N2：51.7-56.8LM ，5000-7000K XR-E IW 8A ，B ，C ，D N2：51.7-56.8LM ，2600-2900K XR-E IW 8A ，B ，C ，D P2：67.2-73.9LM ，2600-2900KXR-E DW WC ，WD ，WF ，WG P2：67.2-73.9LM ，5000-7000K XR-E DW WC ，WD ，WF ，WG P3：73.9-80.6LM ，5000-7000K XR-E DW WC ，WD ，WF ，WG P4：80.6-87.4LM ，5000-7000K XR-E DW WC ，WD ，WF ，WG Q2: 87.4-93.9LM, 5000-7000K XR-E DW WC ，WD ，WF ，WG Q4: 100-107LM 5000-7000K XR-E DW WC ，WD ，WF ，WG Q5: 107-114LM 5000-7000K(2) 发光强度（光强）由于辐射发光体在空间发出的光通量不均匀，大小也不相等，为了表示辐射体在不同方向上光通量的分布特性，需引人光通量的（空间）角密度概念。

照明基础讲义目录：第一节：光线与光效一、光线1、光质2、光效第二节：人工创造光线、光效的灯具1、低色温灯具2、高色温灯具第三节：外景光线处理1、外景自然光的特点2、外景照明光源的基本特性3、阳光条件下的光线处理4、阴天条件下的光线处理5、几个特定时间条件下的光线处理第四节：内景光线处理1、环境光线处理2、内景人物光线处理3、棚内各种光效的创造第五节：实景光线的处理1、实景自然光线的特点2、实景光线处理3、实景人物光线处理4、摄影测光与曝光组合的确定第一节光线与光效一、光线光是辐射能，是电磁波的一种，我们所利用的日光光线是可见光的一种（约400——700豪微米）。

一般日常用的光源有两种：自然光源、人工光源。

自然光源如：日、月、星、天空、闪电；人工光源如：火、烛、各种类型的灯光。

1、光质，不管何种光源，所发出的光线性质均可分为两类：直射光（集射光）和散射光。

（1）直射光：由点状光源发出的光线。

典型光源为太阳和带聚光透镜的照明灯具。

特点是光线硬，照射在对象上会形成明确清晰的线条；受光面亮，明暗过渡强烈，对象表面结构上的褶皱、起伏能明显地表现出来，并能造成鲜明投影。

（2）散射光：发光面大的光源发出的光线。

典型的光源是天空和灯前罩有柔化光线装置的灯具。

特点是光线软，受光面和背光面明暗过渡柔和，没有明晰的投影或根本没有投影，因此，它易于减弱对象表面结构上的起伏不平。

2、光色（色温），它是指热辐射光源的光谱成分，是衡量光线所含色度的一个单位。

含长波光线多，光线色度偏黄，由橙及红，色温低；含短波光多，光线色度偏青，由蓝及紫，色温高；白光中等量地含有可见光谱中各种波长的光线。

我们可以把可见光谱分为三段：表1 光谱色温段色段波长（豪微米）蓝紫、400——450蓝、450____500绿绿、500——560黄、560——590红橙、590____640红、640——720蓝、绿、红为三原色，用它们可以合成任何颜色。

如果等量地将三种色光混合就会产生白光。

灯具设计光学基础知识点灯具设计是一门综合性的学科，它结合了工程技术、光学原理和设计美学等多个领域的知识。

在灯具设计中，光学基础知识是非常重要的一部分，它涉及到光的特性、传播规律和应用原理等方面。

本文将介绍灯具设计中的一些光学基础知识点。

一、光的特性光的特性包括光的波动性和光的粒子性两个方面。

光的波动性是指光具有波动的特性，它可以通过波长、频率和振幅等来描述。

光的粒子性是指光可以看作是由光子（光的基本粒子）组成的粒子流，表现出粒子的特性，比如能量的量子化和光子的散射等。

二、光的传播规律光的传播规律是指光在空间中传播的方式和规律。

光的传播方式有直线传播和弯曲传播两种。

在空气等均匀介质中，光是直线传播的；而在介质界面处，光线会发生反射和折射，从而出现弯曲的传播路径。

光的传播规律可以用光的折射定律和反射定律来描述，它们分别是“入射角等于折射角”和“入射角等于反射角”。

三、光的反射和折射光的反射是指光线遇到介质表面时发生反射，改变传播方向的现象。

光的反射可以分为漫反射和镜面反射两种。

漫反射是指光线在不规则表面上发生反射，光线向各个方向散射；而镜面反射是指光线在光滑表面上发生反射，光线按照入射角等于反射角的规律反射。

光的折射是指光线从一种介质传播到另一种介质时发生偏折的现象。

光的折射是由于光在不同介质中传播速度不同造成的，根据光的折射定律，光线在折射界面上的入射角和折射角之间存在一定的关系。

四、光的衍射和干涉光的衍射是指当光线通过一个缝隙或者绕过遮挡物时发生偏转的现象。

光的衍射是光的波动性质的表现，它的具体表现形式取决于入射光线的波长和缝隙的大小。

光的干涉是指两束或多束光线相交时产生干涉现象的过程。

光的干涉是光的波动性质的表现，它的具体表现形式取决于光线的相位差和光线的波长。

五、光的折射率和色散光的折射率是介质对光的折射能力的度量。

不同的介质具有不同的折射率，它决定了光在介质中传播的速度和方向。

光的折射率可以通过折射定律来计算，也可以通过光的速度来计算。