照明基础知识
照明基础知识
1900 泛光灯
1901 高压汞灯
1905 60 W碳丝灯
1907 钨丝灯
1913 充气灯
1930 闪光灯
1932 钠灯
1937 荧光灯
1940 PAR灯
1950 激光
1959 金卤灯和 石英卤钨灯
1961 高压钠灯
1969 LED
1973 小型硬玻 璃卤钨灯
1990 氢化物灯
1991 紧凑型荧 光灯
视觉的形成
光射入人眼落到视网膜上，产生光化学反应，刺激视神经而形成视觉
1-3
人眼的视觉
人眼的视觉---杆状细胞和锥状细胞
正常视觉条件下(有效亮度>3.5 cd/m2 ) 杆状细胞产生对物体的感知 低亮度条件下(亮度<0.035 cd/m2 ) 锥状细胞不发生作用
锥状细胞区别颜色
明视觉
杆状细胞起作用,使物体有较低光的基本量
光强度(坎德拉cd) 光强度: (Luminous Intensity) 光源在给定方向的单位立体 角中发射的光通量定义为光
源在该方向上的光强度(简称
光强),以 I 表示. I= 光通 立体角 = dF流明 d球面度 单位:坎德拉(cd)
光的基本量 光亮度(尼特nit)
光效:光效高，可高达100流明/瓦 寿命:长寿命，可达12000小时,一般8000小时 应用:广泛适用于大面积照明
荧光灯的应用
*办公室，体育馆，学校，车间，工厂，仓库，居室 *百货商店，超市，办公室 *宾馆，餐厅，零售店，医院，学校 *室内&室外广告灯箱
紧凑型荧光灯
一体化紧凑型荧光灯— 节能灯
三基色荧光粉将成为市场上的首选
荧光灯的色温
荧光灯的发展
第一代
灯具重要基础知识点
灯具重要基础知识点1. 光源类型：灯具的基础知识之一是了解不同类型的光源。
常见的光源类型包括白炽灯、荧光灯、LED灯以及卤素灯等。
每种光源都有其特定的色温、亮度和能效等特点，因此在选择灯具时需要根据使用的环境和要求进行合理搭配。
2. 色彩温度：色彩温度是灯具重要的技术参数之一，通常用单位“开尔文（K）”表示。
灯具的色彩温度直接影响到室内环境的氛围和光线的舒适度。
较高的色彩温度（如蓝调）可以制造冷色调和明亮的环境，适用于工作区域和需要高度注意力的场所。
而较低的色彩温度（如黄调）则能创造温暖、舒适的氛围，适合于休闲和放松的区域。
3. 光束角度：光束角度指的是灯具所发射光线的角度范围，也是灯具的重要参数之一。
不同的灯具有不同的光束角度，如聚光灯通常具有较小的光束角度，可用于突出特定物体或区域；而洒光灯则具有较大的光束角度，可用于照亮较大的区域。
正确选择光束角度能够更好地满足照明需求，并提高照明效果。
4. 色彩呈现指数（CRI）：对于需要真实准确的色彩展现的场所，色彩呈现指数（CRI）是一个重要的考量因素。
CRI是对光源输出光线中各种颜色的还原程度进行评估的指标，通常在0到100之间表示。
高CRI的灯具能更准确地展现物体的真实颜色，对于艺术展览、商业展示和室内设计等领域非常重要。
5. 能效和寿命：能效是衡量灯具节能性能的指标，表示单位电能的消耗下所产生的光效。
LED灯具因其高能效而被广泛应用。
同时，了解灯具的寿命也是重要的基础知识，寿命通常以工作小时数表示。
合理选择能效高且寿命较长的灯具，能够降低能源消耗和维护成本。
6. 安装和维护：了解灯具的安装和维护要点对于确保其正常使用和延长寿命非常重要。
不同类型的灯具可能需要不同的安装方式，如嵌入式灯具、吊灯或筒灯等。
此外，定期清洁和保养灯具也是维持其良好运行状态的关键。
综上所述，了解灯具的光源类型、色彩温度、光束角度、色彩呈现指数、能效和寿命，以及灯具的安装和维护要点等重要基础知识，有助于我们更好地选择和使用灯具，从而提供舒适、高效且合适的照明环境。
照明基础知识
照明基础知识1、光（light）光的本质是电磁波,是整个电磁波谱中极小范围的一部分光是能量的一种形态；光是电磁波辐射到人的眼睛，经视觉神经转换为光线，即能被肉眼看见的那部份光谱。
这类射线的波长范围在360到830nm之间，仅仅是电磁辐射光谱非常小的一部份。
温度远远高于50Hz工作时的温度，从而产生更高色温的白色色表和更好的显色性。
2、光通量（光束）Φ (luminous flux ) 光源发射并被人的眼睛接收的能量之和即为光通量。
一般情况下，同类型的灯的功率越高，光通量也越大。
例如：一只40W的普通白炽灯的光通量为350---470lm，而一只40W的普通直管形荧光灯的光通量为2800lm左右，为白炽灯的6--8倍。
3、照度(illuminance) 单位被照面上接收到的光通量称为照度。
如果每平方米被照面上接收到的光通量为1（1m），则照度为1（1x）。
单位：勒克斯（1x）。
1勒克斯（1x）相当于被照面上光通量为1流明（1m）时的照度。
夏季阳光强烈的中午地面照度约5000 1x，冬天晴天时地面照度约为2000 1x，晴朗的月夜地面照度约0.2 1x。
4、亮度（luminance）光源在某一方向上的亮度是光源在该方向上的单位投影面积、单位立体角中发射的光通量。
如果我们把每一物体都视为光源的话，那么亮度就是描述光源光亮的程度，而照度正好是把每一物体都作为被照物体，用一块木板来举例说明，当一定光束照到木板时我们讲木板有多少照度，然后木板将多少光束反射到人眼，就称为木板的多少亮度，那么有如下式子：亮度等于照度乘以反射率。
在同一房间同一位置一块白布和一块黑布的照度是相同的，而亮度是不同的。
5、光效（luminous efficacy of light source）光源所发出的总光通量与该光源所消耗的电功率（瓦）的比值，称为该光源的光效。
单位：流明/瓦（lm/W）6、色温（CT-color temperature）当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度就称为该光源的色温，用绝对温度K（kelvim）表示。
照明基础必学知识点
照明基础必学知识点1. 光的本质：光是一种电磁辐射，具有波粒二象性，在空气中的速度约为每秒30万公里。
2. 白光与彩色光：白光是由各种波长的光混合形成的，而彩色光是指特定波长范围内的光，如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等。
3. 光的三基色：在彩色光中，红、绿、蓝被称为光的三基色，它们可以组合形成各种其他颜色。
4. 光的反射：光遇到物体时，部分光线会被物体表面反射回来，我们通过反射的光线才能看到物体。
5. 光的折射：光从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射现象。
光线在折射时会改变传播方向，并且光在不同介质中的传播速度也会改变。
6. 光的传播方式：光可以直线传播，也可以经过反射、折射等方式传播。
7. 光的衍射：当光经过一个小孔或物体边缘时，会出现衍射现象，即光的弯曲和扩散。
8. 光的干涉：当两束或多束光线重叠在一起时，会出现干涉现象，干涉可以产生明暗条纹。
9. 光的色散：当白光通过一种介质时，不同波长的光会因为折射率的不同而发生偏折，从而产生彩虹色的现象。
10. 光的强度和亮度：光的强度指的是光的辐射能力，亮度指的是人眼感知到的光的明暗程度。
11. 光源的分类：光源可以分为自然光源和人工光源。
常见的自然光源有太阳和火焰，常见的人工光源有灯泡、荧光灯、LED等。
12. 光的色温：光源的色温是指光源发出的光线的颜色，常用单位为开尔文（K），冷色调的光源色温较高，暖色调的光源色温较低。
13. 光的强度衡量：光的强度可以通过光通量和光照度来衡量，光通量单位为流明（lm），光照度单位为勒克斯（lx）。
14. 光的色彩表示：光的色彩可以通过RGB（红绿蓝）或CMYK（青、品红、黄、黑）等颜色空间来表示。
15. 光的效果：光的效果常常可以利用透镜、反射器等光学元件来实现，如聚光、扩散、聚束等。
这些基础知识点是照明领域中常见且重要的内容，在学习和理解照明原理和应用时，对于工程设计、灯具选择、照明效果评估等方面都具有指导作用。
照明基础知识
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第二章
常见电光源及电器介绍
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常见电光源主要性能参数比较
白炽灯 额定功率（W) 光效（Lm/W) 平均寿命（h) 显色指数 色温（K) 151000 2.4-12 500 100 2500 荧光灯 6-125 25-60 5000 60-80 5000 高压汞灯 50-1000 16-50 5000 30-40 5000 高压钠灯 35-1000 70-120 20000 20-25 2000 金卤灯 353500 60-90 8000 65-90 5000 120以 上 50000 60-85 6000 LED 无极荧光灯 20-250 60-80 100000 60-80 5000
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4．灯具效率 灯具实际发出的光通量与灯具内电光源发出的光通 量之比。它是衡量灯具是否节能的重要指标之一 ,用 百分数表示。 5．光通量维持率 灯具在给定的点燃时间后的光通量与其初始的光通 量之比，用百分数表示。 6．照明功率密度（LPD) 单位面积上的照明安装功率（包括光源、镇流器或 变压器），单位为W/m2。
（2）色温和显色性 一般照明用的卤钨灯的色温为2800～3200 K。与普通白炽灯相比，光 色更白一些，色调也稍冷一点，卤钨灯的显色性十分好，一般显色指 数Ra=100。
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荧光灯
荧光灯具有光效高，发光柔和，寿命长等特点，可以做 成各种光色，其形状有直管形U形和环形等，广泛用作室内 照明。
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照明设计基础知识
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第一章 光学和照明工程
一、光的基本概念
光是一种电磁辐射，可见光是电磁辐射的一部分，电磁辐射包括 微波、红外、可见光、紫外辐射、x射线和γ射线。在这些电磁辐射中 ，只有可见光波段是眼可见的。 可见光波段包括波长380-780纳米（1 纳米=10-9米）的电磁波段。
照明基础知识
照明基础知识一、光学基本知识1. 光的本质光的本质是一种电磁波，其波长范围广泛。
能够引起视觉反应的光被称为“可见光”，其波长在380-780纳米之间，是电磁辐射光谱中的一小部分。
不可见光如红外线、紫外线等，则因其波长超出此范围而无法被肉眼直接感知。
2. 光通量光通量是衡量光源输出可见光量的总和，是光源发光能力的指标。
它表示发光体每秒所发出的可见光量，单位为流明（lm）。
3. 光效与发光强度光效即发光效率，是电光源将电能转化为光的能力，以流明每瓦（lm/w）为单位。
发光强度（光强）则是指发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量，常用坎德拉（cd）来表示。
4. 照度与亮度照度是表征被照面上接收光的强弱，即被照面单位面积上接收的光通量，单位为勒克斯（Lux）或流明平方米（lm/㎡）。
而亮度则是指光源在某一方向上的单位投影面在单位立体角中反射光的数量，单位为坎德拉每平方米（cd/㎡）或坎德拉每平方厘米（cd/cm²）。
5. 眩光与光束角眩光是指视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比造成的视觉不舒适感。
光束角则是射灯发射光的空间分布，以中心最强，向四周逐渐减弱到中心光强50%强度的圆锥角。
6. 其他重要概念●功率因素：电路中有用功率与实际功率之间的比值，影响电网的平衡度和无功损耗。
●频闪效应：电感式荧光灯随电压电流周期性变化，光通量也周期性变化，导致视觉不舒适。
●平均寿命与经济寿命：衡量光源使用寿命的指标，分别考虑光源损坏和光束输出衰减的情况。
●显色性：光源对物体颜色的呈现能力，以显色指数（Ra）表示，高显色性光源能更真实地还原物体颜色。
●色温：光源发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度即为该光源的色温，以开尔文（K）为单位。
二、照明工作原理照明的基础是光源产生光线并将其传播至需要照明的区域。
照明工作原理主要包括以下几个环节：1.光源产生光线：光源可以是自然的（如太阳、星星）或人工的（如灯泡、LED）。
照明基础知识
照明基础知识(一)照明知识常用术语：照明照明是以人们的生活、活动为目的对光的利用，从广义上讲，应包括对生命体、生物有作用的视觉与光信息、紫外线、可见光及红外线等各部分。
光源能够发光的发光体。
光源按其发光原理可分为热辐射光源、气体放电光源、固体发光光源。
A、热辐射光源：指当电流通过并加热安装在填充气体泡壳内的灯丝，其发光光谱类似于黑体辐射的一类光源。
如白炽灯、玻璃反射灯、卤素灯等。
B、气体放电光源：在适当的条件下，例如强电场、光辐射、粒子轰击和高温加热等，组成气体的分子可能发生电离，产生可自由移动的带电粒子，并在电场作用下形成电流。
这种电流通过气体的现象称为气体放电，而这样的原理发光的光源称为气体放电光源。
如荧光灯、紧凑型荧光灯、低压钠灯、高压钠灯、汞灯、金属卤化物灯、霓虹灯、激光等。
图（一）、荧光灯、白炽灯结构C、固体发光光源：指某种固体材料与电场相互作用而发光的现象。
如无极感应灯、微波硫灯、发光二极管LED等。
灯具：灯具是一种产生、控制和分配光的器件。
在灯具的设计及应用当中，最为强调的是灯具的控光部件，主要由反射器等组成。
灯具包括：光学系统(反射器、透镜、格栅等)，电气附件(镇流器、启动器等)，机械结构件(灯座、外壳、支架、调节调焦机构、防减震器等等)视觉A、明视觉：眼睛适应于至少为几坎德拉每平方米亮度时的视觉。
明视觉主要由锥状细胞来调节。
L>3.5cd/ m²（坎德拉/米²）B、暗视觉：调节眼睛以适应几百分之一坎德拉每平方米的亮度水平时的视觉情况。
在这种情况下，杆状细胞被认为是主要的活跃成分。
L<0.035cd/ m²（（坎德拉/米²）光的定义光是我们通过视觉与外界交流的媒介。
如果没有光，我们将无法感知客观世界的一切。
光是一种能量，这种能量能从一种物体传播到另外一种物体表面。
其传播的形式是以直线方式进行传播。
光可分为可见光和不可见光。
人眼能够识别的电磁波谱，即波长为380-780nm之间的为可见光。
照明的基本原理
照明技术的发展历程
火把与油灯时代
人类最早的照明方式，使用火把和油 灯提供光线。
白炽灯时代
荧光灯与LED时代
随着科技的发展，荧光灯和LED灯逐 渐普及，具有高效、节能、环保等优 点。
19世纪末，托马斯·爱迪生发明了白炽 灯，成为首个实用的电光源。
照明的主要应用领域
01
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03
04
家庭照明
为家庭提供足够的光线，营造 舒适的生活环境。
防触电保护
照明设备应具备防触电保护功能，如使用接地保护、漏电保护等措 施，确保使用者的安全。
防火与防爆
针对不同场所的照明设备应具备相应的防火、防爆等级，以降低火 灾和爆炸的风险。
Байду номын сангаас
照明能效标准与评价
01
02
03
能效标准
各国政府制定相应的照明 能效标准，限制高能耗、 低光效的照明产品进入市 场，推动节能减排。
照明的基本原理
contents
目录
• 照明概述 • 照明基础知识 • 照明光源与灯具 • 照明设计原理 • 照明技术与应用 • 照明安全与能效
01 照明概述
照明的定义与重要性
定义
照明是指利用各种光源为环境或目标提供足够的光线，以满足视觉需求或特定 需求的过程。
重要性
照明在人类生产生活中具有至关重要的作用，良好的照明不仅能够提高工作和 生活环境的舒适度，还有助于提高生产效率、保护视力健康和提升生活质量。
感变化，营造出不同的场景和氛围，增强观众的观演体验。
03
摄影领域
在摄影领域，照明技术是拍摄高质量照片的关键因素之一。通过合理的
光线布局和调整，摄影师可以创造出独特的画面效果和情感氛围，提高
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照明基础知识
照明基础知识
照明基本概念
名称符
号
单位说明
发
通量F
Lm流
明
光源每秒钟所发出光量之总和，用于表示光源发出的光量。
简
单说就是发光量
发
光强度I
Cd 坎
德拉
光的强度。
在某一特定方向角内所放射光的量。
照度E
Lx勒克
司
单位面积内所入射光的量，也就是光能量(lm)除以面积(m2)所
得的值，用来表示某一场所的明亮度。
亮度L
Cd/m2
尼特
从某一方向所看到物体反射光线的强度。
也就是说单位面积时
某一方向反射的光之强度。
照度是表示单位面积内入射光的
量。
亮度则是表示眼睛以某方向所看到物体的反射光的强度。
平
均
寿
命
小时指一批灯泡点灯至百分之五十之数量损坏不亮时之小时数。
额
定寿命小时
以长期制造的同一形式的灯具点灯2.5h、灭灯0.5h的连续反
复实验条件下，直到“大多数灯不能再灭亮为止的点灯时间”或
“全光束下降到初光束的70%时的点灯时间”中的短时平均值
来表示。
光通量、发光强度、照度、亮度之间的关系图示
显色性
光源对于物体颜色显现的程度成为显色性，也就是颜色逼真的程度，显色性高的光源对颜色的表现较好，我们所看到的颜色也就较近自然原色。
显色性低的淘汰对颜色的表现较差，我们所看到颜色偏差也较大。
为何会有显色性高低之情形发生？其关键在于该光线之“分光特性”。
可见光之波长在380nm至780nm之范围内，也就是我们在光谱中见到的红、橙、黄、绿、兰、靛、紫的范围，如果光源所放射的光之中所含的各色光的比例和自然光相近。
则我们眼睛所看到的颜色也就较为逼真。
平均显色评价(Re)：在光源照射下的色彩的再现度的数值表示以Ra100为基准光。
数值越低、与基准光差异越大，显色性愈低。
光源的光色(色温)
∙
色温3200-3500K
亮度75%
∙
色温3500-4000K
亮度50%
∙
色温4000K-4500K
∙
色温5000-5600K
∙色温
色温度是以绝对温度K(开尔文)来表示。
乃是将一标准黑体加热，温度升高至某一程度时颜色开始由深红→浅红→橙黄→白→蓝白→蓝逐渐改变，利用这种光色变化特性，某光源的光色与黑体的光色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源之色温度。
色温影响着空间的气氛。
色温在3300k以下时，光色就开始有偏红的现象，给人是一种温暖的感觉，色温超过5000k时颜色偏白色光，给人是一种清冷的感觉。
另外，在不同色温的照明环境中色温又同时影响着人们对周边环境色彩的感觉。
比如，在红色的光源下，人们往往不能完美地看到红色。
∙绝对温度K是1848年由英国物理学家Keivin提出。
他认为摄氏零下273.16℃才是温度起点。
因此，绝对温度的计算方式，就是273.16℃再加上一般常用的摄氏温度，如人体常温为36℃，也是绝对温度309K。
色温表
色温度光度光源
低于3300K 温暖白炽灯、三基色荧光灯(暖白色) 介于3300K至5000K 中间三基色白色荧光灯、普通荧光灯高于5000K 清冷三基色日光色荧光灯、普通荧光灯
光源效率
∙光源效率
光源效率亦称经济效率是以其所发出的光能量队以其耗电量所得之值，光源效率(lm/W)=流明(lm)/耗电量(W)，即每一瓦电力所发出光的量，其数值越高表示光源效率越高越节能(如下表)。
所以对于使用时间较长之场所，如办公室、走廊、隧道等。
光源效率通常是一个重要的考虑因素。
主要光源的技术指标(本公司产品间比较)
光源种类光通量
(lm)
光效
(lm/W)
显色指数
(Ra)
色温(K)
寿命
(h)
白炽灯(60W) 625 10 100 2700 1000
高压汞灯
(400W)
22000 55 >40 3800 12000
普通荧光灯
(36W)
2500 69 >75 3000/4000/5000/6500 12000
三基色荧光灯
(36W)
3200 90 88 3000/4000/5000/6500 12000
e-Hf 高效荧光
灯
4700 104 84 3000/5000/6700 18000 紧凑型荧光灯900 69 88 2700/4000/6700 10000
(13W)
金属卤化物灯
(400W)
36000 90 >60 4000 9000
高压钠灯
(400W)
48000 120 >20 2000 12000 利用系数表
利用系数表是设计师用于计算室内照度或需要灯具数量时，通常查询的表格，根据不同的反射系数组合(墙面、顶棚、地面)Fr=L.W/hx(L+W)再计算出室形指数。
其中Fr——室形指数，h——灯具至被照面的高度.L 为房间的长，W为房间的宽，最后在表中查出利用系数Uf，便可以计算被照面的照度估算值。
照明设计必须要求得准确的利用系数，否则会很大的偏差，影响利用系数的大小，有心下几个因素：∙灯具的光分配曲线
∙灯具的光输出比例
∙室内的反射率(天花板、墙壁、工作桌面)
∙室形指数大小
反射率天花板80% 70% 50% 30% 0% 墙壁70 50 30 10 70 50 30 10 70 50 30 10 70 50 30 10 0% 地面10% 10% 10% 10% 0%
室指数利用系数(×0.01)ZCM
0.6
0.8
1.0 1.25
1.5
2.0
2.5
3.0
4.0
5.0 7.0 10.0 44
52
58
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72
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45
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73
23
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荧光灯的构造
荧光灯是放电灯的一种。
在玻璃管中充有容易放电的氩气和极少量水银；在玻管内壁上涂敷有荧光物质；在管的两端有用钨丝制作的双螺旋或三螺旋灯丝线圈电极；在电极上涂敷有发射电子的物质。
荧光灯的发光原理
点灯(起动)时，电流流过电极并加热，从灯丝向管内发射出热电子，开始放电。
放电产生的流动电子和管内的水银原子碰撞，发出紫外线(253.7nm)。
这种紫外线照射荧光物质，变成可见光。
随荧光物质的种类不同，可发出多种多样的光色。
荧光灯启动过程
电源接通，电压加在起辉器开始辉光放电。
放电产生的热量使双金属片发生弯曲并接触，起辉器回路导通，灯线同时得到预热。
起辉器加路导通，辉光放电消失，。