灯具光学讲义1精品共85页文档
灯光照明讲座PP光学知识及应用培训
入射角 反射角
反射线
入射点
照明 ------ 光的反射现象
多姿 形态
颜色 多彩
质感 镜 面 粗糙面 光滑面 定向反射 漫反射 混合反射
典型的反射系数
反射系数是反射光对入射光的比率 照射100 英尺-烛光
白粉笔 灰白色 浅灰色 白人脸 中等灰
96%
80%
70%
36%
18%
棕色人脸 绿 叶
16%
14%
点光源
发光强度 指光源在单位面积内光通量的多少， 单位是坎德拉（cd），符号I。
烛光
坎德拉
发光强度与光通量之间的关系：
F = I ω (ω为立体角)
照 度 物体表面的光照度；物体单位面积上 所得到的光通量。
1勒克司（Lux）=1 流明/平方 米 理解：1 坎德拉 = 1 勒克司
照度定律
F
4πI
I
1、拍摄日间南北天空光与 太阳光照射方向成90°，有 偏振性质。
2、拍摄早晚时间的天空光与太阳光照射 方向成90°，有偏振性质。
视觉
3、接近地平线的天空光与太阳光照射方向成90°， 经过多次漫反射后，为自然光。
E=
=
=
S
4πr 2
r2
（勒克司）
光源
1m 2m 3m
照度的计算
1. 光源发光强度的参数；照度大小与光源发光强 度成正比，在距离不变时，光源越强照度越大。
2. 光源与被照射物体之间的距离；在点光源下， 物体表面照度的大小与光源距离的平方成反比。
照度=
发光强度 距离 2
3. 物体表面照度大小与光线投射方向有关,越垂 直越大。
每消耗1瓦功率所发射出的流明数
光的偏振与用途
照明光学知识
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。
《灯具光学讲义》课件
05
灯具光学的未来发 展与挑战
新材料与新技术的应用
新材料
随着科技的进步，新型材料如纳米材料、高 分子材料等在灯具光学领域的应用将更加广 泛，能够提高灯具的性能和寿命，同时降低 能耗。
新技术
LED、OLED等新型照明技术的出现，为灯 具光学带来了革命性的变革，具有高效、节 能、环保等优点，是未来发展的重点方向。
智能化与互联网+的融合
智能化
随着物联网、人工智能等技术的发展，灯具 光学将更加智能化，能够实现远程控制、自 动调节等功能，提高用户体验。
互联网+
通过与互联网的结合，可以实现灯具之间的 互联互通，打造智能家居生态系统，为用户
提供更加便捷、舒适的生活环境。
人性化与舒适度的提升
要点一
人性化
灯具光学设计将更加注重人性化，以满足不同用户的需求 ，如可调节色温、亮度等，提供更加舒适的照明环境。
灯具光学的发展历程与趋势
• 总结词：随着科技的不断进步，灯具光学也在不断发展，未来将朝着更 加智能化、绿色环保和个性化方向发展。
• 详细描述：自照明技术诞生以来，灯具光学经历了多个发展阶段。从最初的烛光和油灯，到白炽灯和荧光灯，再到现代 的高效LED灯具，灯具光学在不断地发展和进步。未来，随着科技的不断发展，灯具光学将朝着更加智能化、绿色环保 和个性化方向发展。智能照明系统可以通过传感器和控制系统实现个性化的光照调节，提高人们的舒适度和效率；绿色 环保的照明系统则注重节能和环保，有利于可持续发展；而个性化的照明设计则可以满足人们多样化的需求，提升照明 体验。
光的反射定律
入射角等于反射角，镜面反射遵 循这一规律。
光的透镜原理与折射
透镜的分类与原理
凸透镜会聚光线，凹透镜发散光线。通过透镜的光线会改变 方向。
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21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。—23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
灯具光学讲义1精品
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
照明基础知识课件版
现行值
目标值
11
9
18
15
11
9
13
11
11
9
8
7
对应照度值（Lx）
300 500 300 300 300 200
注：1、摘自GB50034-2004 2、当房间或场所的照度值高于或低于本表规定的对应照度值时，其照明功率密度值应按比例提高或折减。
常见英文缩写的含义:
1、CCC认证：
“3C”或“CCC认证”(ChinaCompulsoryCertification)即“中国强制认证”。作为 国际通行做
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01
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02
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03
各物理量之间的关
眼
系:
对象物
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04
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05
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06
光通量，光强，照度， 亮度之间的关系
灯具
光通量
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07
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08
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09
光强
照度
亮度
照度的分类是:
• 照度是指单位面积内入射的光通量。符号为E，单位为lx。通常以平均照度作 为衡量照度水平的物理量。
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。
03 平 均 显 色 评 价 数 （ R a ） ： 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。
显色指数分类
显色指数 分组
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
Ⅴ
平均显色评价数值 Ra
Ra＞90
光源 北方晴空
阴天 夏日正午阳光 金属卤化物灯
灯具照明知识大全课件
氙气灯（ HID ）的发光原理：
• HID氙气灯与传统卤素灯不同，这是一种高压放
电灯，它的发光原理是利用正负电刺激氙气与稀 有金属化学反应发光，因此灯管内有一颗小小的 玻璃球，这其中就是灌满了氙气及少许稀有金属， 只要用电流去刺激它们进行化学反应，两者就会 发出高达4000K-12000K色温度的光芒。它采用一 个特制的镇流器，利用汽车电池2V电压产生 23000V以上的触发电压使灯启动。启动时0.8秒 的亮度是额定亮度的20%，达到卤素灯的亮度， 并使大灯4 秒以内达到额定亮度的80%以上。在 灯稳定后镇流器向灯提供约80V供电电压保持灯 以恒定功率运转。
氙气大灯
• 氙气灯是一和含有氙气的新型
大灯，又称高强度放电式气体 灯，英文简称 HID Intensity Discharge Lamp. 。氙气灯打破 了爱迪生发明的钨丝发光原理， 在石英灯管内填充高压惰性气 体—Xenon氙气，取代传统的灯 丝，在两段电极上有水银和碳 素化合物，透过安定器以23000 伏高压电流刺激氙气发光，在 两极间形成完美的白色电弧， 发出的光接近非常完美完美的 太阳光。
选用直管荧光灯的原则：
• 任何情况下，应采用细管径（管径≤26mm）灯管，即T8、T5等类
型，取代T12灯管，有明显的节能环保效果。
• 任何情况下，都应采用三基色荧光灯，不应再选用卤粉荧光灯。
三基色灯管具有光效高、显色好、寿命更长的优势。虽价格贵（约贵 一倍），但由于其光效高，不仅节能效果好，降低了运行成本；而且 由于使用灯数减小，节省了灯具及镇流器的费用，反而使照明系统的 总初建费用降低。
（3）环形荧光灯。除形状外，环形荧光灯与直管形荧光灯没有多大差别。
常见标称功率有22W，32W，40W。灯头用G10q.。主要提供给吸顶灯、吊灯
照明基础讲义
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。
灯具光学讲义讲义1
IESNA眩光控制分类
最大光强的垂直角度以上的光分布控制
完全截光型 离开灯下点90°（r=90°）以上的所有角度的光强值为0，而且
半截光型 离开灯下点90°（r=90°，水平）的位置的每1000流明的光强值不
超过50cd（5%），而且在离灯下点80°（r=80°）的位置不超过200cd（20%）的 灯具是达到截光水平的。同样应用到围绕灯具的所有横向角度。
完全截光型灯具
等照度曲线
安装 修正系 高度 数 k
5 4.00 6 2.78 7 2.04 8 1.56 9 1.23 10 1.00 11 0.83 12 0.69 13 0.59 14 0.51 15 0.44 16 0.39
S1面：E1=
S1
=S 2 cos
；
S2面：E2=
S2
；
∵ S1=S2 cosθ ∴ 显而易见：E2= E1cosθ
将它与照度的平方反比定律结合起来就有 ：
E= I ·cosθ d2
c)余弦立方定律
光源
O
h
D
式中：I—点光源射向该点的光强；
h—光源离该平面的高度；
θ—平面法线与入射光线的夹角；
光源：400WHPS 子午面配光曲线
圆锥面配光曲线
等光强曲线
IESNA路灯分类图
用圆形网图表示IESNA路灯分类
马路横跨线
6.0MH 3.75MH 2.25MH
1.0MH
2.75MH 1.75MH 1.0MH