灯具配光曲线及应用 1
灯具的配光曲线及应用
在各种照明场所中，灯具的重要性是不言而喻的。
在电视照明、舞台照明、电影摄影棚照明中，照明灯具的作用尤为重要。
如何选择优质的灯具，选择适合使用的灯具种类更是灯光设计人员及灯光师们最关心的问题。
灯体的选材、透镜及反光系统、各种传动装置、电子元器件、光源的种类等，对灯具至关重要。
对灯具的使用人员来讲，在评价灯具性能和使用效果时，除通过直接观察灯具投射的光斑质量外，最重要的就是要看灯具的配光曲线。
根据灯具的配光曲线可以看出光斑的质量，计算灯具的效率，计算出演区内任意点的照度值，还可以计算出演区内的照度分布情况等。
即使使用计算机软件计算演区的照度分布，也要首先输入灯具的配光曲线。
可以毫不夸张地说，灯具的配光曲线是灯具的生命线。
从上个世纪50年代以来，灯具的生产厂家往往在灯具的样本中给出灯具在几个不同距离的光斑直径、中心照度等方面的数值，灯光师也常常习惯并认同这种表达方法。
虽然这种表达方法比较简单、直观，但应该说，这种表达方法比较粗糙、不够准确，是一种初级的表达方法。
在三四十年前，灯具的品种很少，人们对灯具的认识尚在初始阶段，用上述的方法说明灯具的性能是可以理解的。
现如今，灯具的种类繁多，使用灯具也更加精细，用灯数量也大大增加。
这时，选择好的高效灯具就显得格外重要。
在选择灯具时，配光曲线就是我们手中得力的助手和工具。
本文就谈谈灯具配光曲线的概念、绘制、应用等有关问题。
希望能对灯具的选择和使用有所帮助。
1 灯具配光曲线的概念点击此处查看全部新闻图片光源或灯具在某一方向上的发光强度被定义为单位立体角内的光通量。
发光强度只取决于光源或灯具各个方向光通量密度的分布，也就是说只与发光强度有关，与距离无关，与外界条件无关。
对于聚光灯、回光灯、光束灯、成像灯、电脑灯等以光轴线为旋转轴的对称型灯具，它们的配光曲线分布是以光轴线为轴的旋转体。
形象地说，它们或是像梨，或是像枣核儿。
配光曲线的概念是这样的：以灯具中的光源为球心，通过球心和光轴线的剖面作为绘制配光曲线的平面。
灯具配光曲线知识.doc
灯具配光曲线知识1、2、3 [转载]转载自5izm照明工程师社区，原地址：/cgi-bin/topic.cgi?forum=57&topic=472============================================================配光曲线的定义：配光曲线其实就是表示一个灯具或光源发射出的光在空间中的分布情况。
它可以记录灯具的光通量、光源数量、功率、功率因数、灯具尺寸、灯具效率包括灯具制造商、型号的等信息。
当然最关键的还是记录了灯具在各个方向上的光强。
配光曲线的分类：配光曲线按照其对称性质通常可分为：轴向对称、对称和非对称配光。
轴向对称：又被称为旋转对称，指各个方向上的配光曲线都是基本对称的，一般的筒灯、工矿灯都是这样的配光。
对称：当灯具C0°和C180°剖面配光对称，同时C90°和C270°剖面配光对称时，这样的配光曲线称为对称配光非对称：就是指C0°- 180°和C90°- 270°任意一个剖面配光不对称的情况。
配光曲线按照其光束角度通常可分为：窄配光（< 20°）中配光（20°> 40°）宽配光（> 40°）其实也没有严格的定义各个厂家的对宽、中、窄的定义也略有不同。
说了半天的定义和分类。
下面我们来看点实在的东西——支架的配光曲线图T = C0°-180°A = C90°-270°附件2005-10-10 23:21这里的第一张图就是我们最为常见的极坐标配光曲线图了，要想读懂它首先要知道T和A这2条曲线分别来自哪。
在图形下面有注释：T = C0°-180°A = C90°-270°这个C表示的是水平面的角度（立体角是由水平角度和垂直角度2个角度组成）。
灯具配光曲线在道路照明设计中的应用方向
灯具配光曲线在道路照明设计中的应用方向摘要：我国城乡道路建设发展迅速，对道路照明也提出了更多要求，为了实现节能、环保、有效的照明布置，对灯具预按高度、灯距及道路宽度等数据进行记录，确保安装灯具后道路的照度、亮度等均符合要求，为实现这一目标，本文对灯具配光曲线在道路照明设计中应用进行分析。
关键词：灯具配光曲线；道路照明设计；应用引言随着经济的快速发展，城市市政工程也在不断完善，其中道路建设中照明设备的配置也在更新，为了满足城市道路发展的需求，道路照明设计要求也在提高，不仅对夜间行人、车辆提供方便，确保最基本的安全保障，还为城市建设提供了基础设施。
实际中，很多城市道路的照明效果不如预期，其影响因素有很多，如道路中路灯间距离、灯具自身的配光曲线等，其中灯具配光曲线是固有参数，这一参数为道路照明设计提供一些参考，从而提升预期照明效果；但有些灯具生产厂家供应灯具时，对配光曲线数据的提供非常模糊，或没有配光曲线，这样对实际施工的影响非常大，可见配光曲线对照明设计的重要性。
灯具配光曲线参数的确定为初步选择灯具形式提供理论数据参考，还为道路照明设计方案提供了更多参考，如计算出灯具之间的距离、需采购灯具的数量及安装后道路照度、亮度等指标是否达标等。
本文对灯具配光曲线在道路照明设计中的应用方向进行分析，为合理提供道路照明提供更多参考。
1路灯布置及现状分析路灯的布置方式主要有单侧、双侧对称、双侧交错、中心对称及横向悬索五种（见图1）。
图1 路灯布置主要形式示意图随着现代城市化不断发展，道路也在不断拓宽，根据《城市道路照明设计》的要求，为了减少交通事故的发生，在平交路口外五米内，其平均照度应大于平交路口平均照度的1/2；对半径＜1km的曲线路段，需沿曲线外侧布置灯具，同时减小照明之间的距离，其距离宜为直线路段的50%-70%；人行地道内的平均照度在夜间和白天不同，白天较夜间大一些，主要为了安全考虑，夜间宜为15lx，白天宜为50lx。
不同照明场景下灯具配光曲线的运用
光源®照明4 2020年第9期j不同照明场景下灯具配光曲线的运用蔡培凯厦门市产品质量监督检验院（福建厦门361100)摘要：照明场景不同，对灯具的要求也不同，其中主要是对灯具配光曲线的要求不同。
文章就灯具配光性能，结合生活 实际的使用场景，展开探讨与研究，分析了不同场景下灯具的使用要求，引导人们正确、合理选择灯具。
关键词：照明场景；灯具使用；配光曲线0引言当今时代，与社会经济快速发展相对的是资源的曰 渐匮乏，为此，国家提倡低碳经济、节能减排。
日常照 明也应朝着此方向发展，做到合理照明、绿色照明。
在 各种照明场景中，要想做到合理照明，灯具的重要性不 言而喻。
通常，灯光设计人员在根据照明环境要求选择 灯具种类时，只考虑灯具的外观、尺寸及照明效果，而 灯具企业需要根据照明效果的要求设计灯具形状，选择 透镜、光源等光电配件。
对灯具的照明效果而言，最直 观的评价是灯具的光斑形状，而光斑形状是灯具配光曲 线的具体表现。
根据灯具的配光情况，可生成IE S 文件， 即以IE S 格式显示的配光电子文件，将该文件导入电脑 软件中，可以计算照度分布情况、模拟环境使用效果、 计算照明环境所需的最少灯具数量。
对于灯具，配光曲 线就是其生命线[1]。
1配光曲线的定义光源或灯具的配光曲线是指光源和灯具的发光面中 心轴在所有空间方向上的光强变化，用曲线表示。
配光 曲线有三种表示方法，分别如下。
(1) 极坐标配光曲线法。
即以灯具或光源的发光面 中心作为极坐标的原点，垂直向下画一直线作为极轴，以原点为圆心，以极轴为半径（半径长短表示光强的大小），将各个角度的光强用矢量表示，连接各个光强的矢 量端形成的配光曲线就是极坐标配光曲线。
若灯具是旋转对称，则一个测光面的极坐标曲线就能说明其光强在空间的分布情况；若灯具不对称，则要多个测光面的极 坐标曲线才能说明整个灯具的光强分布情况。
(2) 直角坐标配光曲线法。
大多数聚光灯具的发光 强度主要分布在30°的范围内，光束角很小的配光分布用极坐标法无法清楚表达灯具光强空间分布状况，因为很难在很窄的角度内查看发光强度很陡的变化。
A120127-配光曲线和眩光知识
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一、 室内直接眩光的产生
图中眩光角所示方向内的光线是引起直接眩光的主要原因。所
以控制直接眩光就是控制此方向内光线的强度，也就是限制灯
具45°＜γ＜85°范围内的亮度。
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二、 灯具亮度曲线的绘制
1．要评价灯具的亮度是否合乎限制眩光的要求，首先要画出 灯具的亮度曲线； 然后把此曲线放在灯具亮度限制曲线表内 进行比较，看是否超出推荐的亮度。
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二、 灯具亮度曲线的绘制
2.下面是一个格栅灯（3 x T16 14W）在DIALux中的亮度数据：
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可以绘出C0和C90两个半平面亮度曲线，如下图：
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三、 《民用建筑照明设计标准》推荐的灯具亮度限制曲线
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上图是《民用建筑照明设计标准》根据CIE推荐的灯具亮度限 制曲线简化后的灯具亮度限制曲线表。其中A-H共八条限制曲线， 我们要根据实际情况选择一条和灯具的亮度曲线比较。
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直接眩光限制质量等级 质量等级 眩光程度 适用场所举例
Ⅰ
无眩光感 有特殊要求的高质量照明房间，如计算
机房、制图室等
Ⅱ
有 轻 微 眩 照明质量要求一般的房间，如办公室和
光
候车室等
Ⅲ
有眩光感 照明质量要求不高的房间，如仓库、厨
房等到
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四、 应用实例
假设我们要做一室内照明设计，具体要求是：平均照度 =1000 LX，眩光质量要求为II级。准备使用格栅灯（SITECO 5LF 117 7-3M 3 x T16 14W）。 我们可以通过灯具亮度限制曲线检验此格栅灯是否合乎要求 。 1.由已知条件：平均照度=1000 LX，眩光质量要求为II级。 可在附图2.1中选择E曲线为限制曲线。图中分1-2-3-4共四 个步骤，找到E限制曲线。
灯具的配光曲线及应用
３ 参见图 ８ 发光强度逐渐向边缘减小 光束角 α１ 很
Ｌ灯 光 技 术 ｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 技 术 论 文 7 演 艺 设 备 与 科 技 ＥＮＴＥＲＴＡＩＮＭＥＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
３．２ 利用配光曲线计算演区照度
通过 ２ 个例子说明照度计算的方法 例 １ 如图 １０ 所示 灯具水平放置 在光轴线上 距光 源 ７ｍ 处测得照度为 １０９２ ｌｘ 求 １０ｍ 及 ５ｍ 处照度各是多少 这个计算很简单 只要用平方反比定律即可求出 Ｂ 点和 Ｃ 点的照度值 解 首先用平方反比定律求出光轴线上的发光强度 Ｉ ＝ Ｅｒ２ ＝ １０９２ ７２ ＝ ５３５０８ ｃｄ 再用平方反比定律求出 Ｂ 点和 Ｃ 点的照度值 Ｂ点照度 Ｅ ＝ Ｉ／ ｒ２ ＝ ５３５０８ ５２ ＝ ２１４０ ｌｘ Ｃ点照度 Ｅ ＝ Ｉ／ ｒ２ ＝ ５３５０８ １０２ ＝ ５３５ ｌｘ 例 ２ 如图 １１ 所示 计算演区内任一点的各个方向的照 度是一个比较复杂的计算 计算之前首先要选择计算的坐标 系 坐标系不同 计算的程序和繁简程度也不同 图 １１ 的 坐标系是这样确定的 在演播室中 照度计算平面选定在距 演播室地面 １．５ｍ 高的水平面上 这个高度大致是主持人坐 在椅子上时头部的高度 这个高度如果照度满足摄像机灵敏 度的要求 也可同时兼顾到主持人站立时的要求 灯具的计 算高度就是灯具到计算平面的高度 图中用 ｈ 表示 这个高 度就是灯具的悬挂高度减去 １．５ｍ 的高度 灯具的光轴线与 水平面有一个夹角 θ 取灯具的光轴线与计算平面的交点为 坐标原点 同时取光轴线在计算平面上的投影线为直角坐标 的Ｙ 轴 已知条件如下 ｈ ＝ ５ｍ θ ＝ ４５ 摄像机的轴线 ＮＭ 与 ＡＭ 线的水平夹角为 φ ＝ ３５ 计算点 Ｍ 为计算平面上任一点 为了计算方便 这里取横坐标为ＯＣ ＝ ｘ ＝ １ｍ 纵坐标ＯＢ ＝ ｙ ＝ ２ｍ 同时还知道 ２ｋＷ 螺纹透镜聚光灯的配光曲线见图 ４ 求散光状态下
配光曲线知识精讲
配光曲线分类表
二、配光曲线的坐标系统
普通最常用的和国际照明委员会推荐的 （CIE，1973b）是C-γ坐标系统，如下图。 C代表经度平面角度，角γ代表倾斜角度， 系统的轴穿过灯具的中心。角γ从最低点开 始计量。 对泛光灯具使用最广泛的是V-H系统。
坐标系统
°
系统
坐标系统
对于旋转对称灯具的配光，一般用极坐标或直 角坐标的配光曲线，如下图：
°
° ° ° °
° ° ° °
光 强(cd)
°
°
°
°
°
直角 坐标
°
°
°
°
°
极坐 标
°
三、配光曲线的绘制方法
定义：用以表示灯具在各方向的光度大小的曲线图。 绘制方法： 以灯具中心点作为极坐标之原点，垂直向下画一直线作为 极轴，以原点为圆心，以极轴为半径向右转动90°，用 以标示该灯具下半部右边的配光曲线。 因为灯具均为左右两边对称，故其左边之配光曲线可依对 称原理绘制而成。 自原点至曲线上某一点之长度即你表灯具在该方向上的光 度。通常在极轴上所标示之光度大小是指光通量每1000 流明（lm）的烛光数（cd），即cd/1000lm。 先以照度计在灯具四周，离光源等距离之H处测得E值， 再代入下列公式即可求得I值。
2 2 2 2
En
Eh 被照点
Ev
五、配光曲线用途
一般照明设计时用来求某点的直射照度， 如： 有一100W灯泡，光通量为F=1600lm，其 配光曲线如下图，试求在灯泡垂直下方1m、 2m处的照度为多少？
光强 照度
1600 160 (cd ) 1000 I 160 E1 2 2 160 ( LUX ) r 1 I 100
光学应用之灯具配光曲线知识
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。
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量密度的分布，也就是说只与发光强度有关，与距离无关，与 外界条件无关。对于聚光灯、回光灯、光束灯、成像灯、电 脑灯等以光轴线为旋转轴的对称型灯具，它们的配光曲线分 布是以光轴线为轴的旋转体。形象地说，它们或是像梨，或 是像枣核儿。配光曲线的概念是这样的：以灯具中的光源为 球心，通过球心和光轴线的剖面作为绘制配光曲线的平面。 以光源为极坐标的原点，以光轴线为 ０°轴，圆的半径长短表 示发光强度的大小。在这个极坐标平面上，把灯具从 ０°开始 的各个张角的发光强度绘制在图上，即成为一个灯具的完整 的配光曲线，如图 １、图 ２ 所示。
L灯 光 技 术 ighting Technology 技 术 论 文
灯具的配光曲线及应用
中广国际建筑设计研究院教授级高级工程师 施克孝
【摘 要】 通过细致的计算和分析，介绍灯具配光曲线的绘制及对实际应用的指导意义。 【关键词】 灯具 配光曲线 绘图 测量 计算
在各种照明场所中，灯具的重要性是不言而喻的。在电 视照明、舞台照明、电影摄影棚照明中，照明灯具的作用 尤为重要。如何选择优质的灯具，选择适合使用的灯具种 类更是灯光设计人员及灯光师们最关心的问题。灯体的选 材、透镜及反光系统、各种传动装置、电子元器件、光源 的种类等，对灯具至关重要。对灯具的使用人员来讲，在 评价灯具性能和使用效果时，除通过直接观察灯具投射的 光斑质量外，最重要的就是要看灯具的配光曲线。根据灯 具的配光曲线可以看出光斑的质量，计算灯具的效率，计 算出演区内任意点的照度值，还可以计算出演区内的照度 分布情况等。即使使用计算机软件计算演区的照度分布， 也要首先输入灯具的配光曲线。可以毫不夸张地说，灯具 的配光曲线是灯具的生命线。
图 １ １６Ｗ 荧光灯的配光曲线（极坐标）
图 ２ ２ｋＷ 螺纹透镜聚光灯的配光曲线（极坐标）
Ｉ（Ｃｄ） ２００００ １８００００ １６００００ １４００００ １２００００ １００００ ８００００ ６００００ ４００００ ２００００ ０ ２００００ ４００００ ６００００ ８００００ １０００００ １２００００ １４００００ １６００００ １８００００ ２０００００
从上个世纪 ５０ 年代以来，灯具的生产厂家往往在灯具的 样本中给出灯具在几个不同距离的光斑直径、中心照度等方 面的数值，灯光师也常常习惯并认同这种表达方法。虽然这 种表达方法比较简单、直观，但应该说，这种表达方法比较 粗糙、不够准确，是一种初级的表达方法。在三四十年前，灯 具的品种很少，人们对灯具的认识尚在初始阶段，用上述的 方法说明灯具的性能是可以理解的。现如今，灯具的种类繁 多，使用灯具也更加精细，用灯数量也大大增加。这时，选 择好的高效灯具就显得格外重要。在选择灯具时，配光曲线 就是我们手中得力的助手和工具。本文就谈谈灯具配光曲线 的概念、绘制、应用等有关问题。希望能对灯具的选择和使 用有所帮助。
１ 灯具配光曲线的概念
光源或灯具在某一方向上的发光强度被定义为单位立体 角内的光通量。发光强度只取决于光源或灯具各个方向光通
5 演 艺 设 备 与 科 技
ＥＮＴＥＲＴＡＩＮＭＥＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ