导图社区建筑物理--光学（旧版）

建筑物理--光学（旧版）

建筑物理中的光学部分是一个重要的研究领域，它主要关注建筑中光现象的研究以及如何利用光学理论和技术来营建适宜的光环境。旧版书。目前未整理完.还是可以背的。

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编辑于2025-01-01 15:40:33

建筑学
建筑物理
光学

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光学

第2篇建筑光学

第2.1章建筑光学基本知识

光学度数类

光通量Φ

定义

光源发出能量的多少，单位lm流明

1lm等于由一个具有1cd (坎德拉)均匀的发光强度的点光源在1sr(球面度)单位立体角内发射的光通量

公式

1lm=1cd·sr

说明

本质是一种辐射功率，类比于物体向外辐射热的热功率，但光通量不是动态输出，一般不称为“每小时辐射xxxlm”，而称“某灯具的光通量为xxxlm”，是一种静态分布的描述，旨在数量描述

1lm=1cd·sr，不如反过来讲，发光强度是光通量被立体角瓜分后得到的用于描述光源在某个发光方向上的发射情况

关系

光通量=发光强度x立体角

发光效率

定义

光通量与功率的比值，单位lm/W

说明

表达灯具对电功率(电能)的利用效率，是反映灯具将电能转化为光能的能力，是针对光源的参数

光谱光视效率V（λ）、V’（λ）

定义

特定光度条件下，产生相同视觉感觉时，波长λm和波长λ的单色光辐射量之比，波长λm选在视感最大处，明视觉555nm，暗视觉507nm

说明

在明视觉条件下，人眼对380~780nm可见光谱范围的不同波长的辐射，即各种色光具有不同的感受性

光谱光视效率小于1

表示

明视觉光谱光视效率V（λ）、暗视觉光谱光视效率V’（λ）

光谱光视效能Km

定义

描述某一波长的单色光辐射通量可以产生多少相应的单色光通量

常量

最大光谱光视效能Km=683lm/W

说明

光谱光视效能和发光效率不同，发光效率是针对光源能源利用的参数，光谱光视效能是针对单色光辐射通量转化为单色光通量的描述

单色光光通量计算

定义

比较任意两个灯发出的可见光的多少时，由于光谱光视效率随波长分布不同，不能直接用辐射通量多少表示，只能转成相当于多少555nm标准光通量进行比较

公式

Φ=Km∑Φe（λ）V（λ）

Km，最大光谱光视效能

最大光谱光视效能Km=683lm/W

Φe（λ），波长为λ的辐射通量，单位W

V（λ），光谱光视效率

说明

先将单色光的辐射通量折算为555nm的标准光辐射通量，再将辐射通量转化为光通量

辐射通量-光能量，光通量-光视光通

发光强度I

定义

光通量的空间密度分布，单位cd坎德拉

公式

Iα=Φ/Ω，1cd=1lm/1sr

Ω=A/r²

说明

使用了空间立体角Ω的概念，是光源在某个角度上的光通量立体角密度，是光源在角度上的密度分布，使用的是角度而不是体积，本质上不是空间密度分布，只是放射线的角度密度

为了描述光源在某一方向的上强度，通过立体角得到光源在这一方向（角度值无限趋近于0）上的光束光通量，本质是光波形成的球面波在某个角度数量的描述，是通过放射线而非平行线进行计算的

球面度sr是立体角的计量单位，球体立体角4πsr，半球立体角2πsr

发光强度是光源本身的属性，仅与方向有关，和光源的距离无关，不随距离衰减

弧度=周长/半径，立体角=面积/半径²

思考

为什么需要有发光强度？意义是什么？

为什么存在这样一种物理量不随光源距离而衰减？光具有波粒二象性，可以使用光量子即光子作为判断光线情况的依据，即使是射线上的光子密度也在不断衰减。参考照度，考虑到截面不断增大，永远捕获相同光子的情况下，光子的面密度在不断下降，实际上射线上的光子密度也在不断下降，那么发光强度的意义是什么？

立体角本质上是一种弧度制的思想，通过引入弧长和半径描述角度，实际上发光强度也可以通过角度制进行直接计算，而不用引用立体角的概念

弧度制本质是角度制的距离化表达

如果将光射线上的光子分布规整化，成为放射状的矩阵，我们能轻易看出光子的面密度情况和角度上射线密度情况，前者是照度，后者是发光强度

我认为发光强度没有意义，但它是一种清晰且显而易见，对单一光源来说不变的恒定量，是变量计算中能够传达光源的状况的恒定量，射线密度在角度内不发生改变，但射线内光子密度在发生改变

发光强度是由亮度而产生的，能够用来简化亮度公式的物理量，表现出的特征是不随发光体的远近而变化

关系

发光强度=光通量/立体角

照度E

定义

被照面上的光通量密度，单位lx勒克斯、fc英尺烛光

说明

照度表达某个面上接受到的光通量情况，描述光的到达平面时的情况，与接受面的任何属性无关，更与人无关

照度是在平行光的定义基础上，得到的接受面光通量平面密度

真正衰减的光通量，体现在照度上，照度随着距离的衰减而衰减

公式

1fc=10.76lx

E=Φ/A，1lx=1lm/1㎡

关系

照度=光通量/面积

亮度L

定义

单位投影面积上的发光强度，单位cd/m²坎德拉每平方米、sb熙提、asb阿熙提

公式

Lα=Iα/（A·cosα），1cd/㎡=1cd/1㎡

I=Φ/Ω，1cd=1lm/1sr

说明

亮度是衡量人眼感受的指标

同照度下，不同物体的视觉感觉不同，即照度并不能反映人眼的观察状况，应将视网膜上的物像照度认为是观察的物体的发光亮度

视网膜上物像的照度是由物像的面积A（与发光物体的面积有关）和落在这面积上的光通量Iα（它与发光体朝视网膜上物像方向的发光强度有关）所决定的

视网膜上物像的照度是和发光体在视线方向上的投影面积Acosα成反比，与发光体朝视线方向的发光强度成正比，即亮度就是单位投影面积上的发光强度

1cd/㎡=1cd/1㎡，等于1平方米表面上，沿法线方向（α=0°）发出1坎德拉的发光强度

亮度的发光体的发光强度在视线方向上的投影面的面密度体现，此关系可以反映人眼对物体发光程度的感受

结论

如果仅仅是A·cosα，发光强度不衰减，物体表面发光面积不衰减，人眼观察到亮度不衰减

思考1

既然观察到的亮度不衰减，为什么发光强度不能用来形容人眼观察到的物体亮度？

亮度没有引入相对尺寸的概念？

FUCK YOU！恰恰相反，亮度引入了以人眼为球心的立体角概念

A·cosα是物体的实际尺寸，我们的观察距离是r，A·cosα是人眼立体角的A'，人眼立体角Ω'=A'/r²=A·cosα/r²，我们先去除cosα的干扰，得到理想的正对光源，L=Φ·r²/A²，其中携带了一个立体角信息和面积信息，实际上就是人眼立体角和光源正对面积

L=I/A=Φ/(Ω·A)=E’/Ω，重新审视发光强度，发光强度=光通量/立体角，亮度=发光强度/物体面积=光源等面积平行直射的假象照度/人眼立体角

这个公式表现出的：在物体移近之后，看起来光源没有发生变化，但其实因为一开始我们使用的光通量Φ，是光源在距离为r，投射面积为A的情况下的照度，此时因为距离变近，A面积上接受的光射线数量增加，引用的光通量总量是上升的

光通量总量Φ的趋势，与r²成反比，也就是Φ=K/r²，K为常数

我们应当认识到，所谓的距离平方反比定律实际上是得益于立体角的概念而获得的

重新审视整个公式，Φ和Ω都存在与r²的反比关系，整体表现出不变的趋势，即L=I/A=Φ(Ω·A)=E'/Ω中表现出的E‘’和Ω呈现为常数，亮度不随光源距离的远近而发生变化，人眼感知到的亮度不随光源的远近而发生变化

随着物体的接近，物像照度整体上升，相对尺寸整体上升（立体角增大），人眼感知到的亮度整体保持不变

思考2

思考1中，我们提到随着光源的接近，立体角发生了变化，因此面密度的概念是不可以忽略的

我们使用亮度表达人眼观感的规律

亮度不是光源表面的射线穿透面密度！参考放射状矩阵的排布，射线穿透面密度本质上就是捕获面上的光子数量，也就是照度

发光强度和照度的关系，将发光强度的立体角解除，只剩下A，即光通量在A上的分布情况

Lα=Iα/（A·cosα），1cd/㎡=1cd/1㎡

关系

亮度=发光强度/面积

距离平方反比定律

定义

一个点光源在被照面上形成的照度，与光源在这个方向上的发光强度，遵循“距离平方反比定律”

点光源在任一表面上形成的照度，与它在该方向上的发光强度成正比，与它到被照面的距离平方成反比

公式

E=I/R² · cosα

说明

是描述光源的光从发出到照射到物体表面之前，发光强度转化换算为照度的过程

将发光强度的立体角解除，只剩下面积A，光通量因此转化为照度

引入倾斜角概念，使用cosα对照度进行进一步稀释

距离平方反比定律本质上是立体角概念派生

关系

点光源，发光强度I与形成的照度E的关系

立体角投影定律

定义

亮度与照度的关系是指光源亮度和它在被照面上所形成的照度之间的关系，遵循“立体角投影定律”

某一亮度为Lα的发光表面在被照面上形成的照度值的大小，等于这一发光表面的亮度Lα与该发光表面在被照点上形成的立体角Ω的投影（Ωcosi）的乘积

公式

E=Lα·Ω·cosi

说明

Lα=Iα/(A·cosα)，E=Iα/r²

Iα=Lα·(A·cosα)，E=Lα·(A·cosα)/r²=Lα·Ω

cosi修正

本质上，立体角投影Ω和Lα亮度使用的Ω'可以完全相消，剩下Lα中的光通量和Acosα信息，即对α方向的照度，然后进行二次投影处理

展览采光：如果发光体正投影，cosi=0，此时E=Lα·Ω，保持发光体远近不变，若要照度不变，可以增大面积，减小发光强度

妈个鸡，有E=Lα·Ω，Lα=E/Ω，即人眼亮度的基本原理，通过相对尺寸和形成照度形成亮度概念

关系

点光源的亮度L与形成的照度E的关系

公式归纳

Φ=Km∑Φe（λ）V（λ）

单色光光通量=单色光辐射通量x光谱光视效率x最大光谱光视效能

E=Φ/A，1lx=1lm/1㎡

照度=光通量/面积

Iα=Φ/Ω，Ω=A/r²，1cd=1lm/1sr

α方向发光强度=光通量/立体角

立体角=球面面积/距离平方

Lα=Iα/（A·cosα）

α方向亮度=α方向发光强度/发光面积在α视线方向上的正投影

E=I/R² · cosα

照度=发光强度/距离平方→立体角解除，x余弦稀释

E=Lα·Ω·cosi

Lα·Ω只剩下Lα中的光通量和Acosα信息，即照度E，cosi二次投影

利用系数Cu

定义

光源实际投射到工作面上的有效光通量Φu和全部灯的额定光通量NΦ之比

公式

Cu=Φu/NΦ

说明

利用系数描述房间整体照明状况，既受灯具影响，也受房间尺寸、光反射比影响，是房间利用光的综合系数

朗伯余弦定律

定义

漫射材料的最大发光强度在表面的法线方向，其它方向的发光强度与法线方向的值成余弦关系

公式

Ii=I0·cosi

说明

描述漫射材料正视和侧视的发光强度关系

光是一种电磁辐射能。人有80%的信息来自视觉器官，良好的光环境是保证人们进行正常工作、学习、生活的必要条件，对劳动生产率和视力健康都有直接影响，故在建筑设计中应对采光和照明问题予以足够重视

眼睛与视觉

光作为电磁波3

可见光

380nm~780nm

红外线

大于780nm

产生热效应，在通讯、探测、医疗方面有广泛用途

紫外线

小于380nm

化学反应，X射线-医学成像诊断

眼睛的构造（对应相机功能）

1）瞳孔——光圈

2）水晶体（晶状体）——透镜

3）视网膜——胶圈

4）感光细胞

a. 椎体细胞

b. 杆体细胞

c. 神经节感光细胞

感光细胞2

锥体细胞2

主要集中于中央黄斑区，中央湾密度最大

明亮环境起作用，能分辨物体细部和颜色

杆体细胞2

中央窝附近基本没有，离中央20°附近密度最大

黑暗环境起作用，不能分辨细部和颜色

人体视觉特点3

视看范围2

水平面180°

垂直面130°

上方为60°，下方为70°

中心视野2

黄斑区对应的角度约为2°

具有最高的视觉敏锐度，能分辨最微小的细部

视觉清楚区域2

中心视野往外30°范围，这是观看物体有利的位置

观看物体最有利的位置：展品高的2~1.5倍的距离

明暗视觉

明视觉

1. 概念：指在明亮环境中，主要由视网膜的椎体细胞起作用的视觉

2. 特点：能够辨认很小的细节，同时具有颜色的感觉，而且对外界亮度变化的适应能力强

暗视觉

1. 概念：指在暗环境中，主要由视网膜杆体细胞起作用的视觉

2. 特点：只有明暗感觉而无颜色感觉，也无法分辨物件的细节，对外部变化的适应能力低

中间视觉

介于明视觉和暗视觉之间的视觉，下限值约为0.001cd/㎡，上限受视场中视觉对象的色度，尺寸，位置等因素影响，杆体细胞和锥体细胞同时起作用，它们随着正常人眼的适应水平的变化而发挥的作用大小不同。

特点：在偏向明视觉时较为依赖椎体细胞，在偏向暗视觉时则依赖杆体细胞的程度变大

明适应、暗适应、色适应

定义

是指眼睛由一种光刺激到另一种光刺激的适应过程，它是眼睛为适应新环境连续变化的过程，所需要的时间称为适应时间

明适应

从暗环境到明亮环境下的适应叫明适应，2min

暗适应

从明亮环境到暗环境下的适应叫暗适应，20-60min

色适应

眼睛对某一色光适应后，再观察另外一物体颜色时，不能立即获得客观的颜色印象，而是带有原适应色光的补色部分，经过一段时间适应后才会获得客观颜色感觉，这个过程称为色适应

光谱光视效率

定义

人眼看同样功率的光（辐射），在不同波长时感觉到明亮程度不一样

特定光度条件下，产生相同视觉感觉时，波长λm和波长λ的单色光辐射通量之比，波长λm选在视感最大值处（明视觉、暗视觉）

公式1+1

V（λ）=Φeλm/Φeλ

eλm，波长λm单色光辐射通量，波长λm选在视感最大值处

eλ，波长λ的单色光辐射通量

V（λ）越小，越不敏感；V（λ）越大，即产生相同视觉感觉时波长λ的单色光辐射通量越小，人眼对此光照越敏感

特征2+1

明视觉，λm=555nm（黄绿光）最敏感

暗视觉，λm=507nm（蓝绿光）最敏感

暗视觉时，V‘（λ）与V（λ）相比，整体向短波推移（长波可见范围下降，短波上升）

光谱光视效率曲线

代表等能光谱波长λ的单色辐射所引起的明亮感觉程度

普尔金耶效应

在不同的光亮条件下人眼感受性不同的现象

基本光度单位和应用

基本光度单位

光通量Φ：lm（流明）

光通量（符号φ，单位lm，流明）

定义2

物理学

表示单位时间内，光源向周围空间辐射出去的并使人眼产生光感的总能量

建筑学

在建筑光学中，常用光通量表示一个光源发出光能量的大小，它是光源的一个基本参数

公式1+1

比较任意两个灯发出的可见光的多少时，由于光谱光视效率随波长分布不同，不能直接用辐射通量多少表示

Φ=Km∑Φe（λ）xV（λ）

Km，最大光谱光视效能

最大光谱光视效能Km=683lm/W

转换2

40W白炽灯

450lm

40W日光色荧光灯

2400lm

发光强度I：cd（坎德拉）

定义

发光强度（符号I，单位cd=1lm/1sr，坎德拉）

光源的光通量的在空间某一方向上的空间密度分布

cd表示光源在1球面度立体角内均匀发射出1lm的光通量

特征

发光强度是光源本身特有的属性，仅与方向有关，和与光源的距离无关

照度E：lx（勒克斯）

定义

照度（符号E，单位lx=1lm/1㎡，勒克斯）

指落在被照面单位面积上的光通量，表示被照面上的光通量密度。

lx表示1流明的光通量均匀分布在1平方米的被照面上

公式

E=Φ/A，1lx=1lm/1㎡

特征2

照度是客观存在，与被照面和人眼的感受无关，不能直接表明人眼对物体的视觉感觉

与距光源的距离有关

衡量2

水平光照用照度来衡量

40W白炽灯正下方1m处的照度约30lx

亮度L：cd/㎡

定义

亮度（符号L，单位cd/㎡）

发光体或者受光体单位面积上发出（或者反射出）的发光强度

cd/㎡表示1平方米表面上，沿法线方向（α=0°）发出1坎德拉的发光强度。有时用另一较大单位熙提（符号为sb），表示1cm²面积上发出1cd时的亮度单位

视网膜上物像的照度和发光体在视线方向的投影面积Acosα成反比，与发光体朝视线方向的发光强度Iα成正比

特征3

表面的照度并不能直接表出人眼对物体的视觉感觉

亮度直接反应人的主观感觉。照度一定时，物体的反射率（反射系数）越大，亮度越高

物体表面亮度在各个方向不一定相同

分类2

物理亮度

反映的是物体表面的物理特性

表观亮度

主观所感受到的物体明亮程度，受亮度和环境明暗影响

发光强度和照度的关系

距离平方反比2

定义

点光源在任一表面上形成的照度E，与它在该方向上的发光强度l成正比，与它到被照面的距离r平方成反比，遵循“距离平方反比定律”

公式

E=I/R² · cosα

点光源2

定义

光源的直径小于它到被照面的1/5

表面法线与入射光线成i角处的照度，与它至点光源的距离平方成反比，而与光源在i方向的发光强度和入射角i的余弦成正比

照度与亮度的关系

立体角投影定律3

定义

照度与亮度的关系是指光源亮度和它在被照面上所形成的照度之间的关系，遵循“立体角投影定律”

某一亮度为Lα的发光表面在被照面上形成的照度值的大小，等于这一发光表面的亮度Lα与该发光表面在被照点上形成的立体角Ω的投影（Ωcosi）的乘积

公式

E=Lα · Ωcosi

特征

适用于光源尺寸相对于它和被照点距离较大时，该定律适用于非点光源

材料的光学性质

光传播分类3

反射

吸收

透射

能量守恒定律

公式

ρ+α+τ=1

ρ：光反射比——反射光通量与入射光通量之比

α：光吸收比——透射光通量与入射光通量之比

τ：光透射比——被吸收的光通量与入射光通量之比

特征5

室内表面材料光反射比ρ值越高，室内越明亮；ρ值越小，照明量相应要增加

亮度直接反应人的主观感觉。照度一定时，物体的反射率（反射系数）越大，亮度越高

ρ值不是越高越好，在不同场合下，用不同的适宜范围

光经过介质的反射和透射后的分布变化取决于

材料表面光滑程度

材料内部分子结构

石膏的光反射比ρ=0.91，是很高的

反光和透光材料

分类2

规则的

经过反射和透射后，光分布的立体角没有改变

扩散的（均匀的、混合的）

经过反射和透射后，光分布的立体角增大

规则反射和透射2+2

定义

经过反射和透射后，光分布的立体角没有改变

特点

经材料反射或透射后的光源亮度和发光强度比原有的会有所降低

规则反射3

定义

规则反射（镜面反射）：在无漫射的情形下，按照几何光学的定律进行的反射，如玻璃镜、很光滑的金属表面

特点2

入射角=反射角

入射光线、反射光线、反射表面法线处于同一平面

镜面反射材料

玻璃镜、磨得很光滑的金属表面

规则透射3

定义

规则透射（直接透射）：在无漫射的情形下，按照几何光学定律的透射

特点

如果材料两个表面彼此平行，则透过该材料的光线方向和入射方向保持平行

直接透射材料

质量很好的玻璃

扩散反射和透射1+2

定义

经过反射和透射后，光分布的立体角增大

均匀扩散反射和透射3+2

定义

将入射光线均匀地向四面八方反射或透射

特点

从各角度看，其亮度完全相同，看不见其光源形象

朗伯余弦定理

漫射材料的最大发光强度在表面的法线方向，其它方向的发光强度与法线方向的值为：Ii=I0·cosi，i是表面法线和某一方向的夹角

区别于混合材料，漫射材料的亮度相同

均匀扩散反射

表面亮度公式

表面亮度L=E·ρ（asb），1asb=1/πcd/㎡

漫反射材料

氧化镁、石膏等，大部分无光泽、粗糙的建筑材料，如粉刷、砖墙等都可以近似地看成这一类材料

均匀扩散透射

表面亮度公式

表面亮度L=E·τ（asb）,1asb=1/πcd/㎡

漫透射材料

乳白玻璃、半透明塑料

混合反射与透射1+2

特点

具有规则和漫射两种性质，在规则反射（透射）方向有最大的亮度，在其他方向上也有一定的亮度

定向扩散反射

混合反射材料

光滑的纸、较粗糙的金属表面、油漆表面

定向扩散透射

混合透射材料

磨砂玻璃

不同光学材料的优缺点3

定向反射或透射

优点

有清晰的影像，高亮度或亮度对比

缺点

其他方向上过暗，易产生不舒适眩光

均匀扩散反射或透射

优点

亮度均匀，有较好的私密性

缺点

光线单调

定向扩散反射或透射

优缺点

介于以上两者之间

可见度及其影响因素

可见度

定义

人眼辨认物体存在或形状的难易程度

影响因素5

亮度

物体的相对尺寸

亮度对比（最低亮度）

识别时间（明适应/暗适应）

眩光

亮度

最低亮度

10-5asb，人眼能看见的最低亮度（最低亮度阈）

最高亮度

16sb，亮度超过16sb时，人们就感到刺眼，不能坚持工作

亮度与可见度3

随着亮度的增大，人可以看得越来越清楚，即可见度增大

过高亮度产生眩光，反而降低辨认能力，如晴朗天空下的雪

亮度过大，超出眼睛的适应范围，眼睛的灵敏度反而会下降，易引起视疲劳

亮度与照度

舒适照度：1500-3000lx

视角α

视觉尺寸

需要辨别的对象的最小尺寸

视角α

物件尺寸与眼睛到物体距离的夹角，称为视角,通常以弧度来衡量

亮度对比C

定义2

亮度对比即观看对象和其背景之间的亮度差异，差异越大，可见度越高

亮度对比=视野中目标和背景的亮度差/背景亮度

光反射比

对于均匀无光泽的背景和目标亮度对比可以用光反射比表示

物体亮度（与照度成正比）、视角大小和亮度对比三个因素对可见度的影响是相互有关的

照度不足，增加对比

对比不足，增加照度

目标过小，增加照度

天然光更有利，视看大目标时差别不明显

视觉功效曲线

1）表明：物体亮度（与照度成正比）、视角大小和亮度对比三个因素对可见度的影响是相互有关的

2）关系

a. 视角不变时：对比愈小，需要的照度愈高

b. 对比度不变时：目标愈小（视角愈小），需要的照度愈高

c. 天然光比人工光更有利于可见度的提高。但在视看大的目标时，这种差别不明显

识别时间

邦森-罗斯科定律

一定条件下，亮度×时间=常数

意义

目标呈现时间越短，越需要更的亮度才能引起视觉

还需要考虑视觉适应问题

明适应与暗适应的应用

1.时间上：当出现环境亮度变化过大的情况，应在期间设置必要的过渡空间，使人眼有足够的视觉适应时间

2.空间上：在需要人眼变动注释方向的工作场所中，视线所及的各部分的亮度差别不宜过大，可以减少视疲劳。

眩光

定义

在视野中由于亮度分布/亮度范围不适宜/存在极端对比，以此因此不属实的感觉/降低观察细部/目标对象的能力的视觉现象

产生原因5

光源亮度

位置

大小

数量

背景亮度比

根据对视觉影响

失能眩光

a. 失能眩光：指降低目标和背景间的亮度对比，使可见度下降，甚至丧失视力的眩光

不舒适眩光

b. 不舒适眩光：产生不舒适的感觉，但并不一定降低视觉对象的可见度的眩光

根据形成过程

直接眩光

直接眩光由视野中，特别是靠近视线方向存在的发光体所产生的眩光

0°：极强烈眩光区

14°：强烈眩光区

27°：中等眩光区

45°：微弱眩光区

60°：无眩光区

反射眩光

反射眩光是由视野中的反射所引起的眩光，特别是在靠近视线方向看见反射像所产生的眩光。

一次反射眩光

光源-作业面-光源入眼（看到光源）

二次反射眩光

光源-周围景物-作业面-物品入眼（看到物体）

光幕反射

概念

光幕反射是在视觉作业上镜面反射与漫反射重叠出现的现象。

光幕反射降低作业固有的亮度对比，致使部分或全部地看不清作业的细节。

直接眩光的减轻消除措施4

1.限制光源亮度（超过16sb，不管对比怎样，眩光产生）

2.增加眩光源的背景亮度，减少两者之间的亮度对比

3.减少形成眩光的光源视看面积（橄榄型灯具）

4.尽可能增大眩光源的仰角（仰角小于27°，眩光影响显著，大于45°，影响大大减少）提高灯的悬挂高度，但过高对工作照明不利，如果用不透明材料将眩光源挡住，更为有利

反射眩光的减轻消除措施4

1.尽量使视觉作业表面为无光泽表面，以减小规则反射而形成的反射眩光

2.视觉作业避开和远离照明光源同人眼形成的规则反射区域

3.使用发光表面面积大，亮度低的光源

4.使引起规则反射的光源的照度在总照度中所占比例减少，从而减少反射眩光的影响

颜色

定义

由有彩色成分和无彩色成分任意组成的视知觉属性

颜色的基本特性

颜色形成

定义

从颜色的显现方式看，颜色有光源色和物体色的区别

特点2

物体表面的颜色主要是从入射光中减去一些波长的光而产生的

人眼感觉到的表面色主要决定于物体的光谱反射比分布和光源的发射光谱分布

光源色

定义

光源发出的色刺激

决定因素

光谱

物体色

定义

光被物体反射或透射之后的颜色叫物体色，即物体被感知的所具有的颜色

决定因素

光源，物体反射特性

表面色

定义

漫反射光的表面或由此表面发射的光所呈现的知觉色

决定因素

物体的光谱反射比分布和光源的发射光谱分布

分类和属性

无彩色

特点

生活中没有纯白（光反射为1）、纯黑（光反射比为0）的物体

纯白

物体表面光反射比都在0.8以上的，该物体为白色

光反射比最低的氧化镁等只是接近纯白，约为0.98

纯黑

当物体表面的光反射比均在0.04以下时，该物体为黑色

光反射比最高的黑丝绒等只是接近纯黑，约为0.02

有彩色

色调（色相）

使各种颜色彼此区分的视感觉特征

明度

颜色相对明暗的视感觉特征（无彩色只有这个属性）

彩度（饱和度）

彩色的纯洁性（单色最饱和）

颜色混合

特点2

任何颜色光均能以不超过三种纯光谱波长的光来正确模拟

混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮度的总和

加法三原色1+1

红、绿、蓝

光源色的颜色光相互混合，可以获得最多的很褐色

减法三原色1+2

青、品红、黄

染料涂料的物体色颜色光的减法混合

红色补色为：青色-减红原色绿色补色为：品红-减绿原色蓝色补色为：黄色-减蓝原色

颜色定量与表色系统

定义

使用规定的符号，按一系列规定或定义表示颜色的系统

分类2

孟塞尔表色系统

以对表面颜色的直接评价为基础，用构成等感觉指标的颜色图册

CIE1931标准色度系统

以光的等色实验结果为依据，1931标准色度系统（以色刺激表示的体系）

色差与色貌

颜色的宽容量

人眼感觉不出色彩变化的范围叫

色差

两种颜色的差别。

色差值：表示颜色的差别大小，用 ΔE表示。色空间中两个颜色点之间的距离。

色貌

当两个颜色的CIE三刺激值（XYZ）相同时，人的视网膜的视觉感知这两个颜色是相同的。但两个相同的颜色，只有在周围环境、背景、样本尺寸、样本形状、样本表面特性和照明条件都相同的观察条件下，视觉感知才是一样的（匹配的）。一旦将两个相同的颜色置于不同的观察条件下，虽然三刺激值仍然相同，但人的视觉感知会产生变化，这就是所谓的色貌现象。

光源的色温和显色性

黑体辐射1+4

黑体（完全辐射体）：在辐射作用下既不反射也不透射，而能把落在它上面的辐射全部吸收的物体

黑体温度升高时，短波辐射逐渐增多，可见光的辐射能量增多，它的相对光谱功率分布的最大值将向短波方向移动

颜色随温度的变化：红→→黄→→白→→蓝

红

800-900K

黄白

3000K

白

5000K

淡蓝

8000-10000K

色温（Tc)

某一种光源的色品与某一温度下的黑体的色品完全相同时的黑体的温度。（能恰当的描述白炽灯等热辐射光源的光色）