Global   |  中文  |  EN    
Global   |  中文  |  EN    
400-666-2522

光對人眼的刺激

了解我們,信任我們
您的位置:首頁 >> 新聞動態 >> 顏色知識 >> 光對人眼的刺激

光對人眼的刺激

發布時間:2014-03-03 瀏覽:4880 次

光對人眼的刺激,也就是人眼對哪些光敏感,對哪些光不那么敏感呢?

輻射度學參數和光度學參數之間存在著差別。

輻射度學參數是純粹的技術參數,不涉及光對人類的影響作用。這些參數可從功率單位瓦特推導得到。

而光度學參數則往往需要考慮到人眼的光譜響應曲線(V(λ)曲線)。因此,光度學參數與人類的視覺靈敏度有著特殊的聯系。光度學參數是從光通量單位流明推導得到。
光譜響應曲線是由以下關系產生的:人眼可以看到的輻射位于波長380 nm的藍光至波長780 nm的紅光區域內。在波長555 nm附近的綠光光譜區域,人眼的靈敏度最高。而在波長更長或更短的區域內,人眼的靈敏度降低,這就表示在這些波長區域內需要更高的輻射功率才能獲得同等的亮度感受。在可見光區域內,555 nm(1 nm = 10-9 m)處的輻射功率與其它波長處的輻射功率之比稱為光譜靈敏度V (λ),其構成的曲線就稱為V (λ)曲線。

這樣,光對人眼的刺激我們有了一個科學的認識。

 

度量參數
亮度表示的是光源或被照表面的光強,且與觀測面積有關。對于人類來說,只有當輻射進入眼睛后,光才能夠被看見。

公式單位

類型 符號 公式 名稱 單位:
輻射值 光通量 F F = I · W Lumen流明 [lm]
發送方值 發光強度


亮度
I


L
I=F/W


L=I/A
Candela堪


Candela pro square meter
堪/平方米
[cd]


[cd/m2]
接受方值 照度 E E=F/A Lux勒克斯 [lux]


光強是指光源在某一特定方向上的光通量,與感光器的尺寸無關。它可以用一個矢量來表示。


如果我們將光源在某個平面內的所有光強矢量的終端相連接,就可以得到光強分布曲線。


光通量表示的是一個光源在各個方向上發出的輻射功率之和。該輻射涉及到人眼的靈敏度。其它所有的光度學參數都是從這個基本參數推出的。


照度是一個純粹的物理測量參數,是光通量與被照面積的比值,與表面的反射系數無關。當1流明的光通量均勻地照射到1 m2的面積上,則照度就是1勒克斯。照度與光源和被照表面的距離的平方成反比。


亮度表示的是光源或被照表面的光強,且與觀測面積有關。對于人類來說,只有當輻射進入眼睛后,光才能夠被看見。

光源 平均亮度
[cd/m2]
中午的陽光 1,6 · 109
短弧氙燈 1,5 · 108 - 2,7 · 109
短弧金屬鹵化物燈HMI, HTI 5 · 107 - 1 · 108
金屬鹵化物燈 HQI 5,3 · 106
透明白熾燈 2 · 106 - 2 · 107
磨砂白熾燈 5 · 104 - 4 · 105
低壓鈉燈 7,5 · 104
熒光燈 / 緊湊型熒光燈 1,2 · 104 - 1,4 · 104
亮白云 1 · 104
燭光 7.500
晴朗的天空 3.000 - 5.000
月光 2.500
輝光放電燈 200 - 600
夜空 10-3

照度的計算比較簡單。而亮度的大小則取決于被照材料的反射特性和反射系數,但這些變量通常是未知的。因此,照明設計師在設計室內照明系統時,通常以照度來作標準。

品質參數
這些參數定義了光源發出的光的品質。高品質的光能夠同正午時分的自然光一樣,真實地呈現物體的顏色。

品值 符號 單位
色溫 TF [K]
顯色指數 Ra [1]

對光源的評估

黑體能夠吸收所有照射到其表面上的輻射。黑體也是完全輻射體,因此它代表了一種理想的光源。
 
熱輻射體是一種由于固體本身具有高溫而發出輻射的光源(例如,鎢絲)。黑體清楚地闡釋了一個熱輻射體的輻射光譜。

 

太陽以及所有的白熾燈和鹵鎢燈發出的光譜,都與黑體的發射光譜非常相似。因此,將一個光源與天然光相比較,類似于將它與黑體相比較。

白光可以用棱鏡來將其分解成各種光譜成分。相反地,把一個輻射光源的所有光譜成分疊加在一起,就能產生某種顏色(舉例來說,日光顯示出白色)。
 
增加黑體的溫度,能夠產生不同的光譜。所有這些光譜的光都能在觀測者的眼中形成不同的顏色印象。想象鐵匠正在打造一塊馬蹄鐵。首先,這塊鐵先變紅,然后隨著溫度上升而變黃,直到最后變成熾熱的白色。每個溫度對應了不同的光譜,而每個光譜則依次對應了色三角中位置。如果把所有的位置都聯合起來,就能夠得到普朗克曲線。


Spectrums of the Planckian curve

為了確定光源的色溫,把該光源的光譜所對應的色三角中的顏色位置與不同溫度的黑體的顏色位置進行比較。

如果光源的光譜無法與黑體的進行比較,那么就采用等色溫線來確定光譜(假定是放電燈的)對應的最接近的色溫。


黑體,如太陽或鹵鎢燈等,能夠準確地呈現物體的顏色,因為它們發射的是連續光譜。如果一個光源不能發射全光譜中的所有顏色,那么一些物體就無法像在連續譜照射下那樣顯示出真實的顏色。

光源的顯色指數表示的是這個光源偏離理想光源的程度。在對比測試中,測量了8種測試顏色在待測光源照明下的反射光譜,并與給定參考光源照明情況下的值進行比較。被測光源的色溫應該與參考光源的色溫盡可能接近(相關色溫)。

測量出來的偏差采用標準的程序來進行評估。如果兩種光源的光譜是相同的,那么顯色指數(Ra)就是100。而這個指數一般都小于100。
黑體的顯色指數最高(Ra=100)。

顯色指數測試顏色
測試顏色
R1 暗玫瑰色 R5 青綠色
R2 芥末黃 R6 天藍色
R3 黃綠色 R7 紫羅蘭色
R4 淺綠色 R8 淡紫色

 

附加的測試顏色
R9 紅色 R12 藍色
R10 黃色 R13 膚色

根據德國DIN 5035的要求,顯色指數按照顯色特性和顯色組別來進行相應分類
顯色特性 顯色組 顯色指數 Ra 相應燈型
非常好 1 A 90 ... 100 鎢鹵燈,
LUMILUX? DE LUXE, fluorescent lamps? HQI?/D
1 B 80 ... 89 LUMILUX?,
fluorescent lamps? HQI?/NDL,WDL and HCI?/NDL,WDL
2 A 70 ... 79 標準熒光燈 10 和 25
2 B 60 ... 69 標準熒光燈 30
一般 3 40 ... 59 HQL
4 20 ... 39 高壓和低壓鈉燈

 

經濟性
對于不同類型的光源,其壽命有不同的定義方式。一組光源的“平均額定壽命”是指這一組中所有光源的壽命的平均水平。

光效h是光源發出的光通量與產生光所需的電能之比,單位為[lm/W]。

燈具效率hLB是照明所得到的光通量與單個或多個光源發出的總光通量的比值,單位為[%]。

對于不同類型的光源,其壽命有不同的定義方式。一組光源的“平均額定壽命”是指這一組中所有光源的壽命的平均水平。所以,到達這個時間時,50%的光源將停止工作。“工作壽命”是指系統光通量達到初始量70%時的小時數,這個時刻光源仍然能夠提供一定的光通量。
 
一般來說,在選擇一款光源時,不得不對光的品質和經濟效益進行取舍。

現在,可以根據以下四個標準來評定光源:

  • 光效
  • 壽命
  • 色溫
  • 顯色指數
光源 光效[lm/W] 壽命[h] 色溫[K] 顯色指數Ra
白熾燈 14 1000 2750 100
鎢鹵燈 20 2000 2850 100
短弧氙燈 15-50 1200 6000 >94
緊湊型熒光燈 87 12000 2700-6000 85
熒光燈 104 12000 2700-6000 85
金屬鹵化燈 HQI 100 9000 3000-6000 85
短弧金屬鹵化燈
HMI, HTI
80 300 - 1000 5500 >90
高壓鈉燈 130 9000 2000 20
低壓鈉燈 197 10000 1800 -20
假定的555nm黑體 683      

以上是光對人眼的刺激以及光的基本原理。

返回列表
Copyright ? 2002-2021 深圳市三恩時科技有限公司 版權所有
黑人大荫蒂高潮视频,午夜天使,暖暖在线观看视频播放