13-1基本光度單位及應(yīng)用13-2人眼視覺特征13-3材料光學(xué)性質(zhì)第十三章建筑光學(xué)基本知識(shí)1/37光性質(zhì)：可見光：波長(zhǎng)在380~760nm之間電磁波輻射。不一樣波長(zhǎng)光在視覺上形成不一樣顏色。多色光：普通光源發(fā)出光往往是由不一樣波長(zhǎng)電磁波組成，這么光，稱為多色光。單色光：波長(zhǎng)單一光，稱為單色光。2/3713-1基本光度單位及應(yīng)用一、光通量二、發(fā)光強(qiáng)度三、照度四、亮度3/37一、光通量：光通量：是按照國(guó)際約定人眼視覺特征評(píng)價(jià)輻射能通量（輻射功率）。用表示，單位：光瓦，流明（）。4/37光譜光效應(yīng)函數(shù)V

：描述人眼對(duì)不一樣波長(zhǎng)單色光視亮度感受性差異。如圖13-1。明視覺光譜光效應(yīng)函數(shù)：將黃綠光=555nm感覺量定為1，其余波長(zhǎng)光感覺量都小于1，如圖中實(shí)線；暗視覺光譜光效應(yīng)函數(shù)：以藍(lán)綠光=510nm感覺量定為1，如圖中虛線。5/37光通量計(jì)算公式：若為多色光，則光通量為各單色光總和。即：波長(zhǎng)為輻射通量單位換算：1光瓦等于輻射通量為1W，波長(zhǎng)黃綠光所產(chǎn)生光感覺量。光瓦單位太大，慣用另一較小單位流明（）。1光瓦6/37二、發(fā)光強(qiáng)度：發(fā)光強(qiáng)度：指光源所發(fā)出光通量在空間分布密度。不一樣光源發(fā)出光通量在空間分布往往不一樣。公式計(jì)算：當(dāng)點(diǎn)光源在某一方向上無限小立體角內(nèi)發(fā)出光通量為時(shí)，則該方向上發(fā)光強(qiáng)度為7/37發(fā)光強(qiáng)度單位：坎德拉（Candela），符號(hào)。立體角單位：球面度，符號(hào)。如圖13-2，在二分之一徑為球心

O處放一光源，它向球表面ABCD所包圍面積S上發(fā)出F光通量。面積S在球心形成立體角為：則這一方向發(fā)光強(qiáng)度為：8/37三、照度：照度：表示被照面上光通量密度。計(jì)算公式：設(shè)被照面無限小面積上所接收光通量為，則該點(diǎn)處照度為：當(dāng)光通量

均勻分布在被照面上時(shí)，則此時(shí)被照面照度為：?jiǎn)挝唬豪湛怂?/37四、亮度：物體在視線方向上發(fā)光強(qiáng)度越大，投影面積越小，就感到它越亮，即亮度越大。亮度單位：熙提sb，太陽(yáng)亮度20萬sb，藍(lán)天0.2~2.0sb，白熾燈燈絲亮度300~500sb。10/3713-2人眼視覺特征一、視覺二、亮度閾三、視野四、視力五、眩光11/37一、視覺視覺：指人眼經(jīng)過對(duì)光感受由大腦中產(chǎn)生感覺。視覺形成過程：光源（太陽(yáng)或燈）發(fā)出光輻射；外界景物在光照射下產(chǎn)生顏色、明暗和形體差異，相當(dāng)于形成二次光源；二次光源發(fā)出不一樣強(qiáng)度、顏色信號(hào)進(jìn)入人眼瞳孔，借助眼球調(diào)整，在視網(wǎng)膜上成像；視網(wǎng)膜上接收光刺激（即物象）變?yōu)槊}沖信號(hào)，經(jīng)視神經(jīng)傳給大腦，經(jīng)過大腦解釋、分析、判斷而產(chǎn)生視覺。12/37二、亮度閾亮度閾：指能夠引發(fā)視覺感覺亮度范圍上、下限值。物體含有一定亮度是在視網(wǎng)膜上成像以引發(fā)視覺感覺基本條件。試驗(yàn)表明人眼能感覺到物體存在一個(gè)最低亮度閾；視覺能夠忍受亮度上限約為，超出這一數(shù)值，視網(wǎng)膜就會(huì)因輻射過強(qiáng)而受到損傷。13/37三、視野視野：指當(dāng)頭和眼睛不動(dòng)時(shí)人眼能覺察到空間范圍。視野范圍：?jiǎn)窝垡曇霸诖怪狈较蚪嵌燃s，水平方向約；雙眼視野較小一些，約占總視野中范圍。視線周圍內(nèi)物體能在視網(wǎng)膜中心成像，清楚度最高，這部分叫“中心視野”；目標(biāo)偏離中心視野以外觀看時(shí)，叫“周圍視野”；視線周圍視覺環(huán)境清楚度也很好。14/37四、視力視力：指任憑借視覺器官識(shí)別目標(biāo)或細(xì)節(jié)敏銳程度。在數(shù)量上，視覺敏銳度等于剛能分辨視角倒數(shù)，即視角：物體大?。ɑ蚱渲心臣?xì)節(jié)大小）對(duì)眼睛形成張角。如圖13-9。視角計(jì)算式較小時(shí)近似式通慣用“分”表示視角大?。?5/37眼分辨細(xì)節(jié)能力主要是中心視野功效。醫(yī)學(xué)上慣用蘭道爾環(huán)或“E”型視標(biāo)檢驗(yàn)人視力。如圖13-10。視覺敏銳度隨背景亮度、亮度對(duì)比、細(xì)節(jié)展現(xiàn)時(shí)間、眼睛適應(yīng)情況等原因而改變。16/37五、眩光眩光：指亮度過高或亮度對(duì)比過大刺眼光源。不一樣位置眩光對(duì)視力影響程度不一樣。如圖13-11。眩光源尺寸也影響刺激量大小，尺寸大就刺眼一些。直射眩光：直接被眼看到，引發(fā)視覺功效損失眩光；反射眩光：在一些光滑表面上，也可能看到眩光源反射形象，一樣能引發(fā)視覺功效損失，稱反射眩光。17/3713-3材料光學(xué)性質(zhì)一、定向反射和透射二、擴(kuò)散反射和透射

（一）均勻擴(kuò)散材料（二）定向擴(kuò)散材料18/3719/37光反射、吸收和透射。如圖13-13。據(jù)能量守恒，有反射、吸收和透射光通量與入射光通量之比，分別稱為反光系數(shù)、吸收系數(shù)和透光系數(shù)，即20/37表13-1，13-2列出了慣用建筑材料反光系數(shù)和透射系數(shù)，供采光設(shè)計(jì)時(shí)參考使用。21/37為作好采光和照明設(shè)計(jì)，還需了解光通量經(jīng)介質(zhì)反射和透射后分布上改變。依據(jù)光通量分布改變角度不一樣，反光和透光材料均可分為兩類：一類是定向；一類是擴(kuò)散。光線經(jīng)定向類材料反射和透射后，光分布立體角沒有變；而光線經(jīng)擴(kuò)散類材料反射和透射后，入射光通量程度不一樣分散在更大立體角范圍。22/37一、定向反射和透射定向反射：光照射到表面很光滑不透明材料上，出現(xiàn)定向反射。人眼經(jīng)過對(duì)光感受由大腦中產(chǎn)生感覺。特點(diǎn)：（如圖）入射角等于反射角；入射光線，反射光線以及反射表面法線處于同一平面。利用這種特點(diǎn)將光滑表面放在適當(dāng)位置，可將光線反射到所需位置，或防止光源在視線中出現(xiàn)。aaa23/3724/3725/37定向透射：光照射到透明材料上，出現(xiàn)定向透射。若透明材料兩表面彼此平行，則透過光線方向和入射方向保持不變，只在材料內(nèi)產(chǎn)生微小折射；若兩表面不平性，各處厚薄不均，因折射角不一樣透過光線就不平行。26/37二、擴(kuò)散反射和透射半透明材料使入射光線發(fā)生擴(kuò)散透射；表面粗糙不透明材料使入射光線發(fā)生擴(kuò)散反射。據(jù)對(duì)光擴(kuò)散情況，可將材料分為均勻擴(kuò)散和定向擴(kuò)散兩類。27/37（一）均勻擴(kuò)散材料：均勻擴(kuò)散材料將入射光線均勻地向四面八方反射或透射，從各角度看，其亮度完全相同，看不見光源形象。這類材料亮度和發(fā)光強(qiáng)度分布如圖13-15。28/37（二）定向擴(kuò)散材料：一些材料同時(shí)含有定向和擴(kuò)散兩種性質(zhì)。在其定向反射（透射）方向上含有最大亮度，而在其它方向也有一定亮度，如圖亮度和發(fā)光強(qiáng)度分布。這時(shí)在反射方向可看到光源大致形象，但輪廓不似定向反射那樣清楚，而在其它方向又類似擴(kuò)散材料含有一定亮度，不象定向反射材料那樣沒有亮度。29/37顏色顏色波長(zhǎng)nm紅640~750橙600~640黃550~600藍(lán)480~550綠450~480紫400~45030/37顏色分類色調(diào)（色相）：?jiǎn)紊庠诎咨尘吧险宫F(xiàn)顏色明度：顏色相對(duì)明暗特征。亮度、反射比彩度（飽和度）：顏色純