第2篇建筑光学分解.ppt

建筑光学 第2.1章 建筑光学基本知识 2.1.4 可见度及其影响因素 建筑物理 二、视角（物件的相对尺寸） 物件的尺寸，眼睛至物件的距离都会影响人们观看物件的可见度。物件尺寸d、眼睛至物件的距离l形成的视角α： 物件的尺寸d，是指需要辨别的最小尺寸，在图中需要指明开口方向时，物件尺寸就是开口尺寸。 建筑光学 第2.1章 建筑光学基本知识 2.1.4 可见度及其影响因素 建筑物理 三、亮度对比 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。常用C来表示，它等于视野中目标和北京的亮度差与背景亮度之比。 Lt:目标亮度；Lb：背景亮度；ΔL目标与背景的亮度差。 亮度对比和可见度之间的关系 建筑光学 第2.1章 建筑光学基本知识 2.1.4 可见度及其影响因素 建筑物理 对于均匀照明的无光泽的背景和目标，亮度对比可用光反射比表示： ρt:目标光反射比； ρb：背景光反射比。 视觉功效实验表明：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。 建筑光学 第2.1章 建筑光学基本知识 2.1.1 眼睛与视觉 建筑物理 光：能量的一种形式，或说光是电磁辐射能。 nm---纳米 建筑光学 第2.1章 建筑光学基本知识 2.1.1 眼睛与视觉 建筑物理 一、眼睛的构造 瞳孔：虹膜中央的圆形孔 能自动调节孔径，控制进入眼球的光能数量。 水晶体：扁球型弹性透明体，受睫状肌的控制，可改变屈光度，在视网膜上成清晰的像（相机透镜） 视网膜：眼睛的视觉感受部分（相机胶卷）。其上布满感光细胞。 建筑光学 第2.1章 建筑光学基本知识 2.1.1 眼睛与视觉 建筑物理 感光细胞：视网膜的最外层上，接受光刺激。 锥体感光细胞 分布在视网膜中央的部位，灵敏度差，但是可以感觉颜色。 在明环境下对色觉和视觉起决定作用。 杆体感光细胞 分布在视网膜中心的四周，灵敏度高，但无颜色感觉。 在黑暗环境中对明暗感觉起决定作用。 椎体细胞和杆体细胞示意图 建筑光学 第2.1章 建筑光学基本知识 2.1.1 眼睛与视觉 建筑物理 二、人眼的视觉特点 视觉就是由进入人眼的辐射所产生的光感觉而获得的认识 （1）视看范围（视野） 建筑光学 第2.1章 建筑光学基本知识 2.1.1 眼睛与视觉 建筑物理 （2）明、暗视觉 明视觉：在明亮环境中，主要由视网膜的锥体细胞起决定作用的视觉（高于几个cd/m2的亮度时的视觉）。 暗视觉：在暗环境中，主要由视网膜的杆体细胞起决定作用的视觉（低于百分之几个cd/m2的亮度时的视觉）。 中央视觉：由视网膜的锥体感觉细胞和杆体感觉细胞同时起决作用，而且他们随着正常人眼的适应水平变化而发挥的作用大小不同（介与明视觉和暗视觉之间）。 中间视觉状态在偏向明视觉时较为依赖锥体细胞，在偏向暗视觉时则依赖杆体细胞的程度变大。 建筑光学 第2.1章 建筑光学基本知识 2.1.1 眼睛与视觉 建筑物理 （3）光谱光视效率 人眼观看同样功率的辐射，在不同波长感觉到的明亮程度不一样。人眼的这种特性用光谱光视效率V（λ）表示。 V（λ）：在特定光度条件下，产生相同视觉感觉时，在视亮度匹配实验里，波长λm和波长λ的单色光辐通量的比值。 建筑光学 第2.1章 建筑光学基本知识 2.1.1 眼睛与视觉 建筑物理 明视觉条件下，在国际上把人眼对555nm的感光量定为1. 通过实验确定其它波长在视觉感觉相同时，需要辐射通量为多大才能与555nm相同。 λm选在视感最大值处： 明视觉：λm=555nm； 暗视觉：λm=507nm. 辐射通量Φe：辐射源在单位时间内发出的能量。 建筑光学 第2.1章 建筑光学基本知识 2.1.2 基本光度单位和应用 建筑物理 一、光通量 由于人眼对不同波长的电磁波有不同的灵敏度，则不能用光源的辐射功率或辐射通量来衡量光能量，必须采用以标准光度观察者对光的感觉量为基准的单位---光通量来衡量。 光通量：在单位时间内人眼感觉光辐射能量的大小。 对明视觉的光通量： 通常计算所用公式： Km：最大光谱光视能效，在明视觉683lm/W。 Φe，λ：波长为λ的辐射通量。 建筑光学 第2.1章 建筑光学基本知识 2.1.2 基本光度单位和应用 建筑物理 光通量可理解为：光源在单位时间内发出光能的多少，类似于单位时间内水龙头喷水量的大小。 【例】低压钠灯波长589nm，辐射通量10.3W，求光通量。 解：在明视觉条件下，根据光谱光视效率曲线可查出 λ=589nm对应的V（λ）=0.769。则该单色光的光通量： 建筑光学 第2.1章 建筑光学基本知识 2.1.2 基本光度单位和应用 建筑物理 二、发光强度 光通量是说明某一光源向四周空间发射的光能总量。 a）普通白织灯的光