第6章建筑光学基本知识.pptVIP

第二篇 建筑光学;第一节 光的视觉性质 光是以电磁波形式传播的辐射能．电磁辐射的波长范围很广，只有波长在380nm-760nm的这部分辐射才能引起光视觉，称为可见光(简称光)。波长短于380nm的是紫外线、 χ射线、 γ射线、宇宙线；长于760nm的有红外线、无线电波等等。它们与光的性质是不同的，人眼是看不见的。 不同波长的光在视觉上形成不同的颜色，例如700nm的光呈红色，580nm呈黄色，470nm呈蓝色．单一波长的光呈现一种颜色，称为单色光。日光和灯光那是由不同波长的光混合而成的复合光，它们呈白色或其他颜色。将复合光中各种波长辐射的相对功率量值按对应波长排列联结起来，就形成该复合光的光谱功率分布曲线，它是光源的—个重要物理参数。光源的光谱组成不但影响光源的表现颜色，而且决定被照物体的显色效果 ; (一)明暗视觉 光入射到人们的眼睛内发挥刺激作用而产生视知觉的综合。视知觉包括看到光的明暗，物体的形状、颜色、动态、远近、深浅的所有知觉。视知觉不仅依靠光对神经系统的刺激，而且依靠大脑对由光产生的神经脉冲信号进行解释、分析和判断，最后形成视觉。这样，光刺激从眼睛到大脑变成神经脉冲信号，便在大脑中引起了生理变化，而且作为行动表现出来形成视觉系统。因此从引起视觉的刺激来看，光起着很重要的作用。无论在光环境中或在视觉环境中都要考虑光与视觉的关系。; (二)眼睛 视网膜是透明的，厚度约为0.3mm，而且有多层结构。其中的感光细胞位于视网膜的外侧。这感光细胞分为锥体细胞和杆体细胞两种。锥体细胞分布于视网膜的中心凹部附近。眼睛在明视觉的状态下，锥体细胞能对光刺激和色刺激的知觉发挥作用。杆体细胞分布于视网膜的周边部分。眼睛在暗视觉的状态下，杆体细胞只对弱光刺激的知觉发挥作用，几乎不能识别物体的颜色或形状的细部。 ;(三)适应 视网膜的感光度变化的过程或现象称为适应。 对于亮处或暗处的适应都需要经历时间。由亮处到暗处，视网膜的感光度达到最高时，需要10一35min，称为暗适应；由暗处到亮处，只需要1min，称为明适应。 眼睛按照暗适应而起的作用，称为暗视觉。它主要是杆体细胞起作用的视觉状态。眼睛按照明适应而起的作用，称为明视觉。它主要是锥体细胞起作用的视觉状态。 在光环境或视觉环境中会遇到多处的明亮或黑暗区段或部位，健康的眼睛是能够适应的。; (四)视力 人们的眼睛辨认物体形状的细部的能力称为视觉敏锐度，在医学上称为视力，已经通用。它存在着个人差异。根据国际眼科学会的规定，它用兰道尔环来测量，规定在5m的视距上能够辨认l’的开口时为1.0。 物体大小对眼睛形成的张角称为视角，单位为分(’)。视力等于刚刚能够分辨的视角的倒数。 物体由出现到形成视知觉所需时间的倒数称为视力速度。它随着光照度的增加面提高很快，当达到一定数值后，就不明显提高。; (五)视野 当头部和单眼或双眼不移动时可察觉到的空间范围称为视野。由于脸部的其他部分的妨碍，视野中的上下左右部分不会均等。常常是视野的下部看去过大，右部看去也过大。在视野中能够清晰地看到对象的部分是视角l －1.5度的范围，这一范围由于在视网膜的中心凹部，所以成像清析．称为中心视野。离开中心视野，视力便会迅速减小．这一部分称为周围视野。 ;(六)光视效能 眼睛在可见光的范围内眼睛对每一波长的感受性也不是均等的。眼睛对某一波长的光的敏感度称为光视效能。对波长为555nm的黄绿光，眼睛的感受性最高。国际照明委员会(CIE)根据大量的实验结果，将视亮度感觉相等的波长为λm和λ的两个辐射通量之比，定义为波长λ的单色光的光谱光视效率(也称视见函数)，以V(λ)表示。 λm选在最大比值等于1处，即λ＝555nm处， V(λ) ＝l，其他波长的V(λ)均小于l。这就是明视觉光谱光视效率。在较暗的环境中(适应以λ＝510nm的蓝绿光最为敏感．按照这种特定光环境条件确定的V(λ)函数称为暗视觉光谱光视效率。;; (七)错视 眼睛不能知觉物体的正确形状的现象，称为错视。因此要为光环境提供完善的条件．使眼睛不致出现错视。 (八)闪烁 眼睛看运动物体时．物体在视网膜上成像，一闪即失，接着进行下一次成慷。这样反复进行，在眼睛卜形成时亮时灭的不连续的光。这种现象称为闪烁。用每秒亮灭的频率来表示眼睛能分清闪烁的界限。 称为闪烁临界值或闪烁融合频率。在高亮度的情况下，视网膜周围部分的临界值比中心部分的临界值要高。在光环境中多数情况要避免闪烁。只有少数情况如舞厅之类需要光的闪烁。 (九)眩光 如果视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，则可引起不舒适或视觉降低的现象，称为眩光。眩光是影响光质量的最重要的因素，对视觉