光与颜色基本概念NXowerLie.ppt

本章主要介绍了光与颜色的基本概念： 1、基本光度单位及其应用 2、材料的光学性质 3、颜?? 色 4、光源的色温和显色性 1、基本光度单位及其应用 光环境的设计和评价离不开定量的分析和说明，需要借助一些物理光度量来描述光源与光环境的特征。 常用的光度量有：光通量、照度、发光强度和亮度 1、基本光度单位及其应用 1.1 光通量 1.2 发光强度 1.3 照度 1.4 发光强度和照度的关系 1.5 亮度 1.6 照度和亮度的关系 1.1 光通量 由于人眼对不同波长的电磁波具有不同的灵敏度，不能直接用光源的辐射功率或辐射通量来衡量光能量，于是，引入光通量。 光通量就是人眼对光能量中的有感觉的量。 1.2 发光强度 1.4 发光强度和照度的关系 以一个点光源为例，寻找发光强度和照度的关系； 右图a所示，表面 距点光源O分别为 ，具有相同的立体角，光通量相同，发光强度也就相同。而表面积之比 ，它们的照度随着面积增大而减少。 【例题】如图所示，在距离桌面2.1米处挂一只40w白炽灯，设α在0°─45°内白炽灯的发光强度均为30cd，求灯下桌面上1、2两点处的照度。 【解】：1、2两点处 的照度分别为： 2、材料的光学性质 2.1 材料的反射、吸收、透射系数 2.2 定向反射和透射 2.3 扩散反射和透射 2.1 材料的反射、吸收、透射系数 在光的传播过程中，遇到介质时，会产生反射、吸收、透射现象。 2.1 材料的反射、吸收、透射系数 材料可分为两类： 一类属于定向的，即光线经过反射和透射后分布的立体角没有改变，如镜子和透明玻璃—定向反射、定向透射（规则反射和透射）； 另一类为扩散的，这类材料使入射光不同程度地分散在更大的立体角范围内—扩散反射、扩散透射。 2.2 定向反射和透射 2.2.１ 定向反射（规则反射） 2.2.２ 定向透射（规则透射） 2.2.１ 定向反射（规则反射） 光线射到表面很光滑的不透明材料上，就出现定向反射现象。定向反射现象符合反射定理，即： ①???? 光线入射角等于反射角； ②???? 入射光线、反射光线以及反射表面的法线处于同一平面， 2.2.２ 定向透射（规则透视） 光线射到透明材料上产生定向透射，定向透射经材料的两个表面时符合折射定理。 ①?? 入射线、折射线与分界面的法线同处于一个平面，且分居于法线的两侧； ②?? 入射角正弦和折射角正弦的比值是一个常数。即 。 2.2.２ 定向(规则)透射 若两个表面不平，各处厚薄不匀或将一面压花，透过材料的光线互不平行，隔着它所见到的物体形象就发生变形。人们利用这种效果，使外界形象严重歪曲，这样就不致分散室内人们的注意力。 定向反射和定向透射的光强分别为： 定向反射和定向透射的亮度分别为： 2.3 扩散反射和透射 半透明材料使入射光线发生扩散透射，表面粗糙的不透明材料使入射光线发生扩散反射，使光线分散在更大的立体角范围内。 又可按它的扩散特性分为均匀扩散材料和定向扩散材料两种。 2.3.1 均匀扩散材料 （漫射材料） 均匀扩散反射材料（漫反射材料）有氧化镁、石膏等。但大部分无光泽、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。 均匀扩散透射材料（漫透射材料）有乳白玻璃和半透明塑料等，透过它看不见光源形象或外界景物，只能看见材料的本色和亮度上的变化，常将它用于灯罩、发光顶棚，以降低光源的亮度。用矢量表示的亮度和发光强度分布见图2—10；图中实线为亮度分布，虚线为发光强度分布。 2.3.2 定向扩散材料--混合反射与透射材料 某些材料同时具有定向和扩散两种性质。它在定向反射(透射)方向，具有最大的亮度，而在其他方向也有一定亮度。 这种材料的亮度和发光强度分布见图2-11。图中实线表示亮度分布，虚线表示发光强度分布。 这种材料如：有光滑的纸、较粗糙的金属表面、油漆表面等。 2.3.2 定向扩散材料 常见的办公桌表面——深色的油漆表面（定向扩散反射特性），容易在桌面上看到明显的照明灯反射形象，特别刺眼（教材P185 图7-18）。 若用浅色均匀扩散材料代替原有的深色油漆表面（均匀扩散特性），使反射光通量均匀分布，亮度均匀，给工作创造了良好的视觉条件。 例题：1.在照度为10lx的房间里，增加1lx的照度刚能察觉出变化；在另一个照度水平为500lx的房间里，需要增加（ ）lx的照度才能刚刚察出有照度的变化。 A、2 B、5 C、10 D、50 . 2.下列（ ）是亮度的单位 A、Ix； B、sb； C 、asb； D、Cd； E、Cd/m2；