一级建筑师《建筑物理与设备》复习笔记：光、颜色与视觉的基本知识

　　光、颜色与视觉的基本知识

　　一、光的特性和基本量

　　㈠光的特性

　　1.光是以电磁波形式传播的辐射能。波长为380～780nm的辐射是可见光(见图15-1)。lnm=10-9m。

　　2.不同波长的光在视觉上形成不同的颜色，单色光是单一波长的光，如700nm的单色光呈红色;复合光是不同波长混合在一起的光。

　　3.人眼对不同波长的单色光敏感程度不同，在光亮环境中人眼对555nm的黄绿光最敏感;在较暗的环境中对507(510)nm的蓝绿光最敏感。

　　㈡光的基本量●●●(掌握概念)

　　常用光度量有光通量、发光强度、照度、亮度。

　　1.光通量

　　光通量是根据辐射对标准光度观察者的作用导出的光度量，符号是φ，单位是流明(lm)。光源在整个空间发出的光通量叫总光通量。40W白炽灯的光通量约为350lm，36W T8型荧光灯光通量约为3350lm，比白炽灯高8倍多。

　　2.发光强度

　　⑴立体角：球面面积和球心O形成的角度叫立体角，符号Ω，单位是球面度(sr)。

　　⑵发光强度

　　光源在给定方向上的发光强度是光源在这一方向立体角dΩ内传输的光通量dφ与该立体角之比，符号为I，单位是坎德拉(cd)。

　　发光强度表征光源或灯具发出的光通量在空间的分布密度。一个白炽灯泡点亮后向四周发出光通量，它的各个方向发光强度大致相等;如果加上一个向下反射的灯罩，向下的发光强度增加，向上的发光强度减少，从而使光能充分地利用。例如一个40W的白炽灯平均光强为28cd，加上一个搪瓷灯罩后，正下方光强增加到70～80cd。

　　3.照度

　　表面上一点的照度是入射在包括该点面元上的光通量dφ和该面元面积dA之比，符号是E，单位是勒克斯(lx)。照度和距离的平方成反比。

　　照度是被照面单位面积上接受光通量的多少。夏季中午日光下，地平面上的照度可达105lx。40W白炽灯台灯下，桌面上平均照度约为200～3001x。

　　在英制单位，照度单位是英尺坎德拉(fc)，由于lm2=10.76ft2，所以lfc=10.761x。

　　4.发光强度和照度的关系

　　如果以球面为被照面，光线垂直于被照面时，被照面上的照度与光源的发光强度成正比，与距离的平方成反比。

　　5.亮度

　　发光面或反光面在单位面积上的发光强度，符号Lα，单位是坎德拉每平方米(cd/m2)。

　　1坎德拉每平方米也叫尼特(nt，nit)。

　　亮度的单位还有熙提sb，阿熙提(asb)，它们的关系是：lsb=1cd/1cm2，lsb=104nt，lasb/π=1nt

　　太阳的亮度为20万sb，白炽灯丝的亮度为300～500sb，40W荧光灯亮度为0.8～0.9sb，无云蓝天的亮度为0.2～2.0sb。

　　6.照度和亮度的关系

　　某发光面在被照面形成的照度和发光面的亮度成正比，与发光面在被照面上的立体角投影成正比，上式也叫立体角投影定律。