光辐射测量-第一章光色彩和视觉(复旦教材)

《光辐射测量-第一章光色彩和视觉(复旦教材)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第一章光色彩和视觉光在空中传播,是电磁波的一种.(与无线电波和视频波相同)当光进入人眼时将产生视觉感受.因此光强弱是一种感觉现象&取决于人眼的灵敏度.1.1辐射和光电磁波谱电磁波波长范围从γ波长到无线电波波长,光波只是其中极小一部分.1.2人眼的视觉光线进入人眼的视网膜，杆状细胞和锥状细胞起作用。杆状细胞和锥状细胞经电化学作用产生脉冲信号。然后这个脉冲信号通过视神经传送到大脑。从而产生视觉效应，使我们能看到物体。视觉是光本身和人眼相互作用过程的产物。光和眼睛一起帮助我们认识周围的世界。光谱光效率曲线人眼对不同的颜色(波长)有不同的灵敏度。而这是产生不同灯有不同光效的基础。明视

2、觉暗视觉视觉能力和敏锐度视觉敏锐度与下列因素有关:人眼品质灵敏度对比度观测时间年龄因素与视觉呈负增长关系亮度对比一个灰暗的物体放置在黑暗的背景下将显得比在明亮背景下更为明显人眼性能和照度标准人眼性能感光特性:通过眼睛接收光线并转换成脉冲信号传送到大脑。颜色感受性:人眼可以区别不同波长光波的颜色。形体感知性:单独视觉因素在大脑里结合成一幅在形体和结构上完整的·可识别的图片。空间感知性:大脑结合两眼所见，从而对物体产生深度印象。运动感知性:眼肌可调整眼睛的位置，而使物体处于焦点位置。从而告诉大脑物体运动的方向和速度。反射感知性:大脑经过适当的思考来判定物体相对于整个视觉场面的亮度

3、。人眼性能和照度标准根据人眼性能则视觉要求如下物体必须要有最小的外观尺寸物体必须要有最小的亮度(发光率)在观测面上，物体必须适合整体亮度物体必须要有某一相对于周边环境的最小对比度(亮度和/或色彩)物体的观测必须经过一段最小时间的适应1.3光度量及其单位照明单位光线(可见电磁辐射)光波的能量内容眼睛的视觉感受两不相同事物能量辐射的量子术语&视觉感受光是以人眼视觉感受为基准的辐射光通量光源在单位时间内发出的光量称为光源光通量单位流明(lm)符号Ø光通量某些实际例子光强IwI=光通量立体角＝dw光源在给定方向上单位立体角内辐射的光通量单位:坎德拉cd符号:IΦ=4πI光强某些实际例

4、子光照度照度E=流明x(设计系数)面积流明面积(m2)单位面积接受到的光通量单位:勒克斯lx符号:E光出射度光源光出射度是光源上每单位面积向半个空间（2π球面度）内发出的光通量。M=dФ/ds符号：M单位：Lm/m2光照度与光出度光亮度rI视觉方向亮度=I/Aa光源在某一方向上的单位投影面在单位立体角中发射的光通量。单位cd/m2符号L亮度某些实际例子亮度单位cd/m2符号LELπL=ρE光反射表面平方反比定律当光源为点光源，距离大于光源最大尺寸的十倍时，此定理成立。100lux11lux25lux1m2m3m平方反比定律PAw光源立体角平面距离Ep=I/d2I余弦定理水平照

5、度P光源平面A距离慸Ep=I/d2*cosyIhyyEhor=I/h2*cos3yp光源距离dy1)Ever=I/d2*siny2)Ever=I/h2*cos2ysiny余弦定理垂直照度各光度量之间的关系（下面标有横线的关系式只适用于余弦辐射体）1.4色彩色温色温和相关色温当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度就称为该光源的颜色温度Tc，简称色温（CT）各光的色温值色温(Tc)2700K炽白色3000K暖白色3500K白色4000K冷白色5000K日光色6500K冷日光色相同色温的光源有相同的颜色表现色温灯泡种类TcTL82系列TL84系列TL5

6、4系列高压钠灯(SON)高压汞灯(HPL)金卤灯(MHN-T)2650K4000K6500K2300K4000K4200K金卤灯(MHD-TD)5600Ku—v色度图中黑体轨迹和等色温线[LM]若光源发射的光与黑体在某一温度下辐射的光颜色最接近，即在均匀色度图上的色距离最小，则黑体的温度就称为该光源的相关色温（CCT）.相关色温为了使照明具有良好的效果，所选用的光源的色温必须与要求的照度相适应.照度和光源色温的关系照度与色温关系显色指数显色指数-即用数字来表达演色能力CIE计算CRI值的显色性带有黄色滤片的白炽灯光照下的显色性在低压钠灯光照下的显色性典型灯泡的显色性Ra灯泡类

7、型白炽灯100荧光灯33系列荧光灯54系列荧光灯84系列荧光灯94系列高压钠灯(SON)高压汞灯(HPL)低压钠灯(SOX)667785932645(-44)1.6视觉光环境照度水平不同的工作需要不同的光线数量在大多数应用中，照度是确定光线数量大小的最实际参数只有在道路照明中，由亮度值来确定照度的均匀性也是非常重要的照度水平照度水平由视觉任务水平决定照度水平照度水平同样取决于人的年龄六十多岁人所需的照明水平大约为十岁大小人员的15倍。照度水平照度水平同样取决于运动物体的速度和尺寸英式足球:速度较慢，球体