建筑照明视觉与颜色.ppt

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1、第二章视觉与颜色1人眼与视觉一、人眼的构造1－透膜变圆2－视网膜3－巩膜4－中央凹5－盲点6－视神经7－睫状体8－透膜变平9－虹膜张开10－瞳孔11－虹膜收缩12－角膜图2-1眼睛的构造1人眼与视觉二、人眼的视觉锥状细胞：锥状神经的功能是在昼间看物体，而且可看到颜色。柱状细胞：柱状神经在黄昏下活跃，在夜视起作用，但不能感知颜色。视觉产生：在柱状细胞和锥状细胞里都含有一种感光物质，当光线照到视网膜上时，感光物质粉刷化学变化，刺激神经细胞，最后由神经传到大脑，产生视觉。图2-2视网膜一、视觉明视觉亮度超过10cd/m2，锥状细胞参与视觉工作，这种视

2、觉状态为明视觉。暗视觉亮度在10-6~10-2cd/m2时，柱状细胞参与视觉工作，这种视觉状态为暗视觉。中介视觉亮度在10-2~10cd/m2时，柱状细胞、锥状细胞同时参与视觉工作，这种视觉状态为中介视觉。2视觉特性555nm－锥状细胞最大灵敏度波长507nm－柱状细胞最大灵敏度波长V(λ)为明视觉的光谱光视效率曲线V’(λ)为暗视觉的光谱光视效率曲线图2-3CIE光度标准观察者光谱光效率注：CIE为法文缩写，国际照明委员会二、光谱灵敏度2视觉特性2视觉特性三、视觉阈限能引起光感觉的最低限度的亮度称为视觉的“绝对阈限”。对于在人眼中长时间出现的

3、大目标，视觉阈限亮度为10-6cd/m2视觉可以忍受的亮度上限为106cd/m2。绝对阈限的倒数称为视觉的“绝对感受性”。人眼的绝对感受性是很大的。2视觉特性视觉阈限的影响因素①与目标物大小有关目标物大小用目标物对眼睛所张的角度表示，称为视角。当视角超过30o时，亮度阈限不再降低。图2-4亮度阈限与视角的关系2视觉特性②与目标物发出的颜色有关在相同视角下，对波长较长的光：红、黄光，其亮度阈限就高；对波长较短的光：蓝光，亮度阈限值要低些。在暗视觉条件下，光谱光效率向短波方向偏移。2视觉特性③与观察时间有关不超过0.1s，而目标物较小，视角不超过1

4、o，则目标物呈现时间越短，亮度阈限就越高；呈现时间越长，亮度阈限值就越低。作用时间超过0.2s时，视觉阈限就与时间无关了。四、视觉适应明适应：视觉系统适应高于几个cd/m2亮度变化过程及终极状态。发生在由暗处到亮处，需几十秒。2视觉特性图2-5明适应与暗适应暗适应：视觉系统适应低于百分之几cd/m2亮度变化过程及终极状态。从亮处到黑处视觉阈限下降过程，所需过渡时间较长，30min。2视觉特性图2-5明适应与暗适应锥状视觉适应过程柱状视觉适应过程应用在照明设计中，尤其是隧道的照明设计，应考虑暗适应因素，即在隧道入口的一段距离内应有过渡照明，也即隧

5、道入口处亮度应高些，然后逐渐降低亮度，使司机有个适应过程。2视觉特性图2-5明适应与暗适应锥状视觉适应过程柱状视觉适应过程五、视力视力的定性含义是指眼睛辨认物体轮廓和细节的能力。视力定量含义是指人眼能够区别两个相邻物体最小张角D的倒数。国际眼科学会于1909年规定用白底黑色兰道尔环作为检查视力的标准视环。2视觉特性图2-6兰道尔环D=1.5mm，α=1'，视力为1.0。D=1mm，α=40"，视力为1.5。四、对比灵敏度与可见度(一)亮度对比目标亮度和背景亮度之差与背景亮度之比。2视觉特性(二)对比敏感度亮度差别阈限ΔLt：人眼刚刚能识别目标与

6、背景的最小亮度差。阈限对比Ct：亮度差别阈限与背景亮度之比。对比敏感度Sc：阈限对比的倒数。2视觉特性(三)可见度－能见度人眼确定物体存在或形状的难易程度。在室内应用时，以目标与背景的实际亮度对比C与阈限对比Ct来描述。在室外应用时，以人眼恰可看到标准目标的距离定义。2视觉特性四、视野头部不动时，眼睛能看见的范围。在正常情况下，人两眼的水平视场为180°，垂直视场为130°，水平面上方60°，水平面下方为70°。2视觉特性图2-7人眼的正常视野中间白色部分为双眼都看到部分。左右两侧阴影部分为左右两眼分别看到。黑色部分为被眼眉、两颊和鼻子遮挡部分

7、。五、眩光由于视野中的亮度分布或亮度范围的不适宜，或存在极端的对比，以致引起人眼的不舒适感觉或者降低观察细部(或目标)的能力，这种视觉现象称为眩光。夜里汽车开着大灯，感到刺眼。因为晚上，周围很暗，车灯亮度与周围背景亮度形成大的亮度对比。夏日晴天的太空，仰望晴空感到刺眼。冬日阳光下的白雪会刺眼。因为视野内出现了太亮的发光体。2视觉特性（一）眩光的分类①根据其造成的后果分类：不舒适眩光产生不舒适感觉，但不一定降低视觉对象的可见度的眩光。失能眩光降低视觉对象的可见度，但不一定产生不舒适感觉的眩光。2视觉特性②根据其形式分类：直接眩光由发光体的直接照射

8、引起的。反射眩光由反射面反射发光体发出的光而形成的眩光。反射眩光：当反射面光泽度较高时，能把发光体的像清楚地反映出来，即由发光体的像直射引起的。光幕反