照明基礎(chǔ)知識培訓(xùn)

照明基礎(chǔ)知識培訓(xùn)國際產(chǎn)品中心第一章光度、色度基本概念及知識光是指輻射能的一部分，即具有刺激視覺器官特性的輻射能。從物理學(xué)的觀點說，光是電磁波譜的一部分，波長范圍在380-780nm（納米）之間，這個范圍在視覺上可能稍有些差異。任何物體發(fā)射或反射足夠數(shù)量合適波長的輻射能，作用于人眼睛的感受器官，就可看見該物體。一般輻射能波譜的范圍，可見光譜輻射能的波長即380-780nm之間，僅是輻射能中很小的一部分。在1666年，牛頓使一束自然光線通過棱鏡，從而發(fā)現(xiàn)光束中包含組成彩虹的全部顏色。可見光譜的顏色實際上是連續(xù)光譜混合而成的。波長從380nm向780nm增加時，光的顏色從紫色開始，按藍(lán)、綠、橙、紅的順序逐漸變化。如下圖：第一節(jié)：光的度量及其單位一、光通量

光源在單位時間內(nèi)向周圍空間輻射出去的并能使人眼產(chǎn)生光感的能量，稱為光通量。單位為流明（lm），用符號Φ表示。光通量（lm）=光效(lm/w)×功率(w)二、發(fā)光強度（光強）

光源在空間某一方向上單位立體角內(nèi)發(fā)射的光通量與該立方體角的比值，稱為光源在這一方向上發(fā)光強度，簡稱光強，單位為坎德拉（cd），用符號I表示。三、照度

照度是用來說明被照面（工作面）上被照射的程度，通常用其單位面積內(nèi)所接受的光通量來表示，單位為勒克斯（lx）或流明每平方米（lm/m2），用符號E表示。當(dāng)光源可近似為點光源時，可采用此近似計算方法（距離反比定律）。四、亮度亮度也是用來表示物體表面發(fā)光（或反光）強弱的物理量，被視物體發(fā)光面在視線方向上的發(fā)光強度與發(fā)光面在垂直于該方向上的投影面積的比值，稱為發(fā)光面的表面亮度，單位為坎德拉每平方米（cd/m2），用符號L表示。亮度（cd/m2）≠照度（lm/m2）第二節(jié)：光源的色溫及顯色性一、

色溫將一標(biāo)準(zhǔn)黑體加熱(如白熾燈中的鎢絲)，隨著溫度升高黑體的顏色開始沿著深紅-淺紅-橙-黃-白-藍(lán)逐漸改變，當(dāng)某光源發(fā)出的光的顏色與標(biāo)準(zhǔn)黑體處于某溫度的顏色相同時，我們將黑體當(dāng)時的絕對溫度稱為光源的色溫，以絕對溫度K來表示。如表所示：色溫光色氛圍>5000K冷光色（偏藍(lán)的白色）清冷的感覺3300K-5000K中間色（接近自然光色）無明顯的視覺心里效果<3300K暖光色（偏黃的白色）溫暖的感覺色溫較低的空間（<3300K）色溫較高的空間（>5000K）色溫低色溫高K值(色溫)越低，光色越偏紅。K值(色溫)越高，光色越偏藍(lán)。

二、

顯色性光源對物體本身顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性，也就是顏色逼真的程度，顯色性高的光源對顏色表現(xiàn)較好，我們所見到的顏色也就接近自然色，顯色性低的光源對顏色再現(xiàn)較差，我們所見到的顏色偏差也較大，用顯色指數(shù)（Ra）表示。國際照明委員會CIE把太陽的顯色指數(shù)定為100，各類光源的顯色指數(shù)各有相同，如：高壓鈉燈的顯色指數(shù)為Ra=23，高頻無極燈顯色指數(shù)Ra=70-80。顯色指數(shù)越接近100，顯色性就越好。如下圖：不同顯色指數(shù)下的物體所呈現(xiàn)出來的效果:

自然的顯示方法Ra=100效果顯色Ra=50忠實地再現(xiàn)色彩顯色類別一般顯色指數(shù)范圍使用場所舉例ⅠARa≥90顏色匹配、顏色檢驗等B80≤Ra<90印刷、食品分檢、油漆、店鋪、飯店等Ⅱ60≤Ra<80機電裝配、表面處理、控制室、辦公室、百貨等Ⅲ40≤Ra<60機械加工、熱處理、鑄造等Ⅳ20≤Ra<40倉庫、大件金屬庫等三、

顏色顯色性和照度

光源的顯色指數(shù)與照度一起決定環(huán)境的視覺清晰度。研究表明，在照度和顯色指數(shù)之間存在一種平衡關(guān)系：用顯色指數(shù)Ra>90的燈照明辦公室，就其外觀的滿意程度來說，要比用顯色指數(shù)低的燈（Ra<60）照明的辦公室效果好，照度值可降低25%以上。應(yīng)該盡可能選用有最佳顯色指數(shù)和發(fā)光效率高的光源采用適當(dāng)?shù)恼斩?，以便以最小的能量費用獲得良好的視覺外觀效果。

照度低、顯色指數(shù)低的空間

＝陰濕的空間印象。陰郁的空間印象。照度高、色溫低的空間印象綠色的線條內(nèi)是基本上讓人感覺心情舒暢的范圍。（只從色溫和照度的視點）四、眩光評價方法在視野范圍內(nèi)有亮度極高的物體，或亮度對比過大，或空間和時間上存在極端的對比，就可引起不舒適的視覺，或造成視功能下降，或同時產(chǎn)生這兩種效應(yīng)的現(xiàn)象，稱為眩光。眩光是影響照明質(zhì)量的最重要因素。從眩光的作用來看可分直接眩光和反射眩光，直接眩光是在觀察物體的方向或接近這一方向內(nèi)存在發(fā)光體所引起的眩光。反射眩光是發(fā)光體的鏡面反射，特別是在觀察物體方向或接近這一方向出現(xiàn)鏡面反射所引起的眩光。眩光按其效應(yīng)又可分為失能眩光和不舒適眩光。失能眩光又稱為生理眩光，這種眩光會妨礙對物體的視看效果，使視功能下降，但它不一定引起不舒適。不舒適眩光又稱為心理眩光，這種眩光使人不舒適，但它不一定妨礙對物體的視覺功能效果。

眩光(英國)標(biāo)準(zhǔn)分類眩光指數(shù)GI眩光標(biāo)準(zhǔn)分類10勉強感到有眩光16可以接受的眩光19眩光臨界值22不舒適的眩光28不能忍受的眩光對眩光程度的感覺，僅4種因素值得考慮（1）燈具亮度；（2）房間長度和燈具安裝的高度（即距高比）；（3）由平均水平照度表示的視適應(yīng)水平；（4）燈具種類，如燈具側(cè)面是否發(fā)光等；

第二章無極燈的性能及優(yōu)勢無極燈工作原理通過高頻發(fā)生器與耦合器產(chǎn)生高頻感應(yīng)電磁場，激發(fā)泡體內(nèi)的惰性氣體（氪氣與氬氣），形成雪崩電離形式的等離子體，等離子體受激原子返回基態(tài)時輻射出254nm的紫外線，紫外線激發(fā)泡體內(nèi)壁的熒光發(fā)粉而發(fā)出可見光。高頻無極燈工作頻率為2.65MHz(低頻無極燈工作頻率為230KHz)第一節(jié)：拓邦無極燈光源的性能光源功率供應(yīng)商光效光通量顯色指數(shù)功率因素55W寶石55-60lm/W3000-3500lm70<Ra<800.9885W寶石55-69lm/W4600-5500lm75<Ra<800.98-0.99135W寶石60lm/W左右8000-8100lm75<Ra<800.98165W寶石55-60lm/W8200-9500lm60<Ra<700.98-0.99目前，國內(nèi)無極燈行業(yè)中高頻無極燈光效基本在60lm/W-70lm/W左右，在照明行業(yè)內(nèi)高頻無極燈發(fā)光光效處于中等偏上的位置。高頻無極燈從泡體進(jìn)行提高光效的措施，會造成光源的不穩(wěn)定，發(fā)生無法點亮的情況。并且，無極燈光源的點燈位置對光源參數(shù)的影響較大。下表為高頻無極燈與其他類型光源的對比：光源類型光效功率因素平均壽命冷啟動時間熱啟動時間顯色性頻閃無極燈700.92-0.9960000瞬時瞬時>80無節(jié)能燈25-550.33-0.9550001-3S1-3S50-80很明顯LED65-860.8550000-100000瞬時瞬時>80無白熾燈8-141500-1000瞬時瞬時>95不明顯鹵鎢燈12-2111000-2000瞬時瞬時>95不明顯高壓鈉燈70-1200.448000-140004-8min10-15min<40明顯高壓汞燈25-530.44-0.673500-60004-8min10-15min30-40明顯金鹵燈60-900.44-0.67100004-8min10-15min65明顯第二節(jié)無極燈的優(yōu)勢一、長壽命無極燈最大的特點，是達(dá)到60000小時的超長壽命，這是傳統(tǒng)光源無法實現(xiàn)的。而這一特點與無極燈的構(gòu)造及發(fā)光原理密切相關(guān)。傳統(tǒng)光源基本都需要使用電極，而電極的壽命成為了衡量光源壽命的標(biāo)準(zhǔn)。光源壽命長，首先保證了連續(xù)性的使用效果；其次，減少相當(dāng)一部分的光源更換費用和燈具維護(hù)人工費用。二、高光效無極燈的光效目前能夠達(dá)到70lm/w，僅次于高壓鈉燈與金鹵燈，這是無極燈能夠廣泛適用的前提。高光效代表光源的發(fā)光能力的強弱，無極燈的光效較傳統(tǒng)白熾燈、節(jié)能燈、高壓汞燈等光源要高很多，在取代這些傳統(tǒng)光源時，可以采用較低功率的無極燈即可達(dá)到原有照明的效果，這里體現(xiàn)出了無極燈節(jié)能的價值。無極燈的光效較高壓鈉燈與金鹵燈低，在替換此類產(chǎn)品時，我們同時需要考慮到實際使用區(qū)域的照明標(biāo)準(zhǔn)要求及客戶照明需求，在滿足照明要求的前提下，為客戶提供最合適的光源功率，實現(xiàn)節(jié)能價值。三、高顯色性和色溫可任意選擇無極燈顯色指數(shù)Ra一般在70-80左右，屬于顯色性佳的照明光源。色溫在2700-6500K范圍內(nèi)可任意選擇。好的照明環(huán)境，包括兩點：1、滿足區(qū)域內(nèi)照度值需求；2、反映物體真實色彩程度。單方面提高照度值或顯色指數(shù)，都不能實現(xiàn)改善照明環(huán)境的目的。除特定區(qū)域外，一般照明場所使用冷光白色的光源較多（色溫>5000K），而白光給人明亮、清晰的感覺，較暖光色（色溫<3000K）能提供更清晰的照明環(huán)境。無極燈色溫范圍寬，目的是為客戶提供更多的色溫選擇，因為在某些場所（餐廳、服飾店等）需要營造溫暖、和諧的氛圍，暖光色光源更為適用。圖片表示兩種不同光源的實際照明效果：1、高壓鈉燈色溫低、顯色指數(shù)低2、無極燈色溫高、顯色指數(shù)高對比可以看出，冷白光色、高顯色性的光源，照明效果更清晰、更真實。在道路照明中，更有利于為駕駛員提供好的夜間行駛環(huán)境，減少交通事故率。四、高功率因素?zé)o極燈功率因素達(dá)0.98-0.99，無功功耗低，較高壓鈉燈、金鹵燈及汞燈功率因素高出許多。提倡節(jié)能環(huán)保，無極燈的節(jié)能在這一方面有卓越的體現(xiàn)。例如，150W高壓鈉燈與165W無極燈功耗對比：150W高壓鈉燈功率因素為0.44，點燈實際功耗為：P=150W÷0.44=340W165W無極燈功率因素為0.99，點燈實際功耗為：P=165W÷0.99=167W五、瞬時啟動特性無極燈在任何時間內(nèi)可瞬時啟動，這增強了燈具的實用性。高壓鈉燈和金鹵燈等傳統(tǒng)光源熱啟動和冷啟動均需一段時間才能完全點亮，這使得燈具的實用性存在了一定限制。例如：某場所使用高壓鈉燈提供照明，正常使用時照度值為300lx，某一時刻發(fā)生停電事故（停電30s）后，區(qū)域內(nèi)照度值變化如下圖：正常使用時照度值為300lx發(fā)生停電事故，所有燈具熄滅，照度值為0lx電力瞬時恢復(fù)后，照明燈具需10min左右才能恢復(fù)30015001020六、無頻閃無極燈工作頻率高（高頻2.65MHz、低頻230KHz），光源無閃爍現(xiàn)象，長時間操作，人眼不會發(fā)生因頻閃造成的疲勞。宏源生產(chǎn)視頻中頻閃對比，明顯可以看出無極燈無頻閃的特性。第三章配光曲線配光曲線定義：光強分布指燈具的光通量在三維空間的分布情況。在空間各平面上，光強分布呈現(xiàn)一條曲線的形狀，這條曲線又被稱為配光曲線。配光曲線意義及表示方法：配光曲線是衡量照明燈具光學(xué)特性的重要指標(biāo)，是進(jìn)行照度計算和決定照明器具布置方案的重要依據(jù)。表示這條曲線的方法有極坐標(biāo)和線坐標(biāo)兩種方式。極坐標(biāo)表示方法線坐標(biāo)表示方法側(cè)面視圖方向頂部視圖方向90°平面270°平面0°平面180°平面一般照明燈具使用極坐標(biāo)表示光強分布，為了比較不同照明器的配光特性，一般設(shè)計手冊或產(chǎn)品樣本中給出的是相對配光曲線，即將光源化成1000lm光通量的假設(shè)光源來繪制光強分布曲線，當(dāng)實際光源不是1000lm時，可用下式換算：換算后θ方向上的光強值實際配用光源的光通量照明器在θ方向上的實際光強值第四章無極燈產(chǎn)品推廣中常見的問題解答提問：無極燈光效沒有高壓鈉燈高，如何體現(xiàn)節(jié)能？回答：1、無極燈功率因素（0.99）高于高壓鈉燈（0.44），無功功率損耗小，體現(xiàn)節(jié)能價值。這是針對國家節(jié)能降耗而言。2、提供合理照明優(yōu)化設(shè)計，在保證照明效果符合標(biāo)準(zhǔn)前提下，節(jié)約能耗，體現(xiàn)節(jié)能價值。這是針對客戶節(jié)能降耗而言。提問：道路照明中，道路無極燈的優(yōu)勢是什么？回答：1、傳統(tǒng)道路照明多采用高壓鈉燈，因鈉燈的色溫和顯色指數(shù)偏低，整體照明效果不佳。無極燈能夠提供明亮、真實的道路照明環(huán)境，提高了駕駛員夜間行駛時的視覺分辨能力，有效降低交通事故率。2、無極燈功率因素高，無功功率損耗小，體現(xiàn)節(jié)能價值。3、目前道路照明普遍存在“過照明”的情況，即道路照明高于國家道路照明標(biāo)準(zhǔn)需求，存在能源浪費，通過合理照明設(shè)計，可實現(xiàn)能耗節(jié)約。

提問：無極燈光效達(dá)70lm/w，是否代表整燈也符合該數(shù)值？回答：1、不僅是無極燈光源，目前行業(yè)內(nèi)對光效的定義，均是針對光源部分定義的。2