建筑光学基本知识
即明视觉λ=
处,对于暗视觉λ=
处
湖北工业大学土建学院ຫໍສະໝຸດ Page 10建筑物理
第二节 光度量
光环境的设计与评价离不开定量的分析和说明,这就需要借助于一系列 的物理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。
不同波长的光在视觉上形成不同的颜色,例如700nm的光呈红 色,580nm呈黄色,470nm呈蓝色.单一波长的光呈现一种颜色, 称为单色光。日光和灯光那是由不同波长的光混合而成的复合 光,它们呈白色或其他颜色。将复合光中各种波长辐射的相对 功率量值按对应波长排列联结起来,就形成该复合光的光谱功 率分布曲线,它是光源的—个重要物理参数。光源的光谱组成 不但影响光源的表现颜色,而且决定被照物体的显色效果
物体大小对眼睛形成的张角称为视角,单位为分 (’)。视力等于刚刚能够分辨的视角的倒数。
物体由出现到形成视知觉所需时间的倒数称为视 力速度。它随着光照度的增加面提高很快,当达到一 定数值后,就不明显提高。
湖北工业大学土建学院
Page 5
建筑物理
(五)视野
当头部和单眼或双眼不移动时可察觉到的空 间范围称为视野。由于脸部的其他部分的妨 碍,视野中的上下左右部分不会均等。常常 是视野的下部看去过大,右部看去也过大。 在视野中能够清晰地看到对象的部分是视角l -1.5度的范围,这一范围由于在视网膜的中 心凹部,所以成像清析.称为中心视野。离 开中心视野,视力便会迅速减小.这一部分 称为周围视野。
湖北工业大学土建学院
Page 3
建筑物理
(三)适应 视网膜的感光度变化的过程或现象称为适应。
对于亮处或暗处的适应都需要经历时间。由亮处到 暗处,视网膜的感光度达到最高时,需要10一35min, 称为暗适应;由暗处到亮处,只需要1min,称为明 适应。
眼睛按照暗适应而起的作用,称为暗视觉。它主 要是杆体细胞起作用的视觉状态。眼睛按照明适应 而起的作用,称为明视觉。它主要是锥体细胞起作 用的视觉状态。
湖北工业大学土建学院
Page 6
建筑物理
(六)光视效能
眼睛在可见光的范围内眼睛对每一波长的感受性也 不是均等的。眼睛对某一波长的光的敏感度称为光视 效能。对波长为555nm的黄绿光,眼睛的感受性最高。 国际照明委员会(CIE)根据大量的实验结果,将视亮 度感觉相等的波长为λm和λ的两个辐射通量之比, 定义为波长λ的单色光的光谱光视效率(也称视见函 数),以V(λ)表示。 λm选在最大比值等于1处,即 λ=555nm处, V(λ) =l,其他波长的V(λ)均小于 l。这就是明视觉光谱光视效率。在较暗的环境中(适 应以λ=510nm的蓝绿光最为敏感.按照这种特定光 环境条件确定的V(λ)函数称为暗视觉光谱光视效率。
的
这部分辐射才能引起光视觉,称为可见光(简称光)
不同波长的光在视觉上形成不同的颜色,单一波长的光呈现
一种颜色,称为单色光。
视觉—光入射到人们的眼睛内发挥刺激作用而产生视知觉的
综合。
光视效能——视亮度感觉相等的波长为λm和λ的两个辐射 通量之比,定义为波长λ的单色光的光谱光视效率以V(λ) 表示。 λm选在最大比值等于1处:
湖北工业大学土建学院
Page 2
建筑物理
(二)眼睛 视网膜是透明的,厚度约为0.3mm,而且有多层结
构。其中的感光细胞位于视网膜的外侧。这感光细 胞分为锥体细胞和杆体细胞两种。锥体细胞分布于 视网膜的中心凹部附近。眼睛在明视觉的状态下, 锥体细胞能对光刺激和色刺激的知觉发挥作用。杆 体细胞分布于视网膜的周边部分。眼睛在暗视觉的 状态下,杆体细胞只对弱光刺激的知觉发挥作用, 几乎不能识别物体的颜色或形状的细部。
在光环境或视觉环境中会遇到多处的明亮或黑暗区 段或部位,健康的眼睛是能够适应的。
湖北工业大学土建学院
Page 4
建筑物理
(四)视力
人们的眼睛辨认物体形状的细部的能力称为视觉敏 锐度,在医学上称为视力,已经通用。它存在着个人 差异。根据国际眼科学会的规定,它用兰道尔环来测 量,规定在5m的视距上能够辨认l’的开口时为1.0。
(九)眩光
如果视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比,则可引起不舒适或 视觉降低的现象,称为眩光。眩光是影响光质量的最重要的因素,对视觉 有危害性。在光环境中,眩光一般是应该限制的, 只有个别情况除外。
湖北工业大学土建学院
Page 9
建筑物理
上次课主要内容回顾
光的视觉性质:
光的本质—以电磁波形式传播的辐射能,波长为
湖北工业大学土建学院
Page 1
建筑物理
(一)明暗视觉
光入射到人们的眼睛内发挥刺激作用而产生视知 觉的综合。视知觉包括看到光的明暗,物体的形状、 颜色、动态、远近、深浅的所有知觉。视知觉不仅 依靠光对神经系统的刺激,而且依靠大脑对由光产 生的神经脉冲信号进行解释、分析和判断,最后形 成视觉。这样,光刺激从眼睛到大脑变成神经脉冲 信号,便在大脑中引起了生理变化,而且作为行动 表现出来形成视觉系统。因此从引起视觉的刺激来 看,光起着很重要的作用。无论在光环境中或在视 觉环境中都要考虑光与视觉的关系。
湖北工业大学土建学院
Page 7
建筑物理
湖北工业大学土建学院
Page 8
建筑物理
(七)错视
眼睛不能知觉物体的正确形状的现象,称为错视。因此要为光环境提 供完善的条件.使眼睛不致出现错视。
(八)闪烁
眼睛看运动物体时.物体在视网膜上成像,一闪即失,接着进行下一 次成慷。这样反复进行,在眼睛卜形成时亮时灭的不连续的光。这种现象 称为闪烁。用每秒亮灭的频率来表示眼睛能分清闪烁的界限。 称为闪烁 临界值或闪烁融合频率。在高亮度的情况下,视网膜周围部分的临界值比 中心部分的临界值要高。在光环境中多数情况要避免闪烁。只有少数情况 如舞厅之类需要光的闪烁。
建筑物理
第一节 光的视觉性质
光是以电磁波形式传播的辐射能.电磁辐射的波长范围很广, 只有波长在380nm-760nm的这部分辐射才能引起光视觉,称为可 见光(简称光)。波长短于380nm的是紫外线、 χ射线、 γ射线、 宇宙线;长于760nm的有红外线、无线电波等等。它们与光的性 质是不同的,人眼是看不见的。