混合反射
粉刷涂料 乳胶漆
均匀漫反射
乳白玻璃
c类材料的理 想情况
* 定向透射：光线射到透明材料上，会产生定向透射。 能清晰看清背
侧光源和物象
透明材料
规则透射
模糊看清光源 磨砂玻璃
a)
b)
定向扩散透射
漫透射 模糊看清背侧光源，
且亮度均匀
均匀漫透射
c)
d)
完全看不清背
侧光源和物象， 量度均匀 如乳白玻璃
二、颜色对视觉的影响 * 表观色：直接看到的光源的颜色。 * 物体色：光投射到物体上，物体对光源的光谱辐射 有选择地反射或透射对人眼所产生的颜色感觉称物体 色。 * 物体色由物体表面的光谱反射率或透射率和光源的 光谱组成共同决定。
黄、红等暖色、明快的色调加上高亮度的照明，对人 有离心作用，可增加人的激活作用、敏捷性和外向性， 适合于从事手工操作和进行娱乐活动的场所；灰、蓝、 绿等冷色调加上低亮度的照明，对人有向心的作用， 使人的精神不易涣散，适合于需要久坐的、对眼睛和 脑力工作要求较高的场所，如办公室、研究室和精细 的装配车间等。

dAcos
dI
dA
4、亮度 定义：发光体在某一方向上单位面积的发光强度。
物理亮度：发光体在视线方向上单位面积的发光强度
主观亮度：视感所感受到的亮度(受背景亮度影响)
视网膜只可承受 16 sb以下的亮度！ cd/m2 白炽灯灯丝 荧光灯管 太阳表面 无云蓝天 300～500 0.8～0.9 电视屏幕
条件：识别几率95％
同样视角：C↓→E↑
α——视角
视觉功效特性 ①同样的视觉功效： E ↑ → C ↓
相 对 视 觉 功 效
困难
②α↓ → E ↑
亮度对比度
年轻工人:中等水平作业要 求 E/lx
③同样的视觉功效，天然 光所需照度低于人工光 相 对 ④对视觉功效影响的还有： 视 年龄、视力、操作熟练程 觉 功 度等生理因素 效
二、光的反射与透射 1、定向反射和透射 * 定向反射：光线照射到表面很光滑的不透明材料上， 会出现定向反射现象。 定向反射特点： 1)光线入射角等于反射角； 2)入射光线、反射光线及反射表面的法线处于同一 平面。具有这种特征的材料称为定向反射材料。
定向反射
定向扩散反射
粗糙金属面
镜面玻璃 抛光金属面 平板玻璃 光滑纸 磨砂玻璃 油漆表面
组成及影响因素：太阳直射光、天空漫射光——f (云量)
太阳位臵 晴天
全云天
天空亮度分布
C，采光设计 在采光设计中的天然光往往是天空扩散光，它是建 筑采光的主要光源。为防止眩光或避免房间过热， 工作房间常需要遮蔽直射光，所以在采光计算中一 般不考虑直射光的作用，而是把全阴天空看作是天 然光源。
2、天然光和人工光的光谱能量分布特征 * 天然光是太阳辐射的一部分，它具有光谱连续且 只有一个峰值的特点，太阳的全光谱辐射是人们在 生理上和心理上感到舒适满意的关键因素。 * 人工光由于其发光肌理各不相同，光谱分布也不 同，如果人工光光谱分布有两个峰值且不连续，则 易引起视觉疲劳。光谱能量分布较窄的某种纯颜色 的光源照明质量较差，光谱能量分布较宽的光源照 明质量较好。
第六章 建筑光环境 本章的学习要点 1、了解光的基本度量单位及相互关系 2、掌握天然光环境的基本设计要点
光环境控制的意义 减少视觉疲劳，保证视觉健康和身心健康 提高劳动生产率
降低能耗 —人工照明耗
—空调能耗
% 宾馆 商场 办公楼 医院 空调 46.1 40.5 49.7 30.3 照明 13.5 33.7 33.3 13.9 热水 31 10.7 2.7 41.8 动力与其他 9.4 15.2 17 14
心理感受 左趋势 积极色 中性色 消极色 右趋势
明暗感 冷热感 胀缩干 距离感
明亮 温暖 膨胀 近
白 黄
橙
绿、红
灰 灰
青
紫
黑
黑暗 凉爽 收缩 远
橙
红 黄
红
橙 橙
黄
灰 绿
灰 绿 绿
青
青 青
紫
紫 紫
白
重量感
兴奋感
轻盈
兴奋
白 黄
橙
灰 绿
青
紫
黑
沉重
沉静
白 红 橙红 黄红绿紫 灰 绿 青绿 青紫 黑
色适应是人们工作、学习、生活中对照明光色度感觉的偏爱
采光系数标准值 下面的采光系数乘以各光气候分区的光气候系数K，即可得各分 区的采光系数。
采光系数标准值
d0.15 0.15<d 0.3 0.3<d 1.0 1.0<d 5.0 d>5.0
250 150 100 50 25
5 3 2 1 0.5
350 250 150 100 50
7 5 3 2 1
A Ω r
2、发光强度 定义：光源在某一方向上单位立体角元内发射 的光通量。表征光源发出的光通量在空间的分 布状况。用I表示 ,单位为坎德拉（cd）。
光通量与光强度 光通量相同，发光强度却不同，其值 与灯具性质有关。
I
r
E

En 光强度与光照度
3、照度 定义:对于被照面而言，照度是受照平面上接受的光通 量的面密度。 E=d￠/dS d￠：光通量 dS：面积 照度的物理意义及表示方法：照度表征被照面上的光通 量密度。 照度可直接相加，几个光源同时照射被照面时，其上的 照度为单个光源分别存在时的照度的代数和。
三、视觉功效与舒适光环境要素 l、视觉功效 定义：人借助于视觉器官完成视觉作业的效能,称视 觉功效。
它主要取决于作业的大小、形状、位臵和所处的光环 境，主要与视角、照度、亮度对比系数和识别时间有 关。
识别几率：正确识别的次数与识别总次数的比率
考虑25%的偶然性 同样光环境中的不 同视标的对比次数
视觉功效曲线
透明玻璃Байду номын сангаас白漆
2、均匀扩散反射、透射材料 定义：均匀扩散材料的特点是反射光或透射光的分布 与入射光方向无关，反射光或透射光均匀地分布在所有方 向上。从各个角度看，被照表面或透射表面亮度完全相同， 看不见光源的形象，这种材料被称为均匀扩散材料。 均匀扩散材料包括： * 均匀扩散反射材料：如：涂料、乳胶漆、无光塑料墙 纸、瓷砖等。 * 均匀扩散透射材料：如：乳白玻璃、半透明塑料等。
3、定向扩散反射、透射材料 同时具有定向和扩散两种性质，这种材料在定向反 射(或透射)方向，具有最大的亮度，而在其他方向也有 一定亮度，具有这种性质的材料称为定向扩散反射或透 射材料。 光滑的纸、粗糙的金属表面、油漆表面都是定向扩 散反射材料；磨砂玻璃为典型的定向扩散透射。
三、污染对材料化学特性的影响 * 窗玻璃积累污染物则透光系数降低 * 室内装饰物表面腿色泽反光系数降低
2、舒适光环境要素与评价标准
* * * * 适当的照度水平 舒适的亮度比 适宜人的色温与显色性 避免眩光干扰
§3
天然采光
一、天然光源的特点 1、天然光源 A，概念 * 天然光源：太阳昼光。 * 太阳直射光：部分日光通过大气层入射到地面，具有一定 的方向性，会在被照射物体背后形成明显的阴影。 * 天空扩散光：另一部分日光在通过大气层时遇到大气中的 尘埃和水蒸气，产生多次反射，形成天空扩散光，使白天 的天空呈现出一定的亮度。扩散光没有一定的方向，不能 形成阴影。 * 人眼在天然光下比在人工光下有更高的灵敏度，人眼对天 然光比较习惯和适应，天然光的光质好，形成的照明质量 高 。
容 易 困难 老工人:中等水平作业 要求
视觉适应及照明对视觉的影响 眼睛的适应过程 视觉适应：人眼能辨别的 物体最小亮度与背景亮度 及其识别时间相关。 视知觉特性：不同的照明 环境，人的视知觉是不同 的。 绝对感受性：引起视知觉的最小刺激的反应能力。为视觉的 绝对阈限的倒数。绝对阈限是指能引起光感觉的最定限度的 光通量。 视觉器官功能：可以反映光的波长（辨色），同时还可以反 应光的亮度（光强程度）。
光 源 的 色 温 与 冷 暖 色 调
天 空 光
冷色调 >5300K
日光色荧光灯, 高压汞灯
冷 色 调
5300K
中间 色调
日 光 3300K
白炽灯
暖色调： <3300K
高压纳灯
4。色彩效应——对主观的影响——营造光环境氛围
情绪感觉：积极色：暖色调＋高亮度； 消极色：冷色调＋低照度。 温度感觉：主观温差效果可达3~4℃ 大小轻重感觉：高明度者大而轻，低明度小而重
色盲→锥体细胞功能性损坏
1、亮度阈限 里科定律：
——视觉阈
亮度×面积＝常数 目标越小要求越高 邦森一罗斯科定律： 亮度×时间＝常数 呈现时间越短要求越高 视觉阈亮度：
视觉可以忍受的亮度上限，一般:106cd/m2
2、视野
视野和视场的概念 视野：观察者正视前方时，头和眼睛都保持不动时，这样所 察觉到的空间范围称视野。 * 单眼视野：单眼的综合视野在垂直方向1300，向上600，向 下700，水平方向约有1800。 * 双眼视野：双眼同时能看的视野，垂直方向与单眼相同， 水平方向约有1200的范围。 * 中心视野：在视轴10范围内具有最高的视觉敏锐度，能分 辨最细小的细部，称中心视野。 * 近背景视野：从视野中心往外300范围，视觉清晰度较好， 称近背景视野。 视场：观察者头部不动但眼睛可以转动，这样所看到的空间 范围称视场。
最高敏锐度
中心视野：1-1.5 (偏离视野中心＜30)物体在中心凹成像 (锥杆细胞集中处)，清晰度最高，可辨色辨细部 单眼视野：水平： 180；上60 ，下70 双眼视野：
水平：120；
垂直：与单眼相 同
3、亮度对比度 亮度对比度：视野中目标和背景的亮度差与背景或目标亮 度值比。任何物体都有其背景，物体和背景之间存在着亮 度和颜色上的差异，亮度对比度越大，看得越清楚。 4、视觉敏锐度 * 视角:需要分辨的细节尺寸对眼睛形成的张角，称为视角。 * 视觉敏锐度：人凭借视觉器官感知物体的细节和形状的 敏锐程度。