• 这个标准已于1948年被确定，称为坎德拉 (candela, cd)，1坎德拉等1cm2的黑体在 铂熔化温度1773℃时所发射出来的1／60 光强度。
光度与色度 立体角定义图
光度与色度
• 光强 单位：坎德拉（cd） 符号：I
• 含义：光强是光源明亮度的评价量。它是光源在 指定方向上的微小立体角内发出的光通量dΦ与该 微小立体角的比值
35
频闪效应的产生及抑制 光通量随交流电源周期性交变而变化，人眼产 生明显闪烁感觉，称为频闪效应，易使人产生 错觉而导致事故； 光通量的波动程度用波动深度来表示：
波动深度小于25%时，频闪效应可忽略不计。
36
眩光对人体的影响
眩光：在视野内因看到亮度过高的发光体或视野内的 光泽表面反射高亮度发光体的光线引起的视觉障碍。
视网膜的组织结构示意图
• 视杆细胞分布在黄斑以 外，外段含有光化学物 质视紫质。当暴露在光 线下时，分解或漂白， 释放能量并发出冲动传 递至大脑，其感光阈值 比较低，适合在暗淡的 光线中视物。
• 视锥细胞分布于中央凹 和黄斑区，含视青质， 分别对红蓝绿三色敏感
（3）视神经对光亮度的响应
• 暗视觉 0.01~0.005cd/m2 主要是视杆细胞参与；
显色水平 显色指数
适用场所
1A
Ra≥90 颜色匹配、颜色检验、医疗诊断、画廊等
1B
90>Ra≥80
印刷、食品、油漆、纺织工业、客房、卧 室、绘图室、商店、医院等
II
80>Ra≥60 机电装配、表面处理、控制室、办公室、 体育馆、候车室、休息室等
III
60>Ra≥40 机械加工、热处理、铸造车间、行李房等
• 中间视觉 0.01~2cd/m2 视杆细胞与视锥细胞共同参与；
• 亮视觉 2cd/m2以上 视锥细胞参与；
视神经对光亮度的响应
从亮处进入暗处时，在一段时间内完全看不到视觉对象， 过一会由于眼睛感度逐渐升高看到视觉对象--暗适应；
暗适应通常在30分钟左右完成
视神经对光亮度的响应 当从暗处突然到明处时，开始感觉非常刺眼， 过一会才能看清视觉对象--明适应；
44
光辐射安全
1、CIE S 009/E:2002 / IEC 62471-2006 /GB/T 20145-2006“灯和灯系统的光生物安 全”，就LED产品的紫外线、可见光与红外 线辐射，进行危害性的评估，
2、研究人体安全的辐射限制值，研究皮肤和 眼睛的光化学紫外危害、眼睛的近紫外危 害、视网膜蓝光光化学危害、视网膜无晶 状体光化学危害、视网膜热危害、弱视觉 刺激、红外辐射危害、皮肤热危害。
IV
40>Ra≥20 粗加工工业、仓库等
43
显色指数与照度的关系
相同照度下，显色性好的光源比显色性差的光源感觉上要明 亮，因而在选用显色指数较差的光源时，应适当提高照度水 平，其比例系数如下：
显色指数 80>Ra>60 60>Ra>40
300<E<500 1.20 1.30
E<300 1.25 1.40
45
光辐射安全
光辐射安全灯具分类
46
光辐射安全
47
光辐射相关危害限值（CIE S 009/E:2002）
48
不同组别的灯具允许照射时间（IEC 62471）
49
照明质量
• 适当的照度水平 • 适宜的亮度分布 • 宜人的光色和良好的显色性 • 没有眩光干扰 • 正确的投光方向与完美的造型立体感
视觉要求搞作业，视觉要求中等但要求高度集中
（高质量） 注意力的作业，如机电装配、实验室等
C级
视觉要求和集中注意力要求中等的作业，并且工
（中等质量） 作人员有一定程度的流动性，如机械加工车间，
办公室等
D级
视觉要求和注意力要求低的作业，工作人员在有
（低质量） 限区域内频繁走动，如焊接车间等
E级
工作人员不限于一个工作岗位，而是来回走动，
（很低质量） 并且视觉要求低的房间；不是由同一批人连续使
用的房间，如仓库、走道等

40
光源色度对人体的影响
色温：光源的色坐标落在黑体线上某点，该点所对应的黑体 的温度。不落在黑体上，相关色温。
名称
暖色光
色温范围
说明
暖色光与白炽灯相近，红光成分较多，能给
3300K以下
人以温暖，健康，舒适，比较想睡的感受。 适用与家庭，住宅，宿舍，宾馆等场所或温
光度与色度
• 亮度（定义1） 单位 cd/m2 符号：L
含义：光源任意点P的亮 度是包含该点的微小面积 在给定方向上的发光强度 dI，与其微小面积dA在该 方向垂直平面上投影面积 的比值
光度与色度
• 亮度（定义2） 单位 cd/m2 符号：L
含义：受光面上的任意点P看到 的光源亮度L，为通过该点在观 看方向垂直平面上的照度dE ， 与以此点为顶点，以光源为底所 形成椎体的立体角dΩ的比值
展览橱窗等场所。
41
色温与照度舒适感的关系
街道照明
生活、学校、办
公照明
商业照明
7000 6000
5000
色温 /K
4000
舒适区
3000
2000
12
5 10 20
50 100 200 500 1000 2000
照度 /Lux
42
显色指数
显色指数：物体在被测光源照明下所显现的颜色的真实程度。 与标准光源（黑体或太阳光）比较。
• 光谱 人眼可见光波长范围360～830 nm，对于特定
的可见光，以光波长为横坐标，对应功率为纵坐 标，绘制得到的图形称为光谱图
典型白光LED光谱
光度与色度 • 色坐标
光度与色度
• 色温 单位：K • 含义：反映白光色调的指标，由暖色调—冷色调对应的色
温 由低变高
美国国家标准委员会(ANSI)的色温划分
光度与色度
光通量 单位：流明（lm） 符号：Ф 光计测参量的 基础
含义：1W功率的波长为555nm的绿光光通量为683流 明，其他波长的光按照视效曲线折算。
光度与色度
• 照度 单位：Lux或lm/m2 符号：E
含义：被照射面上明 亮度的评价量，包含 任意点P的微 小面积 dA上的入射的光通量 与dA的比值
照明满意度 /%
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 100
照明满意度 Vs 照度
太暗 满意 太亮
200
1000
2000
10000
20000
照度 /Lux
舒适度，2000 Lx最适宜；一般1000 Lx称为较合适的 照度环境。
26
照度与工作效率、故障率的关系
生产因素Vs 照度
30
对比度
背景亮度越高，看清物体所需要的时间就越短 适当增加对比度，比单纯增加工作面照度更能有效提高视觉灵
敏度，且比较经济；
11
0.9
0.8
0.7
辨识时间 /s
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.001
0
0.01
0.1
1
10
100
背景亮度 /cd
31
普金耶现象
明视觉下，黄绿光（555）最明亮，红、蓝光暗。暗视 觉下，青绿光（507）最明亮，红色、橙色光发暗。 青、蓝色系在明视觉下明度低，在暗视觉下明度反而 提高，橙色则反之。--普金耶现象。
• 不需要特别费力即辨认脸部特征， 10～20 cd/m2亮度，约200Lux的水平 照度--200Lux连续工作所需最低照 度。
28
照度均匀性的要求
国标规定： 工作区域的一般照明均匀度不小于0.7； 一般分区照明，室内通道和非工作区域照
度值不小于工作区域照度的1/5； 局部照明与一般照明共用时，工作面照度
度比较低的地方。
冷白色光（中性色）
3300K到 5300K之间
中性色由于光线柔和，使人有愉快，舒适， 安详的感受。适用与商店，医院，办公室， 饭店，餐厅，候车室等场所。
冷色光（日光色）
光源接近自然光，有明亮的感觉，使人精力
5300K以上
集中及不容易睡着。适用与办公室，会议室， 教室，绘图室，设计室，图书馆的阅览室，
包括： 1、强烈亮度刺激造成视网膜反应饱和，产生不完全响应； 2、视网膜组织受刺激过大失去控制，造成功能发挥不完全； 3、角膜、水晶体等光散射，眼球内形成光幕，导致重影； 4、强烈的亮度刺激造成瞳孔缩小，控制系统反应失控；
根据眩光的形成原因：直 接眩光和间接眩光；根据 眩光对视觉不同影响：不 舒适眩光和失能眩光；根 据眩光产生的机理：反射 眩光和光幕眩光。
37
光源
90°
严重眩光区
直接眩光区 70°
γ 间接眩光区
0°
45°
眩光的评价方法
光顶棚整体评价：大于45度角亮度小于500cd/m2
评价方法
简写/描述
采用国家
眩光指数法
GI
英国、比利时， 北欧，南非
视觉舒适概率法
VCP
美国、加拿大
亮度曲线法
欧洲各国及日本
亮度限制——遮光角法
澳大利亚
CIE眩光指数法
32
合理亮度的分布
合适亮度分布是舒适视觉的必要条件
亮度分布变化大，人眼易疲劳；
亮度过分均匀分布，降低物体清晰度，且室内过于呆板，阴 暗感。
地
域
办公室 车间
工作对象与相邻周围之间（例如书与桌子间）
3:1 3:1
工作对象与离开较远表面之间（例如书与墙壁） 5:1 10:1
照明器与其附近之间