眩光知识汇总

BY光学小组.2011-10-25眩光的基本知识STEP1眩光的定义STEP2眩光的分类STEP3眩光的评价指标STEP4如何避免眩光的产生指视野中由于不适宜亮度分布，或在空间、时间上存在极端的亮度对比，以致引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件。眩光是引起视觉疲劳的重要原因之一。眩光定义由户外强光在镜片和其它表面上产生反射所引起的。它对眼睛具有一定的影响并造成眼部不适，在驾驶或户外运动时产生的眩光有可能引起一定的危险。眩光的原理根据产生后果分类不适型眩光AB丧能型眩光C光适应型眩光由于周边凌乱的眩光源所引起眼视网膜像对比度下降，从而导致大脑对像的解析困难的一种现象。由黑暗环境走到阳光或强光下双眼视觉下降的一种现象。主要原因是由于强烈的眩光源在视网膜上形成中央暗点，引起长时间视物不清。在亮度相差很大的环境中相互转换时，就会感到不适。引起眼的一种逃避动作而使视力下降。不适型眩光的评价方法眩光指数GlareIndex（GI）ＶＣＰ法亮度曲线法单个眩光光源产生的眩光量Gi多个眩光源产生的眩光量G计算眩光指数Gi＝10lｇ（0.5×Ｇ）CIE眩光指数(CGI)不舒适眩光的产生的因素眩光源的亮度Ls眩光源的表观立体角w眩光源离开视线的仰角θ眩光源所处的背景亮度Lf对不舒适眩光的评价的表达式22500/128PLEiEdEdLgCGICGI——CIE眩光指数。Ed——眼睛处的直接垂直照度(1x)，来自眩光源。Ei——眼睛处的间接垂直照度(1x），来自背景。L——眩光源的亮度(cd／m)。ω——眩光源的大小(Sf)。P——Gｕth位置指数(位置因数)质量等级作业或活动的类型A（很高质量）非常精确的视觉作业B（高质量）视觉要求高的作业，中等视觉要求的作业，但需要注意力高度集中C（中等质量）视觉要求中等的作业，注意力集中程度中等，工作者有时要走动D（质量差）视觉要求和注意力集中程度的要求比较低，而且工作者常在规定区域内走动E（质量很差）工作者要求限于室内某一工位，而是走来走去，作业的视觉要求低，或不为同一群人持续使用的室内区域该表也可以看作是照明质量的分级。从A向E变化，亮度限制的要求逐渐降低，眩光逐渐增加，照明的质量逐渐下降。A类照明质量非常好，C类是中等质量，E类非常的差。过分的眩光可能会引起失明，即失明眩光失明眩光C失能眩光B失能眩光就是在视野内使人们的视觉功能有所降低的眩光。它是一种会降低视觉对象的可见度，但并不一定产生不舒适感觉的眩光。不舒适眩光是指在视野内使人们的眼睛感觉不舒适的眩光，但并不一定降低视觉对象的可见度。这种眩光也称为心理眩光。不舒适眩光A12345直接眩光——由视野中,特别是在靠近视线方向存在的发光体所产生的眩光。干扰眩光——当不在观看物体的方向存在着发光体时，由该发光体引起的眩光。反射眩光——由视野的反射所引起的眩光，特别是在靠近视线方向看见反射像所产生的眩光。对比眩光——光环境中存在着过大的亮度对比形成的眩光光幕反射（1）光源表面或灯具反射的亮度（2）光源的大小（3）周围环境的背景亮度（4）照明总均匀度直接眩光间接眩光指由视野中的光泽表面反射所产生的眩光。由灯或灯具过高的亮度直接进入视野造成的。预防直接眩光，其实就是限制视野内灯或灯具的亮度。图中眩光角所示方向内的光线是引起直接眩光的主要原因。所以控制直接眩光就是控制此方向内光线的强度，也就是限制灯具45°＜γ＜85°范围内的亮度。质量等级眩光程度适用场所举例Ⅰ无眩光感有特殊要求的高质量照明房间，如计算机房、制图室等Ⅱ有轻微眩光照明质量要求一般的房间，如办公室和候车室等Ⅲ有眩光感照明质量要求不高的房间，如仓库、厨房等到什么是UGR值？各类房间的UGR限值用途UGR限值工厂、发电站、监控室16办公场所：设计制图室16机场：控制塔16日常办公室19办公场所：VDT作业室19会议室19学校：教室19医院：病房19小卖部：销售区域22餐厅、宾馆：用餐区、宴会厅22什么是UGR值？UGR并不是评价某一套灯具的不舒适眩光程度的值，它是一个通过与产生眩光有关的各种参数计算得到的表征整个照明空间的不舒适眩光程度的值。UGR值是眩光指数的一种，另外还有BGI(BritishGlareIndex)、CGI(CIEGlareIndex)等。UGR是一种将各国建立的眩光评价方法综合起来的更加实用的指标。式(1)为UGR值的计算公式。图1所示为UGR值的计算模型。表2给出UGR值与不舒适眩光程度。UGR值与不舒适眩光程度对应关系UGR不舒适眩光程度28严重刺眼25刺眼22略感晃眼19不舒服16略感不舒服13有轻微感觉级别ⅠⅡⅢⅣ道路照明类型快速路主干路及迎宾路、通向政府机关和大型公共建筑的主要道路、市中心或商业中心道路、大型枢纽等次干道支路亮度平均亮度Lavcd/㎡1.510.20.3均匀度Lmin/Lav0.40.350.350.3广告标牌被照面的面积（㎡）最大允许亮度（cd/㎡）0.5100028001060010400地点Eh（平均值）（lx）Eh（最小值）（lx）住宅区的公共场所52中心街道104商业街的拱廊和通道104相对阈值增量TI(%)LavLvTI8.065LavLvTI8.065新标准中的眩光限制是以阈值增量（TI）来表征的，它是对道路照明灯具产生的失能眩光的一个度量值。其实际含义是指路灯灯具射入司机眼睛中的直接光束增加了前方路面上目标的可观测的最小对比度，为了补偿这种失能效应，在对比度上所需要的百分比增量。含义计算道路照明中，CIE采用相对阈值增量来衡量失能眩光：其中,Lav是路面平均亮度度0.05cd/㎡Lav5cd/㎡；Lv是等效光幕亮度。av8.0v65LLTI在计算阈值增量时，CIE做了如下偶的规定：a）观察者位于距侧路缘1/4路宽处；b）观察者位于计算路段前60米处；c）假设车辆顶棚的挡光角度为20°：第一灯具总是位于20°依次计算500米以内同一排灯具所产生的光幕亮度并累加，计算到某一个灯具所产生的光幕亮度小于累加光幕亮度的20%时为止。如何避免眩光的产生照明方案设计避免眩光灯具设计灯具设计灯具的材料灯具的构造灯具的位置灯具的数量避免眩光灯具设计灯具的材料可以利用它的化学性质来降低表面亮度，常用磨砂玻璃、乳白玻璃、塑料等材料。灯具的构造可做遮光罩或格栅，并且有一定保护角，一般要求在15—45度之间才能有效地限制或消除眩光。光源的数量光源数量越多，则造成眩光的可能性也越大，所以光源的数量应有一定的限制。灯具的位置灯具位置越高，则眩光的可能性越小。一般来讲，表面亮度大或保护角小的灯具应挂得高一些。照明方案设计居室照明课室照明道路照明避免眩光照明方案体育馆照明体育馆照明1）合理的灯具安装位置2）控制“禁忌位置”3）正确选取眩光评测点4）考虑镜面反射性5）选用专业的体育照明灯具6）正确设置观众席照明居室照明1）光源光源的亮度、是否接近视线、光源的表面积2）灯具材料、构造（保护角）、数量、位置方向3）照明方式隐藏光源或降低光源亮度、调节室内环境高度、增加室内各表面亮度会场照明1）无论白炽灯或荧光灯，都应装上灯罩2）尽量避开直接眩光区和光幕反射区3）会场灯具的安装位置（应处于讲师站在讲台时水平视线以上的45度以外）4）装修材料，采用反射率在25%以下的，减少反射眩光。道路照明1）灯具的配光、间距和安装2）亮度20000cd/m2以下的光源，应采用半透明漫反射（改善灯具发光面，降低其亮度）3）使用遮光灯罩，遮挡角与保护角之和为90度4）快速路和主干路必须采用截光型、半截光型灯具，次干路和支路宜采用半截光型灯具5）立体交叉的道路照明（立交桥），宜采用高杆照明6）增设过渡照明（减少对比眩光）对未来完全无眩光灯具的猜想发展趋势？21st1990s1980s1970s构思根据亮度的定义，灯具在发出一定的光通量时，发光表面越大，亮度越小，从而造成眩光的可能性也越小。所以在设想无眩光灯具时，主要的思路就是得到均匀发光的面光源。方案猜想LED阵列+背光板LED制作工艺不断发展，使得其在提高性能的同时成本不断地减小。我们可以使用LED阵列以得到足够的光通量，然后利用背光板将LED发出的光均匀。这样，本来是高亮度的LED点发光就被转换成背光板的面发光，由此可以做成无眩光灯具。新型面光源材料现今一些科学家正在致力于研究一种新型的发光材料。这种材料利用通电等手段激励后将可以均匀地发出可见光，而特别之处在于它能够被涂覆在物体的表面。如果该材料可以得到实用化，我们将可以把它涂覆在天花板、墙壁、路面等等物体上，使其均匀发光。这样的光源由于其大且均匀的发光面，所以是无眩光的。新型LED传统的LED是在p型n型材料夹层中间发光，光从侧面导出，由此导致发光面是非常小的，所以传统LED具有非常高的亮度。而目前一些机构正在研究一种新型的LED，该LED将不是在两层材料的中间夹层发光，而是在材料的表面发光，这样其发光面将可以做得很大。这样的方法不仅可以提高光效，而且在获得同样的光通量下，亮度可以比传统的LED小若干个数量级，有助于设计无眩光灯具。.