照明光学基础知识

照明光学基础知识照明光学基础知识照明光学基础知识照明光学基础知识照明光学基础知识照明光学基础知识照明光学基础知识照明光学基础知识中山市新宇科光电科技有限公司中山市新宇科光电科技有限公司中山市新宇科光电科技有限公司中山市新宇科光电科技有限公司制作：祁道军制作：祁道军制作：祁道军制作：祁道军光学基础知识光的基本概念光的常用术语常用光源光的基本概念光的基本概念光的基本概念光的基本概念发光波长及其光谱特性发光波长及其光谱特性发光波长及其光谱特性发光波长及其光谱特性颜色和波长颜色和波长颜色和波长颜色和波长各种颜色光谱分布各种颜色光谱分布各种颜色光谱分布各种颜色光谱分布光的电磁辐射谱光的电磁辐射谱光的电磁辐射谱光的电磁辐射谱光基本概念光基本概念光基本概念光基本概念定义1.光在介质中传播2.是能量的一种形态3.是电磁波的一种（与无线电波和视频波相同）4.是整个电磁波谱中极小范围的一部分5.当光进入人眼时将产生视觉感受，人们这才感受到多彩的世界6.光的强弱是一种感觉现象;它取决于人眼的灵敏度和它本身的特性光的基本概念光的基本概念光的基本概念光的基本概念光的基本概念光的基本概念光的基本概念光的基本概念能够引起人眼视觉部分能够引起人眼视觉部分能够引起人眼视觉部分能够引起人眼视觉部分380nm-780nm380nm-780nm380nm-780nm380nm-780nm光的电磁辐射谱光的电磁辐射谱光的电磁辐射谱光的电磁辐射谱光的电磁辐射谱光的电磁辐射谱光的电磁辐射谱光的电磁辐射谱RoyalBlueRoyalBlueRoyalBlueRoyalBlue宝蓝或品蓝色宝蓝或品蓝色宝蓝或品蓝色宝蓝或品蓝色BlueBlueBlueBlue蓝色蓝色蓝色蓝色cyancyancyancyan青色，蓝绿色，青绿色，深蓝色青色，蓝绿色，青绿色，深蓝色青色，蓝绿色，青绿色，深蓝色青色，蓝绿色，青绿色，深蓝色GreenGreenGreenGreen绿色绿色绿色绿色AmberAmberAmberAmber琥珀色琥珀色琥珀色琥珀色red-orangered-orangered-orangered-orange红橙色红橙色红橙色红橙色各种颜色光谱分布各种颜色光谱分布各种颜色光谱分布各种颜色光谱分布各种颜色光谱分布各种颜色光谱分布各种颜色光谱分布各种颜色光谱分布光的颜色是否可以看见是由它的波长决定，光的颜色是否可以看见是由它的波长决定，光的颜色是否可以看见是由它的波长决定，光的颜色是否可以看见是由它的波长决定，光的波长是以纳米（光的波长是以纳米（光的波长是以纳米（光的波长是以纳米（nmnmnmnm）为单位）为单位）为单位）为单位以下是光的颜色和它的波长：以下是光的颜色和它的波长：以下是光的颜色和它的波长：以下是光的颜色和它的波长：中红外线红光：中红外线红光：中红外线红光：中红外线红光：4600nm-1600nm--4600nm-1600nm--4600nm-1600nm--4600nm-1600nm--不可见光不可见光不可见光不可见光低红外线红光：低红外线红光：低红外线红光：低红外线红光：1300nm-870nm--1300nm-870nm--1300nm-870nm--1300nm-870nm--不可见光不可见光不可见光不可见光850nm-810nm-850nm-810nm-850nm-810nm-850nm-810nm-几乎不可见光几乎不可见光几乎不可见光几乎不可见光近红外线光近红外线光近红外线光近红外线光::::（（（（780~740nm780~740nm780~740nm780~740nm））））红色红色红色红色光：光：光：光：630nm-620nm-630nm-620nm-630nm-620nm-630nm-620nm-橙红橙红橙红橙红橙色橙色橙色橙色光：光：光：光：605nm-605nm-605nm-605nm-琥珀色光琥珀色光琥珀色光琥珀色光绿色绿色绿色绿色：：：：525nm-525nm-525nm-525nm-纯绿色纯绿色纯绿色纯绿色蓝色蓝色蓝色蓝色：：：：470nm-460nm-470nm-460nm-470nm-460nm-470nm-460nm-鲜亮蓝色；鲜亮蓝色；鲜亮蓝色；鲜亮蓝色；450nm-450nm-450nm-450nm-纯蓝纯蓝纯蓝纯蓝色；色；色；色；UV-AUV-AUV-AUV-A型紫外线光：型紫外线光：型紫外线光：型紫外线光：370nm-370nm-370nm-370nm-几乎是不可见光，受木质玻璃滤光时显现出一几乎是不可见光，受木质玻璃滤光时显现出一几乎是不可见光，受木质玻璃滤光时显现出一几乎是不可见光，受木质玻璃滤光时显现出一个暗深紫色。个暗深紫色。个暗深紫色。个暗深紫色。光的颜色和波长光的颜色和波长光的颜色和波长光的颜色和波长光的颜色和波长光的颜色和波长光的颜色和波长光的颜色和波长常见七种光色与波长对照表几种常用光源的光谱能量分布图日光光谱能量分布图三基色荧光灯光谱能量分布图真彩荧光灯光谱能量分布图白光LED光谱能量分布图日光光谱能量分布图三基色荧光灯光谱能量分布图1.1.1.1.峰值波长峰值波长峰值波长峰值波长：无论什么材料制成的：无论什么材料制成的：无论什么材料制成的：无论什么材料制成的LEDLEDLEDLED，都有一个相对光强度最强处，都有一个相对光强度最强处，都有一个相对光强度最强处，都有一个相对光强度最强处（光输出最大），与之相对应有一个波长，此波长叫峰值波长，用（光输出最大），与之相对应有一个波长，此波长叫峰值波长，用（光输出最大），与之相对应有一个波长，此波长叫峰值波长，用（光输出最大），与之相对应有一个波长，此波长叫峰值波长，用λPPPP表示。只有单色光才有表示。只有单色光才有表示。只有单色光才有表示。只有单色光才有λPPPP波长。波长。波长。波长。2.2.2.2.谱线宽度谱线宽度谱线宽度谱线宽度：在：在：在：在LEDLEDLEDLED谱线的峰值两侧谱线的峰值两侧谱线的峰值两侧谱线的峰值两侧±△λ±△λ±△λ±△λ处，存在两个光强等于峰值处，存在两个光强等于峰值处，存在两个光强等于峰值处，存在两个光强等于峰值（最大光强度）一半的点，此两点分别对应（最大光强度）一半的点，此两点分别对应（最大光强度）一半的点，此两点分别对应（最大光强度）一半的点，此两点分别对应λλλλp-p-p-p-△λ△λ△λ△λ，，，，λλλλp+p+p+p+△λ△λ△λ△λ之间宽度之间宽度之间宽度之间宽度叫谱线宽度，也称半功率宽度或半高宽度。叫谱线宽度，也称半功率宽度或半高宽度。叫谱线宽度，也称半功率宽度或半高宽度。叫谱线宽度，也称半功率宽度或半高宽度。3.3.3.3.主波长主波长主波长主波长：有的：有的：有的：有的LEDLEDLEDLED发光不单是单一色，即不仅有一个峰值波长；甚至发光不单是单一色，即不仅有一个峰值波长；甚至发光不单是单一色，即不仅有一个峰值波长；甚至发光不单是单一色，即不仅有一个峰值波长；甚至有多个峰值，并非单色光。为此由有多个峰值，并非单色光。为此由有多个峰值，并非单色光。为此由有多个峰值，并非单色光。为此由LEDLEDLEDLED发出主要单色光的波长。单色发出主要单色光的波长。单色发出主要单色光的波长。单色发出主要单色光的波长。单色性越好，则性越好，则性越好，则性越好，则λλλλpppp也就是主波长。如也就是主波长。如也就是主波长。如也就是主波长。如GaPGaPGaPGaP材料可发出多个峰值波长，而主材料可发出多个峰值波长，而主材料可发出多个峰值波长，而主材料可发出多个峰值波长，而主波长只有一个，它会随着波长只有一个，它会随着波长只有一个，它会随着波长只有一个，它会随着LEDLEDLEDLED长期工作，结温升高而主波长偏向长波。长期工作，结温升高而主波长偏向长波。长期工作，结温升高而主波长偏向长波。长期工作，结温升高而主波长偏向长波。发光波长及其光谱特性发光波长及其光谱特性发光波长及其光谱特性发光波长及其光谱特性发光波长及其光谱特性发光波长及其光谱特性发光波长及其光谱特性发光波长及其光谱特性光的常用术语光的常用术语光的常用术语光的常用术语光的光的光的光的15151515个常用术语个常用术语个常用术语个常用术语CIECIECIECIE色度图色度图色度图色度图光的三原色光的三原色光的三原色光的三原色照明的三大要素照明的三大要素照明的三大要素照明的三大要素影响照明质量的要素影响照明质量的要素影响照明质量的要素影响照明质量的要素影响照明质量的要素影响照明质量的要素影响照明质量的要素影响照明质量的要素影响照明质量的要素影响照明质量的要素影响照明质量的要素影响照明质量的要素亮度分布亮度分布亮度分布亮度分布眩光控制眩光控制眩光控制眩光控制照度水平照度水平照度水平照度水平背景造型背景造型背景造型背景造型光线方向光线方向光线方向光线方向色温光色色温光色色温光色色温光色显色性能显色性能显色性能显色性能照明系统质量要素照明的三大要素照明的三大要素照明的三大要素照明的三大要素照明的三大要素照明的三大要素照明的三大要素照明的三大要素照明源被照物人眼电源光源灯具控制器吸收反射透射光泽度生理效应视见函数大脑心理效应光洁度能源管理光谱特性生物效应1.1.1.1.公元公元公元公元1931193119311931年及年及年及年及1964196419641964年国际照明委员会年国际照明委员会年国际照明委员会年国际照明委员会(CIE)(CIE)(CIE)(CIE)决定色彩表示法为决定色彩表示法为决定色彩表示法为决定色彩表示法为::::利用光的三原色利用光的三原色利用光的三原色利用光的三原色::::红红红红(R)/(R)/(R)/(R)/绿绿绿绿(G)/(G)/(G)/(G)/蓝蓝蓝蓝(B)(B)(B)(B)之混合比率表示法来表示光源之混合比率表示法来表示光源之混合比率表示法来表示光源之混合比率表示法来表示光源色或物体色之色相。色或物体色之色相。色或物体色之色相。色或物体色之色相。2.2.2.2.三基色：红、绿、蓝（稀土元素在紫外线照射下呈现的三种颜色）三基色：红、绿、蓝（稀土元素在紫外线照射下呈现的三种颜色）三基色：红、绿、蓝（稀土元素在紫外线照射下呈现的三种颜色）三基色：红、绿、蓝（稀土元素在紫外线照射下呈现的三种颜色）3.3.3.3.RGBRGBRGBRGB系统之混合比率为系统之混合比率为系统之混合比率为系统之混合比率为:1:4:1:4:1:4:1:4。。。。6:06:06:06:0。。。。06060606R、G、B图光的三原色光的三原色光的三原色光的三原色光的三原色光的三原色光的三原色光的三原色国际照明委员会(简称CIE))的色度图发展于1931年，是以科学化方法标示颜色的规范之一。它表明了某一光源的颜色或在给定照明情况下物体表面所反射的光的颜色。黑体轨迹线黑体的色温值分布于CIE色三角形并形成一条曲线，即黑体轨迹线，也被称作普朗克轨迹。任何具有光谱能量分布的类似黑体的光源都会在普朗克轨迹上找到它对应的色温。CIECIECIECIE色度图色度图色度图色度图CIECIECIECIE色度图色度图色度图色度图1111、光通量光通量光通量光通量符号（符号（符号（符号（ФФФФ))))定义定义定义定义::::光源在单位时间内所发出可见光之能量总和，亦称光束（∮)单位单位单位单位::::流明（lm：lumen)2222、照度照度照度照度((((光照度光照度光照度光照度))))(lumination)符号（符号（符号（符号（EEEE））））定义定义定义定义::::被照体单位面积上所受的光通量单位单位单位单位::::勒克斯勒克斯勒克斯勒克斯(LUX)=(LUX)=(LUX)=(LUX)=流明流明流明流明////平方米平方米平方米平方米1lm的光通量均匀分布在1㎡的平面上所产生的明亮度，其照度值为1lx。照度：照度是用来测量亮度的单位照度：照度是用来测量亮度的单位照度：照度是用来测量亮度的单位照度：照度是用来测量亮度的单位光通量，照度光通量，照度光通量，照度