景觀照明設(shè)計(jì)不僅是通過(guò)燈光的運(yùn)用來(lái)表現(xiàn)主題景觀本身,更重要的是使其和諧融入人居環(huán)境,使體驗(yàn)者感受到精神的愉悅與享受。故而“人”才是景觀照明的根本,以此為出發(fā)點(diǎn),通過(guò)運(yùn)用不同的技術(shù)手段組合來(lái)達(dá)到景觀照明“人性化”的目的。 光與人的關(guān)系 人通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)等感覺(jué)來(lái)獲取外部信息,了解周?chē)澜?。?jù)報(bào)道,人類(lèi)有80%的信息是通過(guò)視覺(jué)渠道來(lái)獲取得。視覺(jué)是由進(jìn)入人眼的輻射所產(chǎn)生的光感覺(jué)而獲得的對(duì)外界的認(rèn)識(shí)。視覺(jué)不是瞬間即逝的,其過(guò)程和特性都比較復(fù)雜,至今還存在我們未知的一些領(lǐng)域。視覺(jué)體驗(yàn)的過(guò)程是由大腦和眼睛密切合作而形成的。 人的視覺(jué)系統(tǒng)類(lèi)似于圖像識(shí)別系統(tǒng),主要由三個(gè)部分組成:眼球肌、眼睛的光學(xué)系統(tǒng)和視神經(jīng)系統(tǒng)。眼睛在眼球肌的作用下運(yùn)動(dòng),捕捉光線,光線通過(guò)眼睛的光學(xué)系統(tǒng)將光線聚集在視網(wǎng)膜上,并通過(guò)生物電化學(xué)作用傳輸?shù)揭暽窠?jīng),最終傳輸至大腦,產(chǎn)生光的感覺(jué)或產(chǎn)生視覺(jué)。 光線通過(guò)眼睛發(fā)生的主要光學(xué)過(guò)程為:當(dāng)波長(zhǎng)為380nm~780nm的可見(jiàn)光輻射進(jìn)入眼睛的外層透明保護(hù)膜后,發(fā)生折射,光線從角膜進(jìn)入瞳孔,進(jìn)入的光量通過(guò)瞳孔的收縮或者擴(kuò)張自動(dòng)地得到調(diào)節(jié)。光線通過(guò)瞳孔和晶狀體后,由晶狀體和透明玻璃狀體液將光線聚集在視網(wǎng)膜上,人眼結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。 圖1人眼結(jié)構(gòu)示意圖 照明是為視覺(jué)提供光環(huán)境,因此照明科技必然與人對(duì)光感受聯(lián)系在一起。這包括照明測(cè)試、照明評(píng)估、照明設(shè)計(jì)和照明規(guī)劃等分支。所以照明是一門(mén)交叉學(xué)科,并且與物理學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、建筑學(xué)、美學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等都有一定聯(lián)系。而光與人的關(guān)系也比較緊密,除了在視覺(jué)上,同時(shí)在生理上,心理上,以及照明在人類(lèi)文明的進(jìn)步史上的位置都有密切的聯(lián)系。 光環(huán)境相關(guān)的照明參數(shù) 光強(qiáng)、光通量和光效 光度學(xué)中最基本的單位是發(fā)光強(qiáng)度,以I標(biāo)示,單位是坎德拉(Candela),記作cd,它是國(guó)際單位制中7個(gè)基本單位之一。其定義為發(fā)出頻率為540×1012Hz(對(duì)應(yīng)在空氣中555nm的波長(zhǎng))的單色輻射,在給定方向上輻射強(qiáng)度為(1/683)W/sr時(shí),光源在該方向上的發(fā)光強(qiáng)度規(guī)定為1cd,光通量與光強(qiáng)關(guān)系示意圖如圖2所示。 光源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光量稱(chēng)為光源的光通量,以Φ表示,單位為流明(lm)。一個(gè)在所有方向上光強(qiáng)均為1cd的點(diǎn)光源,其輻射出來(lái)的總光通量即為4πl(wèi)m。它是根據(jù)輻射對(duì)標(biāo)準(zhǔn)觀察者的作用導(dǎo)出的光度量。對(duì)于明視覺(jué),若輻射體的光譜輻射通量為Φe(λ),其光通量Φ的表達(dá)式為 式中,Km為輻射的光譜光(視)效能的最大值,單位為流明/瓦(lm/W),在單色輻射時(shí),明視覺(jué)條件下的Km值為683 lm/W(當(dāng)λ=555nm時(shí));V(λ)為光譜光(視)效率;P(λ)為輻射體的光譜功率分布函數(shù);Φ為光通量(單位為lm,1lm=1cd·1sr)。 圖2光通量與光強(qiáng)關(guān)系示意圖 發(fā)光效率簡(jiǎn)稱(chēng)光效,是衡量光源節(jié)能的主要指標(biāo),用η來(lái)表示。光效是光源輸出光通量與輸入功率的比值,它標(biāo)示電能轉(zhuǎn)化為光能的效率,即光源每消耗1W電能所發(fā)出的光通量,光效的單位是流明/瓦(lm/W)。光源的光效差異很大,從白熾燈的10lm/W以上到低壓鈉燈的200lm/W以上。根據(jù)光通量的定義,理論上光源的最大光效值可以達(dá)到683lm/W。 照度和亮度 衡量光環(huán)境的照明參數(shù)有很多,最為直觀地即是照度和亮度。光照度(簡(jiǎn)稱(chēng)照度)是表征被照明物體表面被照亮程度的量,用E表示,單位為勒克斯(lx),1lx=1lm/m2。它表示每單位表面接受到的光通量。如微小的面積dA上受到的光通量為dΦ,則此被照表面的照度為 照度的單位除了勒克斯(lx)外,在北美地區(qū)使用英尺燭光(fc),1fc=10.76lx。 光源在某一方向的光亮度(簡(jiǎn)稱(chēng)亮度)L(j,θ)是光源在該方向上的單位投影面在單位立體角中發(fā)射的光通量。亮度的符號(hào)為L(zhǎng),單位為坎德拉每平方米(cd/m2=lm/m2·sr)。如在微小的面積dA和微小立體角dω內(nèi)的光通量dΦ(j,θ),則亮度為: 式中, d2Φ(j,θ)——通過(guò)給定點(diǎn)的束元傳輸?shù)牟o定方向立體角dω內(nèi)傳播的光通量; dA——包括給定點(diǎn)的輻射束截面積; θ——輻射束截面積與輻射束方向的夾角,亮度的國(guó)際單位坎德拉每平方米(cd/m2),光通量的形成如圖3所示。 圖1-3光通量、光強(qiáng)、照度、亮度之間的關(guān)系示意圖 圖3光通量的形成示意圖 |
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