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中间视觉理论在夜景照明中的应用

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 照明研宄中间视觉理论在夜景照明中的应用陈仲林,杨春宇,何正军(重庆大学建筑城规学院,重庆400045)结果表明,在进行夜景照明设计时,必须考虑中间视觉对夜景照明效果的影响。 复旦大学电光源研究所提供),相对光谱功率分布见和;典型的250W高压汞灯(透明泡壳灯)的相对光谱功率分布见。 在人眼的不同适应水平下,由(1)式算得400W标准型高压钠灯和400W金属卤化物灯(镝灯)的发光效率见表1;在表1中同时给出250W典型高压汞灯和180WS0X型低压钠灯的发光效率。 在夜景照明中,人眼的适应范围往往处于中间视觉范畴,所以不应采用明视觉条件下的亮度值来评价夜景照明效果,尤其是不能采用2*视场条件下的亮度值来直接评价,即不能直接采用亮度计测得的亮度值来直接评价。在中间视觉条件下,光源的发光效率等不仅与光源的光谱分布有关,而且还与人眼的适应水平等有关,因此为了使夜景照明水平更符合实际视看效果,达到夜景照明节能的要求,就必须合理确定人眼的不同适应水平时光源的发光效率。 1光源的发光效率当不考虑灯具的附件损耗时,光源的发光效率可以根据光源的光谱功率分布等算得:Km*光谱光视效能*大值;在明视觉时为683lm/W,在暗视觉时为1 700lm/W,在中间视觉时由相应的计算式确定;YU)*光源的光谱辐射通量,W/nm在人眼的不同适应水平下计算400W标准型高压钠灯和400W金属卤化物灯(镝灯)等光源的发光效率,高压钠灯和金属卤化物灯的光谱辐射通量(由从表1中看出,在人眼的不同适应水平下,即使同一只光源的实际发光效率也是要发生变化的,而且当光源辐射出可见光短波区域的能量较小时,由于浦尔金耶现象的影响,使得在暗视觉时该光源的发光效率将变小,例如180WSOX型低压钠灯在暗视觉时发光效率仅为明视觉的23%此时的发光效率为42lm/W;相反,当光源辐射出可见光短波区域的能量较大时,例如显色性很好的金属卤化物灯(镝灯)在暗视觉时发光效率比明视觉时大一倍多,达到因此,在进行夜景照明设计时,宜采用在可见光短波区域内辐射出较多能量的光源,这会有利于获得实际的较大的发光效率,达到节约电能的目的。 表1人眼不同适应水平时不同光源的发光效率(lm/WO人眼适应水平明视觉1cd/m20.1cd/m2暗视觉归化系数,且有K= S(X)光源的相对光谱功率分布,可由光源的光谱辐射通量(标准型高压钠灯和镝灯的实测值由复旦大学电光源研究所提供)算得;中的色匹配函数;AX*波长间隔,nm. CIE1931XYZ色度系统中的色品坐标x、y由下式求出:金属卤化物灯(400 W/典型的荧光高压汞灯(透明泡壳灯)52707572180W/SOX型低压钠灯由(3)式求得标准型高压钠灯和金属卤化物灯(镝灯)的色品坐标分别为:标准型高压钠灯的色品0.4350,光色为金黄色;金属卤化物灯(镝灯)的色品坐标x= 0.4477,光色为白偏浅黄绿色。 当标准型高压钠灯和金属卤化物灯分别照射饰面材料为乳白色釉面砖(自编号7)和金黄色釉面砖(自编号17)时,观察到建筑物立面表面色的颜色感觉效果有可能要发生变化,如处理不当,不但使视看亮度变小而且会使颜色产生失真。 物体色的色品坐标可由等波长间隔法算得的三色刺激值X、Y、Z算出:2泛光照明中颜色匹配和照明节建筑物立面的泛光照明颜色视觉效果不仅与光源色有关,而且还与物体色等有关,所以在进行泛光照明设计时,应选择光源色和物体色相匹配的光源,这样才有可能使泛光照明效果较好,而且达到照明节能的目的。 光源色的色品坐标可由三色刺激值X、Y、Z算出和金黄色釉面砖(自编号17)样品的光谱反射比用UV*型双光束紫外可见光分光光度计测试,并根据国标规定的方法,采用观测条件为0/d,测得样品光谱反射比见、。 当米用标准型高压钠灯和金属卤化物灯(镝灯)分别照射时,由(4)式算得7和17样品的色品坐标见表2.在表2中,把标准照明体D65条件下的物体色作为标准。此外,为了便于比较,计算了高压汞灯(透明泡壳灯)反射光色品坐标。从表2可以看出,在夜景照明中,光源的光色应与建筑物表面的物体色相协调,即暖色调的建筑表面宜用暖色光照明,冷色调的建筑表面宜用白光照明。当采用暖色光高压钠灯照射金黄色暖色调釉面砖时较为协调,但米用高压汞灯照射时不协调,会使被照表面色产生失真,而且还会使反射光亮度下降很多,浪费了大量电能。 表2不同光源照射时样品的颜色变化色品坐标照明光源乳白色釉面砖(7)金黄色釉面砖(17)颜色乳白色金黄色标准型高压钠灯金黄色金属卤化物灯(镝灯)白偏黄绿色黄绿色高压汞灯(透明泡壳)白色灰白色83*物体色的测量方法表1.②典型的透明泡壳250WA高压汞灯取自《光源与照明》。 根据亮度定义王尔镇,等。电感耦合型无电极金属卤化物灯的研宄与改进J.光电技术,2000性向上J.曰本照明学会志,2000,(上接第16页)在表3中,以金属卤化物灯(镝灯)的照射情况为标准,其相对反射光亮度值为1,其它光源与它相比较,相对反射光亮度值越小,越不节能。从表3中可看出,当人眼的适应水平

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