建筑光學(xué)ppt課件(已修改)
2025-09-04 16:04 本頁面
【正文】 第四節(jié) 空間光環(huán)境評價(jià)的基本要素 一、 視度及其影響因素 人們看物體的清楚程度叫著 視度 ,它受以下因素的影響。 1） 亮度 一個(gè)優(yōu)良的光環(huán)境，應(yīng)能充分發(fā)揮人的視覺功效，使人輕松、安全、有效地完成視覺作業(yè)，同時(shí)又在視覺和心理上感到舒適滿意。如何評價(jià)光環(huán)境？我們引入視度的概念。 當(dāng)物體發(fā)光或反光時(shí)，人們才能看見它。實(shí)驗(yàn)表明：人們能看見的最低亮度叫最低亮度閾，最低亮度閾僅 105cd/m2 。若亮度過大，超出眼睛的適應(yīng)范圍，眼睛的靈敏度反而會下降，當(dāng)物體亮度超過 16 104cd/m2 時(shí)，人們就感到刺眼。 以對照度感到“滿意”的人所占的百分?jǐn)?shù)為統(tǒng)計(jì)結(jié)果，符合正則分布。最大百分比在 1500～ 30001x之間。 (P185圖 819) 2） 物體的視角 需辨別的物體尺寸對眼睛所形成的平面角稱為物體的視角，物體的視角越大，被辨別的物體的清晰度越高，其視度越大。 順便指出，我們平時(shí)說物體尺寸越大就越易判別是隱含了距離不變的條件。 3） 識別時(shí)間 觀察物體，從眼睛發(fā)現(xiàn)到形成視覺是一個(gè)復(fù)雜的生物物理過程：光線進(jìn)入眼睛，經(jīng)過瞳孔收縮、調(diào)視，適應(yīng)，視神經(jīng)傳遞，大腦分析，判斷，最后才形成視覺，判別物體。 因此 觀察物體，從眼睛發(fā)現(xiàn)到形成視覺 需要一定時(shí)間，這樣的時(shí)間稱為 判別時(shí)間。 3 4 4 0 / (dl? ?? 分 ）視角的計(jì)算公式： 此外，被觀察的物體的表面必須能發(fā)出足夠的光能，以保證形成光刺激所必須的能量，這樣才能形成視覺。 在一定條件下，識別時(shí)間與亮度之間遵循邦森－羅斯科定理： 亮度 時(shí)間＝常數(shù) 4） 背景亮度（亮度對比） 被觀察對象周圍的環(huán)境稱為背景 ,其亮度稱為 背景亮度 ,用 Lb表示 ,其單位為 (cd/m2). 另外在明暗環(huán)境轉(zhuǎn)換的過程中，要經(jīng)過一段時(shí)間才能有看不清逐漸到看的清的適應(yīng)過程。 P187圖 8－ 24 P187圖 8－ 23 背景亮度對被觀察物體的清晰度有很大的影響 :如果兩者亮度一致 ,那我們很難分清被看物體的細(xì)節(jié)。即：被看對象與背景間一定要有亮度差，差異越大，其視度就越高。 在建筑光學(xué)中，上述規(guī)律常用 亮度對比系數(shù) C來表示，其定義為 bLCL??式中： abL L L? ? ?為被觀察物體與背景的亮度差，其單位 與 Lb相同 視功能曲線： 物體亮度 ,視角大小和對比三個(gè)因素對視度的影響是互相關(guān)聯(lián)的，該關(guān)聯(lián)由曲線表示。見 Ｐ 186圖 822. (1)視角相同條件下，對比度下降，需增加照度才能保持相同的視度；（反之） (2)在視角不同條件下，視角越小，需要高的照度才能保持相同視度； (3)一般情況下，天然光比人工光更利于視度提高，目標(biāo)大時(shí)，差異不明顯。 5） 避免 眩光 當(dāng)視野中出現(xiàn)過高的亮度或過大的亮度對比時(shí)，會引起視覺的不舒服，并會造成視覺降低的現(xiàn)象稱為眩光。它是評價(jià)光環(huán)境的一個(gè)重要指標(biāo)。 根據(jù)眩光的成因和它對視覺的影響，眩光可分為多種類型： 如果產(chǎn)生眩光的光源直接出現(xiàn)在視野中被看到，這樣的眩光稱為 直接眩光 ，這樣的光源稱為眩光光源。例如，大面積發(fā)光的發(fā)光頂棚。其亮度過大時(shí)所產(chǎn)生的眩光就是直接眩光。 如果產(chǎn)生眩光的光源不出現(xiàn)在觀察物體的方向上，這樣的眩光就叫 間接眩光 。由于它不出現(xiàn)在觀察物體的方向上，所以這種眩光對視覺的影響相對要小一些。 如果眩光是由發(fā)光體的鏡面反射形成的，這樣的眩光稱為 反射眩光 。例如，鏡中所看到的太陽光。 如果產(chǎn)生的眩光會使人的視覺功能有所降低，甚至看不清物體，這樣的眩光稱為 失能眩光 。 如果產(chǎn)生的眩光會使人眼感覺不舒適，這樣的眩光稱為 不舒適眩光 。 眩光不僅使視度降低，而且有害人體身體健康，應(yīng)盡量避免。通?？赏ㄟ^限制光源亮度、適當(dāng)改變光源位置、提高環(huán)境亮度等措施來限制。 消除或減輕直接眩光的措施： ⑴ 限制光源亮度（增大面積，降低亮度）如加燈罩等。 ⑵ 增加眩光源的背景亮度，減少二者之間的亮度對比。 ⑶ 減少形成眩光的光源的視看面積（既光源對觀測者眼睛形成的立體角）。 ⑷ 盡可能增大眩光源的仰角。 減少反射眩光的方法： ⑴ 盡量使視覺作業(yè)的表面為無光澤表面，以減弱鏡面反射而形成的反射眩光； (2)應(yīng)使視覺作業(yè)避開和遠(yuǎn)離照明光源同人眼形成的鏡面反射區(qū)域； (3)使用發(fā)光表面面積大、亮度低的光源； (4)使引起鏡面反射的光源形成的照度在總照度中所占比例減少，從而減少反射眩光的影響。（不可避免的眩光源可想法降低其照度、亮度，） 二、 主動式光源和被動式光源 人們習(xí)慣上有這樣一個(gè)認(rèn)識，只有太陽、燈管、燈泡這些自身發(fā)光的才叫光源，而實(shí)際上被照亮的界面也是一種光源。它們是兩種不同的光源，前者可稱之為主動式光源，后者為被動式光源 主動式光源在光環(huán)境設(shè)計(jì)中大多存在這樣一個(gè)矛盾，由于表面亮度極高以至于成為眩光，在亮度空間中是一個(gè)“畸點(diǎn)”，因此主動式光源只能提供光照而不能參與亮度空間的構(gòu)成。而被動式光源自身是一種適宜的亮度，是一個(gè)
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