只是因為有了光,我們的大千世界才顯得絢麗多彩,人間也顯得可愛。光給我們以智慧,光給我們以想象,光給我們以熱情,光幫助我們創造出不朽的形象。——艾青
人眼的結構相當于一個凸透鏡,視網膜成像與凸透鏡成像相似。晶狀體就相當于一個可變焦距的凸透鏡 ,視網膜相當于可以接像的光屏。視覺成像是物體的反射光通過晶狀體折射成像于視網膜上。再由視覺神經感知傳給大腦!這樣人就看到了物體。桿狀細胞:靈敏度高,能感受微弱的光,沒有區分顏色的本領;
錐狀細胞:靈敏度低,但能分辨細節,能很好的區分顏色 在明亮的條件下,其感光主要依靠錐狀細胞作用;而在昏暗的情況下,其感光主要依靠桿狀細胞的作用。
人眼的視野大約是向外95°、向內60°、向上60°、向下75°。視神經的缺陷或是盲點位于顳部12–15°、水平向下1.5°處,大約是7.5°高和5.5°寬。人眼是對光起反應,并有多種用途的一種器官。
年齡和視覺:不同年齡對光通量的要求不同.
例如觀察同樣的物體,60歲人適應的光通量是小孩的15倍。
速度和視覺:觀察動態物體要比觀察靜態物體需要更強的照度,速度越快,所需的照度越高。
藍光是波長在380—500納米之間的光,波長越短,危害越大,其中415—455納米光譜范圍稱作高能藍光,藍光分為有害和無害兩種,其中有害高能藍光會對眼球黃斑區造成傷害。依據GB/T 20145-2006藍光視網膜危害可分類為:無危險(輻亮度≤100 W·m-2·sr-1):無危害類的科學基礎是燈對于本標準在極限條件下也不造成任何光生物危害;低危險(1類)(輻亮度≤1×104 W·m-2·sr-1):在曝光正常條件限定下,燈不產生危害;中危險(2類)(輻亮度≤4×106W·m-2·sr-1):燈不產生對強光和溫度的不適反映的危害。高危險(3類)(輻亮度>4×106W·m-2·sr-1):燈在更短瞬間造成危害。
照明對人體褪黑素分泌的影響:
大腦的一個紅色的豆狀結構——松果體。盡管松果體深處顱腔內,但它仍舊能感受到光的信號,并作出反應。松果體還可以通過分泌讓人入睡和覺醒的激素來調節我們的睡眠,這種激素叫“褪黑素”,又叫“松果體素”。
松果體產生褪黑激素進入血液、尿液、腦脊液, 細胞內外液中, 從而控制了人的睡眠水平。夜間褪黑激素分泌量比白天多5~ 10 倍
研究表明:使用偏紅色光譜的燈光照明有利于人們保持高質量的睡眠; 而綠色和藍色對褪黑激素分泌的抑制能力較強, 達到較淺的睡眠深度( 睡眠中體溫溫差變化較小) , 因而, 使用偏藍綠色光譜的燈光照明不利于人們保持高質量的睡眠。
褪黑素一般是晚八點左右開始分泌,晚11點迅速升高,凌晨2點至3點逐漸下降,早8點下降到最低點,這個分泌周期正好與太陽的升起和落下同步。如果家里的窗簾太薄,第二天很早我們就會被透過來的光線晃醒。事實上,這是褪黑素的分泌喚醒了你。
褪黑素的一個重要作用是保護細胞不受氧化,而細胞的癌變,則是氧化的結果,一旦褪黑素缺少,細胞被氧化致癌,以及癌細胞的生長速度都會加快。
同一雕塑,不同入射方向,不同心理感受、不同的造型立體感。
在均勻的光線下,可以看清雕塑的細節、質感及具體造型,但因缺少光影關系,結構被弱化,造型立體感削弱,物體在視覺上更趨向于二維造型。
在正前方來光時,整個觀察面同樣均勻的受光,與勻光環境對比,結構弱化更加強烈。
背面向前來光,物體呈現出輪廓剪影感,映射在地面的投影以及投影兩側明暗漸變的光線,在視覺角度上將空間拉長,拉遠了人與造型之間的距離(雖然實際距離沒有發生實際改變),使得整體更具有延伸感。
光線從正上方照射下來時,雕塑面部被濃重的陰影覆蓋,面部造型及細節被完全掩蓋,人的視線完全被頭頂的高光吸引。
側上方來光(攝影中的“倫布朗布光”與之相似),在光線作用下,眉骨和鼻梁的投影,及顴骨暗區包圍形成,采用強烈的明暗對比畫法,用光線塑造形體,畫面層次豐富,富有戲劇性。
自然光是由上而下的來光方式,正下方來與自然光來光方向相反,塑造出了人們不熟悉的面部光影關系,陰影飄想上方,使人產生錯覺:雕像的骨骼結構發生了變化,在這種前提下,使得雕像面部看起來非常詭異。
側下方來光
背景受光、雕塑無光時,雕塑呈現剪影效果,雕塑的結構和細節完全被忽略,呈現出鮮明的輪廓,雖然沒有表現出主體的細節、質感及結構,但是讓主體更具有藝術效果。
天花在室內空間中扮演這極其重要的角色,天花與地面在一般情況下是相互對應的關系,天花在高度上的定位是一個動態因素,沒有一個固定的高度參數被認為是合適或不合適的,但是高挑的天花,可以讓人感覺“輕快感”,過低的天花會讓人產生不舒服和壓抑。
施法自然,藍天白云可以給人帶來預約的心情,黑云壓頂會讓人感覺恐懼。天花照明同樣會產生不同的心理影響,被洗亮的天花會讓人產生“輕快感”,使天花具有向上的延伸感,雖然在某些空間中,“深不見底”的天花會產生深邃的感覺,但是在大部分空間中,當天花比較暗、較矮的時候,就會產生壓抑的感覺。
墻體在建筑中的設置是同其存在的空間相關聯的,墻作為空間構成的最基本要素其功能是將水平方向上的連 續空間沿垂直方向進行分隔。
人的視線,大部分時間會停留在垂直面,垂直面的表現非常重要。一個通道或空間的盡頭,如果是漆黑一片,就會讓人產生心理的不適與恐懼(隧道感、山洞感),當通道盡頭的立面被照亮時,人們會獲知前方空間的距離與空間情況,消除山洞效應,同時可以起到視覺指引作用。同時使空間獲得更多的橫向延伸感,也更符合大腦對光的“期待”。
地面的主要功能是通行,對于平坦的地面,滿足視覺需要的一般照明即可達到功能性的要求,但是對于一些存在高差以及邊界,可能產生危險的區域,則需要不同的方式讓人注意到變化,燈光是其中的一種方式,例如踏步下的暗槽、橋梁兩側被洗亮的欄桿。
白熾燈就非常接近于一個黑體輻射體。然后,不少其他光源,諸如LED,并不按照黑體的放射曲線輻射能量,所以其經常和相關色溫(CCT)聯系在一起,這是找到光源的感知色溫跟黑體最相近的方式。
由于白天的自然光源屬于較高的色溫,而到了黃昏的自然光源屬于低色溫,因此人類的大腦在高色溫照明下會比較有精神,而在低色溫照明下則會認為該休息了,感覺更加安逸與放松。光源色溫不同,光色也不同,帶來的感覺也不相同。
根據色彩在心理上給人的感覺不同,人們將色彩劃分為冷色和暖色。這里所說的冷暖并不是顏色本身能夠發出熱量,而只是人們在看到顏色時產生的一種心理效應。這種心理效應只是顏色所具有的心理效果中最普通的一種。
含有紅色光譜較多的被成為暖色光(低色溫),這些顏色可以使人聯想到火焰和太陽等事物,讓人感覺溫暖。與此相對,含有藍色光譜較多為冷色光(高色溫),這些顏色能讓人聯想到水和冰,使人感覺寒冷。
在空間中,暖色使得空間更具有親和感、舒適感。而冷色則讓人感覺到正式感。當照度發生變化時,色溫又會帶來不同的感受;低色溫高照度時,會讓人感覺心情煩躁與壓抑、而高色溫低照度時則會讓人感覺清冷、陰森。
在色溫應用上,感覺人的心理效應,高照度高色溫、低照度低色溫更為合適。
光品質
光源對物體色彩的還原能力能力稱為顯色性Ra(CRI) ,CRI是基于黑體輻射類連續發射光譜的光源而提出的,Ra(CRI)的數值范圍是0-100,Ra值越高,光源的顯色性越好。
CRI計算采用的標準色板均為非飽和色,對于衡量連續且頻帶較寬的光源的顯色性時相當不錯;而對于光譜波形陡峭,頻帶較窄的光譜而言可能會產生問題。
CRI取前8種(R1—R8)常見顏色的顯色指數的平均值,記為Ra,表征此光源顯色性。 CRI包含了15種顏色,平均值記為Re。
高R9,提供更佳紅色還原能力,滿足光品質要求。顯色指數和R9要兼顧。
在計算方法上,CQS不想計算Ra(CRI)那樣8個樣品色取簡單的平均值,而是由15個樣品色數據的均方根指,使色差的權重得到增強,確保色樣間一些較大的差會對最終結果產生較大的影響。CQS兼顧了LED白光等的飽和度和色和樣板色的完整性,在準確評價顏色的保真度和偏好度有待針對不同人群的視覺實驗來驗證和完善。
2010年ASSIST在LRC的主導研究下提出在CRI的基礎上增加GAI(Gamut Area Index)全色域指數的修正標準,以增加視覺體驗來評價顏色品質。
CRI只是表明光源顯色能力的其中一個維度,與人的視覺感受并無直接的聯系。
GAI指標根據人腦感知光源的模式,能夠準確的描述被人腦感知的光源和顏色,反映光源的整體效果及人們感知光源色彩的主觀感受。
CRI+GAI兩個維度的色品質評價指標同時反應光源的顯色性、保真度、飽和度和人們的視覺感受、對顏色的偏好度。
ASSIST建議好的白光顏色品質應該是CRI>80,80<GAI<100
GAI指標有可能超過100,但并不是越高越好,GAI過高意味著顏色過于飽和而失真。
光與量度
光通量(luminous flux),是用來衡量可見光多與少的單位,符號Φ、單位 lm(流明)。
照度(Illuminance):入射于被照物體單位面積上的光通量。單位:勒克斯(lux,簡寫為lx),客觀存在,與被照物和人的感受無關。
亮度:(Luminance)-發光體或受光體單位面積上發出(或反射出)的發光強度。單位:坎/平方米(cd/m2);它直接影響人眼的主觀感覺.照度一定時,物體的反射率越大,亮度越高。
亮度是指能進入人的眼中被感受到的光線強度,照度是指被照射面得到光的數量,這兩個都能用物理硬指標表示的概念基礎上,亮度更側重的是人的感受程度,我們常說一個地方很亮而不會說很“照”,就是人的感受,指的就是這個地方的物品被照射后,反射到我們眼中的光線相對多。而照度,指的是有多少光線落在被照的物品表面。
平均照度計算:利用系數法
Eav——平均照度
?——每套燈具的的光通量
N——房間燈具數量
K——燈具維護系數:照明系統經過一段時間使用后工作面 上的照度與最初使用時工作面上的照度的比值
U——利用系數
A——房間的面積
空間比是北美表示空間幾何特征的參數。通過燈具所處的水平面和水平工作面可將房間劃分成三部分空間:頂棚空間、室空間和地板空間。它們的空間比分別為:
hcc、hrc、hfc分別為頂棚空間、室空間和地板空間的高度;L為房間長度;W為房間寬度。室空間比與室形指數有對應的關系,
即:RCR=5÷RI。RCR值越大,利用系數越小。
GB50034-2013《建筑照明設計標準》中對于室形指數的計算方式:K=2×S÷(C-H)
K——室形指數;S——房間面積;C——房間周長;H——燈具距工作面的計算高度。
點照度的計算: