光度值及其风险：照度、亮度、色温和眩光的影响

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：表7-2 建议照度值表7-3 日常生活中常见的亮度典型值表7-4 不同天空条件下的典型亮度和色温[WYS 82，摘于表1.2.8]7.2.2.3 眩光风险一个极小方向性点光源的亮度可以达到很高，即使它的光通量很低。下式由CIE提出，当θ为0.1°～30°时适用：暴露于蓝光下也有可能造成视网膜的光化降解。

7.2.2.1 定义

人眼对360～830nm的单色辐射敏感，敏感度最大值出现在555nm附近。CIE规范化了日光辐射V（λ）的光谱敏感度函数或发光效率^[1]函数，于是可以将辐射的能通量Φ_e，λ（λ）（单位是W·nm^-1）转换为光通量Φ_v或Φ（下标v可以省略），单位为流明（见图7-8）。

由光通量，可定义发光强度、亮度和照度（见图7-9）。

图7-8 CIE标准色度观测者的光谱发光效率函数V（λ）

图7-9 发光强度（左）、亮度（中）和照度（右）的定义

给定方向的发光强度I_v或I度量的是点状光源进入1球面度立体角内的光通量，单位是坎德拉（cd）：

1）表面光源在指定方向的亮度L_v或L度量的是进入1球面度立体角内的光通量与该方向投影的表面面积之比，单位是坎德拉每平方米（cd·m^-2）；

2）指定表面的照度E_v或E的含义是单位面积上入射的光通量，单位是勒克斯（lx=lm/m²）。

定义亮度的公式见6.1.1节。

7.2.2.2 品质因数和建议值

对于人类的视觉而言，只有到达视网膜的光才是有用的。视网膜表面的照度与环境中物体或光源的亮度呈精确的正比关系。

黑天（暗视觉）和白天（亮视觉）的视功能区是不同的（见图7-10）。色觉只有在白天是正确的。

图7-10 视觉区域范围

表7-2、表7-3和表7-4给出了部分建议的照度和亮度取值。

表7-2 建议照度值

表7-3 日常生活中常见的亮度典型值

表7-4 不同天空条件下的典型亮度和色温[WYS 82，摘于表1.2.8]

7.2.2.3 眩光风险

一个极小方向性点光源的亮度可以达到很高，即使它的光通量很低。LED也会发出令人不适的眩光。照明系统的反射器必须避免这种情况的出现。

视野中光亮表面（电灯或反射体）的眩光首先引起不适感，但不一定影响观察者的视觉能力。为了对令人不适的眩光加以控制，建议采用UGR（Unified Glare Rating，统一眩光值）评估法[CIE 02a；AFE 06]。

当发光的帷幕叠加在场景中并显著降低点光源附近物体的对比度时，会引起令人不安的眩光或失能眩光（Disability Glare）。视平面中照度为E的光源使帷幕的亮度为L，L的大小与光源和视线方向间的夹角θ有关。对观测者造成的视觉障碍随观测者年龄A的增大而越来越严重。下式由CIE提出，当θ为0.1°～30°时适用：

暴露于蓝光下也有可能造成视网膜的光化降解。这种风险的作用光谱B（λ）在波长为440nm处达到峰值（见图7-11）。对于25cm外光谱辐射强度为L_e（λ）的光源（光谱辐射强度的定义见第6章），允许的观察时间t由美国政府工业卫生学家会议（ACGIH）提出的公式确定：

图7-11 视网膜光损伤光谱函数（来源于ACGIH 1985，1989）

光度值及其风险：照度、亮度、色温和眩光的影响

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