友邦集成吊顶照明培训

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一． 什么是“色温”：

色温究竞是指什么? 我们知道，通常人眼所见到的光线，是由光的三原色（红绿蓝）组成的7种色光的光谱所组成。色温就是专门用来量度光线的颜色成分的。

用以计算光线颜色成分的方法，是19世纪末由英国物理学家洛德·凯尔文所创立的，他制定出了一整套色温计算法，而其具体界定的标准是基于以一黑体辐射器所发出来的波长。

凯尔文认为，假定某一纯黑物体，能够将落在其上的所有热量吸收，而没有损失，同时又能够将热量生成的能量全部以“光”的形式释放出来的话，它便会因受到热力的高低而变成不同的颜色。例如，当黑体受到的热力相当于500—550℃时，就会变成暗红色，达到1050一1150℃时，就变成黄色……因而，光源的颜色成分是与该黑体所受的热力温度相对应的。只不过色温是用凯尔文(°K、也就是绝对温度)的色温单位来表示，而不是用摄氏温度（℃）单位表示的。在加热铁块的过程中，黑色的铁在炉温中逐渐变成红色，这便是黑体理论的最好例子。当黑体受到的热力使它能够放出光谱中的全部可见光波时，它就由红转变橙黄色、黄色最后变成白色，通常我们所用灯泡内的钨丝就相当于这个黑体。色温计算法就是根据以上原理，用°K来表示受热钨丝所放射出光线的色温。根据这一原理，任何光线的色温是相当于上述黑体散发出同样颜色时所受到的“温度”。

颜色实际上是一种心理物理上的作用。所有颜色印象的产生，是由于时断时续的光谱在眼睛上的反应，所以色温只是用来表示颜色的视觉印象。摄影人都知道：有光才有色，没有光就没有色。

彩色胶片的设计，一般是根据能够真实地记录出某一特定色温的光源照明来进行的，分为5500 °K日光型、3200 °K灯光型等多种。因而，摄影家必须懂得采用与光源色温相同的彩色胶卷，才会得到准确的色彩再现。如果光源的色温与胶卷的色温互相不平衡，就不会对色彩进行准确的还原。这时，我们就要靠滤光镜来提升或降低光源的色温，使曝光条件与胶卷拟定的色温相匹配，才会有准确的色彩再现。

而数码照相机、摄像机等要求进行白平衡调整，实际上也就是对数码机器进行拍摄环境的基础色温定位。目的是同样的：为了色彩的准确再现。

如何准确地进行色温定位？这就需要使用到“色温计”啦。一般情况下，正午10点至下午2点，晴朗无云的天空，在没有太阳直射光的情况下，标准日光大约在5200~5500°K。新闻摄影灯的色温在3200°K；一般钨丝灯、照相馆拍摄黑白照片使用的钨丝灯以及一般的普通灯泡光的色温大约在2800°K；由于色温偏低，所以在这种情况下拍摄的照片扩印出来以后会感到色彩偏黄色。而一般日光灯的色温在7200~8500°K左右，所以在日光灯下拍摄的相片会偏青色。这都是因为拍摄环境的色温与拍摄机器设定的色温不对造成的。一般在扩印机上可以进行调整。但如果拍摄现场有日光灯也有钨丝灯的情况，我们成为混合光源，这种片子很难进行调整。

综上所述，拍摄期间对色温的考量、设定以及调整就显得非常重要。无论你是使用传统相机还是数码相机以及摄像机。都必须重视色温！

一、 什么是”光效”:

发光效率.简称光效.它是电光源发出的光通量和它用电功率之比.单位是流明/瓦(lm/W).是评价电光源用电效率最主要的技术参数.光通量是指单位时间内光辐射量的大小.用流明来表示.光源单位用电功率发出的光通量越大.则电能转换光能的效率越高.即光效越高.

三、光源的主要物理量



（一）光效



光效：即光源每W电功率产生发出的光能量（俗称光通量），单位：流明/瓦特（Lm/w）。光源每W电功率产生的光通量越多，光效越高，亮度越高，节约电能越多。



（二）光通量



电光源产生发出的光能量，称为光通量，单位为流明（Lm）。在某固定的空间内，电光源产生的光通量越充足，人对周围环境的视觉感觉越明亮。



（三）光效与光通量区别



光效与光通量，是两个不同的物理概念。但是，往往产生混淆。



光效：是表征电光源，将电能转化成光能量效率高低的一个物理量。



光通量：表征是电光源，按照既定的光效和电功率，产生发出的光能量的总和。



在实际照明应用设计中，鉴别比较电光源技术性能优劣的时，具有现实直观物理意义的概念应该是：光效。



（四）光谱能量分布与可见光比例



光源产生的光通量中，包含可见光和不可见光。可见光比例高与低，是由光谱能量分布比例决定的。绿色光源的光通量中，光谱能量分布比例是接近于太阳光的，可见光比例高。



只有可见光比例高，有效视觉光效才能高。绿色光源的总光通量中，可见光比例应是传统光源的3.5--8倍以上。



可见光比例越高，有效视觉光效越高，有效视觉照度就越高，表明电光源技术性能越先进。



（五）有效视觉光效



光效：是描述光源技术性能优劣的物理概念。但是在实际照明应用设计中，具有现实直观物理意义的概念应该是：有效视觉光效。



技术理由：



1、光源产生发出的光通量中，包括可见光、不可见光两部分。可见光是人的眼睛能够感觉到的光，是我们应用于照明所需要的光通量。不可见光，人的眼睛感觉不到。



2、光源的技术性能不同，光谱能量分布比例不同。产生发出的光通量中，可见光、不可见光两部分的比例是不一样的，并且差异较大。



3、光源的有用性是照明，照明是为人的眼睛服务的。人的眼睛感觉到光通量，才是真正有积极意义的物理量。



4、现阶段，用于测量光通量的仪表，如照度计等，其实质就是一个光伏电池。工作原理是将光通量，按照一定的光电函数关系转换成电流值。再按照一定的电流数显函数关系，直观地显示出与光通量对应变化的数字。



这中光伏电池式的测量光通量的仪表，不能区分可见光、不可见光。只是将接受到的可见光、不可见光，一并显示为一个对应的数字。



5、现阶段，人们已经形成的测量比较准则，认为测量到的数值越大，光源越亮。实质上这里存在着一个技术概念上的误区。



6、如果用光效这个物理概念，和现阶段普通的测量光通量的仪表，来描述不同种类光源的光效高低。就必然会出现这样一种反差现象。即：光效（测量到的数值）高的光源，人眼睛感觉到的有效视觉亮度和有效视觉照度，并不高；相反，光效（测量到的数值）低的光源，人眼睛感觉到的有效视觉亮度和有效视觉照度，反而高。



例如：用同一只测量光通量的仪表，分别去测量高压汞灯和节能灯。这种测量数值与视觉的反差非常显著。用同一只测量光通量的仪表，分别去测量T8日光灯和节能灯。这种测量数值与视觉的反差，也是十分明显。



7、光源用于照明时，可见光才是所需要的光通量。因此，光源所含可见光的多少，是光源有效视觉光效高低的决定因素。我们应该鉴别比较的，也应该是光源所含可见光比例的高低。



8、为鉴别比较光源所含可见光的比例高低，现在引入有效视觉光效这个物理概念。有效视觉光效：表征的是光源产生发生的光通量中，单位光通量中可见光比例的高低。



在光通量一定时，可见光比例越高，有效视觉光效越高，实际有效视觉照度越高，光源技术性能越先进。



（六）功率替代比例



光效与有效视觉光效，这两个物理概念比较抽象，实际使用需借助于测量仪表和复杂的科学计算。并且在完成了测量和有关计算后，仍没有一个直观的物理概念。



在现实照明节电改造工程设计中，需要一种科学直观，具有可操作性强的鉴别比较光源有效视觉光效高低的物理概念和方法。为此，引入功率替代比例这一物理概念。



功率替代比例：是用来直观鉴别比较不同种类的光源，有效视觉光效高低的物理概念和方法。



引入功率替代比例这一物理概念的科学性、可行性分析：



1、功率替代比例这一物理概念，是以人们已经应用多年的传统电光源，如高压汞灯、T8日光灯等作为标准，来鉴别比较某一种新光源，如节能灯的技术性能和技术品质优劣的物理概念和方法。



2、传统电光源，如高压汞灯、T8日光灯。已经广泛应用多年，人们已经非常习惯和了解。日常工作中，在评价某种新光源时，已经就会自然地以传统电光源，如高压汞灯、T8日光灯作为标准，来鉴别比较。



3、新光源，如节能灯问世以来。其技术应用定位，就是直接替代传统电光源，如高压汞灯、T8日光灯。



4、在用新光源，如节能灯。直接替代传统电光源，如高压汞灯、T8日光灯。人们需要鉴别比较的技术指标，就是照明效果和节省多少电能。即：在有效视觉照度相同或有提高的前提下，电功率节省多少倍，即：功率替代比例。



5、功率替代比例，这一鉴别比较方法。看似粗略，但是非常准确。因为它准确地把握住了两个实用要素：



（1）有效视觉照度值。即：作业台面实际照明效果。



（2）节电效果。即：在作业台面实际照明效果相同的前提下，节省多少电功率。



6、功率替代比例，这一鉴别比较方法。看似简单，但是非常实用。不需要借助于复杂的仪表，不需要复杂的科学工程计算。只需人的眼睛直观鉴别比较即可。



7、功率替代比例，这一鉴别比较方法。看起来没有什么技术含量，但是非常具有实际的物理意义。因为，光源的有用性是照明，照明是为人的眼睛服务的。人的眼睛感觉到光通量，才是真正有积极意义的物理量。



8、人的眼睛对可见光的敏感性，看似不准确，而实际上非常精确。特别是长期在作业台面上工作的人，对于作业台面有效视觉照度的微小变化，都会有察觉。



（七）光谱能量分布与显色性能



显色性能，是表征光源显示物体表面原本颜色能力的一个物理量。光源的显色性能高与低，是由光谱能量分布比例决定的。绿色光源的光通量中，光谱能量分布比例是接近于太阳光的。这样在观看物体表面颜色时，才能不产生色偏、不变色，显示物体表面的原本颜色。



为表示显色性能优劣，引入显色指数R值的概念。以太阳光R=100为标准，绿色光源R值应为：R≥85。光源的显色指数R值越大，光源显色性能越好。



（八）色表与色温



1、色表。绿色光源产生发出的光通量，一要有足够的亮度，二要有较好的颜色。颜色的含义之一：即人的眼睛看到的光源表面的颜色，称为光源的色表。



光源的色表，是由光源的光谱能量分布比例决定的。不同的光谱能量分布比例，就有不同的色表。光源的光谱能量分布比例，越是接近太阳光的光谱能量分布比例，光源的色表越好。反之，则差。



衡量光源色表的好与差，是以太阳光为标准的。光源表面的颜色，越是接近太阳光的颜色，光源的色表就好。反之，则差。例如，高压钠灯表面黄橙橙的，颜色与太阳光差别较大，色表就差。高压汞灯表面洁白洁白的，颜色与太阳光差别较小，色表就比高压钠灯好，



优质的节能灯光谱能量分布比例，与太阳光的光谱能量分布比例基本一致。节能灯表面的颜色，接近太阳光的颜色。照明效果明亮、舒适。



2、色温。光源的色表，是用色温来描术的。



色温概念为：发光体表面的颜色，与黑体在某一温度下辐射出来的颜色最接近时，黑体该时刻的温度，定义为发光体的色温。色温以K氏温度为单位，代号为 0K 。



光源的色温，分为低色温、中色温、高色温。



低色温（2700 0K－3500 0K）：含有较多的红光、橙光。犹如早晨八时左右的太阳光，给人以温暖、温磬的美感。



中色温（3500 0K－5000 0K）：所含的红光、蓝光等光色较均衡，犹如上午八时以后，十时以前的太阳光。给人以温和、舒适的美感。



高色温（5000 0K－7000 0K）：含有较多的蓝光，象上午十时以后，下午二时以前的太阳光。给人以明亮、清晰的美感。



光源色温高低，并不表明光源性能优劣。对光源色温高低的选择，主要是根据应用场合和照明目标的需求而定。对于工业和商业环境照明，要求明亮、舒适，应选用高色温的光源。



（九）色表和显色性能的关联与不同



光源色表和显色性能，是两个既相关联又不同的两个物理概念。



关联点一：光源色表和显色性能，都是由光谱能量分布比例决定的。不同的光谱能量分布比例，就有不同的色表和显色性能。



关联点二：衡量光源色表好与差，和衡量光源显色性能高与低。都是以太阳光的色表和显色性能做为标准的。



不同点一：色表：是表征光源表面上的光，颜色好与差的物理量。显色性能：是表征光源辐射到彩色物体表面上的光，显示物体表面原本颜色能力高低的物理量。两个物理量功能不同，位置不同。



不同点二：衡量光源色表的物理量是色温。衡量光源显色性能高与低的物理量是显色指数R值。



（十）亮度与照度的关联与不同



在科学理解了光效与有效视觉光效、光通量、色表与色温等物理概念后。应该科学理解亮度与照度这两个物理量。亮度与照度，是两个既关联又不同的物理量。



1、亮度：指的是人在看光源时，眼睛感觉到的光亮度。亮度高低决定于光源的色温高低和光源的光通量，光源的光通量多少是决定性因素。光源的光通量多，亮度就高。



2、照度：指的是光源照射到周围空间或地面上，单位被照射面积上的光通量。单位被照射面积上的光通量多，照度就高。



3、亮度和照度的关联与不同：



关联点是：影响光源亮度和照度高低的物理量是共同的，即：光通量。



不同点一：影响光源亮度的光通量，是光源表面辐射出来的光通量的多少。



不同点二：影响光源照度的光通量，是光源辐射到被照面（如墙壁、地面、作业台面）上的光通量的多少。



两者位置不同，受外界影响因素也不同。同一只光源，光源表面辐射出来的光通量，与光源辐射到被照面（如墙壁、地面、作业台面）上的光通量，在数量关系上是不相等的。



4、特别说明：光源的亮度视觉感，有时受色温影响较大。在光通量相同的光源中，色温高的光源会产生亮度高的视觉感。这种“高亮度“光源，光效并不比其它光源高，照度也并不比其它光源高，只是一种刺眼的“虚假亮“。



在实际照明应用设计中，主要评估照度，特别是有效视觉照度，这个物理量数值的高低。



（十一）光衰与光通量维持率。



1、光衰：光源自初始阶段至启辉点燃一段时间后，其将电能转换成光能的效率降低值，我们称之为光源的光衰。光源的光衰，实质是光源的光效降低。光衰，是表征光源光效降低速率大小的一个物理量。



2、光通量维持率：为直观描述光源的光衰，我们引入光通量维持率的概念。光通量维持率是一个纯数字物理量，它表征的是光源在一个规定时间（X小时）内光效降低的程度。



不同光源，在同一个规定时间（X小时）内，光通量维持率越高，光源的光衰越小。



其数学表达式为：



X小时光通量维持率=X小时光通量÷初始光通量×100％



（十二）频闪与频闪效应



光源发出的光通量不稳定，产生光波动，称为频闪。频闪产生的危害，称为频闪效应。频闪效应实质上是光污染，其危害极大。详见《论电光源频闪效应的危害性及改进技术对策》一文。



当前，广泛采用的T8直管日光灯（电感式）、白炽灯、高压汞灯、钠灯、金卤灯等电光源。其光通量的波动深度在55―65%，波动频率为每秒100周，频闪效应的危害很大。



消除频闪效应的技术措施，是提高驱动电光源发光体发光的电功率频率。绿色光源其驱动电光源发光体发光的电功率频率，应在40 KHz（千周）以上（CE认证规定在40 KHz以上），才能避免频闪效应。



（十三）环境适应能力



环境适应能力，是表征光源在实际的应用环境中，能够可靠地启辉点燃的技术性能高低的一个物理量。光源环境适应能力，包括电网环境和空间环境两个方面。



1、光源应具有应用于恶劣电网环境的技术特性，应能够在180V---260V电压范围，电压跌落严重、谐波严重的电网中，可靠地启辉点燃。



2、光源应具有应用于恶劣空间环境的技术特性，应能够在－15℃

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/174fe987ec3a87c24028c440.html