1、2.2.1 视觉阈限 2.2.2 明视觉和暗视觉 2.2.3 视觉适应 2.2.4 后像 2.2.5 视野,2 光和视觉 2.2 视觉特性,2 光和视觉 2.2 视觉特性 2.2.1 视觉阈限,照明技术,照明技术,照明技术,照明技术,照明技术,照明技术,照明技术,定义：能引起人有光感的最低限度的光量，一般用亮度来度量时，称为视觉亮度阈限。,影响视觉阈限的因素： A. 目标物的大小，用视角表示 B. 目标物发出的光的颜色 C. 观察时间,(3) 绝对感受性：衡量感觉器官对最小光刺激的反应能力，为1/Lmin（视觉绝对亮度阈限的倒数）,(1) 锥体细胞和杆(柱)体细胞,(2) 明视觉：L3cd/m
2、2，锥体细胞起主要作用，m=555nm， 黄绿光明亮，有颜色感 ； (3) 暗视觉：L0.03cd/m2，主要由杆体细胞工作, m=507nm，蓝绿色明亮； (4)中间视觉：0.03ntL3nt，杆状体、锥状体都参与工作。,(1) 适应：人的视觉器官对光刺激变化相顺应的感受性。 (2) 暗适应：光亮处进入黑暗处 (3) 明适应：黑暗处进入光亮处,工程应用：隧道照明 为避免白天进出隧道时的和“黑洞”和“白洞”效应，照明区段划分为引入段、适应段、过渡段，然后是基本照明段，路面照度值呈梯形依次递减或递增。 根据电气规范规定的相应照明区段的隧道路面亮度或照度值，达到各照明区段路亮度或照度要求，以满足隧
3、道内行人和车辆行驶的需要。,2 光和视觉 2.2 视觉特性 2.2.4 后像,照明技术,照明技术,照明技术,照明技术,照明技术,照明技术,照明技术,定义：视觉在高亮度的闪光之后往往还可感受到有一连串的影像，以不规则的强度和不断降低的频率正负交替出现的现象。,正后像：与闪光的颜色相同,负后像：暗，颜色接近闪光的补色,(2)临界融合频率：如果闪光的频率增加到一定数值，闪光的闪烁感就被这种连续的影像所融合而消失，眼睛感觉到的好像是连续光一样，这个频率称为临界融合频率。,照明技术,暗视觉：低于10Hz,明视觉：频率增加,(3)应用：电影、动画等等。,(1)定义：定义眼睛注视正前方某一点时，能同时看见周
4、围一定的范围称为视野（视场）。,中心视场,单眼视场,双眼视场,2.3.1 对比敏感（灵敏）度 2.3.2 可见度 2.3.3 视力 2.3.4 视觉感受速度 2.3.5 视功效特性 2.3.6 视觉满意度,(1) 亮度差：(2) 亮度比：(3) 临界亮度比：(4) 亮度对比灵敏度：,(1) 表达式：,(2) 与以下因素有关：,(3) 最大可见度：在最佳照度条件下目标物实际亮度对比与最小临界亮度对比之比,(4) 相对可见度：具有一定视角的目标物在某照度条件下的可见度对数值与最佳照度条件下的最大可见度对数值之比。,(1) 定义：眼睛能分辨的最小视角（分）的倒数。 (2) 视力与亮度的关系： 当L1
5、04cd/m2，L，视力不再。 周围亮度被视点亮度时，视力较高周围亮度被视点亮度时，视力下降； (3)兰道尔圆环视标,兰道尔圆环是一个缺口圆环，设缺口的尺寸为Dm，视距为Pm，则以分为单位计算眼睛的视角为：,设Dm=1mm，视距为Pm=5m， 则：,设Dm=1.5mm，视距为Pm=5m， 则：,(1)是眼睛能感受对象所必需的最小时间tmin的倒数，即形成视觉所需时间的倒数。 (2)影响视觉感受速度的因素：,2.3.5 视功效特性：视角、背景亮度（或照度）和临界亮度对比的关系。 2.3.6 视觉满意度,2.4.1 制定照度的方法(1) 目标物的细节、体量(2) 亮度对比(3) 视疲劳、工作效率
6、2.4.2 我国的照度标准(1)工业企业照明设计标准(2) 民用建筑照明设计标准(3) 建筑照明设计标准GB 50034-2004,2.4.3 照度标准的分析 (1) 照度等级 (2) 照度范围 (3) 规定照度平面 (4) 空间均匀度 (5) 一般照明与混合照明 (6) 时间均匀度,3 光与颜色,照明技术,照明技术,照明技术,照明技术,照明技术,照明技术,照明技术,3.1 颜色特性 3.2 孟塞尔表色系统 3.3 1931 CIE-RGB表色系统 3.4 光源的颜色,CIE：国际发光照明委员会Commission Internationale de LEclairage（法）Internat
7、ional Commission on Illumination（英）, 中央区（全色区） 主要由锥体细胞起作用 边缘区（红绿盲区、全色盲区） 锥体细胞逐渐较少，杆体细胞逐渐增多,(1) 光源色：因发光体发出的光而引起人们色觉的颜色； (2) 物体色（表面色）：非发光体（即一般物体）的颜色，这是物体在光源照射下产生反射光所引起的颜色。,光谱色：当发光体发出的是单色光，那么其光源色称为光谱色,光谱色的波长和波长范围,当发光体发出的是复合光，那么其光源色决定于它的光谱能量分布。,非彩色 A. 范围：包括黑色、白色和深浅不同的灰色 B. 特性：有明度，无色调和彩度,彩色 A. 范围：除黑白色以外的颜
8、色。 B. 特性：,(3) 颜色混合定律,A. 加法混色 任意光源色都可以用三种不同颜色的光按一定比例混合而成，并把这三种颜色称为三原色。 三原色的选取条件：相互独立；混合产生尽可能多的颜色。 CIE规定三原色：700nm红光，546.1nm绿光，435.8nm蓝光,红+绿=黄 绿+蓝=青 蓝+红=品红 红+绿+蓝=白,B. 减法混色,减法混色的三原色青、品红、黄品红（颜料）=白（入射光）-绿（被吸收）=红（反射光）+蓝（反射光）=品红色（色觉）黄=白-蓝=红+绿 青=白-红=绿+蓝 品红+黄=红=白-绿-蓝 品红+青=蓝=白-绿-红 黄+青=绿=白-蓝-红 品红+黄+青=黑=白-绿-蓝-红,
9、C. 颜色混合定律,补色定律：当两种色光相混合产生的混合色是非彩色，则两种光互为补色。 中间定律：混合两种非互补的色光，将产生新的混合色介于两种颜色之间。 替代律：能产生相同色光的颜色可互相替代。 A=B, C=D 则A+C=B+D E+F=G, X+Y=F, 则 E+(X+Y)=G A+C=B+D, 则 A+C+E=B+D+E 亮度叠加律： 混合色光的强度=各原色光强度的和,该系统的基础是颜色的三个基本属性：颜色的色调、彩度和明度。,表征彩色的通式：HV/C 其中：H表示色调，V表示明度，C表示彩度。 例如：5YR8/4，表示该颜色的蒙塞尔H=5YR，即黄红色；孟塞尔明度V=8，孟塞尔彩度C
10、=4。,表征非彩色的通式：NV其中，N表示中性色，V为明度。例如：N5表示明度为5的灰色。,任何颜色都可以用三原色混合而成。三原色为700nm的红色、546.1nm的绿色和435.8nm的蓝色。混合色 C=R(R)+G(G)+B(B)(R),(G),(B)表示单位三原色R，G，B表示混合色中三原色的量(比例系数),r,g,b称为该颜色C的色度坐标。,只要已知r,g，则b=1-r-g 所以，已知两个量，就可以知道另一个量。,做平面： R+G+B=1,归纳： （1）R、G、B是颜色的色坐标值，表示的是组成该颜色的三原色的量值，称为颜色的三个刺激值。 （2）r、g、b是颜色的色度坐标值，表示的是该颜
11、色的方向，因此它只能描述颜色的色调和彩度。又因为r+g+b=1，所以只要已知r、g值就足够了。,在色度直角坐标上画出的光谱色度轨迹。 几点说明： (1)凡是马蹄形轨迹上的点都表示光谱色的色度坐标。 (2)底线高彩度的紫红混合色。 (3)所包范围内，任意点都有相应的颜色。 (4)等能白光E点。 (5)E与任意光谱色的连线上各点色调相同，彩度不同。 (6)颜色三角形内点可直接由三原色混合得到。,表观颜色，用色温或相关色温来表示。 色温：当某一光源的色度与某温度下完全辐射体（黑体）的色度完全相同时，完全辐射体（黑体）的温度即为该光源的色温。用绝对温度表示。K色温热辐射光源相关色温非热辐射光源,标准光源 P41A完全辐射体在2856K发出的光；B相关色温为4874K的直射阳光；C相关色温大约为6774K的平均日光，光色近于阴天天空；D65相关色温约为6774K的日光。 (2)显色性 光源照射到物体上所显现出来的颜色的性能称为光源的显色性。 也就是光源照射物体表面与在标准光源照射下显示的颜色相符合的程度。由光源的光谱能量分布决定。 (3)显色指数 特殊显色指数Ri：适用于评价光源对特定颜色的显色性。 一般显色指数Ra：适用于对人工照明光源的显色性评价 。 把Ra=80100显色性优良；Ra=5079一般；Ra50较差。,
