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如何正確理解照度和亮度的關系?

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。

為什么我們常用照度衡量場所照明質量?

無法很簡單獲得亮度數值的前提下,我們使用照度對場所照明質量進行評估。

以學校為例,我們實際上走進課室去衡量它是否達到我們學習、上課的標準,看的是什么?不是燈有多亮對吧,而是我們看黑板、課桌、書本夠不夠亮、或者會不會太刺眼,那些其實是黑板、課桌、書本被燈照射后反射進我們眼中的光線多少,實際上,那些是亮度概念。

但有個問題就出現了,黑板是黑色磨沙的、課桌是黃色光滑的、課本是白色既有光滑也有啞光的,那同樣的照度前提下,上述物品的反射率是不一樣的,我們肉眼看到的亮度自然就不一樣。

既然亮度才是人眼的感知,那是否我們應該規(guī)定:“教室中各處的亮度應為50cd/m2”呢?我們根據各個物體反射率倒推一下,那樣就是照在黑板上的照度應該700lx,照在桌子上的照度應該是500lx,課本上的照度應該是300lx……顯然,這樣會更加的混亂。

我們經常講空間照明設計是空間亮度分布的設計,但是很顯然,在實際設計時,如果對每一個物體表面的亮度分布進行規(guī)定,是不太可能的。設計和檢測時候都非常困難。

因此,這就是一個我們顯然沒法通過規(guī)定亮度去衡量照明質量的案例,我們只能通過設定一個一攬子常規(guī)狀況范圍的前提下,去評判被照物品得到的光線是多少,去綜合評判照明質量。

這個一攬子常規(guī)狀況,就是一個探索的前提,包括假設大部分的書是白色的、黑板是黑色磨沙的、課桌是淡黃的等等,他們有著一個加權平均的反光率和使用常規(guī),而在這個常規(guī)下,我們可以簡單地測定他們被光源照射得到的光線多少,去評估我們適合閱讀、寫作的舒適程度。

事實上,我們國家標準規(guī)定,在符合七種理由的前提下,允許照度提高或降低一檔,比方說這個地方的人眼睛很敏感,那可以適當降低。

什么情況下用亮度進行衡量?

和上述相反,在容易獲取亮度數據的情況下,就會使用亮度作為衡量標準。舉兩個例子:

第一,燈具表面亮度。表面亮度通常指的就是燈具眩光,如果一個房間內都是一些表面亮度很高的燈具,人進去之后就會很不舒服,因為上面有光刺眼。這種情況光線就是直射進眼睛的,沒有經過反射,所以無法形成照度。

這個數據是燈具廠家在做專業(yè)光學檢測時可以得到的,數據比較容易獲取,因而我們使用得相對較多,并且會用它去衡量一款燈具在空間中所造成的直接和間接眩光。

第二,道路照明。與室內不同,道路照明與駕駛安全的關系特別重大。我們知道,我們看到東西的是否明亮或者明暗對比都是因為亮度,所以道路照明更應該使用駕駛者觀察方向的亮度來衡量,但是由于道路路面材質相對比較單一:瀝青或是混凝土,所以國家標準同時也有一套直接按照照度標準來衡量的體系。

在計算這個亮度時有個模型,可以計算觀察者(如司機)得到的亮度數據。因為我們清楚知道道路的反射率,因此不管你使用的是瀝青還是混凝土,亮度都必須達到1.0cd/m2的話,設計者可以通過調整在不同路面鋪裝的材質上的照度去達到同樣的亮度標準。

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