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[初学者绿色通道]——照明基础

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    发表于 2009-9-10 16:42:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
    本帖最后由 charles 于 2015-8-12 01:30 编辑

    确实要顾及初踏行业网友的感受,多发基础性的东西,让大家学习学习,今天总结了一点,有漏掉的,请大家补充~!

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     楼主| 发表于 2009-9-10 16:45:00 | 显示全部楼层
    本帖最后由 charles 于 2015-8-12 01:30 编辑

      2009年6月5日-2009年6月6日,应大连工业大学的邀请,PLDA专业灯光设计师协会会员、美国照明学会国际关系委员会委员、华人照明设计师联合会名誉会长、马汀灯光设计顾问有限公司主持人谢茂堂在大连工业大学研究生大楼为学生演讲了光的基础知识、灯光的载体和灯光设计等方面的内容。在此次演讲上与会学生热情高涨,且对灯光有了更多的认识。
      附件为谢茂堂先生在此次演讲上的PPT,欢迎下载!

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     楼主| 发表于 2009-9-10 16:51:00 | 显示全部楼层
    本帖最后由 charles 于 2015-8-12 01:30 编辑

      在本文中我会用一个在白色卡片上的白色球体的图片来示范光在一天中是如何表现的:
      此图表现的是一个晴朗的下午,主要光源为太阳。同时蓝天提供非常不同的第二个光源,一些光也正在白色卡片和白色球体之间相互反弹这是形成的第三个光源。最明亮的光自太阳并且是从一个小点散发的白色光,这使它投射的阴影非常锐利。第二个光源,蓝天,是一个非常大的光源而且有非常软的阴影(一些来自太阳的直接光线被遮蔽了)。以后,我们还会讨论关于光源和阴影的更多细节,暂时记住,越小的光源阴影越为锐利。
      来自蓝天的光线投射有非常强烈的颜色,影响着场景中的一切。球体被蓝色的天光所照明,所以它的投影是蓝色的。球体屏蔽了来自太阳的白色光线,它自身未被阳光直接照到部分会呈现出天光的蓝色色调。
      最后被反射在卡片和球体之间的光也主要是蓝色的(即使卡片和球是白色的),两个比较靠近的表面能够比分别较远的区域更多地接受这个反射光,因为球体的底部更加的接近白色卡片,所以球体的底部要比中部更亮
      图像中最暗的区域是靠近球体底部的投影和它自身受光部分与背光部分之间的区域。这个区域叫做“Terminator(明暗界限)”。
      为什么“明暗界限”是球体上最暗的区域?
      因为球体部分有对比的效果,受光的面比较亮,而背光的面则相对较暗。但是背光面的一些部分也接受了卡片所反弹的光线,而那些不能完全接受卡片所反弹光线的背光面,则是
      球体最暗的区域。
      为什么光线会来自蓝天。
      可见光是称之为光子(Photons)的微粒子所组成的,这些光子根据它们的颜色产生不同的波长:蓝色的光是由波长较短的光子所组成,而红色的光是由波长较长的光子所组成。
      来自太阳的白色光,是由一组颜色所组成的的连续光谱。通常,把它看成是彩虹的颜色(包括:红色,橙色,黄色,绿色,蓝色,靛青和紫色),白光是由这些颜色所组合而成的。
      当光线传播到地球的大气层的时候,光线就会发生散射。我们的大气层是由不同的气体,原子和分子所组成的,进入大气层的光子会和这些原子的微粒进行碰撞并散射向不同的方向。较短的波长会比较长的波长更为散射。所以在大气层散射的光波都以蓝色居多。现在便解释了我们的天空为何是蓝色的。
      较长的光波,比如红色的。不会被散射,就可透过大气层更远的传播。当日落时,阳光只能穿过较低的大气层,从而使得散射在大气的蓝色光波大量消失,而红色光波会传播在较厚的云层上,这就是日落为什么是红色的.
      光的弹射
      当光线传播到一个表面的时候,他要么被弹射,要么被吸收。根据表面是什么颜色,如:
      白色的表面会反射所有的波长,当白光传播到一个红色的表面时,红色的波长会被反射,而其他光谱的波长会被吸收。
      所以如果白色的光传播在红色的表面上,这一个表面反射的光子将会是红色的。当这些光子以它们的路径传播到下一个表面时,这个表面就会照射到红色光。这种现象叫做“光辐射”。因此邻近对象表面的颜色,将会彼此受到影响。
      光辐射通常是一种敏感的效果,当接受到大量的光线时,它会非常明显。在温和或者昏暗的光线下,它便非常弱,甚至不可见。如果光被在相同颜色之间的表面上反射,那么它会因为光线的加强而产生饱和的效果。颜色会发出鲜明的光,在晴朗的日光下就会看到这种效果。
      亮色调和暗色调(High key and low key)
      亮色调(High key)
      亮色调的图像有着使人感到明亮和轻快的感觉,亮色调照明时通常会很温和(但也不总是),并且细节一般会很弱。在自然界中,我们会在雾和雪中找到亮色调的照明。
      暗色调(Low key)
      暗色调的图像包含有很少的自然光,通常和亮色调的图像有着强烈的对比。暗色调照明通常被用在产生不稳定的气氛中.最常用来对夜晚时间的设定。但是也会被应用到其他方面比如暴风雨或某些内部环境中。
      光照完全指南下篇--光照的方向
      白平衡(White balance)
      通常我们每天遇到的光源都有投射的颜色,然而我们的大脑非常善于过滤掉这些。一个表面只要在光照下颜色模糊混合,我们的大脑便会认为它是白色的。甚至在强烈的颜色光照下,我们也有能力过滤颜色来了解信息。
      白平衡最常被应用到数码相机中,在白平衡的模式里被设置为白天:这是一个将会反映在那里实际颜色一个平衡的设定。在下图中我使用窗口的光源来照明,光源来自多云的天空中。
      在下一图片中我已拉上了窗帘,并以一个60瓦特的家用灯泡作为光源。
      颜色投射的能力是否已使你吃了一惊,这是因为我们通常没有察觉到钨丝灯会有如此橘黄色的照明,尽管如此,我们的大脑还是会把它还原为第一个图像。
      确定这种现象的一个非常容易的方法是站在室外观察你的窗户:下次当晚上时,你观察窗户你便会看见窗内有非常明亮的橘色光。我们只有在没有光线直射的情况下才能看到表面的真实颜色。
      当我们站在开放的阴暗处会发生非常相似的情况,光在那里是非常蓝的,我们察觉到光具有不确定性,当我们走到阴暗处后面,在日光下非常容易察觉到蓝色的光投射。有很多类型的光照具有颜色的投射:如荧光灯有绿色的光照,街道的路灯有很深的橙色,傍晚地平线的落日会从黄色一直到深红色······

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     楼主| 发表于 2009-9-10 16:46:00 | 显示全部楼层

    照明基础知识培训PPT

    本帖最后由 charles 于 2015-8-12 01:30 编辑

    照明基础知识培训PPT  什么是光,光是指辐射能的一部分,即具有刺激视觉器官特性的辐射能。
      从物理学的观点说,光是电磁波谱的一部分,波长范围在380~780nm(纳米)之间,这个范围在视觉上可能稍有些差异。
      任何物体发射或反射足够数量合适波长的辐射能,作用于人眼睛的感受器官,就可看见该物体。
      一般辐射能波谱的范围,可见光谱辐射能的波长在380x10-9~10-9m(即380~780nm)之间,仅是辐射能中很小的一部分。
      在1666年,牛顿使一束自然光线通过棱镜,从而发现光束中包含组成彩虹的全部颜色。可见光谱的颜色实际上是连续光谱混合而成的。波长从380nm向780nm增加时,光的颜色从紫色开始,按蓝、绿、橙、红的顺序逐渐变化。

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     楼主| 发表于 2009-9-10 16:47:00 | 显示全部楼层
    本帖最后由 charles 于 2015-8-12 01:30 编辑

    灯光设计的基础技巧灯光设计不仅是光的设计,还是影的设计,附件为灯光设计的基础技巧,欢迎下载学习!

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     楼主| 发表于 2009-9-10 16:56:00 | 显示全部楼层

    照明名词术语及照明技术(图)

    本帖最后由 charles 于 2015-8-12 01:30 编辑


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     楼主| 发表于 2009-9-10 17:05:00 | 显示全部楼层

    灯具光学设计培训讲义(PPT)

    本帖最后由 charles 于 2015-8-12 01:30 编辑

      培训目的:
      1.了解和掌握光度学基本知识的基础,学习光学的基本定律,为对照明计算和灯具的控光部件(主要是反射器)的研究作准备。
      2.能看懂三大类灯具(室内灯、路灯和投光灯)的光度测试图表,并且能从中了解灯具的光学性能并能利用图表进行简单照明计算。
      3. 能够根据灯具的配光曲线来设计灯具的光学部件,例如反射器等。

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     楼主| 发表于 2009-9-10 17:06:00 | 显示全部楼层

    照明的四个基本度量综述(PPT)

    本帖最后由 charles 于 2015-8-12 01:30 编辑

      什么是光通量?
      光源在单位时间内发出的光的总量称光通量,以F表示.单位为流明(lm)
      什么是发光强度?
      光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向上的光强度(简称光强),以 I 表示.单位为坎德拉 (cd)
      什么是照度?
      入射于被照物体单位面积上的光通量就是照度。以E表示。单位为勒克斯 (lx=lm/m2)
      什么是亮度?
      光源在某一方向的光亮度(简称亮度)是光源在该方向上的单位投影面在单位立体角中发射的光通量.以L表示.单位为坎德拉/平方米 (cd/m2)

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     楼主| 发表于 2009-9-10 17:07:00 | 显示全部楼层

    照明教学课程

    本帖最后由 charles 于 2015-8-12 01:30 编辑

      照明使我们能看清我们的环境是什么样, 它能使我们感觉好与不好、它能让我们感受到惊奇、兴奋等。 我们不能触摸到光,而且对于其很大的一部分, 我们都看不见,我们能看到的是光产生的效果,而这是非常神奇的。这就是我们从历史的、生物的和心理的角度来看的光与照明。我们要通过照明来使我们的环境看起来越漂亮越好。每一个照明专家都不相同的。每个专家对每一个工程项目都会带来其独特的照明理念,经验和照明技术。

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    光学基本原理分析与应用

    本资料为光学基本原理分析与应用,从基础阐述光源特性,通过大量的数据、例题进行分析。内容详细准确,共365页,欢迎下载使用!

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    光照方向与照明设计(图)

      光源的方向将会影响我们对观察到对象的感知和它是如何出现在场景中的。为你的作品选择一个主光源的方向,这主要取决于你要表现主题在场景中是如何出现的,以及你对主题对象的情绪表达。
      正面光照(Front lighting)
      
      这是光源直接设置在我们观察点之后的地方,它通常被应用在摄影的闪光灯技术中。较硬的正面光照通常不会引起人的注意,而软的正面光照在一些情况下图片会非常吸引人。
      正面光照下,对象会呈现较少的结构和纹理(表面的细节),并且阴影会隐藏在图像中。对象会看起来比较的单调。但是软散的正面光照在一些情况下也非常有用。它可以帮助我们隐藏皱纹和污迹,所以它被经常应用到肖像和产品的摄影技术中。
      较硬的正面光照设置,图像看起来比较的粗糙并且不吸引人。这是一般非专业的摄影者所习惯的方式。如下图:
      
      较软的正面光照设置,图像看起来比较的平滑.
      如下图:
      
      正面光照因为不善于表现结构和纹理,所以图片看起来会比较的单调。
      如下图:
      
      侧面光照(Side Lighting)
      
      侧面光照非常善于表现对象结构和纹理,并且会增加对象的立体感。阴影非常明显并且有很高的对比度。侧面光照能生动在表面上投射阴影,比如墙壁,并能制造气氛。侧面光照通常被应用于一些吸引人的效果:比如在影片或照片中表现一天的开始和结束。
      使用侧面光照的潜在缺点是容易使对象的表面在阴影中丢失,而且它会显示一些对象的缺陷,比如皱纹。在肖像摄影方面,侧面光照使用在男性上要胜于女性,因为它会使对象看起来粗糙。
      侧面光照能够很好的表现结构和纹理。
      如下图:
      
      这面墙壁的纹理在晚上侧面的阳光下表现的非常丰富。
      如下图:
      
      投射到对面的长的阴影衬托出了这张图片的深度和尺寸。
      如下图:
      
      背面光照(Back lighting)
      
      背光源一般是观众所不能发现的地方,对象的亮面会远离我们,而是会出现他的剪影和轮廓,或者只有填充光照明的昏暗的表面。他通常是一种高对比度的效果,看起来非常大气和剧烈。如果光源与我们的视点有一个相对的角度,对象将会出现一个或多个光的轮廓。
      背光照明下的场景通常包含有非常多的阴影,除非光源是柔和的。大部分情况下图像是黑暗的,在阴影中光照的轮廓对定义对象的外形非常的有用。这种光照另一个作用是表现透明度(transparency), 半透明(translucency)和所有细节或者纹理(texture)将会随着发亮的轮廓呈现出来,这种光照对图像增加艺术感是非常有效的。
      背面光照能使平庸的主题充满吸引力
      如下图:
      
      它也是产生半透明效果的有效方法
      
      剪影效果是背面光照场景的显著特征
      
      顶端光照(Lighting from above)
      
      顶端照明在通常情况下并不常见,多见于阴天,也有可能出现在正午的阳光下。在一些内部环境中,会用作舞台的照明。使用柔光是它的一个有效的表现方式。在硬光下,它能通过投射浓密的阴影给对象加以神秘的气氛:例如站在硬光照射下的人们,他们的眼孔处就会聚集浓密的阴影产生黑洞的效果。
      但据我了解,顶端照明是很少被艺术家所用的。然而并不是说它不能被使用,对于阴天它是非常适合的光照设定,作为一大范围天空的散射光源。它也可被用作在产生不安的情绪中。
      来自上方的柔光是一个阴天环境的特征
      
      直接从顶端的照明能够塑造一个邪恶的面孔,它强调了骨骼的结构和眼孔的深度。
      
      底端光照(Lighting from below)
      
      在自然界中,如果说从上往下的光照是不多见的,那么从下往上的光照则更为不寻常。如果一个人是站在一堆营火上方的,那么底端光照是可能发生的。或者站在水面上握住火把,反射的光线也会来自下方。底端光照可使一个我们平时熟悉的情景变得奇特,因为它将使对象的光照和阴影颠倒。
      此外,这种奇特的照明设定也习惯被用于创造性的效果,我们本能的认可似乎不正确的事物。而且还可通过调整照明来表达情绪和感应,以创造特有的心情。
      底端光照很少出现,但是它能表现出奇特的效果
      
      从下方照明外形,会产生幽灵般和陌生的面容,以至眼睛的高光区也因为光源位置的关系而看起来奇怪。注意光的角度也会影响到皮肤的纹理,比较上面的图片:他们是同一张面孔,只因为光源的位置发生改变,他们则完全不同于彼此。
      
      本篇结束,谢谢阅读!
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     楼主| 发表于 2009-9-10 17:44:00 | 显示全部楼层

    简说光源、灯具发展史

      光源的发展史:
      照明的最佳光源是太阳光。太阳以可见的光谱提供光线,千百年来,人们的眼睛已经熟悉了这种光谱。现在人类已经开始重视对日光源的应用,一些创新的技术如侧窗、天窗、光栅板和光线管道等,可将日光引入大楼内部,作为主要的照明光源。
      人工光源分物理光源与电光源
      物理光源主要是从人工取火开始,人工取火是一件意义十分重大的发明。恩格斯说:“就世界性的解放作用而言,摩擦生火还是超过了蒸汽机,因为摩擦生火第一次使人支配了一种自然力,从而最终把人同动物界分开”(《马恩选集》第3卷154页)。从这儿可以看出照明对人类的文明的意义有多么重大。
      钻木取火是最古老的取火方法,据说是在上古时期,西方荒远的地方有一个遂明国,终年暗无天日,唯一靠一棵大树闪闪发光照明全国。后来一个聪明的人发现,是一些形状象鹗的长脚爪、黑脊背、白肚子的大鸟在啄树干,一啄的顷间便放射出灿烂的火光。这人反复思绪,就用树支试钻,不一会就发热冒烟而后起火,从此,真正的火就产生了,遂明国也变成了光明的国度。人们为了感谢这位钻木取火的发明者,就称他为“燧人”。
      
      
      标准白炽灯
      1879年,爱迪生最先成功发明的是白炽灯。现代的白炽灯是将电流通过一小圈钨丝,使钨丝受热而发亮。白炽灯是照明领域最成功的产品。目前在几乎所有家用照明应用中占主导地位。然而由于白炽灯只能将约二十分之一的电能转化为光能,它的效率很低。
      
      托马斯爱迪生为了设计这种新发明以替代旧有的煤没灯以及汽灯,他和他的同事们试用了上千种不同质料的灯丝,同时也把原设计做了上千次的个性在1879年的一次实验中,他们终于获得了成功。他们在一个抽掉了空气的灯光中放入一段碳化的棉线做灯丝,结蛤洒泡连续发光13小后灯丝才被烧断。现代灯泡使用的是更为耐久的用钨做的灯
      
      压缩荧光灯的寿命是标准白炽灯的10倍,而且发出同样的亮度所需的能量只是白炽灯的四分之一。现在的荧光灯也不再是无法安进一般灯座的笨重家伙了,它们有各种形状--短管、环状、圈状和螺旋状等,且能和大多数灯座配合。
      荧光灯发光的基本原理:
      灯丝导电加热,阴极发射出电子,与(灯管内充装的)惰性气体碰撞而电离,汞液化为汞蒸气,在电子撞击和两端电场作用下,汞离子大量电离,正负离子运动形成气体放电,即弧光放电,同时释放出能量并产生紫外线,玻璃管内壁上的荧光粉吸收紫外线的能量后,被激发而放出可见光。故荧光灯全称为:低压汞(水银)蒸气荧光放电灯(属于气体放电灯的一种)
      
      LED半导体照明
      LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。
      
      
      发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。 当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。
      人类社会自钻木取火以来,经历了制造和使用动物油灯、植物油灯、煤油灯到白炽灯、日光灯、LED的漫长历史过程,可谓“一步一个脚印”。照明灯具是一种历史、是一种独特的文化,她蕴含人类的文明发展史,凝聚着人类深厚的文化积淀和文化底蕴。
      灯具的发展史:
      远古时代,世人没有灯具,没有火种。而黑夜从来不是人类的朋友,它桎梏着先民们原本低级的生存活动,也为野兽的肆虐和侵袭制造了可乘之机……这一切,因火的使用而发生了翻天覆地的革命:火,结束了“茹毛饮血”的时代,驱散了虫豸和野兽,也消减着人们内心深处的恐惧和忧患;同时,人类渐渐地有意识地固定火源,而这些用来固定火源的辅助设备经过不断改进和演变,也就出现了专用照明的物事——灯具。
      人类社会自钻木取火以来,经历了制造和使用动物油灯、植物油灯、煤油灯到白炽灯、日光灯的漫长历史过程。
      灯具所要完成的工作是将光源发出的光线经灯具控光器件后按预定的要求分配到需要的方向中去。一般控光方式后有反射式,透射式和反射——透射式。现代灯具的三大构件为电光源、灯罩和管架。灯罩的作用是十分明显的,它不仅能够提高光量的利用率、保护光源和视力,而且作为一种装饰品,创造着现代高度的审美情趣。
      灯具造型追求艺术性与科学性的有机结合 ,灯具造型除了功能合理外,还应有美化环境、装饰建筑、创造气氛的作用 。灯具造型设计既要彩现代科学技术成果,还要体现文化特色,要把科学性和艺术性有机地结合起来 ,而不能片面追求科学性(功能性)或艺术性。
      特别是当今流行的 "建筑化" 照明,把发光器件 (光源)和建筑构件(顶棚、梁、柱墙和 地面等)及室内设施(写字台、家具、吊扇等)融为一体,有仅使用权照明灯具的内涵不断深化与扩展,而且形式多种多样,让人耳目一新。
      照明灯具的设计技术水平正不断提高。灯具设计软件,即CAD将逐步推广并普及化。在理论上,应用场论来设计灯具的[L]=[S]X[O]方程可望求解。按场论概念分析,灯具改变光源的光分布,用[S]表示光源的光场,[O] 为灯具光学系统的光场,[L]为灯具的光分布的光场。
      未来灯具的 光学设计、热学设计、安全设计、机械与工艺设计的科学化程度将大大提高,可用正行或逆行光路法和FIELD法计算配光技术;温度场分布、热流模型和气流分布等研究成果及技术,特别是灯具系统化设计的理论和技术 。将得到推广和应用。
      当今的灯具不仅要有最 佳的内在质量,而且还要简洁、明快、美观大方和安全经济,以满足人们生活、生产和文化娱乐的要求 ,为人们提供一个最佳的视觉光照环境。
      以往室内照明灯具的艺术化实例甚多 ,并给人美的享受和留下了深刻的印象;而工厂和道路照明功能性很强的灯具 ,近年来也悄悄地发生变化,国际上近年来推出的艺术路灯和工矿灯,不仅功能合理,而且具有很高艺术观赏价值。
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     楼主| 发表于 2009-9-10 17:50:00 | 显示全部楼层

    照明产品全面分析解说(图)














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    发表于 2009-9-11 10:30:00 | 显示全部楼层
    很强大,看完那基础就扎实了
    亮的不灯,是寂寞~!
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    :+ 这个我有一份WORD版,大家可以拿去看看。

    照明基础教程.rar

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