September 21, 2007

[轉貼~燈光] 勒克司(lux,法定符號lx)及色溫

什麼是勒克司?(lux,法定符號lx)

照度單位! 照度是反映光照強度的一種單位,其物理意義是照射到單位面積上的光通量,
照度的單位是每平方米的流明(Lm)數,也叫做勒克斯(Lux): 1Lux=1Lm/m2。 
照度是反映光照強度的一種單位,其物理意義是照射到單位面積上的光通量,
照度的單位是每平方米的流明(Lm)數,也叫做勒克斯(Lux): 1Lux=1Lm/m2。 
上式中,Lm是光通量的單位,其定義是純鉑在熔化溫度 (約1770℃)時,
其1/60平方米的表面面積於1球面度的立體角內所輻射的光量。 上式中,Lm是光通量的單位,
其定義是純鉑在熔化溫度 (約1770℃)時,其1/60平方米的表面面積於1球面度的立體角內所輻射的光量。 

為了對照度的量有一個感性的認識,下面舉一例進行計算,
一隻100W的白熾燈,其發出的總光通量約為1200Lm,若假定該光通量均勻地分佈在一半球面上,
則距該光源1m和5m處的光照度值可分別按下列步驟求得: 半徑為1m的半球面積為2π×12=6.28 m2,
距光源1m處的光照度值為: 1200Lm/6.28 m2=191Lux。 為了對照度的量有一個感性的認識,
下面舉一例進行計算,一隻100W的白熾燈,其發出的總光通量約為1200Lm,
若假定該光通量均勻地分佈在一半球面上,則距該光源1m和5m處的光照度值可分別按下列步驟求得:
半徑為1m的半球面積為2π×12=6.28 m2,距光源1m處的光照度值為: 1200Lm/6.28 m2=191Lux。 
同理,半徑為5m的半球面積為:2π×52=157 m2,距光源5m處的光照度值為: 1200Lm/157 m2=7.64Lux。 
同理,半徑為5m的半球面積為:2π×52=157 m2,距光源5m處的光照度值為: 1200Lm/157 m2=7.64Lux。 

一般情況:夏日陽光下為100000LUX;陰天室外為10000LUX;室內日光燈為100LUX;
距60W檯燈60cm桌面為300LUX;電視台演播室為1000LUX;黃昏室內為10LUX;
夜間路燈為0.1LUX;燭光(20cm遠處)10~15LUX。 一般情況:夏日陽光下為100000LUX;
陰天室外為10000LUX;室內日光燈為100LUX;距60W檯燈60cm桌面為300LUX;
電視台演播室為1000LUX;黃昏室內為10LUX;夜間路燈為0.1LUX;燭光(20cm遠處)10~15LUX。

照度參考表
晴天30000~300000
陰天 3000
辦公室 30~50
日出日落 300
餐廳 10~30
月圓 0.3~0.03
走廊 5~10
星光 0.0002~0.00002
停車場 1~5
陰暗夜晚 0.003~0.0007

==============================================
什麼是色溫?


色溫的觀念,首先由愛爾蘭裔英籍物理學家 Sir William Lord kelvin(1824-1907)所提出,
後人為了紀念他,就以Kelvin值來判定色溫值,是以絕對溫度 K來表示,也就是將一塊標準黑體(例如鐵)加熱,
溫度升高至某一程度時顏色開始由黑色→深紅→淺紅→橙→黃→白→藍白→藍色作逐漸的改變,
利用這種光色變化的特性,所發出的照明情形為準,而訂定了光源的色溫度。因此,色溫越高,
藍色光成分越多。計算色溫的單位是以 Kelvin來表示之,色溫之階層是 Kelvin階,
從攝氏零下 273℃(絕對零度)開始,因此,若被加熱到攝氏 1000℃的鐵塊其放射出來暗紅色的色光線其色溫為1273。K。
當K值愈低,色溫度也愈低,發出的光就偏紅;反之,色溫愈高就愈偏藍,
通常在 5500。K時,紅、綠、藍可獲得平衡,混合後產生白光。

人眼所見之色溫

--黑-----深紅-------紅--------橙--------黃---------白---------藍白----------藍------
--0K---2000K--3000K---4000K---5000K---6500K---10000K---12000K以上


-----自然光-----
日出與日落的陽光----------------1850K
正午前後兩小時的陽光-----4000~4600K
正午直射的陽光-------------------5600K
薄雲遮日--------------------7500~8400K
無雲藍天-----------------13000~27000K  

-----人工光-----
鎢絲燈----------------------2300~3000K
日光燈----------------------4500~6000K
HQI---------------------10000K~20000K 

1.色溫跟波長的關係
色溫其實是眼睛去看的感覺,一般燈管沒有單一波長的,都是混合波長,波長比例決定顏色,
同樣是6500K,不同廠牌的波長分佈都不盡相同。可以參考各家廠牌燈管提供的光譜分佈。
2.色溫高低跟光合作用的關係
植物的光合作用和色溫高低無關,和光合作用有效能量PAR有關(Photosynthetically active radiation),
而且同樣的流明值,也可能有不同的光合作用有效能量
3.植物燈一定比較好嗎
植物燈的光合作用有效能量轉換係數比較高,例如sylvania和OSRAM提供的數據
植物燈管0.029比865燈管0.014足足高了一倍,意思是,相同流明值之下,光合作用有效能量多一倍。
可是植物燈的缺點是看起來比相同瓦數的一般燈管暗,因為他的波長分佈以紅光和藍光為主,
偏偏人的眼睛對綠光比較敏感。如果要紅光藍光綠光的量都大,那瓦數勢必也要提高,相對的也就更耗電。

光合作用主要色素是葉綠素,葉綠素有幾種形式,
主要有葉綠素A和葉綠素B,葉綠素主要是吸收紅光與藍光。
於乙醚溶劑中,葉綠素a的兩處吸收高峰的位置是波長430nm和660nm,而葉綠素b則在波長435nm及643nm。

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Reply
  • 1樓

    1樓搶頭香

    能否請問這篇文章的出處呢?極需知道!謝謝您!

  • Daisy at June 18, 2008 05:53 PM comment | email
  • 在論壇還是ptt爬文轉貼的 我有點忘了
    如果有侵權麻煩告知一下 馬上刪除

  • Blog Owner at June 28, 2008 11:11 PM Reply
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