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??燈光的基礎定義

發表時間:2016-08-24 00:00
文章附圖


“呎燭光(foot-candle)”是一個標準單位,用在測量光量時作為參考。
  作為燈光從業人士,我們需要知道工作中使用了“多少”光。如同尺子上的英寸是測量實體對象的參考單位,呎燭光是測量非實體元素——光的參考單位。
  1呎燭光等于發光強度為1燭光的光源照射在距離1英尺遠的1平方英尺表面上的總光強。
  注意:單位坎德拉(candela)也指燭光——1坎德拉=1燭光。
  照度計用于測量一個場景中的呎燭光級別。照度計具有一個光敏電池,當光照射在上面時,會產生電流。電流隨著照在其上的燈光照度增加而增大。
  照度計將顯示呎燭光數值,以數字形式,或以指針形式在增量刻度上移動指示。照度計是使用電流數值作為照射在光敏電池上的光的呎燭光值的參考。電流越大,呎燭光度數越高。
  光照度的度量參考單位為勒克斯(lux)。1勒克斯等于發光強度為1燭光的光源照射在距離1米遠的1平方米表面上的總光強。


  光譜,自然的光線魔術
  可見光譜是電磁光譜中很小的一部分。完整的光譜包括電磁波,如伽馬射線、X射線、紫外光、紅外光、微波,以及用于廣播電視節目的無線電波。光波的波長各不相同,以納米(nm)計,即一米的十億分之一。波長決定了產生的可見光的顏色。
  波長較短的光位于光譜的紫色部分,跟隨在波長更短的紫外光波之后。隨著波長增加,形成可見光譜的其他部分。最長的可見光波位于光譜的紅色部分,在不可見的紅外光波之前。
  光源使用不同數量的可見光譜來產生“白光”,如下圖所示。演播室用的鎢絲白熾燈泡的燈光中只有極少量的紫色光波,同時有著大量黃色到紅色波長范圍的光波。白熾光源產生高光照度的紅外光波。紅外光波產生更多的熱量,而非光。
  氙弧光源,如熒光燈管和HMI光源,使用光譜中的特定部分。氙弧光源的光譜分布顯示了這種光源中包含的光波尖峰。
  氙弧光源,如HMI光源與氙氣光源,在其光譜中含有紫外光波。在使用這類光源時必須采取針對紫外光波的保護措施。制造商為使用這類氙弧光源的燈具加上了一個跳閘開關。打開阻擋紫外光的透鏡,將觸發開關,斷開燈泡的電源。
  濾光片,人工的光線魔術
  彩色濾光片在燈光行業中使用,以改變光源的輸出。“白光”光源是由可見光譜中的許多種顏色光結合從而產生白光的。
  彩色濾光可追溯至早期劇院應用,當時采用彩色的“gel”來為燈光增添色彩。“gel”這個說法仍在使用,不過今天大多數常用的彩色濾光片都是塑料、聚酯或聚碳酸酯制品。聚碳酸酯濾光片比聚酯濾光片的使用壽命更長。玻璃濾光片也用來為燈光染色。
  工作原理:彩色濾光片從初始光源中阻擋不需要的顏色,讓想要獲取的顏色通過。例如,制造出“白光”的光譜被綠色“凝膠”濾光片攔截,這樣只有特定的綠色光譜才能通過。請注意濾光片不能增加光源自身中并不存在的光譜成分。
  濾光片使用兩種不同的方法阻擋不需要的光譜成分。**種方法稱為吸收,塑料濾光片吸收光譜中不需要的成分。這意味著紅外波(鎢絲燈泡產生的熱量)將被吸收,并造成塑料濾光片褪色和老化。
  阻擋大部分紅外波的彩色濾光片比允許其通過的濾光片更快褪色老化。用在鎢絲燈光源上的深藍色濾光片比淺紅色濾光片更快褪色老化。
  第二種方法稱為干涉。二相色濾光片,也稱為雙色鏡,反射不需要的光譜部分,而非吸收它們。這種濾光片只對初始光進行干涉,然后讓需要的顏色光通過。
  二相色濾光片使用壽命更長是因為不會吸收紅外光,而且使用玻璃作為基底。這種濾光片像玻璃一樣會被打碎,因此在使用時必須小心。
  二相色反射鏡在當今的一些燈光應用中有所使用,讓紅外光從鏡背后反射出去,同時讓剩下的光波反射進入燈具的前方。


  在熱力學中,黑體(英語:Black body),舊稱絕對黑體,是一個理想化的物體,它能夠吸收外來的全部電磁輻射,并且不會有任何的反射與透射。
   1979年,國際標準照明協會(CIE)對“坎德拉”規定了新的標準:定義頻率為540×1012Hz(即波長555nm)的單色光源每單位立體角(1 個球面度)輻射能為1/683W時的發光強度。這個定義把光強單位和能量絕對單位聯系起來了,含義覆蓋面更廣了。特別規定單色光源的波長,進一步把光的波 長和機械能與亮度和光強聯系起來。