照明术语详解:技术词汇表


照明术语表



目录

引言

第一部分:光与视觉的物理学

第二部分:光度学:光的量化

第三部分:色彩科学与质量

第四部分:光分布与眩光控制

第五部分:电气和机械术语

第六部分:AZ照明完整术语表

结论


引言

你是否曾经看过LED规格表,却感觉像是在读外语?你并不孤单。

 

从“L70”到“麦克亚当椭圆”,照明行业充斥着复杂的缩写词和技术术语。然而,理解这些 照明术语 已不再是可选项。

 

无论您是工程师、照明设计师还是采购经理,掌握这些术语都至关重要。它能确保您购买的不仅仅是“明亮的灯”,而是能够为您的项目提供节能、视觉舒适和长期可靠性的产品。

 

本指南不仅仅是一本简单的词典。我们已将最重要的概念整理成逻辑清晰的结构,以帮助您做出更好的决策:

 

光 的物理学:理解光谱和人类视觉。

光度学: 我们如何测量和量化光(流明、勒克斯等)。

色彩 科学:掌握色温、显色指数和 TM-30。

电气和机械:驱动器、调光和保护等级。

AZ 词汇表:其他所有内容的快速参考索引。

 

第一部分:光与视觉的物理学

在讨论灯具规格之前,我们必须了解光的本质以及我们的眼睛是如何感知光的。

 


阳光-草地-阳光01. 光

从物理学角度来说,光是一种电磁辐射能量。它以波的形式传播,并沿直线从光源发出。虽然光存在于整个宇宙,但在我们这个行业中,重要的是人眼能够感知到的特定波段的能量。


参考资料:  https://en.wikipedia.org/wiki/Light 




02. 光谱

“可见光谱”是指人眼能够感知的电磁波谱的一部分。它的波长范围大致从 380纳米(紫色) 到 780纳米(红色)

 

重要性 :了解光谱是理解显色性 (CRI) 和植物生长照明 (PAR) 的基础


可见光光谱图-380nm-780nm


03. 人类视觉(明视觉、暗视觉、中间视觉)

并非所有光线都能以相同的方式被 感知 。我们的眼睛使用两种感光细胞: 视锥细胞 (用于感知强光和颜色)和 视杆细胞 (用于感知弱光和运动)。这导致了三种不同的视觉状态:

 

明视觉(日视):

 

在明亮的条件下发生(>3 cd/m²

 

视 锥细胞 活跃。我们能清晰地看到颜色和细节。

 

峰值 灵敏度位于 555nm(绿黄色)。大多数标准室内照明都是针对此波段设计的。

 

暗视觉(夜视):

 

在非常黑暗的条件下发生(<0.001 cd/m²

 

视 杆细胞 处于活跃状态。我们看到的是黑白(灰度)图像。

 

峰值 灵敏度偏移至 507nm(蓝绿色)

 

中间视觉(中距离视觉):

 

关键 区域:这发生在光线明暗交替的时期(例如黄昏或路灯照明期间)。视锥细胞和视杆细胞都处于活跃状态。

 

应用 在 路灯照明 设计中,我们必须考虑中间视觉。即使流明输出相同,与暖黄色光相比,冷白色光(能更好地刺激视杆细胞)通常也能提高驾驶员夜间的能见度。

 

明视觉与暗视觉敏感度曲线

 


第二部分:光度学:光的量化

照明术语中最容易引起混淆的词之一就是“亮度”。在工程学中,我们不使用这个词。相反,我们使用四个精确的指标。

 

04. 光通量(流明 - lm)

“有多少光发出来?”
光通量是指光源向各个方向发出的可见光总量,它是灯具的原始“功率”。

 

注意:流明度越高并不总是意味着桌面上的光线“​​越亮” ——这取决于光线照射到哪里。

 

05. 发光强度(坎德拉 - cd)

“光束在一个方向上的强度如何?”
这测量的是光在特定方向上的强度。

 

例如:激光笔的流明数(总输出量)低,但坎德拉数(强度)极高,因为光线是聚焦的。聚光灯的坎德拉数会比相同瓦数的普通灯泡高。

 

06. 照度(勒克斯 - lx 和英尺烛光 - fc)

“有多少光线照射到表面上?”
这是项目验收最重要的指标。它衡量的是照射到特定单位面积(例如桌面或地板)上的光通量。

 

Ø  Lux (lx):流明/平方米(公制单位,全球通用)。

Ø 英尺烛光 (fc):每平方英尺流明数(英制单位,美国使用)。

 

转换公式:

1 英尺烛光10.76 勒克斯
(经验法则:1 英尺烛光约等于 10 勒克斯)

 

流明-坎德拉-勒克斯关系图

 

07. 亮度(cd/m²尼特)

“肉眼看起来有多亮?”
照度是指照射到墙上的光; 
亮度 是指从墙面反射并进入你眼睛的光。这是我们实际看到的唯一光度值。

 

08. 发光效率(流明/瓦)

转换效率如何?


它衡量的是光源将电能(瓦特)转化为可见光(流明)的效率。它相当于照明领域的“燃油效率”(MPG)。

 

光源

典型功效(lm/W)

效率状态

卤素灯/白炽灯

10-20 流明/瓦

极低(已逐步淘汰)

荧光(T5/T8)

50-80 流明/瓦

缓和

现代LED

130 - 180+ 流明/瓦

高效

 

09. 均匀性 (U0)

均匀性是指表面上最小照度与平均照度的比值(Emin / Eavg) 

 

重要性:如果房间里明暗区域交错(均匀性差),我们的眼睛就需要不断调节,导致视觉疲劳。理想的均匀性接近 1.0,但很难达到;大多数工作空间的标准是大于 0.4。

 

10. 反射率

这是物体表面反射光线而非吸收光线的百分比。

 

设计技巧:您可以在两个不同的房间使用相同的灯具,但如果A房间的墙壁是黑色的(低反射率),而B房间的墙壁是白色的(高反射率),那么B房间会显得明显更亮。照明设计必须始终考虑空间的材质。

 


第三部分:色彩科学与质量

大多数制造商止步于显色指数 (CRI)。但对于高端项目——例如博物馆、零售店和豪华酒店——标准指标已远远不够。本文将深入探讨现代色彩质量。

 

11. 色温 (CCT) 和克鲁伊特霍夫曲线

色温(CCT)衡量的是光线的“暖色调”或“冷色调”,单位为开尔文(K)。但选择合适的色温不仅仅是选择一个数值;它还关乎心理感受和舒适度。


这就引出了 克鲁伊特霍夫曲线。该原理解释了视觉舒适度取决于 亮度(勒克斯) 和 色温(CCT)的特定组合。


来自维基百科的克鲁伊索夫曲线 


原理:昏暗的灯光在温暖的环境下显得自然(想想蜡烛或日落)。明亮的灯光在凉爽的环境下显得自然(想想晴朗的蓝天)。

 

陷阱:如果使用高色温(例如 6000K)但亮度较低,空间会感觉“阴森”或“寒冷”,就像阴沉的冬日一样。相反,高亮度搭配非常暖的光线(例如 2700K)则会感觉非常闷热,很不自然。

 

参考资料:  https://en.wikipedia.org/wiki/Kruithof_curve 


 

12. CRI 与 TM-30(超越标准色彩还原)

几十年来, 显色指数(Ra) 一直是标准。它计算的是8种柔和色调(R1-R8)的平均得分。

 

显 色指数 (CRI) 的缺陷:它忽略了 R9(饱和红色)。一个光源的 CRI 值可能高达 80,但在渲染红色调方面却表现糟糕(使皮肤看起来病怏怏的,或使肉类看起来发棕)。对于高质量的项目,务必要求 R9 值大于 50

 

TM-30-15 全新高清标准:
TM-30 是由 IES 开发的现代化综合系统。它评估 99 个颜色样本(而不是 CRI 的 8 个),并提供两个关键指标:

 

1.  Rf(保真度指数):与 CRI 类似,它衡量颜色与自然光的接近程度。(范围 0-100)。

 

2.  Rg(色域指数):衡量 饱和度

Rg = 100:正常饱和度。

Rg > 100:颜色看起来更鲜艳(过饱和)。

Rg < 100:颜色看起来暗淡(饱和度降低)。

 

如何读懂彩色矢量图:

查看 TM-30 报告时,你会看到一个圆圈。

 

黑色圆圈:代表参考光源(阳光)。

红色形状:代表您的 LED 灯。

解读 如果红线超出黑圈,则该特定颜色(例如红色或蓝色)会显得更加鲜艳;如果红线缩回黑圈内,则颜色会显得暗淡。这种视觉工具对于需要“醒目”效果的零售照明设计至关重要。

 

参考资料:  https://en.wikipedia.org/wiki/Color_rendering_index 

 

13. SDCM 和分箱(麦克亚当椭圆)

你有没有安装过10个筒灯,然后发现其中两个看起来比其他两个略微偏粉或偏绿?这是 色差分级的 问题。

 

我们使用 麦克亚当椭圆 (或 SDCM - 标准偏差颜色匹配)来测量颜色一致性。

 

概念:它在色卡上定义了一个区域,在该区域内,人眼无法区分两种颜色之间的差异。

三步 麦克亚当色差:建筑照明的黄金标准。色差几乎肉眼不可见。

5步麦克亚当:适用于一般空间(如仓库),但仔细观察会发现瑕疵。

7步麦克亚当:廉价LED。保证可见的颜色变化。

 


第四部分:光分布与眩光控制

没有优秀的镜头,再好的芯片也无济于事。本节将介绍我们如何控制光线,确保光线照射到我们想要的位置同时又不伤害我们的眼睛。

 

14. 眩光(UGR)

眩光并非仅仅指“光线过强”;它是指光线以错误的角度进入眼睛,导致不适或视力障碍。我们使用 统一眩光评级 (UGR)来量化眩光。数值越低,视觉舒适度越好。

 

标准UGR阈值:

UGR值

洞察力

典型应用

< 16

难以察觉的

技术制图,手术室

< 19

舒服的

办公室、教室(标准)

< 22

略微明显

接待区、零售区、交通区

> 25

不舒服

工业走廊

> 28

无法容忍

避免在室内使用。

 

15.屏蔽角(截止角)

这是灯具设计的一个物理属性。它是指从地平线向下测量到光源首次可见点的角度。

 

重要性:深挡板设计增大了遮光角度(例如,大于 30 ° )。这可以隐藏高亮度 LED 芯片,确保您看到的是物体上的光效,而不是光源本身。这是高端照明的标志。

 

16. 波束角与场角

这两个词经常被混淆,导致照明设计混乱。

 

光束 角(半峰全宽,FWHM) :光强降至 中心最大亮度 50%时的角度。这就是您的“主”光锥。

视场角:光强下降到10%时的角度 

陷阱 :有些灯具的光束角可能很窄(20 °) 但照射角度却很宽(60 °) 。这样会产生“柔和边缘”或溢出光,可能会无意中照亮周围区域。为了实现精准的重点照明,光束角和照射角度应该尽可能接近。

 

17. 光污染(暗夜星空与超低辐射)

对于户外项目而言,控制光线照射不到的地方与控制光线照射到的地方同样重要。

 

ULR(向上光比率):高于水平面(天空)发射的光的百分比。

 

符合暗夜标准: 灯具设计时超低辐射率 (ULR) 为 0%。它们可以消除“天空辉光”,保护野生动物和我们欣赏星空的视野。在许多现代城市,获得此项认证是规划许可的必要条件。

 

 

第五部分:电气和机械术语

LED灯具的寿命很少取决于LED芯片本身,而更多地取决于电子元件和制造质量。以下是规格表中需要检查的内容。

 

18. LED驱动器(恒流型与恒压型)

驱动器是LED系统的核心。

 

恒流 (CC):驱动器调节电流(例如 350mA、700mA)。适用于大多数筒灯、轨道灯和高棚灯。它能提供更高的效率和更长的使用寿命。

 

恒压 (CV):驱动器提供固定电压(例如 12V、24V)。主要用于负载长度可变的 LED 灯条和并联电路。

 

19. 功率因数 (PF)

功率因数 (PF) 用于衡量设备使用电力的效率,范围从 0 到 1。

 

基准:功率因数 > 0.9 是商业照明的行业标准。

 

现实 情况:廉价驱动器的功率因数通常只有 0.5。虽然这可能不会改变家庭用户的电费账单,但在大型商业建筑中,低功率因数会导致“劣质电力”,给电网带来压力,并可能导致电力公司罚款。

 

20. 调光协议

调光器也有不同的类型。


10-10V  :商业办公场所模拟标准。简单可靠。

DALI  (数字可寻址照明接口):智能建筑的数字标准。它允许单独控制和双向通信(灯具可以报告是否损坏)。

三端双向可控硅开关(相位切割):使用现有市电线路的传统方法。常见于住宅改造,但不如 0-10V 平滑。

脉冲宽度调制 (PWM): 一种通过快速开关 LED 来实现调光的方法。高频 PWM 对于避免相机出现“闪烁”现象至关重要。

 

21. 使用寿命:L70B50

LED灯不像普通灯泡那样会“烧坏”,而是亮度逐渐衰减。我们用 L70来衡量这一点。

 

L70:光输出降至 初始亮度70%之前的预计时间(以小时为单位)  。这被认为是“使用寿命的终点”。

 

B50:代表统计置信度。“L70B50 = 50,000 小时”表示在 50,000 小时后,50%的测试单元亮度将降至 70% 以下。 

 

专业提示:高规格工业照明灯具通常会标明 L80 或 L90,表示其具有超长的使用寿命。

 

22. 防护等级(IP 和 IK)

IP防护等级(防护等级):两个数字(例如,IP65)。

 

Ø 第一个数字(实心):6 = 防尘。

Ø 第二位数字(液体):5 = 可防止水柱喷射。(注:临时浸入水中需要 IP67 防护等级)。

 

了解更多:如果您想了解更多详情,请阅读我们关于 IP 评级的完整指南

 

IK 等级(冲击防护):衡量机械韧性。

 

Ø  IK08:可承受 1.7 公斤锤子的冲击。

Ø  IK10:防破坏(可承受5公斤锤击)。是公园和体育场馆的必备设施。

 

了解更多:想了解更多关于IK评级的信息吗? 这里有我们关于IK评级的完整指南

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