于0。这时，表面A1的法线与入射光线成α角，而表面A2的法线与光线重合，这样表面A1和表面A2间的夹角为α，A1＝A2/ cosα，而A1 和A2所接受的光通量相同，它们在点光源处形成的立体角相同，则可改写为：E＝Icosα/r2，这就是表述点光源在任何表面上形成的照度普遍公式。

四、亮度：一单元表面在某一方向上的光强密度。它等于该方向上的发光强度与此面元在这个方向上的投影面积之商，以符号L表示。 Lθ =dIθ/dAcosθ cd/m2

1、光亮度常常是各方向不同，所以在谈到一点或一个有限表面的光亮度时需要指明方向。

2、l尼特（nt）＝lcd/m2；l阿熙提（asb)＝1/? cd/m2； 1熙提（sb）＝104 cd/m2；l朗伯（ L）＝104/ ? cd/m2； l英尺朗伯（fL）＝3．426 cd/m2 3、亮度与照度关系：E＝Lα?cosθ

第三节 材料的光学性质

1、光在传播过程中遇到新的介质时，会发生反射、透射与吸收现象。一部分光通量被介质表面反射?ρ，一部分透过介质?τ。余下的一部分则被介质吸收?α，根据能量守恒定律，入射光通量（?i）应等于上述三部分光通量之和： ?i＝?ρ＋?τ＋?α 2、将反射光通量与入射光通量之商，定义为反射比（反射系数），以?表示： ?＝ ?? / ?i ；透射光通量与入射光通量之商，定义为透

射比（透射系数），以τ表示：τ＝ ?τ / ?i；被吸收的光通量与

入射光通量之商，定义为吸收比（吸收系数），以?表示：?＝??/ ?i ?＋τ＋?＝1

3、反射：辐射由一个表面返回，组成辐射的单色分量的频率没有变化。

4、规则反射也叫镜面反射，其特征是光线经过反射之后仍按一定的方向传播，立体角没有变化。规则反射的规律为：入射光线与反射光线以及反射表面的法线同处于一个平面内；入射光与反射光分居法线两侧，入射角等于反射角。

5、定向扩散反射：扩散反射保留了规则反射的某些特性，即在产生规则反射的方向上，反射光最强，但是反射光束被“扩散”到较宽的范围。

6、漫反射：特点是反射光的分布与入射光方向无关，在宏观上没有规则反射，反射光不规则地分布在所有方向上。若反射光的光强分布与入射光的方向无关，而且正好是切于入射光线与反射表面交点的一个圆球，这种漫反射称为均匀漫反射。其反射光的最大发光强度在垂直于表面的法线方向，其余方向的光强同最大光强有以下关系： Iθ＝Io·cosθ cd（Iθ---反射光与表面法线夹角为?方向的光强， cd； Io---反射光在反射表面法线方向的最大光强，cd） 7、混合反射：多数的材料表面兼有规则反射和漫反射的特性。 8、透射：光线通过介质，组成光线的单色分量频率不变。 9、材料透射光的分布型式也可分为规则透射、定向扩散透射、漫透

射和混合透射四种。透明材料属于规则透射，在入射光的背侧，光源与物象清晰可见。磨砂玻璃为典型的定向扩散透射，在背光的一侧仅能看见光源模糊的影象。乳白玻璃具有均匀漫透射的特性，整个透光面亮度均匀，完全看不见背侧的光源和物象，在透明玻璃上均匀地喷一层薄的白漆，其透光性能则近于混合透射。

10、折射：光在透明介质中传播，当从密度小的介质进入密度大的介质时，光速减慢；反之，光速加快。由于光速的变化而造成光线方向的改变，这就是折射。规律：入射线、折射线与分界面的法线同处于一个平面内，且分居于法线的两侧；入射角正弦和折射角正弦的比值，对确定的两种介质来说，是一个常数。

11、色散：当一束白光通过折射棱镜时，由于组成白光的单色光频率不同，则因折射而分离成各种颜色。

第四节 视度及其影响因素

视度：观看物体的清除程度。影响因素：亮度阈限；物体的相对尺寸；对比；识别时间；避免眩光。

1、零度阈限：对于在眼中长时间出现的大目标，视觉阈限亮度为10-6cd／m2。在呈现时间少于0.1秒，视角不超过1°的条件下，其视觉阈限值遵守里科定律，即亮度×面积＝常数。视觉可以忍受的亮度上限约为106cd/m2

2、物件的相对尺寸：凭借视觉器官辨认目标或细节的敏锐程度，叫视觉敏脱度，医学上也叫视力。在数量上，视觉敏锐度等于刚能分辨

的视角的倒数，即: V=1/?min 物体大小（或其中某细节的大小）对眼睛形成的张角，叫做视角。H/D

3、亮度对比：是视野中目标和背景的亮度差与背景（或目标）亮度之比，符号为C C=｜Lo- Lb｜/ Lb Lo—目标亮度，一般面积较小的为目标，cd/m2； Lb—背景亮度，面积较大的部位做背景，cd/m2。 对于均匀照明的无光泽的背景和目标（均匀漫反射材料），亮度对比可用反射比表示：C=｜ρo-ρb｜/ρb ?o——目标反射比； ?b——背景反射比。

4、识别时间：眼睛观看物体时，满足：亮度×时间＝常数 当出现环境亮度变化过大的情况时，应考虑在其间设置必要的过渡空间。在需要人眼变动注视方向的工作场所，环境亮度宜设置均匀。 5、避免眩光：在视野中由于不适宜亮度分布，或在空间或时间上存在着极端的亮度对比，以致引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件。失能眩光：降低视觉功效和可见度的眩光。不舒适眩光：只有不舒适感觉的眩光。从形成眩光的过程来分：直接眩光：由视野中的高亮度或未曾充分遮蔽的光源所产生，可避开。反射眩光：由视野中的光泽表面的反射所产生，不可避开。

6、控制直接眩光的措施：A限制光源亮度（当光源亮度超过16sb时，不管亮度对比如何，均会产生严重的眩光现象）B增加眩光源的背景亮度，减少二者之间的亮度对比。C减小形成眩光的光源视看面积.D尽可能增大眩光源的仰角(当眩光源的仰角小于27°时，眩光影响就很显著；而当眩光源的仰角大于45°时，眩光影响就大大减少了)E