【任务导入与项目分析】

如今，人们对照明效果的要求越来越高，照明技术与光学设计的需求越来越大。由于照明技术与照明设计既是理论科学，又是工程技巧，理论和技巧运用不当，将带来很多问题，所以很有必要先介绍有关照明技术中常见的辐射度学、光度学、色度学等一些基本概念、基本量的定义和度量单位，以及有关的基本公式，作为研究照明技术与照明设计中辐射能计算的基础。

辐射度学是一门研究电磁辐射能测量的科学。辐射度学的基本概念和定律适用于整个电磁波段的辐射测量，但对于电磁辐射的不同频段，由于其特殊性，又往往有不同的测量手段和方法。大多对辐射度学的研究仅限于电磁辐射光学谱段内辐射能的计算与测量。光学谱段一般是指包括从波长为0.1nm左右的X射线到约0.1cm的极远红外的范围，如图1-1所示。波长小于0.1nm是γ射线，波长大于0.1cm则属于微波和无线电波。在光学谱段内，可按照波长分为X射线、远紫外、近紫外、可见光、近红外、短波红外、中波红外、长波红外和远红外。可见光谱段，即辐射能对人眼能产生目视刺激而形成光亮感和色感的谱段，一般是指波长从380～760nm。本书中照明技术仅限于电磁辐射可见光谱段内辐射能的计算与测量。

图1-1 电磁频谱

使人眼产生总的目视刺激的度量是光度学的研究范畴。光度学除了包括光辐射能的客观度量外，还应考虑人眼视觉的生理和感觉印象等心理因素。

使人眼产生色感刺激的度量是色度学的研究范畴，主要研究人眼辨认物体的明亮程度、颜色类别和颜色的纯洁度（明度、色调、饱和度），是一门以光学、光化学、视觉生理和视觉心理等学科为基础的综合性科学，也是一门以大量实验为基础的实验性科学，解决对颜色的定量描述和测量问题。

20世纪初，辐射度学和光度学在许多科学研究和应用领域，如分子物理、光谱化学分析、视觉、照明等，得到了广泛的应用。色度学最早开创于牛顿的颜色环概念。从1931年国际照明委员会（CIE）色度学系统建立以来，色度学在工业、农业、科学技术和文化事业等部门获得广泛的应用，指导着彩色电视、彩色摄影、彩色印刷、染料、纺织、造纸、交通信号和照明技术的发展和应用。