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家裝燈具選購全攻略(一)基本光學知識與常用家居光源特點

 皖林 2013-02-26

本期導(dǎo)讀:(點擊小標題可快速定位文章內(nèi)容)
二,、常用家居光源類型及其特點與功用

寫下這篇關(guān)于家居燈具選購攻略的小文有兩個原因,首先是一直以來收到網(wǎng)友關(guān)于家居燈光布置問題的咨詢,,一次次頭痛醫(yī)頭,、腳痛醫(yī)腳地答到手軟,這次就姑且系統(tǒng)地寫一寫,,下次直接引他們來這里看,,以便擺脫重復(fù)勞動。第二個原因是,,近日為朋友家的小孩挑選學習燈,,在淘寶上逛了一圈,看到了太多名為護眼實為害眼的東西,,不免想到會有多少孩子成為缺乏秩序的市場的犧牲品,!

所謂授人以魚不如授人以漁,在本文中不會徑直告訴您去選哪個牌子或不選哪個牌子的燈具,,也無法給出一個萬能的布光方案,,但是通過學習,,相信很多朋友能夠?qū)W會自主地去選擇適合自己的商品,因地制宜地運用“光”這個道具來科學,、藝術(shù)地扮美家居,。

一、家居用光相關(guān)基本光學知識

在文章開始之前,,先將本文中將會經(jīng)常出現(xiàn)的概念進行一下簡單的講解,,這些概念對于學習科學、系統(tǒng)地用光是必須的,。同時,,熟悉了這些概念,,有助于更好地理解本文,,所謂“磨刀不費砍柴功”,。請放心,,這些都是經(jīng)過縮減提煉、很容易理解的概念,。

1,、光源(light source)

本文中所指的光源就是指白熾燈泡、鹵素燈泡,、節(jié)能燈管,、LED燈珠這些單純提供光的東西。形象地記憶一下,,記住一個發(fā)亮的燈泡就記住這個概念了,。

2、燈具(lamps)

是指能透光,、分配和改變光源光分布的器具,,包括除光源外所有用于固定和保護光源所需的全部零、部件,,以及與電源連接所必需的線路附件,。例如各種樣式的吊燈、座燈,、臺燈,。他們是對光源發(fā)出的光進行限制、修飾和引導(dǎo)的工具,。形象地記憶一下,,記住一個沒配燈泡的燈碗就記住這個概念了。

3,、照明(illumination)

在本文中所稱的照明,,大多數(shù)是指家居燈具布置最后形成的視覺效果,。“光源”配合“燈具”使用,,形成的效果便是照明,。記住一個燈碗罩住一個燈泡灑下了一片光就記住這個概念了。

4,、照度(illuminance)

本文中的照度簡單地理解成光的強弱和明暗即可,。例如:60W的燈泡比30W的燈泡照度高(就是更亮),作為閱讀桌燈的光源40W的白熾燈泡就能提供足夠的照度(就是夠亮),,能理解這個就足夠了,。同樣功率的白熾燈、鹵鎢燈,、高質(zhì)量熒光燈,、LED燈的亮度比大約為1 : 1.5 : 3 :10的比例,換句話說一只60W的白熾燈光源的光亮,,和一只40W的鹵鎢燈,、一只20W的高質(zhì)量熒光燈、一只6W的LED光源的亮度是相似的,,請你記下這個大概的比值,,在下面講到光源設(shè)置的時候,將以白熾燈的照度為基準,。如果選用其他光源,,用這個比例換算一下即可。

5,、色溫(colour temperature)

和理解照度一樣,,在本文以簡單的比較理解方法即可。色溫低的光偏紅,、偏黃,,色溫高的光顏色偏白,為了便于理解,,你可以試著觀察一下白熾燈泡的燈絲冷卻的那一瞬,。當白熾燈點亮一陣之后達到了最高的溫度,將這時候的光作為基準,。當你關(guān)掉這盞燈,,燈絲會迅速地降溫,你會看到燈絲經(jīng)過了從白亮轉(zhuǎn)黃再轉(zhuǎn)紅直至暗黑的過程,。非常形象地體現(xiàn)了“色溫”——溫度高時白亮,,溫度低時紅黃。怎么樣,,很好理解吧,。請參考下面這張色溫圖,,并記得色溫的參數(shù)K。這個參數(shù)你在選購光源時是很重要的參考,。

從視覺感受上講,,3000K以下的光明顯發(fā)黃,使人聯(lián)想起篝火,、壁爐,,給人以溫暖閑適的感覺。5000K左右的光接近白色,,給人鮮明清爽的感覺,,同時由于5000k接近于正午的太陽光,有提神的作用,,會使人精神赳赳,。超過5500K的光開始發(fā)藍,這種光正常人是不會用的,。

6,、顯色性(color rendering)

顯色性就是指不同光譜的光源照射在同一顏色的物體上時,所呈現(xiàn)不同顏色的特性,,也就是顏色的逼真程度,。光源的顯色指數(shù)愈高,,其顯色性能愈好,,我們所看到的顏色也就較接近自然原色,顯色性低的光源對顏色的再現(xiàn)較差,,我們所看到的顏色偏差也較大,。顏色逼真的標準,是以接近于陽光下的顏色為基準的,。簡而言之,,就是一種光照在物體上物體的顏色和陽光下的顏色相比逼真不逼真。在我們生活中說,,出門一看這個色正,,出門一看這個色偏了,指的就是這個,。

圖:左側(cè)顯色度相對較好,,右側(cè)的顯色度相對較差。

7,、眩光(glare)

所謂眩光是指視野中由于不適宜的亮度分布,,或在空間或時間上存在極端的亮度對比,以致引起視覺不舒適和降低物體可見度的視覺情況,。簡單一點來說,,就是使你在日常生活中感到晃眼,、刺眼的光。讓人直視的光源和光滑平整平面的反射光是眩光的主要來源,。由于眩光容易給人們帶來不舒適的感覺,,因而在設(shè)計過程中可采用改變光線投射方向、提供磨砂材質(zhì)燈罩等手段進行規(guī)避,。

圖:左側(cè)光滑銅版紙產(chǎn)生的眩光,,右側(cè)粗糙的普通紙無眩光。

上面所說的概念您理解了嗎,?讓我們再用記憶竅門來溫習一遍:照明是“效果”,,光源是“燈泡”,燈具是“燈罩”,,照度是“明暗”,,色溫是“白黃”,顯色性是“正,、偏”眩光是“晃眼”,。

二、常用家居光源類型及其特點與功用
白熾燈(incandescent lamp)

白熾燈又稱鎢絲燈,、燈泡,,是將燈絲通電加熱到白熾狀態(tài),利用熱輻射發(fā)出可見光的電光源,。由電流通過燈絲加熱至白熾狀態(tài)產(chǎn)生光的一種光源,。白熾燈僅由細細的燈絲部位發(fā)熱發(fā)光,明亮刺眼很容易造成眩光,。一些燈泡會對外罩的玻璃泡進行柔白處理,,使光源的光線得到柔化,但是這樣也降低了光源的發(fā)光效率,。

燈絲在蒸發(fā)過程中損耗,,加上燈泡玻殼發(fā)黑,使得燈泡的亮度逐漸衰弱,,不能提供長期,、穩(wěn)定的照明,這種光源因其過于簡單的制造工藝使得很多技術(shù)水平極低的廠家也可以開工制造,,使得市場上的這種光源質(zhì)量良莠不齊,。

白熾燈的優(yōu)點是制造方便,成本低,,啟動快,,線路簡單,對于電壓穩(wěn)定的要求比較低,,并不是全無可取之處,,因此現(xiàn)仍在大量生產(chǎn)和普遍使用,。即便如此,出于能耗方面的考慮,,世界各國都在逐步淘汰普通白熾燈,。以下是我國既定的淘汰時間表。

對于消費者而言,,普通白熾燈雖然價格低廉,,但是算起長賬來,由于能耗大,、壽命低,,消耗的電費和更換的費用卻反而更大,經(jīng)濟性上的劣勢十分明顯,。在此,,我的建議是除了電壓特別不穩(wěn)定的地區(qū)和為了一些特別的用途之外,請不要繼續(xù)將普通白熾燈作為主要照明光源來使用,。

TIPS:對于部分需要搭配燭形光源的水晶燈具而言,,燭形普通白熾燈泡是最能在發(fā)揮燈具閃耀感的同時最大限度地保持燈具復(fù)古風格的光源搭配。

鹵鎢燈(halogen lamp)

鹵鎢燈也稱鹵素燈,,因其體積小,,日常也被稱作燈珠,其工作原理與普通白熾燈相同,,也是將燈絲通電加熱到白熾狀態(tài),,利用熱輻射發(fā)出可見光的電光源,我們可以說鹵鎢燈是普通白熾燈的改良版,。

與白熾燈的最大差別在于一點,,就是鹵素燈的玻璃外殼中充有一些鹵族元素氣體(通常是碘或溴)。由于其工作原理,、燈絲的使用壽命不僅大大延長(幾乎是白熾燈的4倍),同時由于燈絲可以工作在更高溫度下,,從而得到了更高的亮度,、更高的色溫和更高的發(fā)光效率,與普通白熾燈相比,,這一點有些類似于普通鍋和高壓鍋的差別,。和白熾燈一樣,鹵鎢燈也僅由細細的燈絲部位發(fā)熱發(fā)光,,且溫度更高,,更加明亮刺眼。同時由于對散熱的苛刻要求,,玻殼必須保持通透,,不會進行柔白處理,。

從照明質(zhì)量上來講,鹵鎢燈是非常優(yōu)秀的,。如前文所述,,鹵鎢燈是衡量顯色指數(shù)的基準光源。鹵鎢燈標準色溫,,市場上常見的鹵鎢燈色溫大都在2900K左右,,這種色溫帶給人溫暖、恬適的感覺,,鹵鎢燈能夠在此色溫下同時提供優(yōu)異的顯色性,,這個特點決定了其在餐飲、展示等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,。鹵鎢燈光源本身提供的是銳利的“硬光”,,且體積很小,可以置于很小的燈碗中利用其“硬光”特點制造區(qū)域集中,、邊界清晰的重點照明,,在我國這種光源便是射燈最常用光源。此外也可以利用燈碗,、燈罩將其柔化應(yīng)用于一般環(huán)境照明,,配合上設(shè)計合理的燈具還是不錯的工作光源。就筆者自身感官體驗而言,,鹵鎢燈照射下的物品色彩明顯比陽光下更悅目,,從效果上講,鹵鎢燈是筆者最偏愛的光源,。

鹵鎢燈作為白熾燈的改良產(chǎn)品,,發(fā)光原理沒有改變,能耗依然很高,。與白熾燈相比,,家用鹵鎢燈需要配合變壓器使用,稍有不便,。危險的高熱是鹵鎢燈較為致命的缺陷,,尤其是將其作為閱讀光使用時,如果使用者距離燈泡稍近,,便能體會到明顯的炙烤感,。以鹵鎢燈作為光源的燈具為了經(jīng)受高熱絕大多數(shù)是金屬燈碗,金屬的導(dǎo)熱性強,,不經(jīng)意間的觸碰也有可能導(dǎo)致灼傷,。

TIPS:鹵鎢燈有高熱、明亮刺眼的特點,在挑選鹵鎢燈具時要特別注意其是否具有合理的散熱設(shè)計以及能否有效的避免視線直觸光源,。在家居裝修時要注意鹵鎢燈的高熱對易燃,、易受高溫影響物品的威脅。

熒光燈(FL abbr. fluorescent light)

即通常意義上的節(jié)能燈(energy-saving light),。和傳統(tǒng)意義上的白熾燈(incandescent lamp)相比,,具有更長的額定使用壽命以及耗費更少的能量。

熒光燈管裝有兩個燈絲,,燈絲上涂有電子發(fā)射材料,,俗稱電子粉。管內(nèi)充有氬氣和少量的汞,。通電后,,在交流電壓作用下,燈絲交替地作為陰極和陽極,,在電場作用下,,汞原子不斷輻射出紫外線,熒光粉吸收紫外線的輻射能后便發(fā)出可見光,。由于熒光管內(nèi)部的氣體原子都在均勻地發(fā)光,,因此熒光燈散發(fā)的光線是自然柔和的,即使直視裸露的熒光燈光源也不會感到特別刺眼,。

圖:節(jié)能燈

一只熒光燈光源的質(zhì)量取決于兩方面因素,,一方面是燈管的質(zhì)量,另一方面是鎮(zhèn)流器的質(zhì)量,。目前高質(zhì)量的熒光燈燈管采用的是三基色電子粉,,發(fā)光效率和顯色度都很高。而市場上傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器也被電子鎮(zhèn)流器替代,,電子式鎮(zhèn)流器具多項優(yōu)點,,例如立即起動、不閃爍,、發(fā)熱量少等,,比傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器減少耗電20%—30%。

需要注意的是,,三基色電子粉和電子鎮(zhèn)流器技術(shù)雖然已經(jīng)得到普及,,但是并不是所有的廠家都掌握了高質(zhì)量的三基色電子粉的配方和噴涂工藝以及高質(zhì)量電子鎮(zhèn)流器的生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制體系,因此市場上的熒光燈產(chǎn)品亦存在良莠不齊的情況,。雖然市場上有很多價格比名牌廠家低一倍以上的同類產(chǎn)品,但是劣質(zhì)的熒光燈不能將這種光源的節(jié)能特點充分發(fā)揮,,也難以提供理想的照明效果,,請消費者衡量性價比謹慎選擇。

目前熒光燈類光源產(chǎn)品技術(shù)成熟、產(chǎn)品豐富,,除了我們熟悉的直管燈管,、環(huán)形燈管、U型燈管外,,也出現(xiàn)了很多設(shè)計更緊湊,、鎮(zhèn)流器和燈管集成在一起,可以直接適配螺旋燈口的熒光燈光源,,在體積上和使用方法上和白熾燈沒什么區(qū)別,,適應(yīng)性變得越來越廣。由于熒光燈光線柔和安全,,顯色度尚可,,性價比和效能比都較高。如果居室內(nèi)只允許選擇一種光源的話,,筆者肯定會選擇節(jié)能燈,。

TIPS:選購熒光燈光源時請選擇真正“三基色”的熒光燈產(chǎn)品而非聽信賣家對效果的宣傳;國際名牌或至少是知名品牌的產(chǎn)品雖然價格不菲,,但卻物有所值,。

LED燈

LED(Light Emitting Diode),發(fā)光二極管,,是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件,。它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光,在高效節(jié)能和使用壽命上的優(yōu)點都十分突出,。從理論上來說,,白光LED的能耗僅為白熾燈的1/10左右,節(jié)能燈的1/4左右,。由于其是靠芯片發(fā)光,,無燈絲也無玻璃泡,因此生活中能夠出現(xiàn)的一般碰撞很難將其損壞,,其理論使用壽命可達五萬小時(普通白熾燈使用壽命僅有一千小時,,普通節(jié)能燈使用壽命也只有八千小時),對普通家庭照明來講,,基本上一只燈能夠正常工作到你用到不想用為止,。

雖然LED具有上述顯著的優(yōu)點,但是即使不考慮其昂貴的價格,,LED也有致命的缺點,。首先,白熾燈,、鹵鎢燈的燈絲向各個方向發(fā)光,,熒光燈的整個燈管都在向各個方向發(fā)光。這些光源只要通過簡單的燈碗或燈罩,便可對光線進行歸集,,提供均勻柔和照明,。而LED僅靠單面芯片發(fā)光,面積僅幾平方毫米的芯片向單側(cè)發(fā)出光明亮刺眼的光線,,必須采用光學透鏡對光線進行發(fā)散(發(fā)散后的光線仍光亮刺眼)然后用燈具進行反射才能加以日常利用,,這個過程會削弱光線,大大降低了LED光源低能耗的意義,。

另一方面,,LED光源還處于探索階段,三基色LED技術(shù)目前仍處于研發(fā)瓶頸,,導(dǎo)致市場上的LED光源顯色度遠遠不及白熾燈,、鹵鎢燈、三基色熒光燈,,筆者認為目前LED光源不適合對光源品質(zhì)要求較高的消費者,,亦不適合作為工作、閱讀用光源,。目前國內(nèi)市場上冒出的大量LED光源和燈具有太多是缺乏責任心的產(chǎn)品,,相信時間會證明這一點。

TIPS:目前的LED光源雖然節(jié)能,、壽命長,,但是從照明效果上看還稱不上理想的光源,請謹慎使用,。

其它光源

在歷史上金鹵燈,、無極燈等光源具有顯色性高、能耗低都曾有望成為家居常用光源,,但是這些燈具因研發(fā)制造遭遇瓶頸成本居高不下,,失去了家居用燈注重的性價比優(yōu)勢。同時在節(jié)能方面有同樣出色表現(xiàn)的節(jié)能熒光燈的普及和LED的量產(chǎn)也對這些光源的市場空間進行了阻擊,。由于金鹵燈,、無極燈等燈具一次性投資較大,在一些住宅面積大,、層高較高,、保有庭院的歐、美等國家使用較多,。而在國內(nèi),,金鹵燈、無極燈至今仍停留在影視拍攝照明,、工業(yè)照明等特殊用途,。

由于家居用光源不得不考慮可獲得性,,因此下文主要針對我國市場上主流的白熾燈,、鹵鎢燈,、熒光燈、LED進行展開,,一些少見而難以輕易購得的光源便不再涉及,。

 

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