【任務導入與項目分析】

如今，人們對照明效果的要求越來越高，照明技術與光學設計的需求越來越大。由于照明技術與照明設計既是理論科學，又是工程技巧，理論和技巧運用不當，將帶來很多問題，所以很有必要先介紹有關照明技術中常見的輻射度學、光度學、色度學等一些基本概念、基本量的定義和度量單位，以及有關的基本公式，作為研究照明技術與照明設計中輻射能計算的基礎。

輻射度學是一門研究電磁輻射能測量的科學。輻射度學的基本概念和定律適用于整個電磁波段的輻射測量，但對于電磁輻射的不同頻段，由于其特殊性，又往往有不同的測量手段和方法。大多對輻射度學的研究僅限于電磁輻射光學譜段內輻射能的計算與測量。光學譜段一般是指包括從波長為0.1nm左右的X射線到約0.1cm的極遠紅外的范圍，如圖1-1所示。波長小于0.1nm是γ射線，波長大于0.1cm則屬于微波和無線電波。在光學譜段內，可按照波長分為X射線、遠紫外、近紫外、可見光、近紅外、短波紅外、中波紅外、長波紅外和遠紅外。可見光譜段，即輻射能對人眼能產生目視刺激而形成光亮感和色感的譜段，一般是指波長從380～760nm。本書中照明技術僅限于電磁輻射可見光譜段內輻射能的計算與測量。

圖1-1 電磁頻譜

使人眼產生總的目視刺激的度量是光度學的研究范疇。光度學除了包括光輻射能的客觀度量外，還應考慮人眼視覺的生理和感覺印象等心理因素。

使人眼產生色感刺激的度量是色度學的研究范疇，主要研究人眼辨認物體的明亮程度、顏色類別和顏色的純潔度（明度、色調、飽和度），是一門以光學、光化學、視覺生理和視覺心理等學科為基礎的綜合性科學，也是一門以大量實驗為基礎的實驗性科學，解決對顏色的定量描述和測量問題。

20世紀初，輻射度學和光度學在許多科學研究和應用領域，如分子物理、光譜化學分析、視覺、照明等，得到了廣泛的應用。色度學最早開創于牛頓的顏色環概念。從1931年國際照明委員會（CIE）色度學系統建立以來，色度學在工業、農業、科學技術和文化事業等部門獲得廣泛的應用，指導著彩色電視、彩色攝影、彩色印刷、染料、紡織、造紙、交通信號和照明技術的發展和應用。