【導讀】其實(shí)從事過(guò)光學(xué)工程師崗位的人很多都明白，對于道路LED照明的應用設計時(shí)，大多只是滿(mǎn)足了規定中照度、亮度和眩光等方面的技術(shù)參數，而對什么樣的配光更適合道路照明了解不夠?；诖?，本文將針對真心難以理解：照度、亮度的從業(yè)者，將為其分析從照明設計反觀(guān)配光設計，讓您能設計出效果更好道路LED照明。
道路照明怎么體現配光的設計，或者說(shuō)想要得到更佳的照明效果，需要什么樣配光呢?照明設計與配光設計從來(lái)就是相輔相成，互相指引。進(jìn)入正題之前，先來(lái)了解下面各參數的含義。
照明設計：分為功能性(數量化)設計和藝術(shù)性(質(zhì)量化)設計，功能性照明設計是根據場(chǎng)所的功能和活動(dòng)要求確定照明等級和照明標準(照度、亮度、眩光限制級別、色溫和顯色性)來(lái)進(jìn)行數據化處理計算；在此基礎上照明設計還需要質(zhì)量化設計，它可以成為氣氛的催化劑，能加強裝潢的層次感，可以根據人眼對照明的反應函數來(lái)設計最適于人眼的光環(huán)境。
眩光：是指在視野內有光亮度范圍不適宜，在空間或時(shí)間上存在著(zhù)極端的光亮度對比，以至引起不舒服或降低可見(jiàn)度的視覺(jué)現象。用通俗的話(huà)說(shuō)，就是刺眼。眩光會(huì )使人產(chǎn)生不舒適感，嚴重的還會(huì )損害視覺(jué)，道路上如果汽車(chē)駕駛員受到眩光，則容易造成車(chē)禍。眩光是由燈或燈具過(guò)高的亮度直接進(jìn)入視野造成的，眩光效應的嚴重程度取決于光源的亮度和大小、光源在視野內的位置、觀(guān)察者的視線(xiàn)方向、照度水平和房間表面的反射比等諸多因素，其中光源的亮度是最主要的。
照度：如果一個(gè)被光線(xiàn)照射的表面上，照射在單位面積上的光通量為該表面的照度。
亮度：眼從一個(gè)方向觀(guān)察光源，在這個(gè)方向上的光強與人眼所“見(jiàn)到”的光源面積之比，定義為該光源單位的亮度。
也就是說(shuō)，道路照明的亮度評價(jià)是基于行車(chē)動(dòng)態(tài)的視點(diǎn)，而照度是基于靜態(tài)的一個(gè)數值。
如果很多業(yè)者是照度、亮度，傻傻分不清楚，如果真心難以理解的話(huà)，就記住一點(diǎn)：照度是個(gè)客觀(guān)量，而亮度是主觀(guān)的，與人眼位置有關(guān)，這個(gè)主觀(guān)量才是我們直接感知照明效果的關(guān)鍵因素。
1.如何評價(jià)道路照明設計是否合格?
我國現階段的道路評價(jià)采用照度和亮度作為評價(jià)依據(參考《城市道路照明設計標準CJJ 45-2006》第3.2條例)，但實(shí)際測量時(shí)，由于照度的操作比較方便，大多采用照度計實(shí)測照度作為路燈工程的最終評價(jià)依據。在計算亮度時(shí)，也僅僅通過(guò)簡(jiǎn)單的系數(照度(E)/亮度(L)=13-20)來(lái)進(jìn)行轉換。
2.可是這樣做真的合理嗎?
來(lái)看看兩種不同配光A、B的模擬數據：
A配光：按CIE的視點(diǎn)，在同一模擬條件下，典型單燈(A配光)路面照度和亮度分布如圖1：
圖1 A配光單燈照度、亮度分布圖
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擴大到正常路面，則照度和亮度分布圖如圖2所示，注：模擬條件為路寬W=24m,燈桿間距S=12m，計算高度H=12m，燈具仰角T=0°，燈具光通Flux=14000lm。
圖2 A配光多燈照度、亮度分布圖
表1 A配光照明計算結果
圖2的結果看起來(lái)，照度與亮度分布的趨勢差不多，模擬得到的結果是：平均照度E=21lx，視點(diǎn)亮度=1.45cd/m2。(表1)均勻度差別也很小，此時(shí)可以用系數法來(lái)評判，既實(shí)測時(shí)我們只需要測出路面的照度數，就可以根據系數法得出其亮度(這里的系數E/L=21/1.45=14.5)
B配光：但假如我們換一種配光(B配光)，同樣按CIE的視點(diǎn)，在同一模擬條件下，典型單燈路面照度和亮度分布如圖3。
圖3 A配光單燈照度、亮度分布圖
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擴大到正常路面，注：為方便比較，燈具光通相同，模擬條件為同一個(gè)。則照度和亮度分布圖如圖4所示。
圖4 B配光多燈照度、亮度分布圖
很顯然，差別很大，變化趨勢也不同，模擬結果為：平均照度E=26lx，視點(diǎn)亮度=1.10cd/m2。(表2)均勻度差別為25%， 差別很大，此時(shí)不可以采用系數法來(lái)評判，否則這里的系數E/L=26/1.1=24)已超出文章一開(kāi)始說(shuō)的正常范圍“13-20”了，此時(shí)系數法失效。
表2 B配光照明計算結果
結論是：對于比較均衡照度和亮度的A配光，可以按系數法來(lái)評判，但對于不那么均衡照度和亮度的B配光來(lái)說(shuō)，系數法則失效。
由于目前標準的缺失或者不統一，導致國內很多標案僅僅靠不斷刷新的Lm/W來(lái)取勝，這實(shí)在令人頭痛又有苦難言……對于了解這一實(shí)際情況的照明工程師來(lái)說(shuō)，有種明知不可為而為之的感覺(jué)，殊不知各項均衡的指標才是我們應該追求的目標，亮度(尤其是道路汽車(chē)駕駛員視點(diǎn)的亮度)尤為重要。
如果用一句話(huà)概括本文，好吧，三句(實(shí)在很重要，忍不住多啰嗦兩句，哈哈)：
(1)在設計LED燈具配光時(shí)，注重亮度，適當兼顧照度，這樣才能讓道路照明設計效果更好，更符合道路安全舒適的條件;
(2)如果只能選一樣作為道路照明評價(jià)指標，那就選亮度;
(3)對于那些不均衡照度、亮度的配光，不能僅僅靠照度計的數據和系數法來(lái)判定其照明情況。
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