灯光照明讲座光学知识及应用PPT.ppt

光学知识及应用 光波波动性粒子性 光谱红橙黄绿青蓝紫 波长780 620620 585585 555555 510510 480480 450450 380 波长频率 可见光线 380 450450 480480 510510 555555 585585 620620 780 紫蓝青绿黄橙红 红外线 紫外线 x射线 r射线 无线电波 微米 毫微米 m m nm 埃 1 10 4 cm 10 6 10 3 m m 10 10 4 3 nm m 光的反射和反射定律 光的传播在两媒质的分界面上要改变传播方向 其中有一部分返回到原来的媒质里继续传播 这种现象叫做光的反射 入射线 反射线 入射点 法线 入射角 反射角 入射线 反射线 入射点 法线 入射角 反射角 反射光线 入射光线和法线在同一平面内 反射光线和入射光线分别在法线的两侧 反射角等于入射角 光的反射定律 照明 光的反射现象 形态 颜色 质感 镜面粗糙面光滑面 多姿 多彩 定向反射漫反射混合反射 典型的反射系数 反射系数是反射光对入射光的比率 照射100英尺 烛光 白粉笔96 灰白色80 浅灰色70 白人脸36 中等灰18 棕色人脸16 绿叶14 黑人脸10 黑色丝绒2 三种反射镜 o 圆球面 o 抛物面 o o 椭圆面 光线的反射现象 在电视照明的艺术创作中 我们要充分利用光线反射有利原则 避开反射光对镜头的影响 1改变光线照射的角度 2改变被摄物体 表面 的角度 3改变摄像机的拍摄角度 适当 4调节灯具遮光板 摄像机的遮光罩 凹镜及其应用 反射面是球面一部分的镜叫做球面镜 用球的内表面作反射面的叫做凹镜 用球的外表面作反射面的叫做凸镜 电视照明灯具中的反光镜 一般都是凹镜 凹镜的焦点与焦距 f a c 汇聚点f 焦点实焦点 中心点a 镜的顶点 球心c 镜的曲率中心 球心c和顶点a的直线 主光轴 焦点到顶点的距离叫做焦距f f r 2 球半径为r 常用凹镜的反射原理 聚光灯 凹面反射镜和聚光镜组成 光源在螺纹透镜的焦点上 投射光束是平行光束 常用凹镜的反射原理 光源在螺纹透镜的焦点之内 得到的是分散光束 常用凹镜的反射原理 光源在螺纹透镜的焦点之外 得到的是汇聚光束 聚光灯的凹镜使光输出效率提高了1 3的光通量 聚光灯的螺纹透镜使光照度均匀 投射光区没有交叉的干扰光 回光灯 反射式灯具 光源在凹镜的光轴上 可前后移动 以达到投射光斑放大或缩小的目的 光源在凹镜的曲率中心上时 其反射光束是分散的 f c a 光轴 光源在凹镜的焦点上时 其反射光束是平行的 回光灯调焦范围是c与f之间的距离 光斑大小取决于cf光轴上的光源与凹镜定点a的距离 光的折射和折射定律 当光线从一种透明媒质斜射进入另一种透明媒质时 由于光在两种媒质内传播速度的不同 它的传播方向总要发生偏斜 这种现象叫做光的折射 入射线 法线 折射线 出射线 入射角 折射角 入射线 法线 折射线 出射线 入射角 折射角 1折射线跟入射线和法线在同一平面内 2折射线和入射线分别位于法线的两侧 3入射角正弦与折射角正弦的比 对一定的两种媒质来说 是一个常数 sin入 sin折 常数 当光线进入棱镜时 光线就会向棱镜较厚的基部折射 并向棱角方向偏离 当光线透过凹凸透镜时 其折射原理与棱镜的折射原理一样 发散透镜 汇聚透镜 光源与平凸透镜距离不同时的折射现象 平行 发散 光的吸收 光的吸收 就是光线通过或者摄达某些物体时 光线被减弱 消失或某些色谱消失的现象 值得注意的是当彩色光线照射在有色表面上时 所产生的效果是由他们的合成光谱曲线而来的 当光线遇到透明有色材料时 将投射出有色材料本身颜色的光 透镜的效能与像差 不对称双凸 凸透镜 双凸 平凸 凹凸 透镜的效能与像差 不对称双凹 凹透镜 双凹 平凹 凸凹 凸透镜的成像 f f s f f s 1 同主轴平行的光线 折射后通过焦点 2 通过焦点的光线 折射后于主轴平行 3 通过光心的光线经过透镜后传播方向不变 f f 2f 2f f f 2f 2f 1 1 u 1 透镜成像 物距 像距与焦距的关系 放大或缩小 都是物 像与透镜距离之间的关系 影像放大率 影像的尺寸 物体的尺寸 像距 物距 f v 透镜的像差 由于透镜造成的形象的歪曲现象 像差 色像差 单色像差 1 球面像差 2 彗形像差 3 像散 4 像场弯曲 5 畸变 6 色差 光度单位 光通量 光源在单位时间 1sec 内通过某一面积的光的量 r 1m 1m 1m 点光源 光通量的单位 流明lm符号f 1流明 指1坎德拉的点光源处在1个圆球的中心 圆球半径1米 这个光源 1s 发出的光在通过球面1平方米弧形面积或单位立体角时的光能总量 发光强度 指光源在单位面积内光通量的多少 单位是坎德拉 cd 符号i 烛光 坎德拉 发光强度与光通量之间的关系 f i 为立体角 照度 物体表面的光照度 物体单位面积上所得到的光通量 1勒克司 lux 1流明 平方米 理解 1坎德拉 1勒克司 照度定律 光源 1m 2m 3m e f s 4 i 4 r 2 i r 2 勒克司 照度的计算 1 光源发光强度的参数 照度大小与光源发光强度成正比 在距离不变时 光源越强照度越大 2 光源与被照射物体之间的距离 在点光源下 物体表面照度的大小与光源距离的平方成反比 3 物体表面照度大小与光线投射方向有关 越垂直越大 照度 垂直照度 cos 照度 发光强度 距离 2 1勒克司 1流明 1平方米 1英尺烛光 1流明 1平方英尺 1英尺烛光 10 76勒克司 1勒克司 0 0929英尺烛光 亮度 光源单位面积上的发光强度 使用发光强度单位 坎德拉 尼特 nt 1尼特 1坎德拉 平方米 熙提1熙提 1坎德拉 平方厘米 使用光通量单位 流明 亚熙提1亚熙提 1流明 平方米 朗伯1朗伯 1流明 平方厘米 一次光源二次光源 物体亮度b 光源照度e 物体的反射率p 发光效率 光源所发出的光通量与光源所消耗的电功率的比值 流明 瓦 lm w 亮度b表示物体表面受光后反射出的明亮度 照度e表示物体单位面积所得的光通量 每消耗1瓦功率所发射出的流明数 光的偏振与用途 光波是一种横波 光波的振动方向与波形传播方向相互垂直 声波为纵波 光波按照电场振动的方向可分为三种 1自然光 3部分偏振光 2完全偏振光 偏振光的产生 用偏振器获得偏振光 光源 光波波动全部阻挡 最暗 偏振镜 偏光镜 反射光的偏振 i i 入射 反射 折射 反射光为完全偏振光 i 90 sin con n sini sin sin con tan tan n 角称为该反射物质的偏振角 当自然光以入射角 tan n投射到平面玻璃上时 其反射光为完全偏振光 这一关系被称为布儒斯特定律 天空