作者：马丽、刘紫维 著
出版社：化学工业出版社
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室内光环境设计师培养手册试读：
前言
我们生活在互联网+时代，获取信息非常容易，学习光环境设计的相关设计理论、科学知识、设计案例以及灯具产品等内容并不难，然而如何有效地运用各种知识和信息，将这些信息经过设计者的整合转化成自身的创造力，却不是那么容易。市场上虽然教授灯光知识的书籍非常多，但从如何培养光环境设计师的创新设计能力角度撰写的书籍几乎没有。对于那些刚进入职场的设计师，或者对于那些偏远地区想自学成长的准设计师，或者对于灯光设计公司的培训师而言，他们迫切需要一套系统的方法了解如何建立完整的光环境设计知识体系 ，以及如何提升设计创新能力。
本书的主要目标并不是讲授光的理论知识与光环境设计技巧，而是揭示如何学习光环境理论，有效提升设计效率，做出有美感有创意的设计方案。对设计师而言这是一本实用的学习指导手册，对培训师而言这是一本系统的、可实际操作的教学手册。有鉴于此写作目的，我将本书内容划分为以下4个部分：（1）光环境设计师的知识体系；（2）光环境设计师必备的5种能力；（3）掌握4种方案设计方法；（4）提升创意设计工作效率。
本书第1章包括两个部分，1.1主要讲解学习哪些光环境知识点，才能建立一个系统的专业知识体系。为了便于读者快速理解光环境知识体系的全貌，我绘制了一张光环境知识体系全景图，让大家对一名设计师必须掌握的知识点一目了然，以及看到相关知识点之间的联系。之所以这样设计，是因为通常情况下，学习者不可能一次学完所有的知识点，常常利用碎片化时间来进行自学。有了这张图，可以随时回顾自己的学习进度，头脑中始终保持一个较清晰且连贯的累积状态。1.2具体讲解光环境知识体系中的一些重要知识点以及一些知识难点。
本书第2章从设计应用和职业素养培养的角度，讲解光环境设计师还需要具备创新思考能力、洞察力、可视化沟通能力、换位思考能力、资源整合能力。本章提供的练习方法，有助于提升光环境设计师的综合设计能力，只要勤于练习，即便是初入职场的设计师，其设计方案也将会更具有市场竞争力。
接下来，进入本书的第3章。这十多年与学生们的教学相长的过程中，我总结出4种设计方法：（1）采用感性观察法记录光环境体验；（2）采用理性分析法分析光环境的主要问题；（3）从大师设计作品中学习控光技巧；（4）善用模型试验生成创意方案。
很多初学者虽然已经掌握光环境的基础知识和技能，但是提出的设计方案却不尽如人意。原因是，初学者没有体验过完整的设计工作流程，并不知道每个步骤中需要运用哪些基础知识，也不了解如何激发自己的创意思维捕捉设计灵感，从而造成他们创意思维受限、工作效率不高，当然就没有信心产出原创设计方案。所以，本书第4章分享了几种提高设计工作效率的工具。4.1是“设计流程六步走”，明确整个设计流程、工作要求和设计目标，读者可以结合案例图片和文字点评加深理解；接着，在4.2中介绍了“5种工具捕捉设计灵感”，包括手绘构想图、拼贴灵感墙、便利贴故事板、速做模型以及六顶思考帽，这5种工具易于操作并且能直观表达创意想法。理解并使用这些工具后，你就会发现自己也是一个创意爆棚的设计师。
设计师常常使用PPT、模型、设计手册等，来向众人展现自己设计理念，让众人接受自己的设计方案，可见设计表达能力是贯穿设计师职业生涯的一项重要生存技能。不论是初入职场的设计师，还是设计大咖，都要不断打磨自己的作品，让自己的方案更具美感。然而，一些光环境设计师在这个方面存在严重的认知误区，他们认为受众或方案评价者并不关心方案的美感问题，主要关注设计方案是否能解决环境的功能问题。现在，我想提醒大家：这种想法在实际生活中行不通。过去、现在和将来，审美都是一种社会稀缺资源。只有当方案在第一时间以美的状态吸引众人目光时，评价者或甲方才开始比较方案是否能解决实际问题，这是不可否认的事实。有鉴于此，在第4章的4.3中，我帮大家汇总出方案表达上普遍存在的30个误区，希望大家在对外发布设计方案的前三天，拿出这三张表格来审视自己的演讲PPT、设计手册、模型设计存在的美感问题，成为一名有能力以美的方式展现自己方案的光环境设计师。
我教授“室内光环境设计”课程已经十多年了，经过十多年的积累，教学建设已初具规模，学生评价良好。每次讲授这门课，我都充分考虑如何将理论输入、案例分析、动手试验、图纸表达、模型制作等内容有机融合在72个课时中。在本书附录中，大家可以扫码了解更多优秀学生设计方案和获奖作品。此外，本书中还会分享我的教学设计模板，供广大学习者和教师参考。
十年教学，磨此一剑。愿本书对那些热衷光环境设计的自学者有所帮助，也能为光环境设计的教师提供一些教学设计参考，还能有助于那些初入职场的光环境设计师提高设计工作效率。
本书由我和刘紫维共同完成，非常感谢刘紫维的辛勤付出。在此，我要感谢华东师范大学设计学院的研究生陈笑天，她为了构思本书的设计风格和图片编排花费了不少心力。我还要感谢这些年参与“室内光环境设计”课程建设的所有学生，正因为你们的专注和才华，本书中才能出现这么多优秀的设计作品。
因本人学识和时间所限，书中难免有疏漏和不当之处，望读者多多指正。2018年夏 马丽写于森兰寓所“知识储备是发挥想象力的基础;想象力是将已有知识转化为新想法的催化剂;态度是点燃创意引擎的火。”——Tina Seelig (蒂娜.齐莉格）1 光环境设计师的知识体系［内容简介：本章中大家可以通过一张光环境知识体系全景图，来了解如何建立光环境知识体系，并且可以对每个知识点之间的联系一目了然。关于光环境理论中的重点和难点内容解析，大家可利用“理论知识导读”页，直接阅读感兴趣的知识点，还可以扫描二维码学习更多内容。］1.1 如何建立光环境知识体系
为了让大家理解光环境知识体系的全貌，下页通过一张光环境知识体系全景图，让大家一目了然地了解到要想成为一名光环境设计师应该掌握哪些知识，以及明白所有知识点之间的关联性。这张全景图将整个知识体系在初学者眼前展开，即使大家不能连续地学完所有的知识点，也可以随时定位自己的学习进程。学生有了这张全景图，还可以利用碎片时间来进行自学，在一个较长的学习周期中，学生也能在头脑中始终保持一个较清晰且连贯的知识累积状态。
光环境设计师的核心任务是创造良好的可见度和舒适愉快的室内光环境。 围绕这个目标，我们用6个知识模块来建立一个专业的光环境设计知识体系。
首先，我们从观察自然的角度来认识光，了解光的特性。随着对光的特性理解加深，你就会发现模拟自然光的特性是一个优秀设计项目的设计原则和衡量标准。环顾四周，地球上的大部人生活在现代城市中，我们的生活既离不开自然光也离不开人工光，如果没有自然光，自然界中的植物就无法进行光合作用，生物链遭到破坏，人类也无法生存；如果没有人工光，人类社会的生产力将退回到原始社会水平，生活质量和生产水平会大大降低，夜间活动的时间也会大大缩短。 可见，光对于现代人的生活意义重大，但是面对日益恶化的自然环境和能源危机等全球性问题,我们已经认识到合理利用人工光、减少使用电光源、重视自然光和避免光污染的重要性。光环境知识体系全景图，图片来源：作者绘制。
第一个知识模块中的重点内容包括：照明设计的内涵、设计的基本依据，以及整体性原则、需求满足原则、可持续发展原则三大设计原则。这些内容将帮助我们在提出设计方案时，优先考虑如何提高自然光的利用率、如何创造节能型光源、如何在自然光与人工光之间找到平衡点等一系列对环境友好的议题。显然，从宏观层面来看，这些议题是每个设计师的职责所在。
接着，我们要掌握光环境设计所需的基础知识，也就是全景图的第二个知识模块。在古代，人工照明以照亮环境为主要目的，所以人们对灯具的数量更为关注，随着照明技术的进步和照明计算软件的产生，人们可以精确地测量和计算光线的数量，这时人们更加关注照明设计的质量而非数量。有鉴于此，对于初涉照明设计领域的设计师，应该从了解照明设计的基础知识切入，从理解视觉原理、 色温、光源、眩光等基础概念开始，逐步深入地学习照明设计的术语以及照明方式、显色性、照度、光的度量公式、配光曲线等重要概念。学习这部分知识，将为大家提出科学性和设计可行性兼备的设计方案打下坚实的基础。
光的神奇作用在于它的存在使得万物具有了生命的活力，人们从环境中获取信息大部分都是通过视觉系统，而视觉的有效性则是以光的存在为基础的，因此人类对光有着与生俱来的依赖。有光的世界是无比美妙的，光作为一种极具表现性的媒介，它可以使空间的形态、质感、色彩充满变化并且富有“表情”，对整体气氛的烘托有着最直接的影响。本章在第三个知识模块“光效设计”中，从环境行为心理学的角度，讲解光与形态、色彩、影、材料、立体感之间的关系以及动态光效。当大家掌握了这六种控制光效的方法后，提出的设计方案不仅能解决空间的照度等功能性问题，同时还能塑造出充满艺术性和感染力的光效。
人类研究建筑采光的历史和建筑设计本身一样悠久，但随着方便高效的电灯的出现,自然光的价值逐渐为人们所忽视。 因此，对于生活在环境日益恶化、能源日益紧缺的地球上的人们而言，重新认识自然光和电光源都是非常有必要的。第四个知识模块“采光设计策略”就是要引导大家重新审视采光设计的重要意义。
在充分理解采光设计原理的基础上，结合第二个知识模块已学的基础概念，大家进入第五个知识模块“人工照明设计策略”的学习过程，了解人工照明的总体设计原则、设计目标和工作流程。
照明作为电气工程设计的重要分支之一，体现出工程学科与生俱来的一些基本特性：系统化、程序化、模块化、标准化等。所以，作为一名光环境设计师，在凸显创意和审美特长之外，也要尽快提升制订并执行设计方案的能力。根据实际项目的经验，一般工作流程包括四个阶段：方案设计，制图设计，安装调光，管理维护。在大型光环境设计项目中，一些设计师由于缺乏协同设计意识，在提供设计方案时给出的解决方案并不能较好地平衡自然光和电光源之间的关系，从而造成了极大的资源浪费，希望大家在熟悉采光设计和人工照明设计的基本原则和策略之后，改变以往过度依赖人工光来设计室内光环境的做法，优先考虑采光优化方案，来平衡人工光与自然光设计，从而营造舒适又节能的室内光环境。
现代人的夜生活高度依赖人工光，善用人工光提升城市生活品质成为每个光环境设计师的必修课。每天，大家不停地在各种功能场所之间停留和交往，在办公室里工作、在教室中上课、在超市中买菜、到百货公司购物、到餐厅去约会、去音乐厅看演出......我们的心理需求和行为特征决定着这些场所的照度标准和光效需求。设计师在提出光环境设计方案时的首要目标就是满足场所使用者的需求，我们应该综合运用前面六个知识模块的理论知识、现有技术和艺术手法，创造出一个符合使用者生理和心理需求的、安全的、舒适的、美观的光环境。大家可以通过第六个知识模块“室内照明设计应用”，全面了解居住、 办公、餐饮、商业、观演、展陈等不同类型的室内空间光环境设计策略，达到充分利用自然光、合理利用人工光的设计目标。鉴于篇幅限制，请大家通过扫码来阅读照度标准、常用灯具类型和设计注意事项。
至此，本书已勾勒出一个光环境知识体系的大体轮廓，接下来读者可借助每个知识模块前的“理论知识导读”页来聚焦重点知识，攻破难点知识。1.2 如何攻破理论重点和难点
tips1:充分利用“理论知识导读”页，快速阅读知识点具体内容，关注相关内容。
tips2:扫描知识点旁的二维码，看到更多的案例图片和解说文字。
这两个tips帮我们达成“厚书可读薄，薄书亦可厚读”的目标。1.2.1 光环境设计概述（1）基本含义（难度系数：★）《辞海》中对照明一词的解释是：利用各种光源照亮工作和生活场所或个别物体的措施。照明的基本目的是创造良好的可见度和舒适愉快的环境。照明设计，亦可称之为光环境设计，是指人们利用自然的和人造的物质条件，以改善人类的生存环境、提高人类的生活和生产质量为目的，对自然光和人工光进行科学的管理和规划，创造出满足人类物质和精神需求的光环境的一项有意义的活动。
光环境设计研究工作的理论基础来自众多学科，如环境学、社会学、经济学、美学、管理学、心理学、机械学和人机工程学等，其研究方法包括定量研究和定性研究，例如对各种光源特性的研究就是通过定量研究来完成的，对于光对人的心理影响的研究则是通过定性研究完成的。（2）设计依据（难度系数：★）
在发明人工光源以前，人们特别关注自然光对室内空间的影响，如何将自然光尽可能多地引入室内成为当时建筑师的一项重要设计任务。在人工光源发明之后，由于人们可以轻而易举地得到光，建筑内部不再受制于采光问题，因此建筑的外部形态和内部结构也开始多元化，甚至出现了无窗建筑，完全依赖于人工光源。这个阶段的建筑师正沉浸在利用人工光源创造光环境的骄傲情绪之中，他们并未意识到自然光不足或人工光过量对人的心理和生理所造成的伤害。法国巴黎圣母院，来源：作者自摄。
只要你抬头看看夜空是否有星星，你就知道现在城市中光污染现象有多严重。
一百多年来，人类历经人工光的发明到人工光的泛滥使用，如今，面对日趋严重的光污染现象，我们必须重新思考光环境设计的依据，从而修正过度依赖人工光而忽视自然光的错误设计理念。
1）人的生理反应
显而易见，人体通过各种感受器官接受外界信息的刺激。视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉构成了人体的五大基本感知系统。在这五大感知系统中，视觉系统居其首位，据相关研究结果显示，人对外界信息的获取，80%以上是通过视觉系统。视觉系统受外界环境中的色彩、形态和光影等一切可视信息刺激，将信息传递到大脑，经大脑做出判断，指导人们的言行举止。
眼睛是人对光信息接收和感知的唯一途径，不同强度的光对眼睛造成的影响也不同，当光线过亮或明暗对比过强，超出了人眼的适应范围，就会造成眩晕感和恶心感，严重的会引起暂时性失明。可见，了解人对光的生理反应是制订科学的光环境设计方案的基础工作，不容忽视。
2）人的心理感受
近年来，在心理学研究和临床治疗领域出现了一种通过光治疗人类心灵疾病的方法，这种光疗法主要治疗由于时差混乱而引起的身体节奏失常疾病，如失眠、自闭症、抑郁症等。一般情况下，沐浴在直射阳光中，人的情绪会高涨，而处在黑暗的夜空下，人的心情会变得低落。但不同的亮度对情绪的影响不同，不同的人对亮度的感受也不同，因此亮好还是暗好，不能一概而论：例如当我们需要进行思考时或者当我们需要完全放松身体时，暗的环境可能更适合。利用光疗法治疗睡眠障碍。荷兰阿姆斯特丹市立博物馆（Stedelijk Museum Amsterdam）地下一层展厅入口，来源：作者自摄。Lighting Design新视角利用光疗法治疗睡眠障碍，向患者照射3000lx以上的高照度灯光1～2h，通过刺激视网膜神经，间接地刺激掌管生物钟的下丘脑，达到调整身体节律的目的。 采用光疗法的根本依据在于“人生来就具有向光性”的特点，明亮的光不仅能刺激视觉神经，还可以引导人的情绪。
3）人的尺度
文艺复兴运动以前，不论是东方的佛殿还是西方的教堂，建筑师是以佛和神的尺度为设计依据，普通的民众处在被巨大尺度所震撼的位置；文艺复兴以后，人类开始转动自己的眼睛，开始观察自己、感觉自己的身体，开始以人的尺度作为一切设计的依据。但是，工业时代的来临，却打破了这种和谐，巨大的烟囱和庞大的机器再次抛弃以人为本的设计理念，人们又一次处于被动的位置。城市的街道、建筑等空间的设计都以规模化的产品和巨大的机器为设计基准，直到现在，大多数的现代化城市仍旧保持着水泥森林的城市景观，只有极少数的小城市是以人的尺度建造广场、街道、建筑，在这样的城市中，人们才能安全和舒适地享受生活。
光环境设计作为环境设计的一个分支，如果无法以人的尺度为设计依据，人们就无法身心舒适地享受生活，只有以人的尺度作为光环境设计的基本依据，考虑不同年龄段、不同身高、不同体型、不同生活习惯的人群的特征和需求，才能创造出安全和舒适的环境。达·芬奇绘制的《维特鲁威人》。（3）设计目标（难度系数：★）
一般而言，根据照明目的的不同，照明设计可分为功能性照明设计和装饰性照明设计。
功能性照明的目的是满足不同场所、不同活动所需的基本光照条件，使用者能在具有良好可见度的室内环境中安全有效地进行生产、工作和生活。照明设计方案不得违背人的生理机能需求，对自然光和人工光的利用和控制，应达到国家的照明技术标准（由于地理位置和气候的不同，世界各国的技术标准和规范有所差别）。
装饰性照明的目的是满足人们的审美和精神需求，利用光这种媒介创造具有特殊艺术效果的环境。如果根据马斯洛的层次需求理论，功能性照明主要满足人们初级层面的物质需求，而装饰性照明则满足人们高级层面的精神需求。勒·柯布西耶的“模度”概念示意图。意大利佛罗伦萨圣母百花大教堂，文艺复兴时期的教堂内部采光主要依赖于两侧高窗，来源：作者自摄。Lighting Design新视角光环境设计方案不仅要提供优良的照度，而且要考虑人对光环境的愉悦体验。需要注意的是：并不是一定要靠增加照度和灯具数量来实现这个目标。60年前迫于全球环境恶化和能源危机，欧美等发达国家的照明设计观念有所转变：不以过度消耗能源为代价，来创造舒适的光环境。首先，研究者开始研发具有优质光效和低能耗的人工光源。1969年，美国人发明了LED光源，相较于同样光效的白炽灯，LED光源能减少80%的能耗；1978年，飞利浦发明了紧凑型荧光灯（俗称节能灯），相较于同样光效的白炽灯可以节电70%~80%，寿命比白炽灯长5~10倍，紧凑型荧光灯逐渐开始取代白炽灯；1991年，日本人和荷兰人几乎同时发明的高频无极荧光灯，具有超长寿命（40000~80000h），一经推出，便广泛应用于公共建筑、隧道、步行街、高杆路灯上。除了在光源的发展上体现了可持续化设计理念，对建筑的主动式节能研究逐渐受到广大设计师的重视，例如1996年，英国环境建筑师协会提出：建筑表面积上使用40%的玻璃窗，成为有效节约电能的重要手段。诺曼·福斯特设计的伦敦市政厅就是主动式节能设计的典范。由此可见，绿色照明设计理念是指通过采用高效、安全、性能稳定和使用寿命长的照明产品结合主动式节能设计策略，来营造可持续维护的光环境。相信未来还会出现更多低能耗高光效的光源，但是进行光环境设计时还是应该采用主动式节能策略和技术，不要过度依赖电光源来改变光环境。伦敦市政厅，诺曼·福斯特设计，来源：作者拍摄。伦敦市政厅，诺曼·福斯特设计，来源：作者拍摄。1.2.2 基础知识（1）光的传播（难度系数：★★★）
1）光的作用方式
光的总体传播规律是：当光线到达实体表面时，其中一部分光被反射，剩下的一部分被物体吸收，吸收光通常被转化成热量；当光到达可透光的物体表面时，其中一部分被反射，一部分被物体吸收，还有一部分透射过去。
①反射现象。光的反射现象可分为镜面反射和漫反射。
镜面反射是指当光到达物体表面时，光线的入射角与反射角相同，从而产生镜面反射，镜面反射容易制造出特别耀眼的光效，如果控制不好，常常产生反射眩光，反而给人们带来不愉快的视觉体验。
漫反射是指当光到达物体表面时，光线的入射角与反射角不同，其反射的光线没有方向性，效果非常柔和。漫反射效果的强弱，主要由物体表面颗粒的粗糙程度决定，例如质感粗糙的麻布和质感光滑的丝绸，产生的漫反射效果明显不同。日本大阪Times， 安藤忠雄设计作品，来源：作者自摄。荷兰阿姆斯特丹市立博物馆（Stedelijk Museum Amsterdam）展厅，来源：作者自摄。
②折射现象。当光从折射率为n1的介质进入到不同密度的介质时（例如从空气射入玻璃或穿过玻璃到空气），光线的折射角度被改变，其偏离的程度与两种介质的折射率有关。例如水晶灯的设计，就是利用光的折射现象，多个不同切面的水晶体就像多个光学实验中的三棱镜，将光线分解成七色光，形成绚丽耀眼的光效。
③透射现象。光的透射现象是指光线穿过某类介质后继续辐射的现象。当光线的一部分被介质吸收后，光线的亮度有所衰减。介质的透光率决定光线透射的数量。透明玻璃和磨砂玻璃这两种不同透光率的材质，对室内光环境的影响截然不同，后者环境亮度明显降低，但是光线更柔和。
根据介质的构成和透光率的大小，透射出的光线可分为直线透射和漫透射。直线透射现象是指光线经介质透射后，所有光线方向没有发生变化。而漫透射现象是指光线经介质透射后，光线从各个不同方向散去。
④吸收现象。当光经过介质时，一部分被反射，一部分透射，另一部分被介质吸收。通常颜色深的表面比颜色浅的表面吸收更多的光。左图中，同样形态的两把椅子处于同样光照条件下，浅色的那把比深色看起来更大，更容易吸引视线。两把椅子，来源：GUBI产品手册。
2）光在空间中的分布形式
①直接照明。光线通过灯具射出，其中90%～100%的光通量到达假定的工作面上，这种照明方式为直接照明。这种照明方式具有强烈的明暗对比，并能造成有趣生动的光影效果，可突出工作面在整个环境中的主导地位，但是由于亮度较高，应防止眩光的产生，尤其是在工厂、办公室、展厅等空间中，应尽量避免因直接照明引起的直射眩光。
②半直接照明。半直接照明方式是用半透明材料制成的灯罩罩住光源上部，60%～90%的光线集中射向工作面，10%～40%的被罩光线又经半透明灯罩扩散而向上漫射，其光线比较柔和。这种灯具常用于室内高度较低的房间的一般照明。由于漫射光线能照亮平顶，使房间顶部高度增加，因而能产生较高的空间感。
③间接照明。间接照明方式是将光源遮蔽而产生的间接光的照明方式，其中90%～100%的光通量通过天棚或墙面反射作用于工作面，10%以下的光线则直接照射工作面。通常有两种处理方法：一种是将不透明的灯罩装在灯泡的下部，光线射向平顶或其他物体上反射成间接光线；另一种是把灯泡设在灯槽内，光线从平顶反射到室内成间接光线。这种照明方式单独使用时，需要注意不透明灯罩下部的浓重阴影，通常和其他照明方式配合使用，才能取得特殊的艺术效果。商场、服饰店、会议室等场所，一般作为环境照明使用，或用来提高周围环境的亮度。
④半间接照明。半间接照明方式与半直接照明相反，意味着半透明的灯罩安装在光源下部，60%以上的光线射向光源的上部分空间，人眼看不见光源，所以形成的是间接光，10%～40%的光线经半透明灯罩向下扩散。这种方式能产生比较特殊的照明效果，使较低矮的房间有增高的感觉。也适用于住宅中的小空间部分，如门厅、过道等，通常在学习的环境中采用这种照明方式。下页图中，桌旁的落地灯就是采用的半间接照明方式，减少了夹层空间的压抑感，同时为桌面提供了柔和的环境光。荷兰阿姆斯特丹市中央图书馆（Centrale Bibliotheek），图书馆，来源：作者自摄。
⑤漫射照明。漫射照明是利用光线的折射特点，将光线向四周扩散漫散。这种照明大体上有两种形式：一种是光线从灯罩上口射出经平顶反射，两侧从半透明灯罩扩散，下部从格栅扩散；另一种是用半透明灯罩把光线全部封闭而产生漫射。这类照明光线性能柔和，视觉舒适。（2）光环境中的视知觉（难度系数★★★★★）
光环境舒适度评估，至少包含两个层面的因素。第一个层面研究人眼感知光环境的结果，这个层面可以通过仪器设备等进行测量和量化分析，这些数据结果可称之为光环境中的视知觉共性特征。亦可采用计算机模拟光环境的特性，从而制定一系列标准，例如国际照明学会制定的照度标准。第二个层面是使用者的感受描述和评价。不难理解，在任何一个光环境中，我们的眼睛只完成了对信息的收集工作，而完整的视觉体验应包括大脑对视觉信息做出的反应。然而，由于个体的认知、经验和记忆的不同，我们对光环境的评价具有明显的主观性。这方面的内容可延伸至视觉心理学领域，有兴趣的读者不妨扩展一下，本小节侧重解释第一个层面，从人眼的亮度感知、识别阈限、视觉灵敏度、明适应和暗适应四个角度进行分析。荷兰阿姆斯特丹市中央图书馆（Centrale Bibliotheek），图书馆，来源：作者自摄。荷兰阿姆斯特丹市中央图书馆（Centrale Bibliotheek），来源：作者自摄。
1）亮度感知
在同样的人工光照环境中，影响人眼对环境中亮度感知结果的因素有两点。第一，人眼被颜色的物理亮度所影响，由于物体表面的光滑程度、材料的质感和色彩属性不同，物体的颜色会影响人眼对物体亮度的判断。同样体积的两个立方体，灰色金属质感的立方体比灰色布面的立方体看起来亮很多，因为金属材质的反射系数高于表面颗粒较粗的布面的。第二，由于受到视野中的环境亮度和物体亮度之间对比度影响，眼睛对亮度的感知有所不同。理论上而言，当环境亮度保持在100cd/m2，物体亮度与环境亮度的比值在3∶1时，人眼的感受性最高。例如，将同样体积、颜色和质感的立方体放置在不同照度的环境中，与100cd/m2亮度的环境相比，人眼能更迅速地从300cd/m2的光环境中判断出立方体的特征。
环境亮度逐渐升高时，即便物体亮度和环境亮度的比值在3：1，眼睛的感受性的下降趋势迅速；如果环境亮度逐渐下降，物体亮度和环境亮度的比值仍是3∶1，眼睛的感受性下降趋势缓慢。譬如，我们被暴露在高光下更容易产生眩晕，而处在昏暗环境中感觉更放松些。值得注意的是，实际生活中，视神经对亮度的判断存在个体差异，换言之，人眼对明暗的适应性不同，做出的判断也不同。
2） 识别阈限
能引起视觉体验的最低限度的光量，被称为识别阈限，此概念的产生起源于心理物理学的研究。心理物理学主要研究物理刺激和刺激所产生的心理行为和体验的关系。
德国物理学家费希纳是心理物理学研究领域最重要的人物之一，他提出测量物理刺激强度（用物理单位测量）和感觉体验大小（用心理单位测量）之间关系的方法。其目的是，研究确定阈限并建立感觉强度和刺激强度之间关系的心理量表。Lighting Design新视角在同样的光照条件下，影响人眼对环境中亮度的感知的因素来自两方面，一方面受到颜色物理亮度的影响，另一方面则受到物体与环境之间对比关系的影响。
将该科学的研究方法应用于照明研究中，就能以量化的方式解释人的视觉体验与光的度量之间的关系，就能确定人在多大的亮度范围内可以感受到光的刺激。根据视觉的绝对阈限测量实验确定人的最低觉察阈限为“在晴朗黑夜中30英里处看到一根燃烧的蜡烛”，同理，可以确定人的视网膜能承受的最高亮度为106cd/m2，超过此亮度，视网膜会受损，引起识别障碍。
3）视觉灵敏度
人眼在可见光谱范围内的视觉灵敏度是不均匀的,它随波长的变化而变化。人眼可见光的波长约在380～780nm之间, 人眼对黄绿色的敏感度最高。在低亮度水平时，整个眼睛的视觉灵敏度曲线会左移，相当于靠近较短波长，其最敏锐的高点是 507nm位置，这个曲线被称为夜晚视觉灵敏度曲线，在高亮度水平时，视觉灵敏度曲线会右移，其最敏锐的高点是 555nm位置。了解这个视觉特性后，我们可以在博物馆照明中，分析不同光源的光谱分布情况，结合博物馆照度标准，来营造既能保障文物安全又能保证观看舒适的光环境。如坐落在上海浦东陆家嘴的震旦博物馆是用光大师安藤忠雄的设计作品，内部光环境设计非常出色。
关于视觉灵敏度的研究，人们普遍接受的研究结论如下。
①室内环境的亮度与目标物的亮度比值为1：3时，人眼能迅速辨别其间的差异。
②目标物的亮度小于环境亮度的1/5时，视觉灵敏度会降低一半以上。人眼的可见光波长约在380~780nm之间。
③目标物的亮度大于环境亮度5倍时，视觉灵敏度也会降低一半以上。
④由于室内最常用的照度范围是500～1000lx，因此，室内普通墙面的亮度应保持在50～100 cd/m2之间。
4）明适应与暗适应
在解释人眼的明适应和暗适应现象之前，大家要先了解在人眼的视网膜上有两种视觉细胞：锥状细胞和杆状细胞。其中约700万个锥状细胞既能感知亮度刺激，也能感知色彩，所以我们在白天或处于明亮的环境中，可以快速识别环境和物体的色彩。然而当我们在夜晚或处于暗处时，锥状细胞就不怎么工作了，取而代之的是约1.2亿个杆状细胞在发挥作用，此时，人眼对白色和灰色的感受力最强，而对其他色彩的感受力较弱。
①明适应。人由暗处走到亮处时的视觉适应过程，称为明适应过程。例如，在游乐场体验过山车，当过山车慢慢地爬进山洞，从山洞口俯冲到室外时，游客发出的尖叫声最大，一方面是因为速度比较快，另一方面是由于从黑洞到亮处，人们一时无法辨认自己所在的高度和方位，产生短暂的晕眩，需要用叫声来缓解紧张感。
当人由暗处走到亮处时，人眼一时无法辨认清物体，需要大约1min的调整适应时间，其调整过程分为3个阶段：
第一阶段，瞳孔缩小，光线的进入量减少；
第二阶段，锥状细胞敏感度逐渐增加；
第三阶段，杆状细胞敏感度迅速降低。
②暗适应。人由亮处走到暗处时的视觉适应过程，称为暗适应。例如，当电影开场后，我们从明亮的等待大厅进入漆黑的电影放映厅，可能感觉一阵紧张，不自觉地用手去扶着墙壁，以防被脚下的障碍物绊倒。
当人由亮处走到暗处时，人眼一时无法辨认物体，需要大约30min的调整适应时间，其调整过程也分为3个阶段：
第一阶段，瞳孔放大，光线的进入量增加；
第二阶段，锥状细胞敏感度减弱，感光度逐渐增加；
第三阶段，杆状细胞敏感度迅速增加，代替锥状细胞。Lighting Design新视角我们需要照度标准吗？不论是初入职场的设计师还是资深设计师，都会遭遇因项目的功能无法在照度标准中找到相对应的照度推荐值，而产生懊恼情绪。那么，是不是照明研究机构提供的照度标准或照度推荐值就失去了意义呢？当然不是。虽然每个空间的功能不同、光效要求不同、使用者需求也不同，但还是可以利用权威研究机构发布的照度推荐值，作为设计方案的依据和参考。尤其是对于初入职场的设计师而言，在还没有太多设计经历的情况下，快速积累经验的方法之一就是到权威照明研究机构的官网上去下载“照度标准”或“照度推荐值”表格，例如国际照明协会官网（www.international-light-association.org）、美国照明工程学会官网（www.ies.org）、中国照明学会官网（www.lightingchina.com.cn/cies）。有了这些参考标准，并不意味着你在设计项目中照搬标准就能做出合适的方案，还是要经过项目实地照度测量、分析采光问题、提出假设、进行光环境模拟试验、现场安装和调光等一系列工作环节，才能最终完成一项设计项目。（3）光环境中的色彩（难度系数★★★★★）
1）固有色
通常，人们看到的物体色彩，在艺术家眼中是色相、明度和纯度的混合，在物理学家眼中是不同波长的电磁波，而在光环境设计师眼中，人们看到的物体色彩是失真的，只有在全光谱的光环境中，才能看到物体的真实颜色，这个颜色我们称之为“固有色”，以便于与后面我们要解释的“光源色”和“显现色”进行区分。
观察本页和下页的两张照片，在日光（全光谱）下，罗马大斗兽场的火山岩看起来是灰色的，转入夜间，暖黄色的光源将灰色火山岩渲染成另一种色彩，形成与白天截然不同的光效。也就是说，在人工光照射下，我们通常看到的物体颜色不真实，不是物体的固有色，而是物体的显现色。请记住这个结论：物体只有在全光谱的自然光下才能呈现出固有色，而在人工照明环境里呈现的颜色都是显现色。然而，正是由于不同的人工光源可以改变物体的固有色，我们才能利用这一点获得不同的色彩效果，创造出迷人的光效，就像这个散发着温暖黄光的斗兽场。意大利罗马斗兽场日景，来源：作者自摄。Lighting Design新视角研究发现，人的视觉神经系统和颜色知觉之间存在一定的对应关系。上一小节提到视网膜上的锥状细胞能辨别颜色，几百万的锥状细胞中，因为它们对不同的波长的敏感性不同，又分为3种类型：敏蓝细胞，对波长为435nm的光波反应最激烈；敏绿细胞，对波长535nm的光波反应最强；敏红细胞，对波长570nm的光波反应最敏锐。如果视觉系统中缺少这三种细胞中的任何一种，就会导致色盲症。此外，医生在研究那些患有色盲症的人的视觉神经系统时，发现他们的锥状细胞如果受损或脑部加工视觉信息的部分被损伤，就会导致眼睛无法感觉到完整的可见光波。意大利罗马斗兽场夜景，来源：作者自摄。
2）光源色
我们可从两个方面来理解光源的颜色：首先是认识光源色表的颜色，其次是理解光源的显色能力。
首先，人眼直接观察光源时所看到的颜色，称为光源色，专业术语称之为色温。色温的概念不难理解，当光源发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度就称为该光源的颜色温度，简称色温（参考下页左图），以电光源的开始温标表示，符号是K。光源色温大于5300K时的光色看起来比较凉爽，称之为冷色光；色温小于3300K时的光色看起来比较温暖，称之为暖色光。
其次，光源的光照射到物体上所产生的客观效果称之为显色性，衡量光源显现被照物体真实颜色的能力用显色指数（Ra）表示，显色指数越高(Ra在0～100之间)的光源对颜色的再现越接近物体的固有色。可参照国际照明委员会提出的显色指数分级标准来划分不同光源的显色级别，参见下表。常见光源显色指数与色温参考数值色温数值示意图，方框显示的是右侧图片中的圆形吊灯（宜家家居出品)使用的光源色温为2900K。来源：作者编绘。新西兰奥克兰博物馆，来源：作者自摄。
3）显现色
物体固有色被光源改变之后，我们看到的颜色就是显现色。物体的显现色容易受到光源显色能力的影响，并不受光源色的影响。例如，同样是3300K色温的金卤灯和节能灯，看起来都是暖黄色，但是它们的显色能力，金卤灯更强，能较好地显示物体本来的颜色，也就是显现色更接近固有色。用专业术语来说就是“同色异谱”现象。
由于光源的色表和显色性是由它的光谱能量分布决定的，因此，光谱能量分布截然不同的光源可以产生相同的色表，这就是所谓的“同色异谱”现象。例如，虽然钨丝灯整体上看来光色偏红偏黄（它的辐射能量分布偏重于长波），但是它的光谱能量分布是完整且连续的，具有较好的显色性。而高压汞灯发出的光，尽管色表和日光接近，但它的光谱能量分布和日光相差很大，它的光谱中有过多的绿光和蓝光，缺少红光，显色能力差，因此被照物体看起来发绿。
现在，大家已经建立了光源色、固有色、显现色、显色性等概念，结合下面这个示意图，请回答为什么蓝布放到低压钠灯下就变黑色了呢？光源的色表、物体固有色与视觉显现色的关系分析示意图，本页右侧同一座建筑，人工光下的色彩与自然光下的色彩截然不同，分析图来源：作者编绘。
我们先回顾一下人眼可见光的光谱特点。自然光作为可见光，其波长分布在380 ~780nm之间，不同波长的光表现出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等多种颜色。当日光照到某一种颜色的物体（指非透明体）上时，一部分颜色的光被吸收，另一部分颜色的光反射到人的眼中。例如，蓝布受日光照射后，将蓝光反射出来，而将另外的光吸收，因此，在人眼里看到的就是蓝布。既然日光是全光谱，意味它包含了所有颜色的光，低压钠灯是人工灯，光谱中缺少蓝色光，发出的光中基本上没有蓝光谱，当然就不能反射出蓝光到人眼中。同时，由于低压钠灯发出的光主要是黄光，当黄光照到蓝布上时，蓝布将黄光全部吸收，也没有反射黄光到人眼中。这样，蓝光和黄光都没有反射出来，所以在低压钠灯下我们眼中看到的蓝布就成了黑色的。生活中，低压钠灯广泛应用于道路灯、广场照明，由于其显色性弱，室内很少使用这种光源。Lighting Design新视角测试一种光源的显色性能将物体受不同光源照射后的效果与标准光源（黑体或重组日光）照射时的效果进行比较，如果物体在受照射后颜色真实，则认为该光源的显色性好（显色指数高）；反之，如果物体在受照射后颜色失真，则该光源的显色性就差（显色指数低）。在室内光环境设计中，显色指数（Ra）为100的光源并不意味着颜色显现效果就是理想的，应根据空间的功能和人们的心理需求，来合理地安排不同色表和显色性的光源。例如，在居室空间中，起居空间可选择色表偏暖、显色性一般（Ra70左右）的光源，利于营造温暖的家庭氛围，而在餐厅的餐桌上，则建议选择色表暖白、显色性较高（Ra85以上）的光源，这样蔬菜、水果、肉等菜肴不会受光源的影响而变色。日本东京银座寿司店，来源：作者自摄。新西兰山间，来源：作者自摄。
4）光环境色彩对人的情绪影响
光和色彩（生理唤醒因素）是可以改变人的情绪的因素之一，既可以唤醒人的积极情绪，也可以唤醒人的消极情绪。
人的情绪会随着光的亮度、色彩和对比度的改变而改变。明亮的光线会触发身体的活力，使人情绪高涨；而黯淡的光线会刺激人的褪黑激素分泌增加，使得运动神经镇静下来，缓和人的紧张感。上面的照片给人的感觉充满活力和生机，拍摄时间是正午，而下页的照片给人的感受是静谧和平静，拍摄时间是傍晚。这两张照片拍摄于新西兰，通过照片，你就能体会到光线对于人的情绪产生的影响。一个是令人情绪高涨的环境，另一个是令人感到温暖放松的环境。新西兰牧羊人教堂，来源：作者自摄。
每个人都或多或少地体验过色彩对人们情绪的刺激作用。当我们进入一个粉蓝色或粉红色的房间时，即便不知道这个房间的功能是什么，我们的脚步会自然地放轻，脸部的线条也柔和起来；反之，当我们进入一个鲜艳的红色房间时，则会眼神警惕、神经紧张起来。由此可见，情绪并非完全由人的理智控制，而会因外界环境的刺激而产生变化。
另外有一个典型的设计案例：日本设计师伊藤丰雄为参观爱知世博会的人们创造出一个令人平静放松的体验空间，他运用高色温低亮度的蓝光，结合水面和镜面的反射效果，使得整个展陈空间笼罩在静谧的氛围中。
5）光如何改变人们对环境舒适度的评价
由于个体的文化背景、教育背景、年龄段和性格不同，人们对光和色彩的感受、评价存在较大的差异。研究光与色彩对人的情绪的影响，不可能像做物理化学实验那样，以标准化的数据将感受进行分类。作为在群体社会中生存的个体，一定具备了群体的某些共性特征，设计师可采用归纳法，来研究光与色彩如何影响人们对室内环境的温度、距离、重量、空间尺度、关注度和互动性等方面的感知和评价，并且可通过观察和心理量表测量结果来分析使用者的感受。
限于篇幅，读者可扫描左边的二维码，进一步了解光如何改变人们对环境舒适度的评价。舒适度评价关键词：温度舒适度评价关键词：距离舒适度评价关键词：重量舒适度评价关键词：空间尺度舒适度评价关键词：关注度舒适度评价关键词：互动性Lighting Design新视角当代心理学家将情绪界定为一种躯体和精神上的变化模式，包括生理唤醒、感觉、认知过程以及行为反应。例如，请设想一个让你感觉到特别舒适的空间，你的生理唤醒过程可能是平缓的，你的感觉是积极的，相关的认知过程包括你对这个空间中柔和的光线、明亮的色彩或曾经在此发生的故事的美好回忆；你的外显行为可能
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