조명설계 - 배광곡선 / 색온도 / 시감도

조명설계 - 배광곡선 / 색온도 / 시감도

 

1. 배광곡선

광원으로부터 나오는 빛의 분포를 나타내는 곡선으로 수직 배광곡선과 수평 배광곡선이 있으며 일반적으로 배광곡선이라 함은 수직 배광곡선을 말한다.

1) 수직 배광곡선

광원의 중심을 지나는 평면상의 광도 분포를 나타내는 극좌표 곡선을 배광곡선이라 하며, 수직면상의 것을 수직 배광곡선이라 한다.

· 광원의 광 중심을 포함한 연직면에서의 배광을 나타낸다.

 

2) 수평 배광곡선

광원의 중심을 지나는 평면상의 광도 분포를 나타내는 극좌표 곡선을 배광곡선이라 하며, 수평면상의 것을 수평 배광곡선이라 한다.

· 가상 전구의 중심 0을 광원의 축과 일치시킨다. PQRS 위의 배광을 수평 배광이라하며 수평각φ와 그 방향의 광도 I(φ)의 관계가 표시된다.

 

2. 색온도(Color temperature)

1) 정의

어떤 방사체(광원)의 광색과 같거나 비슷한 광색을 가진 흑체의 온도를 그 방사체의 색온도라고 한다.

 

1-1) 흑체(완전방사체)

파장, 입사방향, 편광에 관계없이 입사한 모든 방사를 완전히 흡수하는 온도방사체, 즉 어떤 온도에서는 다른 모든 물체에 비해 모든 파장에서 최대의 온도방사를 이루는 것으로 가상한 물체.

 

1-2) 완전방사체의 분광분포

Plank의 방사법칙

· C₁: 상수

· c²: 상수(14380㎛K)

· λ : 파장

· T : 완전방사체의 온도

 

2) 대표적인 광원의 색온도

 

3. 시감도(視感度) Visibility

1) 정의

색의 정체는 밝혀지지 않고 있으나 사람의 눈은 파장λ(m)의 방사속 φλ(W)를 눈으로 느낄 때 눈에 느끼는 감도가 다르며 같은 양(量)의 에너지를 받아도 파장에 따라 느끼는 밝기(시감도)가 다르며, 이것을 그 파장에 대한 시감도라고 한다.

사람의 눈이 빛을 느끼는 전자파는 380~760㎚ 파장 범위이며 파장 555㎚에서 최대감도를 갖고 있다.

2) 비시감도(比視感度)

2-1) 표준 비시감도

광원에서 방사되는 방사에너지에 파장별로 사람의 표준적인 밝기 감각을 곱한 것.

즉, 파장별로 밝기로서 느끼는 정도. 엄밀하게 개인차가 있으나 표준으로서 국제적(CIE)으로 통일되어 있다.

 

· 실제 눈으로 느끼는 밝기

· Pλ : 전광속, dλ : 파장폭(㎚)

· 눈의 최대감도를 (555㎚ ) 1로하여 다른 파장 (380~760㎚)에 대한 시감도의 비를 비시감도라고 하고, 그것을 곡선으로 나타낸

것이 비시감도 곡선이다.

· 비시감도 = 비시감도×100% / 최대시감도