景觀照明設(shè)計(jì)不僅是通過燈光的運(yùn)用來表現(xiàn)主題景觀本身，更重要的是使其和諧融入人居環(huán)境，使體驗(yàn)者感受到精神的愉悅與享受。故而“人”才是景觀照明的根本，以此為出發(fā)點(diǎn)，通過運(yùn)用不同的技術(shù)手段組合來達(dá)到景觀照明“人性化”的目的。

　　光與人的關(guān)系

　　人通過視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺等感覺來獲取外部信息，了解周圍世界。據(jù)報(bào)道，人類有80%的信息是通過視覺渠道來獲取得。視覺是由進(jìn)入人眼的輻射所產(chǎn)生的光感覺而獲得的對(duì)外界的認(rèn)識(shí)。視覺不是瞬間即逝的，其過程和特性都比較復(fù)雜，至今還存在我們未知的一些領(lǐng)域。視覺體驗(yàn)的過程是由大腦和眼睛密切合作而形成的。

　　人的視覺系統(tǒng)類似于圖像識(shí)別系統(tǒng)，主要由三個(gè)部分組成：眼球肌、眼睛的光學(xué)系統(tǒng)和視神經(jīng)系統(tǒng)。眼睛在眼球肌的作用下運(yùn)動(dòng)，捕捉光線，光線通過眼睛的光學(xué)系統(tǒng)將光線聚集在視網(wǎng)膜上，并通過生物電化學(xué)作用傳輸?shù)揭暽窠?jīng)，Z終傳輸至大腦，產(chǎn)生光的感覺或產(chǎn)生視覺。

　　光線通過眼睛發(fā)生的主要光學(xué)過程為：當(dāng)波長為380nm～780nm的可見光輻射進(jìn)入眼睛的外層透明保護(hù)膜后，發(fā)生折射，光線從角膜進(jìn)入瞳孔，進(jìn)入的光量通過瞳孔的收縮或者擴(kuò)張自動(dòng)地得到調(diào)節(jié)。光線通過瞳孔和晶狀體后，由晶狀體和透明玻璃狀體液將光線聚集在視網(wǎng)膜上，人眼結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

　　圖1人眼結(jié)構(gòu)示意圖

　　照明是為視覺提供光環(huán)境，因此照明科技必然與人對(duì)光感受聯(lián)系在一起。這包括照明測試、照明評(píng)估、照明設(shè)計(jì)和照明規(guī)劃等分支。所以照明是一門交叉學(xué)科，并且與物理學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、建筑學(xué)、美學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等都有一定聯(lián)系。而光與人的關(guān)系也比較緊密，除了在視覺上，同時(shí)在生理上，心理上，以及照明在人類文明的進(jìn)步史上的位置都有密切的聯(lián)系。

　　光環(huán)境相關(guān)的照明參數(shù)

　　光強(qiáng)、光通量和光效

　　光度學(xué)中Z基本的單位是發(fā)光強(qiáng)度，以I標(biāo)示，單位是坎德拉（Candela），記作cd，它是國際單位制中7個(gè)基本單位之一。其定義為發(fā)出頻率為540×1012Hz（對(duì)應(yīng)在空氣中555nm的波長）的單色輻射，在給定方向上輻射強(qiáng)度為（1/683）W/sr時(shí)，光源在該方向上的發(fā)光強(qiáng)度規(guī)定為1cd，光通量與光強(qiáng)關(guān)系示意圖如圖2所示。

　　光源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光量稱為光源的光通量，以Φ表示，單位為流明（lm）。一個(gè)在所有方向上光強(qiáng)均為1cd的點(diǎn)光源，其輻射出來的總光通量即為4πl(wèi)m。它是根據(jù)輻射對(duì)標(biāo)準(zhǔn)觀察者的作用導(dǎo)出的光度量。對(duì)于明視覺，若輻射體的光譜輻射通量為Φe(λ)，其光通量Φ的表達(dá)式為

　　式中，Km為輻射的光譜光（視）效能的Z大值，單位為流明/瓦（lm/W），在單色輻射時(shí)，明視覺條件下的Km值為683 lm/W（當(dāng)λ=555nm時(shí)）；V（λ）為光譜光（視）效率；P（λ）為輻射體的光譜功率分布函數(shù)；Φ為光通量（單位為lm，1lm=1cd·1sr）。

　　圖2光通量與光強(qiáng)關(guān)系示意圖

　　發(fā)光效率簡稱光效，是衡量光源節(jié)能的主要指標(biāo)，用η來表示。光效是光源輸出光通量與輸入功率的比值，它標(biāo)示電能轉(zhuǎn)化為光能的效率，即光源每消耗1W電能所發(fā)出的光通量，光效的單位是流明/瓦（lm/W）。光源的光效差異很大，從白熾燈的10lm/W以上到低壓鈉燈的200lm/W以上。根據(jù)光通量的定義，理論上光源的Z大光效值可以達(dá)到683lm/W。

　　照度和亮度

　　衡量光環(huán)境的照明參數(shù)有很多，Z為直觀地即是照度和亮度。光照度（簡稱照度）是表征被照明物體表面被照亮程度的量，用E表示，單位為勒克斯（lx），1lx=1lm/m2。它表示每單位表面接受到的光通量。如微小的面積dA上受到的光通量為dΦ，則此被照表面的照度為

　　照度的單位除了勒克斯（lx）外，在北美地區(qū)使用英尺燭光（fc），1fc=10.76lx。

　　光源在某一方向的光亮度（簡稱亮度）L(j,θ)是光源在該方向上的單位投影面在單位立體角中發(fā)射的光通量。亮度的符號(hào)為L，單位為坎德拉每平方米（cd/m2=lm/m2·sr)。如在微小的面積dA和微小立體角dω內(nèi)的光通量dΦ(j,θ)，則亮度為：

　　式中，

　　d2Φ(j,θ)——通過給定點(diǎn)的束元傳輸?shù)牟o定方向立體角dω內(nèi)傳播的光通量；

　　dA——包括給定點(diǎn)的輻射束截面積；

　　θ——輻射束截面積與輻射束方向的夾角，亮度的國際單位坎德拉每平方米（cd/m2），光通量的形成如圖3所示。

　　圖1-3光通量、光強(qiáng)、照度、亮度之間的關(guān)系示意圖

　　圖3光通量的形成示意圖

　　色溫和相關(guān)色溫

　　從光源的光譜能量分布和顏色引入色溫這個(gè)表示光源顏色的量。當(dāng)光源所發(fā)出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時(shí)，黑體的溫度就稱為該光源的顏色溫度Tc，簡稱色溫（CT），用絕對(duì)溫標(biāo)開（K）表示。

　　對(duì)于某些光源（主要是線光譜較強(qiáng)的氣體放電光源），它發(fā)射的光的顏色和各種溫度下的黑體輻射的顏色都不完全相同，這時(shí)就不能用一般的色溫概念來描述它的顏色。為了便于比較，采用相關(guān)色溫的概念，若光源發(fā)射的光與黑體在某一溫度下輻射的光顏色Z接近，則黑體的溫度就稱為該光源的相關(guān)色溫（CCT）。顯然，由于光譜形態(tài)不同，相關(guān)色溫用來表示顏色是比較粗糙的，但對(duì)接近白色的光源在一定程度上反映了光源顏色差異。通常節(jié)能燈所指的色溫即是指相關(guān)色溫的概念。其各種光的色溫值如圖4所示。

　　圖4各種光的色溫值

　　通常來講，光源色溫越高，光色越藍(lán)，光譜中含有短波成分越多，光源色溫越低，光色越紅，光譜中含有長波成分越多。常見光源的顏色種類比較多，其色溫值也各有不同（如圖5所示）。

　　圖5常見光源的色溫值

　　色表和顯色性

　　根據(jù)國際照明委員會(huì)（CIE）出版物《色度學(xué)》和我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB5698《顏色術(shù)語》中的規(guī)定，顏色是目視感知的一種屬性，可用白、黑、灰、黃、紅、綠等顏色名稱進(jìn)行描述。光源色是指光源發(fā)射的光的顏色。物體色是光被物體反射或透射后的顏色。表面色是漫反射、不透明物體表面的顏色。

　　作為照明光源，除要求光效高之外，還要求它發(fā)出的光具有良好的顏色。光源的顏色有兩方面的意思：色表和顯色性。人眼直接觀察光源時(shí)看到的顏色，稱為光源的色表。色坐標(biāo)、色溫等就是描述色表的量。光源的色表，是由光源的光譜能量分布比例決定的。

　　不同的光譜能量分布比例，就有不同的色表。光源的光譜能量分布比例，越是接近太陽光的光譜能量分布比例，光源的色表越好。反之，則差。衡量光源色表的好與差，是以太陽光為標(biāo)準(zhǔn)的。光源表面的顏色，越是接近太陽光的顏色，光源的色表就好；反之，則差。例如，高壓鈉燈表面黃橙橙的，顏色與太陽光差別較大，色表就差。高壓汞燈表面顏色與太陽光差別較小，色表就比高壓鈉燈好。優(yōu)質(zhì)的節(jié)能燈光譜能量分布比例，與太陽光的光譜能量分布比例接近。節(jié)能燈表面的顏色，接近太陽光的顏色，照明效果明亮、舒適。

　　而顯色性是指光源的光照射到物體上所產(chǎn)生的客觀效果。如果各色物體受照后的顏色效果和標(biāo)準(zhǔn)光源照射時(shí)一樣，則認(rèn)為該光源的顯色性好；反之，如果物體在受照后顏色失真，則該光源的顯色性就差。照明光源對(duì)物體色表的影響就稱之為顯色性，通常用一般顯色指數(shù)Ra表示，Ra在75-100之間為優(yōu)質(zhì)顯色光源，50-75為中等，50以下為差。

　　白熾燈的顯色性很好而低壓鈉燈的顯色性很差。白熾燈能真實(shí)地再現(xiàn)物體的顏色，而低壓鈉燈卻像變魔術(shù)似的將藍(lán)紙變成黑色。為什么藍(lán)紙?jiān)诘蛪衡c燈照射下變黑了呢？要弄清這個(gè)問題，首先要對(duì)日光做一番分析。原來日光是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等多種顏色的光按照一定的比例混合而成的。日光照射到某一顏色的物體（指非透明體）上，物體將其他顏色的光吸收，而將這種顏色的光反射出來。比如，藍(lán)紙受日光照射后，將藍(lán)光反射出來，而將另外的光吸收，因而在人眼里看到的這張紙就是藍(lán)色的。低壓鈉燈則不然。低壓鈉燈發(fā)出的光主要是黃光。當(dāng)黃光照射到藍(lán)紙上，藍(lán)紙將黃光全部吸收。藍(lán)紙雖然能反射藍(lán)光，但是因?yàn)榈蛪衡c燈發(fā)出的光中基本上沒有藍(lán)光，也就不能反射出藍(lán)光來。

　　因此，在低壓鈉燈下藍(lán)紙就變成黑色的了。白熾燈的光譜能量分布是連續(xù)的，各種顏色的光都有，因此一般的彩色都能反應(yīng)出來，有較好的顯色性。表1給出了幾種有代表性的光源的顯色指數(shù)。

　　表1幾種光源的顯色指數(shù)

　　不同光照下人眼的視覺狀態(tài)

　　在環(huán)境亮度的明暗發(fā)生變化時(shí)，人眼的視覺狀態(tài)也隨之變化。在亮度大于5cd/m2的明亮環(huán)境下，人眼的瞳孔較小，視覺源自視網(wǎng)膜中心（中心視覺），此時(shí)主要由錐狀細(xì)胞提供視覺信息，人眼能分辨物體的細(xì)節(jié)，也有色彩的感覺，稱之為明視覺。當(dāng)亮度小于0.005cd/m2時(shí)，為看清目標(biāo)，瞳孔必須放大，中心視覺轉(zhuǎn)變?yōu)橹苓呉曈X，此時(shí)主要由桿狀細(xì)胞發(fā)揮作用，雖然能看到物體的大致形狀，但不能分辨細(xì)節(jié)，也不能辨別顏色，所有物體都呈現(xiàn)藍(lán)灰色，這就是暗視覺。同時(shí)，介于明視覺和暗視覺之間亮度環(huán)境下的視覺狀態(tài)稱為中間視覺，汽車駕駛員夜晚在郊外行駛時(shí)就是處于這種視覺狀態(tài)。

　　我們用光譜光視效率函數(shù)來評(píng)價(jià)人眼在不同視覺狀態(tài)下對(duì)光譜的靈敏度。在明視覺狀態(tài)下，人眼對(duì)綠光的靈敏度Z高，而對(duì)紅光和紫光的靈敏度則低得多。也就是說相同能量的綠光和紅光（或紫光），前者在人眼中引起的視覺強(qiáng)度要比后者大得多，換言之，綠光的光譜光視效率高于紅光（或紫光）。

　　研究的結(jié)果表明，人眼在明視覺狀態(tài)下，其光譜光視效率峰值在555nm處。明視覺光譜光視效率函數(shù)用V(λ)，其Z大值在555nm處，通常所討論的照明設(shè)計(jì)、照明測試等問題都在明視覺范疇內(nèi)，所以V(λ)一般也可以簡稱為光譜光視效率函數(shù)。與之相對(duì)應(yīng)的V’(λ)是暗視覺光譜光視效率函數(shù)，其Z大值在507nm處，在暗視覺狀態(tài)下，藍(lán)紫光將更能引起人眼的視覺感受。明視覺與暗視覺下的光譜光視效率函數(shù)如圖6所示。

　　圖6明視覺與暗視覺下的光譜光視效率函數(shù)

　　如前文所述，在明視覺到暗視覺過渡過程中還存在了中間視覺。而且中間視覺隨著光照亮度環(huán)境的下降，其光譜響應(yīng)Z大值由555nm的黃綠光逐漸向藍(lán)紫光方向移動(dòng)，直至達(dá)到暗視覺的光譜響應(yīng)Z大值507nm（如圖7所示）。

　　圖7從左到右由暗到亮，不同亮度下的光譜光視效率函數(shù)曲線

　　【log(l)表示亮度對(duì)數(shù)】

　　光對(duì)人體心理及生理影響

　　隨著生活質(zhì)量的不斷提高，人們對(duì)照明的要求早就過了為照亮而照明的初級(jí)階段，開始更多地關(guān)注照明對(duì)環(huán)境及對(duì)人們心理、生理的影響。因此，必須從生理學(xué)、心理學(xué)的角度研究光對(duì)人體的影響。

　　人眼的第三種感光細(xì)胞

　　長期以來，人們一直認(rèn)為在我們的視網(wǎng)膜上只有兩種感光細(xì)胞，即前面所述的錐狀和桿狀細(xì)胞。2002年，美國布朗大學(xué)（Brown University）的Berson等人發(fā)現(xiàn)了哺乳動(dòng)物視網(wǎng)膜的第三類感光細(xì)胞，本征感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（ipRGC）。這種細(xì)胞具有特有的神經(jīng)連接，連接至大腦中的視交叉上核(SCN)中。視交叉上核(SCN)是大腦的生物鐘，和松果體腺一起負(fù)責(zé)某些類型激素的調(diào)整。圖8同時(shí)顯示了人腦中的連接視網(wǎng)膜感光細(xì)胞的視覺通道和生物通道。

　　圖8光進(jìn)入人眼后的視覺通道與非視覺通道

　　這類感光細(xì)胞能參與調(diào)節(jié)許多人體非視覺生物效應(yīng)，包括人體生命體征的變化，激素的分泌和興奮程度。目前已經(jīng)獲得廣泛認(rèn)可的是光參與人體褪黑激素的分泌控制，褪黑激素水平不僅影響人們的睡眠質(zhì)量，同時(shí)還與抑制癌細(xì)胞的生長有關(guān)。所以正確認(rèn)識(shí)光的非視覺生物效應(yīng)，合理搭配光環(huán)境色溫和照度，有助于人體本身的健康和諧，反之則會(huì)有損健康。

　　光對(duì)人體非視覺通道的發(fā)現(xiàn)，不僅給照明科學(xué)提供了新的研究內(nèi)容，同時(shí)也對(duì)照明科學(xué)的研究方法提出了新要求。照明質(zhì)量的評(píng)價(jià)由原來單一的視覺效果評(píng)價(jià)逐步將過度到視覺效果和非視覺效果的雙重評(píng)價(jià)，前者注重視覺功能性，后者則與人體健康密切相關(guān)。

　　光與人體周期節(jié)律

　　光線通過這種新發(fā)現(xiàn)的感光細(xì)胞和單獨(dú)的神經(jīng)系統(tǒng)將信號(hào)傳遞至人體的生物鐘，生物鐘再據(jù)此調(diào)整人體大量不同的生理進(jìn)程中的周期節(jié)律，包括每天的晝夜節(jié)律和季節(jié)節(jié)律。圖9顯示了人體的一些典型的生物現(xiàn)象的晝夜節(jié)律，其中包括人體的體溫、人體的警覺性、激素皮質(zhì)醇以及褪黑素。

　　圖9人體體溫、褪黑素、皮質(zhì)醇以及人體警覺性的周期節(jié)律

　　激素皮質(zhì)醇（壓力激素）和褪黑素（睡眠激素）在控制人體的活躍度和睡眠方面起著重要的作用。其中皮質(zhì)醇可增加血液中的糖分并為人體提供能量，同時(shí)增強(qiáng)人體的免疫系統(tǒng)；但是當(dāng)激素皮質(zhì)醇長時(shí)間處于過高的水平，人體會(huì)疲勞并且變得效率低下。

　　早晨人體的激素皮質(zhì)醇水平會(huì)增加，為人體即將來到的日間活動(dòng)做準(zhǔn)備。在整個(gè)白天活動(dòng)過程中激素皮質(zhì)醇均保持著較高的水平，午夜時(shí)分則降至Z低的水平。睡眠激素褪黑素的水平在清晨時(shí)會(huì)下降，以減少睡眠；而當(dāng)環(huán)境變暗時(shí)會(huì)再度上升，以促使健康的睡眠（皮質(zhì)醇正處于Z低水平）。人體的周期節(jié)律不應(yīng)過多被打亂，這對(duì)于良好的健康是非常重要的。當(dāng)人體的周期節(jié)律出現(xiàn)紊亂時(shí)，清晨明亮的光線能夠幫助恢復(fù)正常的周期節(jié)律。

　　在自然的情況下，光線（尤其是清晨的光線）使得人體內(nèi)部的生物鐘同步于地球的24小時(shí)明亮—黑暗循環(huán)周期。假如沒有規(guī)則的24小時(shí)明亮—黑暗循環(huán)，人體內(nèi)部的生物鐘將呈現(xiàn)一種“自由運(yùn)轉(zhuǎn)”的狀態(tài)：“清晨型”人群的“自由運(yùn)轉(zhuǎn)”時(shí)間短于24小時(shí)；而“晚間型”人群的“自由運(yùn)轉(zhuǎn)”則長于24小時(shí)。人的平均“自由運(yùn)轉(zhuǎn)”可能在24小時(shí)15分鐘～24小時(shí)30分鐘之間。在環(huán)境時(shí)鐘的調(diào)節(jié)下，自由運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和24小時(shí)循環(huán)周期的差異，會(huì)使人體體溫、激素皮質(zhì)醇水平、褪黑素水平每天產(chǎn)生較大的偏差。

　　缺少“正常的”明亮—黑暗周期節(jié)律會(huì)造成人體的活躍性和睡眠的混亂，Z后將導(dǎo)致人體在黑夜時(shí)分非常的活躍，而在白天期間卻十分的嗜睡。出于同樣的理由，乘坐飛機(jī)作跨越幾個(gè)時(shí)區(qū)的長途飛行時(shí)也會(huì)出現(xiàn)同樣的癥狀，即時(shí)差現(xiàn)象；三班倒的工作人員也有同樣的經(jīng)歷，在每次倒班后的兩天內(nèi)會(huì)出現(xiàn)這種癥狀。

　　光色對(duì)人心理的影響

　　色彩與形態(tài)相比，往往更能影響人們的心理感覺。了解光色所具有的影響感覺的因素，以及色彩感覺如何作用于人們的心理，對(duì)設(shè)計(jì)師是十分重要的。在進(jìn)行色彩設(shè)計(jì)時(shí)，可以有意識(shí)地利用色彩感覺或者避免不利的色彩感覺，以達(dá)到預(yù)期的效果。此外，色彩的進(jìn)退、脹縮、視認(rèn)性、醒目性、冷暖、同化現(xiàn)象、面積效果等都與色彩感覺有關(guān)。

　　色彩設(shè)計(jì)既有理性的一面，還有感性的一面。我們不僅要了解色彩的科學(xué)性的知識(shí)和合理的配色方法，還要了解色彩表達(dá)情感的力量。色彩設(shè)計(jì)不僅僅是為了傳遞某些信息，更重要的是以它特有的魅力激發(fā)起人們的情感反應(yīng)，達(dá)到影響人、感染人和使人容易接受的目的。

　　當(dāng)然，人們對(duì)色彩的感情由于各種因素的影響而顯得十分復(fù)雜，從國家和地區(qū)來說；由于風(fēng)土環(huán)境、歷史文化、主活習(xí)慣等不同，對(duì)色彩的愛好與禁忌會(huì)有差異。從個(gè)人來說，由于年齡、性別、氣質(zhì)和生活體驗(yàn)的不同，對(duì)色彩的愛好與反應(yīng)會(huì)有不同、即使同一人，在不同的時(shí)間、環(huán)境、情緒條件下對(duì)色彩也會(huì)做出不同反應(yīng)。

　　隨著時(shí)代的變遷，對(duì)色彩的情感反應(yīng)也會(huì)不斷變化，流行色即是明顯的例子。色彩設(shè)計(jì)不能不考慮以上種種區(qū)別，而根據(jù)設(shè)計(jì)的目的采取適當(dāng)?shù)膶?duì)策。但這只是事情的一面。事情的另一面是，人們還存在許多共同的生活體驗(yàn)，因而產(chǎn)主了一些共同的色彩感情。

　　而且隨著社會(huì)向信息時(shí)代的轉(zhuǎn)變，人們的交流活動(dòng)日益頻繁與迅速，相互的影響導(dǎo)致了趨同化傾向，色彩情感也不例外。更何況色彩的情感力量還與它本身的性質(zhì)如波長、振幅有內(nèi)在的聯(lián)系。而自然界豐富多彩的色彩對(duì)人們的感情影響更有著許多類似之處，而表2則顯示出不同色彩的情感聯(lián)想與心理感受之間的關(guān)系。

　　表2不同色彩的情感聯(lián)想與心理感受

　　地球夜景與光污染

　　圖10~圖13是宇航員在太空所拍攝的從宇宙空間看到的地球夜景，從這幾幅圖中可以看到，光亮越多的地方,人越多,說明這些地方的自然環(huán)境適合人居。換言之，地球夜景光亮越多的地方有著高度現(xiàn)代文明。

　　地球不同地區(qū)的城市可以通過不同的燈光顏色加以辨別。例如圖11中所拍攝的是日本的東京——以更為偏冷的青綠色為主，不同于世界其它地區(qū)；東京灣沿岸遍布的橙色斑點(diǎn)乃是橙色鈉燈，相比之下，內(nèi)陸則多為清白色的汞燈、金鹵燈及LED。

　　圖12、圖13揭示了以燈光明亮貫穿整個(gè)城市的高速公路為標(biāo)志，其中更可以清楚的看到城市中布局彎彎曲曲的街道。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市，隨著人口急劇膨脹和城市擴(kuò)張，個(gè)別城市將合并成更為明亮的斑點(diǎn)。更多公路將把這些城市連接在一起，形成一張明亮的帶狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，橫跨各個(gè)大陸。

　　圖10從宇宙空間看到的地球夜景

　　圖11從宇宙空間看到的日本東京城市夜景

　　圖12從宇宙空間看到的美國拉斯維加斯特色的城市夜景

　　圖13從宇宙空間看到的具有歐洲特色的城市夜景

　　人類在享受著現(xiàn)代照明的同時(shí)，也在不斷破壞著我們賴以生存的地球生態(tài)環(huán)境：大量的照明加速了對(duì)大氣二氧化碳的排放；而二氧化碳的排放更加速了地球溫室效應(yīng)，引起了災(zāi)難性氣候變化；而有些城市管理者并不具有戰(zhàn)略性眼光，以為夜景越明亮越好，因此無所顧忌的發(fā)展城市照明，使投射向天空的無效光照明即光污染也就越來越多，進(jìn)一步加劇了對(duì)環(huán)境的破壞。人工照明破壞了幽美的夜空，改變了自然生態(tài)環(huán)境。

　　特別是隨著城市夜景照明的迅速發(fā)展，大功率高強(qiáng)度氣體放電燈在建筑夜景照明和道路照明中的廣泛采用，光污染越來越嚴(yán)重。再加上商業(yè)街的霓虹燈、燈箱廣告和燈光標(biāo)志等越來越多、規(guī)模也越來越大，亮度越來越高，道路發(fā)展和過度照明加速了光污染的發(fā)展。

　　光污染是城市夜間室外照明產(chǎn)生的溢散光、反射光和眩光等干擾光對(duì)人、動(dòng)植物和環(huán)境造成的干擾或負(fù)面影響的現(xiàn)象。光污染會(huì)導(dǎo)致能源浪費(fèi)，并且對(duì)人的生理、心理健康產(chǎn)生影響。此外，過度的光污染，會(huì)嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，且對(duì)交通安全、航空航天科學(xué)研究也會(huì)造成消極影響。

　　由于過度照明及采用非節(jié)能光源會(huì)造成能源浪費(fèi)。低碳照明的緊迫性已經(jīng)在全世界被提上議事日程。我國照明耗電量為1433.25—1719.9億度，其三分之二為火力發(fā)電?；鹆Πl(fā)電中，又有四分之三是使用燃煤。按每生產(chǎn)1度電產(chǎn)生的污染物二氧化碳為1100克、二氧化硫?yàn)?克計(jì)算，每年要排放7千萬～9千萬噸二氧化碳和60萬～70萬噸二氧化硫。因此，城市照明中的光污染，不僅耗電過多，也消耗了資源，污染了自然環(huán)境。

　　城市景觀照明與光文化

　　景觀照明的內(nèi)容與形式

　　“景觀”（Landscape）一詞意為“陸地上的風(fēng)景”，首次記載于1598年，是在16世紀(jì)期間作為一個(gè)繪畫術(shù)語從荷蘭傳入英國。荷蘭語中l(wèi)andscape這個(gè)詞早期僅僅意味著“地區(qū)，一片地”，但它后來傳入英國時(shí)已經(jīng)有了藝術(shù)上的含義“描繪陸上風(fēng)景的繪畫”。根據(jù)其固有屬性的不同，“景觀”可分為自然景觀和人文景觀。

　　自然景觀指只受人類間接、輕微或偶爾影響，其面貌未發(fā)生明顯變化的天然景觀；而人文景觀則是指由于人類活動(dòng)所造成的景觀，它是一種自然元素和人文元素復(fù)合體。城市，便是一種Z具代表性的人文景觀。

　　白天，城市中的自然風(fēng)光和人文景觀被陽光呈現(xiàn)出來；而晚上，城市的夜間景觀則是靠月光、星光和燈光來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)目前被廣為接受的定義，城市的夜景照明泛指除體育場、工地和室外安全照明外，所有室外活動(dòng)空間或景物的夜間景觀照明。

　　照明對(duì)象有建筑物或構(gòu)筑物，廣場、道路和橋梁，機(jī)場、車站和碼頭，名勝古跡，園林綠地，江河水面，商業(yè)街和廣告標(biāo)志以及城市市政設(shè)施等，其目的就是利用燈光講照明對(duì)象的景觀加以重塑，并有機(jī)地組合成一個(gè)和諧協(xié)調(diào)、優(yōu)美壯觀和富有特色的夜景圖畫，以此來表現(xiàn)一個(gè)城市或地區(qū)的夜間形象。

　　根據(jù)上述定義，城市夜景觀照明所涵蓋的內(nèi)容非常廣泛，囊括了視覺環(huán)境的方方面面，這其中主要包括：

　　節(jié)日慶典照明——利用燈光或燈飾營造歡樂、喜慶和節(jié)日氣氛的照明。

　　建筑物夜景照明——就是用燈光重塑人工營造的，供人們進(jìn)行生產(chǎn)、生活或其他活動(dòng)的房屋或場所的夜間形象。照明對(duì)象有房屋建筑，如紀(jì)念建筑、陵墓建筑、園林建筑和建筑小品等。照明時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同建筑的形式、布局和風(fēng)格充分反映出建筑的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和材料特征、時(shí)代風(fēng)貌、民族風(fēng)格和地方特色。（注：建筑物夜景照明也稱建筑立面照明）

　　構(gòu)筑物夜景照明——用燈光再現(xiàn)構(gòu)筑物的夜間景觀的照明。照明對(duì)象有碑、塔、路、橋、隧道、上下水道、運(yùn)河、水庫、礦井、煙囪、水塔、蓄水池、貯氣罐等等。鑒于構(gòu)筑物的特點(diǎn)是為特定目的建造，一般人們不在內(nèi)部生產(chǎn)或生活的特點(diǎn)，照明時(shí)除考慮構(gòu)筑物功能要求外，還必須注意構(gòu)筑物形態(tài)，以及和周圍環(huán)境協(xié)調(diào)的要求。

　　廣場夜景照明——根據(jù)不同類型廣場的功能要求，通過科學(xué)的設(shè)計(jì)，利用照明設(shè)施的優(yōu)美造型，簡潔明快的色彩，合理的布燈，營造出和廣場性質(zhì)以及周圍環(huán)境統(tǒng)一協(xié)調(diào)，優(yōu)美宜人的照明。

　　道路景觀照明——在保證道路照明功能的前提下，通過路燈的優(yōu)美造型，簡潔明快的色彩，科學(xué)的布燈，營造出功能合理，景觀優(yōu)美的照明。

　　商業(yè)街景觀照明——根據(jù)商業(yè)街的功能、性質(zhì)和類別，綜合考慮街區(qū)的路、店、廣告、標(biāo)志、市政設(shè)施（含公共汽車站、書報(bào)亭、廣場、流水、噴泉、綠地、樹木及雕刻小品等）構(gòu)景元素照明的特征，統(tǒng)一規(guī)劃，精心設(shè)計(jì)形成統(tǒng)一和諧的照明。

　　園林夜景照明——根據(jù)園林的性質(zhì)和特征，對(duì)園林的硬質(zhì)景觀（山石、道路、建筑、流水及水面等）和軟質(zhì)景觀（綠地、樹木及植被等）的照明進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，精心設(shè)計(jì)，形成和諧協(xié)調(diào)的照明。

　　水景照明——為渲染水景的藝術(shù)效果，根據(jù)水景的類別，對(duì)自然水景（江河、瀑布、海濱水面及湖泊等）和人文水景（噴泉、疊水、水庫及人工湖面等）設(shè)置的照明。

　　公共信息照明——利用燈光（含地標(biāo)性燈光、廣告和標(biāo)志燈光等）作媒體，為人們提供公共信息的照明。

　　廣告照明——為照亮各種廣告的照明，所用的光源有霓虹燈、熒光燈、高強(qiáng)度氣體放電燈及發(fā)光二極管。

　　標(biāo)志照明——為照亮用文字、紋樣、色彩傳遞信息而表示的符號(hào)或設(shè)施的照明。

　　城市夜景照明所采用的照明方式和照明方法通常有：

　　泛光照明——通常用投光燈來照射某一情景或目標(biāo)，且其照度比其周圍照度明顯高的照明方式。

　　輪廓照明——利用燈光直接勾畫建筑物或構(gòu)筑物輪廓的照明方式。

　　內(nèi)透光照明——利用室內(nèi)光線向外透射形成的照明方式。

　　建筑化夜景照明法——光源或燈具和建筑立面的墻、柱、檐、窗、墻角或屋頂部分的建筑結(jié)構(gòu)聯(lián)為一體的照明。

　　多元空間立體照明法——從景點(diǎn)或景物的空間立體環(huán)境出發(fā)，綜合利用多元（或稱多種）照明方式或方法，對(duì)景點(diǎn)和景物賦予Z佳的照明方向，適度的明暗變化，清晰的輪廓和陰影，充分展示其立體特征和文化藝術(shù)內(nèi)涵的照明。

　　剪影照明法——此法也稱背景照明法，利用燈光將被照景物和它的背景分開，使景物保持黑暗，并在背景上形成輪廓清晰的影像的照明。

　　層疊照明法——對(duì)室外一組景物，使用若干種燈光，只照亮那些Z精彩和富有情趣的部分并有意讓其他部分保持黑暗的照明。

　　“月光”照明法——此法也稱月光效果照明法，將月光等安裝在高大樹枝或建筑構(gòu)筑物，或空中，好比朦朧的月光效果，并使樹的枝葉或其他景物在地面形成光影的照明。

　　功能光照明法——利用室內(nèi)外功能照明燈光（含室內(nèi)燈光、廣告標(biāo)志燈光、櫥窗燈光、工地作業(yè)燈光、機(jī)動(dòng)車道的路燈等）裝飾室外夜景的照明。

　　特種照明方法——利用光纖、導(dǎo)光管、硫燈、激光、發(fā)光二極管、太空燈球、投影燈和火焰光等特殊照明器材和技術(shù)來營造夜景的照明方法。

　　光文化的內(nèi)涵

　　提到光文化，我們首先要了解什么是文化。對(duì)“文化“的解釋分為廣義與狹義，廣義上是指人類在社會(huì)歷史實(shí)踐中所創(chuàng)造的物質(zhì)財(cái)富和精神財(cái)富的總和；狹義上是指社會(huì)的意識(shí)形態(tài)以及與之相適應(yīng)的制度和組織機(jī)構(gòu)。作為意識(shí)形態(tài)的文化，是一定社會(huì)的政治和經(jīng)濟(jì)的反映，又作用于一定社會(huì)的政治和經(jīng)濟(jì)。

　　隨著民族的產(chǎn)生和發(fā)展，文化具有了民族性，每一種社會(huì)形態(tài)都有與其相適應(yīng)的文化。每一種文化都隨著社會(huì)物質(zhì)生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展，社會(huì)物質(zhì)生產(chǎn)發(fā)展的連續(xù)性，決定了文化的發(fā)展也具有連續(xù)性和歷史繼承性。根據(jù)上述釋義,我們可以從中得出以下三點(diǎn)結(jié)論。

　?。?）光文化是人類在社會(huì)歷史實(shí)踐中創(chuàng)造的。在文化的創(chuàng)造與發(fā)展中，主體是人，客體是自然，而文化便是人與自然、主體與客體在實(shí)踐中的對(duì)立統(tǒng)一物，這里的自然不僅指人本身之外的自然界，同時(shí)也包括人類本身在內(nèi)。光文化,就是照明的文化，是人類為了改善生存環(huán)境,延伸生存空間所采取的社會(huì)改造活動(dòng)。

　　利用照明為人類自身社會(huì)活動(dòng)所服務(wù)，同時(shí)照明的出現(xiàn)，也影響人們固有的生活習(xí)慣，改變了生活方式。文化的出發(fā)點(diǎn)是從事改造自然、改造社會(huì)的活動(dòng)，進(jìn)而也改造自身,即實(shí)踐者本身，人創(chuàng)造了文化,同樣文化也創(chuàng)造了人。

　?。?）光文化具有民族性，受社會(huì)形態(tài)的影響。人類學(xué)家告訴我們，人種、血緣、膚色和地理位置都不足以區(qū)分生活在這個(gè)地球上的人們，從根本上區(qū)分一個(gè)國家或民族的是心，一種擁有文化底蘊(yùn)的心。在一個(gè)民族和地區(qū)的發(fā)展過程中，必然會(huì)沉積下該民族或該地區(qū)人們所共同擁有的價(jià)值品質(zhì)，這就形成了文化。

　　不同社會(huì)形態(tài)下的人會(huì)有不同的價(jià)值取向,也會(huì)有不同審美取向,或者說是有不同的文化背景。面對(duì)這種差異性,互相尊重、互相包容是一種積極的態(tài)度。

　　在照明研究中，我們通常會(huì)將東方人與西方人對(duì)光的喜好作這樣的區(qū)分，認(rèn)為東方人喜歡高色溫、冷色調(diào)光環(huán)境，而西方人則更偏好低色溫、暖色調(diào)光環(huán)境。其實(shí)在視覺結(jié)構(gòu)上,東西方人并不存在巨大差異，而產(chǎn)生這種差異的原因是巨大的文化差異。當(dāng)然，隨著不同文化的交流和溝通，這種對(duì)光環(huán)境喜好的差異也會(huì)逐漸得到緩解，但對(duì)照明設(shè)計(jì)和研究工作者來說，尊重這種文化差異將對(duì)做好設(shè)計(jì)和研究工作起到巨大幫助。

　　（3）光文化應(yīng)該具有歷史連續(xù)性和繼承性。隨著人類社會(huì)的發(fā)展,人們從簡單的光明向往、圣火崇拜,發(fā)展到對(duì)照明情趣和品位的需求；從簡單的火把到具有裝飾作用的燈籠,再到如今燈飾城里林林總總的燈具產(chǎn)品,這個(gè)演變發(fā)展過程的本身就是文化的體現(xiàn),同時(shí)也給照明設(shè)計(jì)和研究者一個(gè)啟示——只有了解設(shè)計(jì)或研究對(duì)象歷史才能更好地完成實(shí)際工作。

　　我們鼓勵(lì)創(chuàng)新,但創(chuàng)新必須是在原有歷史基礎(chǔ)上的,如果與現(xiàn)有條件相脫節(jié),天馬行空般地創(chuàng)新同樣不可取。一個(gè)城市或地區(qū)都有其自身的發(fā)展歷程和發(fā)展目標(biāo),充分了解原有的照明情況,就是對(duì)原有光文化的充分學(xué)習(xí)和調(diào)研,只有在此基礎(chǔ)上才能有效地結(jié)合其發(fā)展目標(biāo),做好照明的延續(xù)和溝通工作。

　　光文化的解讀

　　我們討論光文化,是脫離技術(shù)層面,務(wù)虛性質(zhì)的討論。如何將實(shí)際的照明實(shí)踐真正賦予文化的內(nèi)涵,就需要對(duì)光文化進(jìn)行解讀,將概括的、抽象的文化釋義翻譯成詳細(xì)的、具體的操作方案,討論光文化的目的也正在于解決實(shí)際的城市或地區(qū)照明問題。

　　根據(jù)前文對(duì)光文化內(nèi)涵的討論,在實(shí)際照明設(shè)計(jì)和實(shí)踐中我們應(yīng)遵循以下兩點(diǎn),其一,要以人為本。人是光文化的主體,既是城市照明的創(chuàng)造者,也是城市照明的受益人,在設(shè)計(jì)和研究中更多地顧及人的感受和喜好有助于提升Z終照明作品的質(zhì)量。目前光度學(xué)的理論和儀器都是基于人眼的桿狀細(xì)胞和錐狀細(xì)胞研究和發(fā)展的,照明標(biāo)準(zhǔn)是以光譜靈敏度函數(shù)V(λ)為依據(jù)來制定的。

　　通常的照明設(shè)計(jì),首先會(huì)參考設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。例如我們經(jīng)常會(huì)參考的建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB50034-2004)、城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(CJJ45-2006)就規(guī)定了很多公共場所和道路的照明要求,它以照明功率(W)、照度(lx)、亮度(cd/m2)等物理參數(shù)作為衡量指標(biāo),操作簡單易行,但這只能算是停留在技術(shù)層面,因?yàn)檫@些標(biāo)準(zhǔn)考慮的是功能性照明,至于人對(duì)照明的感受,即照明的非功能性卻沒有考慮,故而也很難令人有文化的感悟。

　　2002年,哺乳動(dòng)物視網(wǎng)膜的第三類感光細(xì)胞——本征感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(ipRGC)被發(fā)現(xiàn),這類感光細(xì)胞能參與調(diào)節(jié)許多人體非視覺生物效應(yīng),包括人體生命體征的變化、激素的分泌和興奮程度。光對(duì)人體非視覺通道的發(fā)現(xiàn),不僅給照明科學(xué)提供了新的研究內(nèi)容,同時(shí)也對(duì)照明科學(xué)的研究方法提出了新要求。

　　隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)于照明質(zhì)量的要求不斷提高,照明對(duì)于人體作用和作用評(píng)價(jià)的研究就有著十分重要的科學(xué)價(jià)值和社會(huì)意義,照明設(shè)計(jì)也要從物理學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等多角度進(jìn)行考慮。以人類工效學(xué)為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)研究方法和結(jié)果正在被越來越多的學(xué)者所接受。以人為研究對(duì)象,人對(duì)環(huán)境變化的反應(yīng)為研究內(nèi)容,環(huán)境的Z佳參數(shù)模型為研究結(jié)果的實(shí)驗(yàn)方法被不斷嘗試和完善,尤其是包括景觀照明設(shè)計(jì)在內(nèi)的室內(nèi)外照明工程的實(shí)施中,我們必須對(duì)此予以充分的重視。

　　其二,要重視當(dāng)?shù)厣鐣?huì)歷史環(huán)境的考察。光文化受社會(huì)形態(tài)的影響,同時(shí)也具有歷史的傳承性。照明要體現(xiàn)當(dāng)?shù)靥赜械纳鐣?huì)風(fēng)貌,就需要把握好一個(gè)城市和地區(qū)的發(fā)展脈搏。

　　以上海為例,解放前的上海是東方排名第一的大都會(huì),繁華都市的背后更是中西方文化的交流與融合。改革開放以后,上海逐步走出了一條特大型城市發(fā)展的新路,成為我國Z大的經(jīng)濟(jì)中心、貿(mào)易港口和綜合性工業(yè)城市。上海的夜景以南京路和黃浦江Z為著名,中外賓客交口稱贊。

　　反觀其照明設(shè)計(jì),建筑主體大多都是上世紀(jì)30年代的歐式老建筑,然而其整體夜景照明卻使人感到時(shí)尚、動(dòng)感和華麗。這正是照明對(duì)建筑本身的補(bǔ)充,向世人解釋上海的形象和風(fēng)貌——全球經(jīng)濟(jì)、金融、貿(mào)易和航運(yùn)中心,走在時(shí)代潮流前沿,中西方文化在這里碰撞、交流、融合。

　　如果用照明標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)的話,其視覺效果的沖擊和震撼力恐怕難以及其效果之一二。當(dāng)然,同樣的設(shè)計(jì)思路置于政治中心、歷史古都北京卻又是行不通的,其恢宏威嚴(yán)的皇家神采和千百年的歷史積淀往往又是要以更為端莊肅穆的表現(xiàn)方式來體現(xiàn)。

　　光文化的思考

　　中國傳統(tǒng)文化博大精深,幾千年來,對(duì)中國社會(huì)發(fā)展乃至世界文化發(fā)展都起到了深遠(yuǎn)的影響。究其本源,我們發(fā)現(xiàn)中國傳統(tǒng)文化關(guān)注的是人,但又不僅限于人本身,儒家的“仁義禮智信”幫助我們構(gòu)建人與人之間的和諧;道家的“道法自然、天人合一”指導(dǎo)我們構(gòu)建人與自然的和諧。文化的力量往往在于其指導(dǎo)作用。

　　我們討論光文化,其實(shí)是一個(gè)高度務(wù)虛的概念,要解決什么問題,如何去解決是務(wù)實(shí)的討論,根據(jù)前文對(duì)文化和光文化的討論,我們嘗試對(duì)這兩個(gè)問題進(jìn)行回答:討論光文化,一是要解決城市照明的問題。而這一問題的解決,不能僅僅停留在技術(shù)層面的討論,不能以功率數(shù)和照度值作為衡量指標(biāo),一要有民族性和地域性;二要有歷史傳承性,要從了解當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)土人情,歷史風(fēng)貌出發(fā)去思考照明的問題,城市照明的規(guī)劃要有整體性的和諧。

　　其次,要從人本身出發(fā),而不是從照明對(duì)象出發(fā)。表現(xiàn)建筑和景觀結(jié)構(gòu)固然重要,但如果缺乏對(duì)人的思考,任何設(shè)計(jì)都將是脫離實(shí)際的,因?yàn)槿吮旧硎枪馕幕闹黧w,在研究中參考人本身對(duì)光環(huán)境的反應(yīng)和評(píng)價(jià),在設(shè)計(jì)中多聽取使用者的建議和意見,真正做到堅(jiān)持以人為本的照明設(shè)計(jì)和研究,是光文化的具體表現(xiàn),而光文化的力量和作用也就體現(xiàn)在了其對(duì)照明實(shí)踐工作的指導(dǎo)和幫助中,并Z終促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。