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人工光的起(qǐ)源是火,火的利用伊始也可以說是人類生活的開(kāi)始。火是生活的光,在原始時代火具有生活食物加工、照亮環境、取暖、警示作用。發(fā)光與冒煙也是信息的披露,長(cháng)城烽火台燃狼煙的做法說明了這(zhè)一點。或作爲獨立照明的曆程從火把、油燈、蠟燭燈至煤油燈(18世紀後(hòu)期開(kāi)始使用)結束,随着電的出現,火光退出了照明曆史的舞台,隻剩蠟燭作爲照明氣氛點綴沿用至今。
電的發(fā)現很早,摩擦起(qǐ)電在東漢時期就有記載,希臘的哲學(xué)家也有類似的說明。但是,電的應用始于18世紀,1809年,英國(guó)化學(xué)家戴維發(fā)明了電弧光燈,人類進(jìn)入了利用電照明的時代。1879年,在美國(guó)加州劇院,人類第一次使用電弧光燈。1879年,愛迪生發(fā)明燈絲電燈泡并使其實用化,電氣照明從此拉開(kāi)序幕。之後(hòu),電光源發(fā)展均以此爲基礎,如放電光源金鹵燈、鈉燈、汞燈、熒光燈等。
LED光源是新時代的産物,它利用半導體原理發(fā)光,被稱爲“第四代光源”,它把照明引入信息與網絡時代的光源。在體積、發(fā)光效率、色彩、可控性、可分割組合方面(miàn),LED光源都(dōu)是革命性的。
人類照明和燈具的發(fā)展曆程
照明的發(fā)展史是光源技術與效率的曆史,燈具伴随光源的變化經(jīng)曆了技術的進(jìn)步發(fā)展及形制的傳承。燈具按發(fā)展階段大體上可劃分爲自由階段、遮擋階段、控光階段、程控階段。明火談不上控制,隻是自然燃燒。油燈可以控制燃油量以達到控制光亮的目的,曆史上也有節約燃油的省油燈,但火光照亮的方向(xiàng)還(hái)沒(méi)有得到控制。火光遇風遇雨易熄滅,遮擋防護的措施也派生出一些燈具的形式。中國(guó)代表性燈具是燈台和燈籠,外國(guó)代表性燈具是燭台和煤氣街燈。在舞台演出用燈火照明時期,也采用擋闆,調節光的方向(xiàng),但控光的效果甚微。
具有控光功能(néng)的燈具開(kāi)始于電光源。截光的燈罩和反射罩、具有光學(xué)設計的反射器、遮光部件、凸透鏡、凹凸鏡、柔光鏡、拉伸鏡片、色片、分色片等都(dōu)是對(duì)電光源出光的控制工具。光色控制最早出現在舞台演出中的燈具上,也爲後(hòu)期建築照明開(kāi)了先河。我們今天看到的可準确投光的汽車大燈據說是1887年用手提燈火照明汽車前進(jìn)道(dào)路時想到的,汽車使用電燈是1898年的事(shì),那時電燈發(fā)明剛不久。
燈具是用于供光的設備,由于涉及造型可能(néng)性,燈具設計也成(chéng)了一個強大的設計分支,其中大部分的燈具設計已超越了燈具作爲光設備的基本要求,鑒于此,燈具也可分爲功能(néng)設備性燈具和造型裝飾性的燈具。各式燈具是用光過(guò)程中的衍生品,也是人類的設計财富。從光的物理性能(néng)看,可分爲明火光、電氣光、電子光。從燈具的控光性能(néng)看,可分爲自由階段、遮擋階段、控光階段、半導體程控階段這(zhè)四個階段。
照明設計涉及光、燈具、電氣設備、空間、建築、景觀、城市等多方面(miàn),是對(duì)不同領域、不公用途、不同用光要求的環境進(jìn)行用光設計,幾乎包含人工構築物的全部。照明設計師不可能(néng)在所有領域獲得勝利,這(zhè)裡(lǐ)叙述的隻是局限于景觀照明意義上的照明設計,是在滿足夜間安全等基本要求基礎之上的光的情景布局。這(zhè)一領域的發(fā)展曆史不是很長(cháng),國(guó)際上一些公認的照明設計案例可以确定環境照明設計的成(chéng)果爲何物。