燈光對於室內設計來說不僅僅是照亮空間的作用，它是整個空間的催化劑，它讓空間呈現出視覺的層次感，並營造出不同的空間氛圍，讓室內的環境更加舒適愉悅。

要掌握燈光的設計及使用方法，則必須要瞭解燈光的基礎知識，這一期知識分享我們則從最基本的光源種類開始進行瞭解。

一、白熾燈

俗稱電燈泡或鎢絲燈，白熾燈要先轉化成熱能才能發光，其中僅有10%~20%的熱能會轉化成光能，其餘皆為無用的熱能，消耗瞭不少能源，耗電量高，白熾燈的光色和集光性能很好，但是因為光效低，已逐步退出生產和銷售環節。

白熾燈▲

白熾燈有燈絲，外殼玻璃，防止燈絲氧化的惰性氣體與燈頭所組成，通過將鎢絲通電的方式，大約加熱至2300k以上，燈絲便會開始發光。白熾燈是低色溫光源，一般為2300～2 900K，顯色性很好，顯色指數99～100。

白熾燈發光原理▲

優點：

1、光源小、便宜，具有種類極多的燈罩形式，並配有輕便燈架；

2、通用性大，彩色品種多；

3、白熾燈的色光最接近於太陽光色，顯色性好，光譜均勻而不突兀，能加強物體的立體感、另外白熾燈有一個其他大部分類型發光產品不具備的優點，即適合頻繁啟動的場合。

缺點：

1、在所有用電的照明燈具中，白熾燈的效率是最低的，所以耗電量高；

2、使用壽命低，通常不會超過1000小時。

二、鹵素燈

簡稱為鹵素泡或者鹵素燈，又稱為鎢鹵燈泡、石英燈泡，是白熾燈的改良型產品，它的發光效率與壽命都比白熾燈高，鹵素燈內部有微量的鹵素氣體，透過氣體的循環作用，可減輕白熾燈光束的衰減和玻璃泡內部的黑化現象。

另外鹵素杯燈將光源與杯燈相結合，杯燈內鍍上反射膜，將鹵素燈的可見光線從前方送出，產生聚光燈的效果。同時，易產生高溫的紅外線則穿過反射膜發散於外，減少熱輻射直接照射於人體或物體上。

鹵素燈發光原理▲

優缺點：

鹵素燈是白熾燈的改進，它保持瞭白熾燈所具有的優點：簡單、成本低廉、亮度容易調整和控制、顯色性好（Ra=100）。同時，鹵素燈克服瞭白熾燈的許多缺點：如使用壽命短、發光效率低（一般隻有6%～10%可轉化為光能，而其餘部分都以熱能的形式散失）。

常見的鹵素燈▲

應用場景：

鹵素燈通常用於需要集中照射的場合，用於數控機床、軋機、車床、車削中心和金屬加工機械，汽車前燈後燈，以及傢庭，辦公室，寫字樓等公共場所。

三、熒光燈

也稱為日光燈，是屬於放電燈的一種，通常在玻璃管中充滿有利放電的氫氣和極少量的水銀，並在玻璃管內壁上塗有熒光物質作為發光材料及決定光色，在管的兩端有用鉤絲制作的二螺旋或三螺旋鎢絲圈電極，在電極上塗敷有發射電子的物質。

熒光粉決定瞭所發出光線的色溫，不同比例的熒光粉可制成不同光色，一般而言白光的發光效率會大於黃光。由於熒光燈不是點光源，雖然聚焦效果低於鹵素燈和LED，但它適合用來表現柔和的重點照明，非常適合用做一般的環境照明。

與白熾燈不同，熒光管必須設有鎮流器，與啟動器配合產生讓氣體發生電離的瞬間高壓，熒光燈的啟動方式可分成以下三種：

1）、預熱型：

當啟動器加熱於電極時，大概需要等待2~3秒的時間才會點亮燈管，啟動過程燈管會有閃爍現象。

2）、快速啟動型：

通過電容器的連接使兩極立即放電，可在1秒以內迅速點燈，通常可以通過調整兩店間的電壓來調整燈光大小。

3）、瞬時啟動型：

相比於預熱型，它使用更高的電壓來啟動，約可在1秒內啟動，但壽命比預熱型和瞬時啟動型壽命都短，因此不適用於頻繁開關的場所。

1、熒光燈發光原理

燈管電源開啟時，電流流過電極並加熱，從發射體向內釋放出電子。放電產生的流動電子跟管內的水銀原子碰撞，產生紫外線。當紫外線照射熒光物質後即轉變成可見光。隨著熒光物質的種類不同，可發出多種不同的光色。

2、鎮流器

氣體放電型電光源包括熒光燈、高壓鈉燈及高壓水銀燈等，它們都是通過高壓或低壓氣體的放電來發光的，是鎮流器為瞭使電流維持穩定性的一個設備。現在最廣泛使用的是電子鎮流器，采用電子技術驅動電光源，甚至可以將電子鎮流器與燈管等集成在一起，電子鎮流器通常還兼具瞭啟動器功能。

鎮流器▲

3、常見的熒光燈

1）直管形熒光燈

屬雙端熒光燈，常見功率有4W~ 125W，管徑常見T5，T8，T10，T12，顯色性好，對色彩豐富的物品及環境有比較理想的照明效果，光衰小，壽命長，平均壽命達10000小時。適用於服裝、百貨、超級市場、食品、水果、圖片、展示窗等色彩絢麗的場合使用。

其中T8色光、亮度、節能、壽命都較佳，適合賓館、辦公室、商店、醫院、圖書館及傢庭等色彩樸素但要求亮度高的場合使用。

2）彩色直管型熒光燈

常見功率有20W，30W，40W，管徑用T4，T5，T8，彩色熒光燈的光通量較低，適用於商店櫥窗、廣告或類似場所的裝飾和色彩顯示。

3）環形熒光燈

除形狀外，環形熒光燈與直管形熒光燈沒有多大差別。常見標稱功率有22W，32W，40W，主要提供給吸頂燈、吊燈等作配套光源，供傢庭、商場等照明用。

4）單端緊湊型節能熒光燈

這種熒光燈的燈管、鎮流器和燈頭緊密地聯成一體（鎮流器放在燈頭內），除瞭破壞性打擊，無法把它們拆卸，故被稱為“緊湊型”熒光燈。由於無須外加鎮流器，驅動電路也在鎮流器內，故這種熒光燈也是自鎮流熒光燈和內啟動熒光燈。整個燈通過E27、E14等燈頭直接與供電網連接，可方便地直接取代白熾燈。

這種熒光燈大都使用稀土元素三基色熒光粉，因而具有節能功能。節能熒光燈常見功率有（W） 5 7 9 11 13 18 36 45 65 85 105

四、LED（發光二極管）

LED發光二極管是一種常用的半導體元件，它通過電子與空穴復合釋放能量，並把電能轉化為光能，其中80%的電能可轉化為可見光，其光源本身發熱少，屬於冷光源的一種。LED為固態發光，不含水銀與其他有毒物質，不怕震動，也不易碎，是相當環保的光源產品。

LED燈會因為二極晶圓制造過程中所添加的金屬元素不同、成分比例不同，而發出不同顏色的光，也因為其體積小、輝度高，早期常用來作為指示用照明。近期由於LED效率和亮度不斷提高，加上LED的壽命長、安全性高、發光效率高（低功率）、色彩豐富、驅動與調控彈性高、體積小、環保等特點，使LED在一般照明市場逐漸普及，並在日常生活中無所不在。

1、LED發光原理

LED是由半導體材料所制成的發光元件，元件具有兩個電極端子，在端子間施加電壓，帶負電的電子移動到帶正電的交界區域並與之復合，經由正負電子的結合而發光，可將能量轉換以光的形式激發釋出。

LED發光原理▲

2、LED燈的特點

LED燈就是發光二極管，是采用固體半導體芯片為發光材料，與傳統燈具相比，LED燈節能、環保、顯色性與響應速度好。

1）節能

節能是LED燈最突出的特點，在能耗方面，LED燈的能耗是白熾燈的十分之一，是節能燈的四分之一。現在的人們都崇尚節能環保，也正是因為節能的這個特點，使得LED燈的應用范圍十分廣泛，使得LED燈十分的受歡迎。

2）可以在高速開關狀態工作

平常我們在馬路上會看見由LED組成的屏幕的畫面都是變化莫測的，這說明LED燈是可以進行高速開關工作的。但是我們平時使用的白熾燈則達不到這樣的工作狀態，白熾燈如果開關的次數過多，將會直接導致白熾燈燈絲斷裂。這個也是LED燈受歡迎的重要原因。

3）環保

LED燈內部不含有任何的汞等重金屬材料，這就體現瞭LED燈環保的特點。現在的社會和人們都十分重視環保，所以，會有更多的人願意選擇環保的LED燈。

4）響應速度快：

LED燈還有一個突出的特點，就是反應的速度比較快。隻要一接通電源，LED燈馬上就會亮起來。對比我們平時使用的節能燈，其反應速度更快。

5）相較於其他的光源，LED燈更“幹凈”：

所謂的“幹凈”不是指的燈表面以及內部的幹凈，而是這個燈是屬於冷光源的，不會產生太多的熱量，不會吸引那些喜光喜熱的昆蟲。

有的蟲子天性喜熱，白熾燈和節能燈在使用一段時間之後都會產生熱量，這個熱量正好是蟲子喜歡的，就容易吸引蟲子過來。這無疑會對燈表面帶來很多的污染物，而且，蟲子的排泄物還會使得室內變得很臟。但是，LED燈是冷光源，不會吸引蟲子過來的，這樣，就不會產生蟲子的排泄物。所以說，LED燈更加的 “幹凈”。

3、LED燈具的生活應用

1）戶外照明：

如隧道燈、路燈、街燈等

2）消防照明：

如緊急照明及出口指示燈等

3）娛樂用照明：

如聚焦燈、舞臺的天幕燈或LED光條等

4）機械影像/檢查：

手術燈及醫療檢查用燈

5）傢用照明：

閱讀臺燈、神明燈及圓形燈

6）手持式照明

如手電筒及礦工燈

7）景觀照明：

如庭園路燈、感應探照燈、臺階燈、陽臺燈等

8）商業光源：

如嵌燈、投射燈、珠寶燈、吊燈等

9）招牌字型燈：

招牌及廣告看板

10）其它常用光源：

廚櫃燈、平板燈、明裝筒燈、井燈、軌道燈等

五、其它光源的發展

光的快速發展，讓光不再局限於照明作用，觸角已延伸至光影的藝術和趣味，發展出多樣化的燈光形態，甚至還有轉化太陽光作為室內照明的技術，也正逐步研究發展中，下面我們著重再介紹兩種常見光源。

1、HID（高壓氣體放電燈）

高壓氣體放電HID燈包含下列電燈：水銀燈、金屬鹵化燈、高壓鈉燈、低壓鈉燈、高壓水銀燈，經由氣體、金屬蒸氣或幾種氣體和蒸氣的混合而放電的光體。

高壓鈉燈▲

高壓鈉燈的應用▲

高壓氣體放電燈通常應用在大面積區域，且需要高品質、高輝度的光線時，或針對能源效率、光源密度等特殊要求的，包括體育館、大面積的公共區域、倉庫、電影院、戶外活動區域、道路、停車場等，此外也常被應用在汽車大燈照明。雖然HID可以釋放出高強度光源，但缺點是啟動慢、演色性不足等。

低壓鈉燈▲高壓水銀燈▲

HID的發光原理：

高強度氣體放電借著特殊設計、內部佈塗石英或鋁的燈管,並透過兩端鎢電極打出來的加壓電弧，通過燈管後而發出光線。這些燈管內充滿瞭氣體和金屬。氣體幫助燈泡啟動,而金屬加熱達到蒸發點，形成電漿態後而發出光線。

HID的發光原理▲

2、OLED（有機發光二極體）

有機發光二極體，是指有機半導體材料和發光材料在電流驅動下而達到發光並實現顯示的技術。發光原理與LED類似，同樣是利用材料的特性，不過，OLED的材料為有機材料，基本結構是由一薄而透明具半導體特性的銦錫氧化物(ITO)，與電力的正極相連，再加上另一個金屬陰極，包成如夾芯的結構，有超輕、超薄可彎曲、亮度高、可視角度大、不需背光源、發熱量低等特性，現階段正尋求技術創新，未來將會更加普及化。

OLED在電視屏幕的應用，以及小於2mm的OLED超薄外形，塑造宛如鏡子般的燈光裝置。

自然光照明系統，通過集光、傳光與放光的過程，可將自然光轉化為室內照明的示意圖以及OLED組成結構。

本期燈光設計的光源種類介紹到這裡就結束瞭，下期再見。