景观照明设计不仅是通过灯光的运用来表现主题景观本身，更重要的是使其和谐融入人居环境，使体验者感受到精神的愉悦与享受。故而“人”才是景观照明的根本，以此为出发点，通过运用不同的技术手段组合来达到景观照明“人性化”的目的。

光与人的关系

人通过视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等感觉来获取外部信息，了解周围世界。据报道，人类有80%的信息是通过视觉渠道来获取得。视觉是由进入人眼的辐射所产生的光感觉而获得的对外界的认识。视觉不是瞬间即逝的，其过程和特性都比较复杂，至今还存在我们未知的一些领域。视觉体验的过程是由大脑和眼睛密切合作而形成的。

人的视觉系统类似于图像识别系统，主要由三个部分组成：眼球肌、眼睛的光学系统和视神经系统。眼睛在眼球肌的作用下运动，捕捉光线，光线通过眼睛的光学系统将光线聚集在视网膜上，并通过生物电化学作用传输到视神经，最终传输至大脑，产生光的感觉或产生视觉。

光线通过眼睛发生的主要光学过程为：当波长为380nm～780nm的可见光辐射进入眼睛的外层透明保护膜后，发生折射，光线从角膜进入瞳孔，进入的光量通过瞳孔的收缩或者扩张自动地得到调节。光线通过瞳孔和晶状体后，由晶状体和透明玻璃状体液将光线聚集在视网膜上，人眼结构示意图如图1所示。

图1 人眼结构示意图

照明是为视觉提供光环境，因此照明科技必然与人对光感受联系在一起。这包括照明测试、照明评估、照明设计和照明规划等分支。所以照明是一门交叉学科，并且与物理学、生理学、心理学、建筑学、美学、经济学、环境科学等都有一定联系。而光与人的关系也比较紧密，除了在视觉上，同时在生理上，心理上，以及照明在人类文明的进步史上的位置都有密切的联系。

光环境相关的照明参数

光强、光通量和光效

光度学中最基本的单位是发光强度，以I标示，单位是坎德拉（Candela），记作cd，它是国际单位制中7个基本单位之一。其定义为发出频率为540×1012Hz（对应在空气中555nm的波长）的单色辐射，在给定方向上辐射强度为（1/683）W/sr时，光源在该方向上的发光强度规定为1cd，光通量与光强关系示意图如图2所示。

光源在单位时间内发出的光量称为光源的光通量，以Φ表示，单位为流明（lm）。一个在所有方向上光强均为1cd的点光源，其辐射出来的总光通量即为4πlm。它是根据辐射对标准观察者的作用导出的光度量。对于明视觉，若辐射体的光谱辐射通量为Φe(λ)，其光通量Φ的表达式为

式中，Km为辐射的光谱光（视）效能的最大值，单位为流明/瓦（lm/W），在单色辐射时，明视觉条件下的Km值为683lm/W（当λ=555nm时）；V（λ）为光谱光（视）效率；P（λ）为辐射体的光谱功率分布函数；Φ为光通量（单位为lm，1lm=1cd·1sr）。

图2 光通量与光强关系示意图

发光效率简称光效，是衡量光源节能的主要指标，用η来表示。光效是光源输出光通量与输入功率的比值，它标示电能转化为光能的效率，即光源每消耗1W电能所发出的光通量，光效的单位是流明/瓦（lm/W）。光源的光效差异很大，从白炽灯的10lm/W以上到低压钠灯的200lm/W以上。根据光通量的定义，理论上光源的最大光效值可以达到683lm/W。

照度和亮度

衡量光环境的照明参数有很多，最为直观地即是照度和亮度。光照度（简称照度）是表征被照明物体表面被照亮程度的量，用E表示，单位为勒克斯（lx），1lx=1lm/m2。它表示每单位表面接受到的光通量。如微小的面积dA上受到的光通量为dΦ，则此被照表面的照度为

照度的单位除了勒克斯（lx）外，在北美地区使用英尺烛光（fc），1fc=10.76lx。

光源在某一方向的光亮度（简称亮度）L(j，θ)是光源在该方向上的单位投影面在单位立体角中发射的光通量。亮度的符号为L，单位为坎德拉每平方米（cd/m2=lm/m2·sr)。如在微小的面积dA和微小立体角dω内的光通量dΦ(j，θ)，则亮度为：

式中，

d2Φ(j，θ)——通过给定点的束元传输的并包含给定方向立体角dω内传播的光通量；

dA——包括给定点的辐射束截面积；

θ——辐射束截面积与辐射束方向的夹角，亮度的国际单位坎德拉每平方米（cd/m2），光通量的形成如图3所示。

图3 光通量、光强、照度、亮度之间的关系示意图

光文化的解读

我们讨论光文化，是脱离技术层面，务虚性质的讨论。如何将实际的照明实践真正赋予文化的内涵，就需要对光文化进行解读，将概括的、抽象的文化释义翻译成详细的、具体的操作方案，讨论光文化的目的也正在于解决实际的城市或地区照明问题。

根据前文对光文化内涵的讨论，在实际照明设计和实践中我们应遵循以下两点，其一，要以人为本。人是光文化的主体，既是城市照明的创造者，也是城市照明的受益人，在设计和研究中更多地顾及人的感受和喜好有助于提升最终照明作品的质量。目前光度学的理论和仪器都是基于人眼的杆状细胞和锥状细胞研究和发展的，照明标准是以光谱灵敏度函数V(λ)为依据来制定的。

通常的照明设计，首先会参考设计标准。例如我们经常会参考的建筑照明设计标准(GB50034-2004)、城市道路照明设计标准(CJJ45-2006)就规定了很多公共场所和道路的照明要求，它以照明功率(W)、照度(lx)、亮度(cd/m2)等物理参数作为衡量指标，操作简单易行，但这只能算是停留在技术层面，因为这些标准考虑的是功能性照明，至于人对照明的感受，即照明的非功能性却没有考虑，故而也很难令人有文化的感悟。

2002年，哺乳动物视网膜的第三类感光细胞——本征感光视网膜神经节细胞(ipRGC)被发现，这类感光细胞能参与调节许多人体非视觉生物效应，包括人体生命体征的变化、激素的分泌和兴奋程度。光对人体非视觉通道的发现，不仅给照明科学提供了新的研究内容，同时也对照明科学的研究方法提出了新要求。

随着社会的发展，人们对于照明质量的要求不断提高，照明对于人体作用和作用评价的研究就有着十分重要的科学价值和社会意义，照明设计也要从物理学、生理学、心理学等多角度进行考虑。以人类工效学为基础的实验研究方法和结果正在被越来越多的学者所接受。以人为研究对象，人对环境变化的反应为研究内容，环境的最佳参数模型为研究结果的实验方法被不断尝试和完善，尤其是包括景观照明设计在内的室内外照明工程的实施中，我们必须对此予以充分的重视。

其二，要重视当地社会历史环境的考察。光文化受社会形态的影响，同时也具有历史的传承性。照明要体现当地特有的社会风貌，就需要把握好一个城市和地区的发展脉搏。

以上海为例，解放前的上海是东方排名第一的大都会，繁华都市的背后更是中西方文化的交流与融合。改革开放以后，上海逐步走出了一条特大型城市发展的新路，成为我国最大的经济中心、贸易港口和综合性工业城市。上海的夜景以南京路和黄浦江最为著名，中外宾客交口称赞。

反观其照明设计，建筑主体大多都是上世纪30年代的欧式老建筑，然而其整体夜景照明却使人感到时尚、动感和华丽。这正是照明对建筑本身的补充，向世人解释上海的形象和风貌——全球经济、金融、贸易和航运中心，走在时代潮流前沿，中西方文化在这里碰撞、交流、融合。

如果用照明标准来设计的话，其视觉效果的冲击和震撼力恐怕难以及其效果之一二。当然，同样的设计思路置于政治中心、历史古都北京却又是行不通的，其恢宏威严的皇家神采和千百年的历史积淀往往又是要以更为端庄肃穆的表现方式来体现。

光文化的思考

中国传统文化博大精深，几千年来，对中国社会发展乃至世界文化发展都起到了深远的影响。究其本源，我们发现中国传统文化关注的是人，但又不仅限于人本身，儒家的“仁义礼智信”帮助我们构建人与人之间的和谐；道家的“道法自然、天人合一”指导我们构建人与自然的和谐。文化的力量往往在于其指导作用。

我们讨论光文化，其实是一个高度务虚的概念，要解决什么问题，如何去解决是务实的讨论，根据前文对文化和光文化的讨论，我们尝试对这两个问题进行回答：讨论光文化，一是要解决城市照明的问题。而这一问题的解决，不能仅仅停留在技术层面的讨论，不能以功率数和照度值作为衡量指标，一要有民族性和地域性；二要有历史传承性，要从了解当地的风土人情，历史风貌出发去思考照明的问题，城市照明的规划要有整体性的和谐。

其次，要从人本身出发，而不是从照明对象出发。表现建筑和景观结构固然重要，但如果缺乏对人的思考，任何设计都将是脱离实际的，因为人本身是光文化的主体，在研究中参考人本身对光环境的反应和评价，在设计中多听取使用者的建议和意见，真正做到坚持以人为本的照明设计和研究，是光文化的具体表现，而光文化的力量和作用也就体现在了其对照明实践工作的指导和帮助中，并最终促进社会的发展。

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