2. 光与视觉基础
照明设计不是“把灯装上去、把空间照亮”这么简单。同样一间 20 m² 的客厅，用 3000 K、Ra 90 的灯具和用 6500 K、Ra 70 的灯具，即使照度计读数完全相同，人的感受也会截然不同。原因在于：人眼看到的从来不是单一物理量，而是光通量、照度、亮度、色温、显色指数等多个参数共同作用的结果。本节把这五个术语逐一拆开，说明它们各自描述什么、单位是什么、在设计中如何取值，以及它们之间容易混淆的关系。
一、光通量：灯具“发出多少光”
光通量（Φ）表示光源在单位时间内向四周辐射的、被人眼感知的可见光总量，单位是流明（lm）。它评价的是光源本身的输出能力，与灯具装在哪里、照到哪里无关。常见参考值：一支 9 W LED 球泡灯约 800～900 lm，一根 1.2 m T8 LED 灯管约 1500～2000 lm，一盏 100 W 工矿灯可达 10000 lm 以上。
光通量是选灯的起点，但只看它容易踩坑。灯具的“光效”（lm/W）决定了同样光通量下耗电多少；而灯具的配光曲线决定了这些流明最终落到哪里。设计时通常先由照度目标反推所需总光通量，再结合灯具效率与利用系数选型，而不是先买灯再算照度。
二、照度：工作面“收到多少光”
照度（E）是单位面积上接收到的光通量，单位勒克斯（lx），1 lx = 1 lm/m²。它描述的是被照对象表面的明暗程度，是照明设计中最常被规范引用的量。办公桌面读写通常取 300～500 lx，精细绘图或检验工位可取 750～1000 lx，走廊、楼梯间一般 50～100 lx。
照度与光通量的关系可用简化公式表达：
E = Φ × N × U × K / A
Φ：单灯光通量（lm）
N：灯具数量
U：利用系数（与房间反射比、灯具配光有关，常取 0.4～0.7）
K：维护系数（考虑灯具积尘与光衰，常取 0.7～0.8）
A：工作面面积（m²）举例：一间 5 m × 4 m = 20 m² 的书房，目标照度 300 lx，选用单灯光通量 2000 lm 的吸顶灯，取 U = 0.6、K = 0.8，则所需灯数 N = 300 × 20 / (2000 × 0.6 × 0.8) ≈ 6.25，即至少 6 盏。这个结果说明：单靠一盏大功率灯很难均匀满足 300 lx，实际方案往往改为多盏小功率灯具分散布置。注意该计算为教学示例，实际工程应使用专业软件并核对规范值。
三、亮度：人眼“看到多亮”
亮度（L）是发光体或反射面在某一方向上的发光强度与投影面积之比，单位坎德拉每平方米（cd/m²）。它才是人眼直接感知的物理量，与观察方向有关。同样照度的白纸和黑绒布，亮度相差数倍，因为反射率不同。亮度决定视觉舒适度：办公环境推荐背景亮度与工作面亮度比不超过 3:1，屏幕与周围环境亮度比控制在 1:3 到 3:1 之间，否则容易产生视疲劳。
照度与亮度的关系为 L = E × ρ / π（ρ 为表面反射比）。例如 500 lx 照射在反射比 0.7 的白墙上，亮度约为 500 × 0.7 / 3.14 ≈ 111 cd/m²。这解释了为什么深色墙面房间即使照度达标，仍显得压抑——反射光少，亮度低。
四、色温：光的“冷暖”
色温（CCT）用开尔文（K）表示光源的颜色外观。数值越低越偏暖黄，越高越偏冷白：2700～3000 K 适合住宅卧室、酒店客房；3500～4000 K 适合办公室、教室；5000～6500 K 适合医院检查、精密加工等需要高警觉度的场所。色温本身不表示亮暗，也不表示好坏，关键是与人、与场景匹配。住宅中若全屋使用 6500 K，容易显得冷硬；而办公区全部用 2700 K 又会让人昏沉。
五、显色指数：光“还原颜色”的能力
显色指数（Ra/CRI）衡量光源对物体真实颜色的还原程度，最高为 100，以日光和白炽灯为参照。Ra 80 是室内一般照明的基本门槛，Ra 90 以上适用于服装店、画廊、化妆间、生鲜区等对颜色判断要求高的场所。需要注意：Ra 是前 8 个标准色样的平均值，对红色还原（R9）并不敏感，因此红色展品、肉类照明还应关注 R9 值。
六、五个参数如何在设计中协同
把上述参数串起来看，一条完整的设计逻辑是：先确定空间功能对应的照度目标，用光通量公式反推灯具数量与单灯功率；再根据空间性质选择色温，使光环境与人的活动节奏匹配；对颜色判断有要求的场所提高显色指数并关注 R9；最后用亮度关系校核是否存在眩光或明暗对比过大的问题。任何一个环节单独取值都可能出错——照度达标但色温错、显色低，空间依然“不好用”。
实践中还有一个常被忽略的点：维护系数。灯具使用一年后积尘和光衰会使实际照度低于初始值，设计时若不预留 0.7～0.8 的维护系数，验收时达标、使用半年后就不达标。因此上文的计算示例中 K 值不可省略。
掌握这五个参数后，面对一份灯具参数表就能快速判断它适合什么场景：光通量决定够不够亮，照度决定工作面是否达标，亮度决定看着舒不舒服，色温决定氛围冷暖，显色指数决定颜色是否真实。后续的照度计算方法与布灯方案，都建立在这五个量的准确理解之上。