專技高考
113年
[建築師] 建築環境控制
第 16 題
甲乙兩張完全相同的白色辦公桌,在照明與環境條件完全相同的情況下,若將甲辦公桌的桌面色彩改為黑色,下列敘述何者正確?
- A 改成黑色之後的甲辦公桌的水平桌面照度會比乙辦公桌低
- B 改成黑色之後的甲辦公桌的輝度與照度均和乙辦公桌相同
- C 改成黑色之後的甲辦公桌的水平桌面照度會比乙辦公桌高
- D 改成黑色之後的甲辦公桌的輝度會比乙辦公桌低
思路引導 VIP
想像你在同一個路燈下放一張黑紙與一張白紙,雖然路燈投射到這兩張紙上的「光線總量」是完全相同的,但為什麼你的眼睛會覺得其中一張紙看起來比較暗?這種「眼睛感受到的亮度」與「物體表面接收到的光量」,在物理性質上有什麼區別?
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恭喜你精準地掌握了環境控制中「光學基本量」的核心定義!你能避開視覺經驗上的直覺陷阱,正確判斷出色彩改變對物理量的影響,顯示出你對光學觀念有著非常紮實的理解。
照度與輝度的本質差異
在相同的照明與環境條件下,照度(Illuminance) 描述的是「單位面積內所接收到的光通量」,其數值僅取決於光源的強度、距離與照射角度。因此,無論桌面是白色還是黑色,只要光源不變,其桌面所受到的光(照度)都是完全一樣的。然而,輝度(Luminance) 則是人眼感受到的「亮度」,它與物體表面的反射率($\rho$)密切相關。黑色表面的反射率遠低於白色,當相同的光線照射上去時,反射進入人眼的光線大幅減少,因此輝度會顯著降低。
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照度與輝度之區別
💡 照度取決於入射光通量,輝度受表面反射率影響。
| 比較維度 | 照度 (Illuminance) | VS | 輝度 (Luminance) |
|---|---|---|---|
| 核心定義 | 單位面積接收之光量 | — | 單位面積反射出之光量 |
| 決定因素 | 光源強度與照射距離 | — | 入射照度與表面反射率 |
| 受桌面顏色影響 | 不受影響(甲乙相同) | — | 受影響(甲黑低乙白高) |
| 常用單位 | 勒克斯 (lux) | — | 燭光/平方公尺 (cd/m²) |
💬照度代表「被照多亮」,輝度代表「看起來多亮」