第二章 光源基本概念與節能標章簡介
第一節 光源的基本概念
第二章 光源基本概念與節能標章簡介
本章主要介紹光源的基本概念、常用光源以及我國節能標章發 展之現況，以利民眾瞭解如何獲得正確的光源資訊，而順利進行節 能改善。
第一節 光源的基本概念
介紹光源就要從它的定義及單位說起，大致包含光線之定義、
光通量、光強度(簡稱光度)、輝度、照度、亮度、光源效率、 色溫 及演色性等，說明如下：
一、 光線之定義
光線（Light）是放射能源之一部份，在照明工程上稱光線是如 放射能源多寡一樣，以產生視覺能力之大小作評估之根據。
二、 光通量
光源發出的總光量稱之為光通量（Luminous Flux：F 或 ψ＝光 束），有時稱為光束，其單位為流明，例如 100 Watts 鎢絲電泡及 40 Watts 螢光燈之光通量約各為 1,300 Lm 及 2,500 Lm。
三、 光度
一個光源在某一方向上之發光強度為光強度，其單位為燭光（
Candela, Cd）。在照明學上光強度（Luminous Intensity, I）與燭光度
（Candle Power）有時混用不清，尤其是很多一般性雜誌、報紙，
以照明之程度使用「燭光」代替，事實上「燭光」是表示光源之發 光強度，也就是光源強度表示單位，如果要表示室內照明之程度應 以照度作表示。
四、 輝度
輝度（Luminance, Photometric Brightness, L）是單位投射面積上 之光強度，單位為每平方米之燭光［Cd/m2］，有時用nit［nt］或 Stilb
［sb］＝Cd/cm2 表示，英制單位以 Foot Lambert［ft-L］表示各種 光源之輝度大小如表2-1。
表2-1 各種光源之輝度大小
資料來源：經濟部能源局，2008。
五、 照度
被照的物體，其表面上每單位面積所接受之光通量稱為照度（
Intensity of Illumination, E），其單位稱為勒克斯（Lux, Lx）。即每平 方公尺內所收之光通量為1 Lm 時之照度。
六、 亮度
光源在投光方向上單位面積(S)，所發出之光通量(ψ)密度。通常 某作業面之明暗程度均以照度表示，但讓吾人之眼睛有感覺程度之 明暗，仍以光束發散度（Luminous Emittance, M）表示之，其單位 仍為［Lm/m2］每單位平方公尺之流明數。
光源 輝度 Cd/cm2
太陽 160,000
碳極弧燈 18,000~120,000 電泡鎢燈絲 200~2,000
碳絲電泡 70
電泡球面 20 ~50
電石燈焰（Acetylene 瓦斯燈） 10
螢光燈 0.5~1.5
蠟燭的焰 0.5~1.0
藍天 0.8
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七、 光源壽命
光源壽命有兩種表示法：例如電泡一直到燈絲斷線為止之使用 時間稱之為斷線壽命（Burnout Life），但燈絲雖尚未斷線，而光通 量減少到當初之80%時間之使用時間為有效壽命（Useful Life），一 般而言，光源之有效壽命一到應即換新，以得到高效率之電能利用 率。
八、 色溫
色溫(Color Temperature)是以絕對溫度 K (kelvin)來表示，乃是 將一標準黑體(例如鐵)加熱，溫度升高至某一程度時顏色開始由深 紅→淺紅→橙黃→白→藍白→藍，逐漸改變，利用這種光色變化的 特性，某種光源的光色與黑體的光色相同時，我們將黑體當時的絕 對溫度稱為該光源之色溫。色溫在3,000 K 以下時，光色就開始有 偏紅的現象如蠟燭，白熾燈泡，給人一種溫暖的感覺。色溫超過5,000 K 時顏色則偏藍光，如晝光色螢光燈，給人是一種清冷的感覺，通 常亞熱帶地人較喜歡4,000 K 以上色溫，而寒帶的人喜歡 4,000 K 以 下的色溫，各種光源之色溫情況，如表2-2 所示。
九、 光源之色溫及其演色性之關係
表2-3 所示是各種光源之色溫感覺分類，色溫影響到我們之視 覺，視覺之感度可以影響亮暗，所以節能下之選擇光源必須重視光 源之色溫。實際上色溫一般以（Warm White），（Neutral White），
(Daylight White）來表示。
照度與色溫會造成環境氣氛之不同感受，如表2-4 所示，由表 中可以瞭解，節能照明在選擇光源時，需注意光源之色溫所產生之 視覺感受。
表2-2 各種光源與色溫
資料來源：經濟部能源局，2008。
光 源 色 溫 (K) 太陽（在正午時，依計算） 6,200 太陽（在正午時，依地表面測定） 5,250 滿月（於地表面測定） 4,125
晴天 12,000
陰天 7,000
蠟燭 1,930
乙炔燈 2,350
瓦斯燈 2,160
60 W 複絲繞燈泡 2,830 1,000 W 單絲繞燈泡 3,080 溫白色日光燈 3,500 白色日光燈 4,500 畫光色日光燈 6,500 400 W 水銀燈 5,600 400 W 螢光水銀燈 4,600
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表2-3 各種光源色溫分類
資料來源：經濟部能源局，2008。
十、 演色性
光源對物體顏色呈現的程度稱為演色性CRI (或 Ra)，也就是顏 色逼真的程度。演色性高的光源對顏色的表現較好。演色性高低關 鍵在於該光線之分光特性。可見光之波長在380 nm~760 nm 之範圍 內，也就是我們在光譜中見到之紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的範 圍。如果光源所放射的光中所含的各色光的比例和自然光接近，則 我們眼睛所看到顏色也就較為逼真，再好的裝璜、擺設、藝術品、
衣服等也會因選擇不適當的光源而失色。
十一、 平均演色評價指數(Ra)
平均演色評價指數(Ra)表示光源的演色性與色彩傳真的程度，
即色視度優劣的代表。對於用標準光（規定為基準的光）看見的各 種色彩，再分別用各種類光源照明時的各色彩再現地保真程度。一 般平均演色評價指數Ra 80 以上，基本上就可以滿足色彩要求較高 的照明應用，CIE 根據照明旳使用領域或用途建置了一定的基準。
色溫 Light Colour Most similar Colour Temperature Warm White Light Colour (WW) ＜3,300 K
Neutral White Light Colour (NW) 3,300K-5,000 K Daylight White Light Colour (DW) ＞5,000 K
表 2-4 照度與色溫度及氣氛之關係
資料來源：經濟部能源局，2008。
十二、 光源發光效率
光源的發光效率是以其所發出的光的流明數除以其用電量所得 之值。
光源效率( Lm/W )=流明( Lm )÷用電量( W )
也就是每一瓦電力所發出光的量，其數值越高，表示光源的效 率愈高，如表2-5 所示。所以對於使用時間較長之場所，如辦公室
、走廊、道路、隧道等，其發光效率通常是一個重要的考量因素。
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各種燈源中以高壓鈉燈的效率最高。另外，在燈的輻射能中，
可見光的比例越高，則效率越高。而且，可見光中黃綠色系的光能 量越多也越明亮，效率也越高。
光源的發光效率高低是選擇照明光源的基準之ㄧ，且依據使用 目的之不同，往往需選擇演色性高或容易進行配光控制的光源作為 照明應用。
表 2-5 各種光源發光效率( Lm/W )
光源種類 發光效率( Lm/W )
白熾燈 15 石英鹵素燈 25
LED 燈 45 緊密型省電型螢光燈 60
水銀燈 65 普通螢光燈管 70 單管型螢光燈管 85 雙管型螢光燈管 85 石英複金屬燈 90 三波長自然色省電燈管 96
高壓鈉光燈 130 低壓鈉光燈 200 無電極電磁感應燈 85
資料來源：經濟部能源局，2008。
本所2007 年版綠建築解說與評估手冊，亦提供各種光源之效率 比較如表2-6，由於出版年代較早，故與表 2-5 略有不同，本計畫之
表 3-4.8各種光源之效率比較
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