高倫

摘 要：光學(xué)原理的利用在生活中比較常見，室內(nèi)設(shè)計師也經(jīng)常會利用光的特性，探索更為獨特的室內(nèi)設(shè)計方式。本文就分析了室內(nèi)設(shè)計中的光學(xué)原理，總結(jié)了相關(guān)的光學(xué)知識和光的物理特性，然后研究如何在室內(nèi)設(shè)計中使用各類光學(xué)特性，幫助設(shè)計師提升室內(nèi)設(shè)計水平。

關(guān)鍵詞：室內(nèi)設(shè)計;光學(xué)原理;物理特性

引言：室內(nèi)設(shè)計中，光線的設(shè)計是極為重要的一部分，通過科學(xué)的光線設(shè)計，能夠滿足人們的視覺需要，同時也能在室內(nèi)創(chuàng)造一定的藝術(shù)情調(diào)，保證室內(nèi)的舒適度，提升人們生活的品位。設(shè)計師在設(shè)計的過程中，一方面需要重視對光源在點線面上的搭建，同時也要充分利用光學(xué)原理，在室內(nèi)創(chuàng)造獨特的照明方式，提升室內(nèi)的立體感和視覺效果，提升室內(nèi)的裝飾水平。

1 光學(xué)原理相關(guān)知識

室內(nèi)設(shè)計中使用光學(xué)原理，需要以光學(xué)原理、光的特性作為基礎(chǔ)，從而通過光的本性實現(xiàn)對室內(nèi)光照的塑造。

1.1 光的反射

光照從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，在兩種介質(zhì)的分界面商會出現(xiàn)反射現(xiàn)象，反射會改變光的傳播方向，使光返回到原來的介質(zhì)當(dāng)中。無論是光照射到水面、玻璃等物體上，都會有反射的情況發(fā)生[1]。幾何光學(xué)中，認為光入射光線和反射光線的發(fā)現(xiàn)在同一側(cè)，入射光線和反射光線在法線的兩側(cè)，入射角和反射角相等。光的反射現(xiàn)象中，也遵循光路可逆原理。室內(nèi)設(shè)計中，使用反射的例子包括燈罩、白色乳膠漆前概念等等，利用反射能提升室內(nèi)亮度，而且利用鏡面也能擴展室內(nèi)空間，提升室內(nèi)居住環(huán)境的趣味。

1.2 薄膜干涉

薄膜干涉是由于薄膜產(chǎn)生的干涉，室內(nèi)設(shè)計中很多設(shè)計都使用了薄膜干涉的原理，創(chuàng)造特殊的光照效果和環(huán)境氛圍，比如冷光燈就是使用薄膜干涉的例子。薄膜可以是固體也可以是液體，甚至是在兩塊透明物體之間的薄氣層，薄膜干涉時，入射光線會被薄膜的上表面反射，折射光線被薄膜的下表面反射，然后再被薄膜的上表面折射，被薄膜的上表面發(fā)射和折射的光束在上表面同側(cè)，而且是相干光，所以會有分振幅干涉產(chǎn)生。如果光源為擴展光源，那么干涉現(xiàn)象只會在相干光特定的重疊區(qū)域才能出現(xiàn)，相對于兩個面相互平行的平面薄膜，干涉條紋的定域是無窮遠的，必須使用匯聚透鏡在像方焦面內(nèi)才能觀察到。

1.3 光的折射

當(dāng)光從一種介質(zhì)傳播到另外一種介質(zhì)中時，在兩種介質(zhì)交界的位置，光的傳播方向會發(fā)生偏折。折射和反射的區(qū)別在于，雖然兩者都在不同介質(zhì)的交界位置出現(xiàn)，但是光的反射會讓光線返回到原來的介質(zhì)當(dāng)中，折射光線則是進入了另外一種介質(zhì)[2]。光的折射是由于光在不同介質(zhì)中會有不同的傳播速度，導(dǎo)致從一種介質(zhì)在入射到另一種介質(zhì)后，光的傳播方向發(fā)生改變。折射現(xiàn)象也遵循光路可逆原理。同時，折射和反射往往同時發(fā)生，在折射點不僅會有折射發(fā)生，也會有反射存在。所以在室內(nèi)設(shè)計中使用魚缸時，設(shè)計者應(yīng)該考慮折射和反射對室內(nèi)光纖的影響，強化室內(nèi)光照氛圍的塑造。

2 光的物理特性

2.1 色溫

不同光源產(chǎn)生光的顏色會有所不同，而在顏色不同時，就會產(chǎn)生不同類型的環(huán)境氛圍和藝術(shù)效果，例如顏色是紅色、黃色、橙色等低色溫光源，能給人溫暖、熱情、興奮的感覺，在設(shè)計室內(nèi)人員聚集較多的位置時，比如會客廳等等，就可以使用低色溫光源，提升環(huán)境中的家庭氛圍和生活氛圍，塑造更加溫馨的家庭氣氛。對于藍色、綠色、紫色這類高色溫光源，給人的感覺更加平靜、雅致，所以在設(shè)計獨處空間時，比如書房、寫字等空間，就可以利用高色溫光源，讓人的注意力更加集中，提升人的工作效率[3]。

2.2 顯色系數(shù)

顯色系數(shù)是光對物體的顯色能力，是利用同色溫作為參考或者使用基準光源照射下的物體外觀顏色獲得。光的顏色是由光源發(fā)射出的光譜決定，相同顏色的光中一般都會包含很多不同顏色的單色光波，不同顏色的顯色性也會有很大的區(qū)別。相同顏色的光源由不同的光譜組成，并非是純粹的單色光源，能具有比較好的顯色品質(zhì)，即便光源的成分復(fù)雜，同樣可以滿足顯色品質(zhì)的要求。如果光源的光譜中沒有物體在基準光源下反射的主波，光就會有明顯的色差，色差越大，則光的顯色性就會越差。目前對光源顯色性的評價方法就是顯色指數(shù)系數(shù)，在光源照射下，一般情況下人可以正確識別室內(nèi)物體的顏色，根據(jù)標(biāo)準要求，住宅中照明光源設(shè)計時顯色系數(shù)應(yīng)該在80以上。

2.3 色溫和顯色指數(shù)在室內(nèi)設(shè)計中的科學(xué)應(yīng)用

房子的裝修工作中，燈具的選擇是比較重要的一部分，但是很多設(shè)計人員在設(shè)計時會僅僅追求室內(nèi)設(shè)計的觀賞性，并沒有重視和人類健康、室內(nèi)氣氛關(guān)系密切的亮度、色溫、顯色指數(shù)等參數(shù)，所以雖然燈具的美觀程度、燈泡的瓦數(shù)在直觀上能滿足要求，卻依然會出現(xiàn)人們對室內(nèi)氣氛感覺到不適的情況。例如在室內(nèi)照明明亮、墻面白凈的條件下，室內(nèi)的亮度雖然明顯提升，但是依然有可能因為光污染影響人的視力，很多人也因此出現(xiàn)視覺疲勞，導(dǎo)致眼睛受到傷害。所以在購買燈具時，應(yīng)該控制燈具的色溫，保證室內(nèi)的舒適度。

光源的色溫一般都在2700K，比如選擇白熾燈就不會傷害到人眼，而且光源比較溫暖，但是白熾燈光源的亮度不足，因此可以在對亮度需求不高的位置使用這種燈具，比如床頭燈、壁燈等等，既能塑造氣氛，也無須考慮辦公等活動對亮度的需求[4]。自然光光源的色溫一般都在3000K左右，也符合人眼的習(xí)慣，因此可以作為整體的色溫基調(diào);白色光源的色溫為3400K，這種色溫十分適合辦公、學(xué)習(xí)，可以集中人們的精神，降低周圍對人們工作的影響。使用顯色指數(shù)進行室內(nèi)設(shè)計時，白熾燈的顯色指數(shù)為100%，熒光燈顯色指數(shù)為95%，LED燈的顯色指數(shù)為75%，由于人眼最適應(yīng)的日光顯色指數(shù)為100%，因此購買燈具時，應(yīng)保證燈具的顯色指數(shù)在80%以上。通過運用不同的光線，增加室內(nèi)環(huán)境的層次感和節(jié)奏感，讓人們能感受到有色光的視覺環(huán)境。

3 室內(nèi)環(huán)境的綠色人性化設(shè)計

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們對室內(nèi)的健康環(huán)境也有了更高的要求。其中光照是很多人在創(chuàng)造健康舒適環(huán)境時忽略的條件，應(yīng)加強對室內(nèi)環(huán)境設(shè)計中光照設(shè)計的重視，提供更高品質(zhì)的室內(nèi)居住環(huán)境。所以，在設(shè)計室內(nèi)環(huán)境的過程中，應(yīng)該提升對室內(nèi)環(huán)境的人性化重視程度，充分研究人的需求，然后設(shè)計和布置光源。比如人本身更喜歡自然光，因此室內(nèi)的光照更加接近自然光可以提升人的舒適度;而為了滿足個性化的需求，還可以加強自然光和人工光源之間的結(jié)合，使人們能在享受自然光舒適度的同時，也能感受人工光源在室內(nèi)創(chuàng)造的藝術(shù)效果和特殊氛圍。由于白熾燈泡耗能較高，所以目前白熾燈泡的使用明顯減少，更為節(jié)能的LED光源正在成為光源的主流。選擇LED光源時，要考慮LED光源的質(zhì)量，確保LED光源和自然光源的類似程度，保證人的舒適性。比如在設(shè)計房間時，就可以專門設(shè)計更大的窗戶，讓室內(nèi)擁有輕松、舒適的氛圍，也能使室內(nèi)的視野更加開闊，并利用新鮮空氣和陽光，讓人們的生活更健康。

結(jié)束語：目前，室內(nèi)設(shè)計已經(jīng)成為人們追求美好生活的主要方式，為了提升室內(nèi)的居住環(huán)境和藝術(shù)效果，就要合理設(shè)計光環(huán)境。設(shè)計人員應(yīng)該充分把握光線的特性，利用光裝飾室內(nèi)環(huán)境，滿足人們?nèi)粘Ｉ?、工作需求的同時，也能提升人們在室內(nèi)的愉悅感受，提高室內(nèi)環(huán)境的藝術(shù)性。

參考文獻：

[1]曹屹.室內(nèi)設(shè)計中的光學(xué)原理[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2018，47（24）：36-37.

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[3]朱冰.室內(nèi)設(shè)計中光學(xué)知識的妙用[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2016，45（18）：37-38.

[4]徐青齊，鐵軍.室內(nèi)設(shè)計中的光學(xué)原理及應(yīng)用[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2015，44（08）：88-89.