日光照明的艺术不仅仅是让适当的自然光进入建筑物。伟大的建筑想象力可以将日光照明的功能性，也就是说可被量化的功能性，转化为令人惊叹的美。为了更好地理解这些设计策略，我们可以更详细地研究一下日光和建筑的关系。
建筑来自于空间的诞生。没有自然光的空间不能够被称作空间。
在这个看似简单的陈述中，路易斯·康提出了一个深刻的命题。建筑中的光不仅具有实用的功能，而且是定义建筑本身的关键。19世纪和20世纪应用科学最重要的成就之一，就是人类通过功能需求对建筑要素进行量化和设计。在照明设计领域，这一点尤其成功。
在许多设计手册和指南中，我们都可以找到照明的标准、设计程序和经验法则。熟悉的经验法则包括地理计量的方法，比如用可见天空的穿透深度来表示房间的日照面积限制。其他的则用简单的公式来表示，例如，房间的日照系数与窗户面积和地板面积的比例有关。这些测量工具将实际设计置于坚实的基础上，具有巨大的实用性。近年来，随着计算机计算方法和模拟工具的发展，这些工具得到了进一步的发展。
我只希望科学能够意识到，不可测量的东西才是他们真正要了解的东西。这也许会是科学第一个真正有价值的发现。可测量的东西只是不可测量的东西的仆人；人类所做的一切，从根本上说一定是不可测量的。
在这里,康提出了一个问题：如果我们真的要理解不可测量的建筑本质，那么量化和编码建筑语言的价值是什么？不言而喻，建筑学是艺术与科学的结合。这种二元论在传统的建筑档案和建筑学院的课程中得到了明确的体现。这两个领域经常被牢牢地分开。这并不能帮助我们解决康所提出的问题，那么我们该往哪里寻找答案呢？
我的答案是，虽然艺术和科学的某些方面肯定与建筑问题有关，但不可能通过应用一个简单化的等式：艺术+科学=建筑，来正确理解建筑的真正性质。在寻找答案的过程中，我们应该关注建筑本身、建筑作品以及建筑师的陈述所提供的证据。这种方式提供了一种新的深入视角。我提出了一种建筑分析模式，它允许我们直接审视康所提出的“不可被测量的建筑”。
在我的《环境想象》一书中，我对著名建筑师的作品进行了研究。他们的作品跨越了十九世纪和二十世纪，正好与环境设计的量化发生的时期相吻合。在最近的工作中，我将历史时间框架往后推，探讨了十六世纪到十八世纪的作品。在所有这些工作中，我认为，对不可测量的事物的观察并理解它们的关键工具，是想象力。我的字典将其定义为 形成新想法的能力。为了说明我的意思，让我们考虑一些展示了想象力在日光概念中的应用的建筑实例。
本图中的假彩色图像显示了所描述空间的亮度分布。亮度（以每平方米坎德拉为单位）是一个表面 亮度 的指标，因此也是衡量房间内光线分布的重要量化指标。人眼可以适应亮度的巨大变化：晴朗的天空平均亮度为8000cd/m2，而电脑显示器发出的光亮度仅为50-300cd/m2。
第一个案例来自克里斯托弗·沃伦爵士（Sir Christopher Wren）的作品。他是一位科学家和建筑师，在完成第一个建筑作品之前，他先是在伦敦，然后在牛津担任天文学教授。在即将出版的一本书中，我探讨了沃伦的科学和他的建筑之间的关系，并提出他实现了这两个领域的深刻调和，即他将可测量的和不可测量的要素结合在了一起。沃伦的伟大建筑成就之一是在1666年大火后重建了50多座伦敦教堂。
也许其中最伟大的是圣斯蒂芬·瓦洛克教堂（the church of St. Stephen Walbrook）（1672-1680）。在这座教堂，一个简单的矩形平面被一个发挥了过道和集中平面的并列作用剖面所形成的空间包围。这导致了空间和光线的极大复杂性。大窗户提供了照明，并由北、南、东、西四面的拱形圆顶上的灯笼补充。沃伦在提供礼拜行为所需的实际照明方面非常谨慎，但他的设计超出了单纯的功能性。正如历史学家凯利·铎尼斯（Kerry Downes）在谈到圣斯蒂芬时写道：
沃伦认为几何学是整个世界的基础，也是造物主的存在的证据。而光不仅使几何学变得可见，还代表着理性的存在。其中，几何学是一种最终极的表达方式。在建筑中，光与影的交替，时光和季节的变换，重塑了他的空间，揭示了沃伦对光的科学理解与非凡的想象力的融合。
在伦敦的圣斯蒂芬·沃尔布鲁克教堂中，沃伦将文艺复兴时期建筑的对称性和严格的几何学与光的形而上学相结合。四个立面的大窗户提供了基本的照明，而顶层的窗户和小穹顶中的灯塔则投下了独立的光线，这些光线在一天中在室内游走。亮度图显示了房间内的光照强度分布。
另一位作品展现了与沃伦一样的想象力英国建筑师是约翰·索恩爵士（Sir John Soane）。正值工业革命改变建筑技术的时代，索恩对这些技术产生了极大的兴趣，但他和沃伦一样，同时也在从事建筑中光的质量方面的研究。
法国艺术家如此成功地用神秘的光（lumière mystérieuse）开展了他们的艺术实践。光在一个天才的人手中是一种最强大的力量，但是，光的本质还没有得到充分地理解，也没有获得应有的赞赏。它在我们的建筑学中却很少被关注。由于这个明显的原因，我们没有充分感受到我们建筑中光线年，在设计他位于伦敦市中心林肯广场12-14号的房子时，索恩抓住机会探索自然光的特性，以回应居住行为的实际需要和诗意的美感。这些都是通过丰富多样的建筑学方法来满足的，图书馆和画室位于房屋主体的底层，是两个相互连接的空间。图书馆是南向的，餐厅则从北面的露天庭院中采光。这两个房间的墙壁都是深色的庞贝红。这种颜色吸收了大部分进入的光线，但大大小小的镜子提供了充足的补偿，补充和改变了光线的质量和数量。其中最重要的，是那些面对南面玻璃木屋和窗户的镜子。通过这些方式，房间同时变得阴郁而又明亮，神秘的光线被带到了家庭生活中。波里斯·波德雷卡(Boris Podrecca)写道：以二十世纪的例子为例，在斯卡帕的作品中，改变传统的不仅仅是事物的物理存在，还有光，它不是未来的光，而是过去的光。带有金色背景的光，像闪亮的液体的光，用象牙色镶嵌的光，用大理石重现的发光和像闪烁的织物的光。光线是世间万物的反射。斯卡帕在20世纪50年代为波萨尼奥的卡诺维亚诺博物馆（Museo Canoviano）建造的小型附加建筑充分体现了这些品质。该作品拥有着一个高大的立方体空间，由四个位于墙面和屋顶交汇处的三面体角窗照亮。其中两个窗朝西，高大，玻璃是凹形的，其他的朝东，玻璃罩是凸形的。这种配置可以捕捉到来自各个方向的光线，而且与设置在墙上的常规窗户不同，它可以将光线投射到墙壁上。当太阳绕着建筑移动时，室内和卡诺维亚诺珍贵而美妙的石膏像，在不断变化的光照下变得栩栩如生，几乎像活人一样呈现在观察者面前。
在波萨尼奥的卡诺维亚诺博物馆的中央展厅中，卡洛-斯卡帕将窗户设计成独立的、塑料的 光体。立方体玻璃元素不仅照亮了室内，还在墙上产生了定向的光线，从而更清晰地强调了石膏和天然石材的表面结构。亮度图显示了房间内的光照强度分布。
正如人们所期望的那样，康在调和建筑中光的实用性和诗意的方面，做出了一些最重要的贡献。他的任何一座成熟的建筑都可以证明这一点。我选择耶鲁英国艺术中心（1969-1974）来讨论。这座建筑是由暴露的混凝土框架组成的，由不锈钢包覆，内衬美国橡木和白色石膏板。它的设计理念是日照—没有自然光的空间不是空间—整个屋顶平面被方形屋顶灯系统所覆盖。周边的画廊也从精心布置的窗户引入侧光。馆藏的许多画作都是首次展出的，它们通常描绘的是英国天空下的英国场景。康在康涅狄格州截然不同的天空下，创造了一种环境幻觉，形成了建筑魔法般的技巧。屋顶灯的分层设计，外部的百叶和内部的漫射滤光片，使明亮的光线变得柔和，在室内克制的拱形结构中显得恰到好处。康的大量研究图纸表明，这些效果是经过细致分析的产物。
四方屋顶灯和大型立面窗户照亮了康的耶鲁英国艺术中心。它们让室内沉浸在昏暗的光线中，这是典型的英国风格--这里展出的大部分画作都来自这个国家。亮度图显示了房间内的光照强度分布。
彼得·卒姆托（Peter Zumthor）是一位富有想象力的光线大师。在过去四分之一世纪所建造的一系列建筑中，他表现出了一种特殊的意识，如何使建筑材料能够快速地捕捉和投射日光，以服务于建筑。他写道：我最喜欢的一个想法是：把建筑规划成一个纯粹的影子，然后把光放进去，就像你在掏空黑暗一样。我喜欢的第二个想法是：系统性地对材料和表面进行照明，并观察它们反射光线的方式。换句话说，选择材料时要知道它们的反射方式，并在此基础上将所有的东西组合在一起。
卒姆托在的罗马遗迹庇护所由三个用木板条覆盖的立方体结构组成。白天的漫射光通过透明的建筑表皮进入室内。然而，主要的光线是由屋顶上的大型 光炮 创造的，这些光炮位于每个空间的中心。
这些思想的转化在1986年完成的楚尔罗马遗迹庇护所（the Shelter for Roman Remains at Chur）中得到了奇妙的充分展示。这座看似简单的建筑由三个顶棚组成，暗示罗马建筑残骸的轮廓线。木结构的结构由木板覆盖，锌覆盖的屋顶由三个大的屋顶灯穿透。这种构造上的简单性掩盖了该建筑对光的性质和行为的深刻理解。墙体对视觉是不透明的，但却通过层板的相互反射过程传递光线，其效果是给室内带来了一种弥漫的温暖光亮。然后，这种效果通过屋顶灯光中泻下的强烈天顶光而得到了体现和转化。高大的不对称的屋顶灯开口内衬，不同寻常地被涂成了黑色，当它落在地板上的浅灰色砾石上时，明显地加强了它们的光线。所有这些都是建筑师系统、客观地考虑到光和材料之间的相互作用的结果。这种效果是令人着迷的，也是新颖的。
建筑学科对环境的理解与二十世纪工程建筑类型学的发展同步进行。办公楼也许是人们最熟悉的，在某种程度上也是最成功的建筑工程案例，机械设备已经变得无处不在，人工照明已经取代了日光作为主要的照明手段。欧博体育然而，这个规律也有重要的例外。英格兰南部斯温顿的赫里斯（Heelis）大楼就是其中之一。这是国家信托基金的总部，是英格兰大部分建筑遗产的保管者。该建筑于2005年竣工，是建筑师费尔登·克莱格·布莱德利（Feilden Clegg Bradley）的作品。
办公楼离斯温顿铁路站不远，其深邃的办公区域灵感来源于附近的机车棚, 通过屋顶而不是通过外墙，几乎可以看到天空。亮度图显示了房间内的光照强度分布。
该建筑位于原铁路场的遗址上，最早是由十九世纪伟大的工程师依赞巴德·辛德曼·布鲁奈尔（Isambard Kingdom Brunel）开发的。在形式上，它借鉴了原来的工业建筑。它有一个深邃的平面，由一系列斜屋顶覆盖，提供了大量的日光和促进自然通风。它们还覆盖着光伏电池阵列，以产生宝贵的电力。屋顶下是带夹层的两层办公翼，与双层高的公共和社交场所交替出现。设计意图是为所有工作场所提供自然光，而简单的策略就是确保每个工作场所都能直接看到天空。建筑师在量化设计中发现，在天顶处的亮度是地平线处的三倍。这意味着，天窗是比侧面照明更好的光源。
在伦敦的圣斯蒂芬-沃尔布鲁克教堂中，克里斯托弗-沃伦将文艺复兴时期建筑的对称性和严格的几何学与光的形而上学相结合。四个立面的大窗户提供了基本的照明，而顶层的窗户和冲天炉中的灯塔则投下了独立的光线，这些光线在一天中在室内游走。亮度图显示了房间内的光照强度分布。一个广为人知的经验事实是，天空可以为大多数空间提供足够的实际照明。这些原则在这一建筑中得到了很好的应用，在这里，日光面的夹角从3%到9%不等。在双层高度的空间里，光线被允许自由支配，并由阳光斑点在表面上发挥作用，将与外部自然的动态联系带入这座深层建筑的中心。在其实用性和艺术性方面，该建筑成为国家信托基金使命的适当象征。每一座建筑都满足了特定的、往往是专门的需求，无论是基督教的礼拜行为、十九世纪城市的居住需求、稀有的新古典主义雕塑的展示和保护要求、英国艺术在美国的公开展示、脆弱的罗马遗迹的保护，还是企业总部的实际和社会需求。在每一种情况下，遗产保护和照明等客观需求都得到了满足。但是，更加引起我们注意的是，建筑的想象力使平凡的事物变得不平凡。在设计那些可能被认为是 日常 的建筑时，这个过程也同样重要。在一个建筑、机构、工作场所或家庭中，功能都发生在空间中，而在这个空间中中，精心构思的光照和阴影的梯度、对太阳的日常和季节性周期的认识、或者是光与房间的形式和材料之间丰富的互动，这些都是想象力可以帮助我们弥合康所提到的，建筑中可测量和不可测量之物的工具。由此，建筑成为了艺术作品。