Количественные и качественные показатели освещения

Часть электромагнитного спектра с длинами волн 10 - 340000 нм называется оптической областью спектра, которая делится на

видимое излучение 380 - 770 нм (нанометр);

инфракрасное излучение с длинами волн 770 - 340000 нм,

ультрафиолетовое излучение 10 - 380 нм.

В пределах видимой части спектра излучения раз­личной длины волны вызывают различные световые и цветовые ощущения: от фиолетового (λ=400 нм) до красного (λ = 750 нм) цветов. Чувствительность зрения максимальна к излучению с длиной волны 555 нм (желто-зеленый цвет) и уменьшается к границам видимого спектра.

Совершенство производственного освещения характеризуется количественными и качественными показателями.

К количественным показателям относятся: световой поток, сила света, яркость, освещенность, коэффициент отражения, а к качественным - фон, кон­траст объекта с фоном, видимость, показатель ослепленности, коэффициент пуль­сации освещенности.

Основной величиной, характеризующей искусственное освещение, является световой поток Ф, определяемый как мощность лучистой энергии, оцениваемой по световому ощущению человеческого глаза. За единицу светового потока принят люмен (лм).

Сила света I - это величина пространственной плотности светового потока, которая определяется как отношение светового потока dФ, исходящего от ис­точника и распространяющегося равномерно внутри элементарного телесного угла dQ, к величине этого угла:

I = dФ /dΩ .

За единицу силы света принята кандела (кд).

Освещенность Е - плотность светового потока dФ на освещаемой поверхности dS:

Е = dФ /dS

За единицу освещенности принят люкс (лк). Люкс - это освещенность по­верхности площадью 1 м² при световом потоке падающего на него излучения, равном 1 лм.

Яркость L – величина, равная отношению силы света, излучаемого элементом поверхности в данном направлении, к площади проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную к тому же направлению,измеряется в кд/м². Кандела на квадрат­ный метр - это яркость равномерно светящейся плоской поверхности площадью 1м² в перпендикулярном к ней направлении при силе света 1 кд. Определяющее уравнение для яркости света:

L =I/S · cosφ,

где φ- угол, образованный направлением светового потока с нормалью к площадке светящейся поверхности.

Коэффициент отражения ρ характеризует способность поверхности отра­жать падающий на нее световой поток. Определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Ф_отр к падающему на нее световому потоку Ф_пад.

ρ = Ф_отр / Ф_пад

Фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Объем различения - наименьший размер рассматри­ваемого предмета, отдельной его части, который необходимо различать в процес­се работы. В зависимости от наименьшего размера объекта различения зритель­ные работы подразделяются на разряды. Фон характеризуется коэффициентом от­ражения, зависящим от цвета и фактуры поверхности, значения которого находят­ся в пределах 0,02 - 0,95. Фон считается светлым при коэффициенте отражения поверхности

более 0,4; средним - от 0,2 до 0,4; темным - менее 0,2.

Контраст объекта различения с фоном К - отношение абсолютной вели­чины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона:

К = |L_о - L_ф| / L_ф,

где L_о и L_ф – яркость соответственно объекта и фона.

При К > 0,5 контраст объекта различения с фоном считается большим (объект и фон резко отличаются по яркости),

при К от 0,2 до 0,5 средним (объект и фон заметно отличаются по яркости),

при К < 0,2 – малым (объект и фон мало отличаются по яркости).

В зависимости от сочетания характеристик фона и контраста объекта с фо­ном разряды зрительной работы подразделяются на подразряды.

Видимость V— универсальная характеристика качества освещения, которая характеризует способность глаза воспринимать объект. Зависит от освещеннос­ти, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экс­позиции. Видимость определяется числом пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном:

V=K/K_пор ,

где К - контраст объекта с фоном; К_пор - пороговый контраст, т.е. наимень­ший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличимым.

Показатель ослепленности Р- критерий оценки слепящего действия осветительной установки, определяемый выражением:

Р = (S - 1)-1000,

Коэффициент пульсации освещенности К_п- критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени свето­вого потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, определяе­мый по формуле:

К = (Е_max - Е_min /2Е_ср · 100%,

где Е_maxи Е_min- соответственно максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания, лк; Е_ср - среднее значение освещенности за этот же период, лк.