Основні світлотехнічні характеристики.

Освітлення характеризується кількісними та якісними показниками, при цьому застосовують поняття системи світлотехнічних одиниць і величин.

Основними поняттями цієї системи є всітловий потік, сила світла, освітленість та яскравість.

Світловий потік (Ф) – потік променевої енергії, що сприймається органами зору як світло. Одиниця світлового потоку – люмен (лм) – дорівнює потоку, який створюється в одиничному тілесному куті ω, рівному одному стерадіану, точковим джерелом світла в одну канделу.

Стерадіан – одиничний тілесний кут ω з вершиною у центрі сфери, який вирізає на поверхні сфери радіусом 1 м площину, рівну 1 м .

Значення ω =S/R .

Джерела світла випромінюють світловий потік у різних напрямках неоднаково. Тому, щоб дати характеристику інтенсивності випромінювання, застосовуємо поняття «просторова або кутова щільність світлового потоку», яку називають силою світла (І), тобто світловий потік, віднесений до тілесного кута, в якому він виромінюється:

І= Ф/ ω, кд.

За одиницю сили світа приймають канделу (кд), яка дорівнює 1лм/стер.

Величину світлового потоку, який припадає на одиницю освітлювальної поверхні, називають освітленістю (Е):

Е=Ф/S, лк.

Рис. 8.2. Схема взамозв'язку основних світлотехнічних одиниць і величин.

Одиниця освітленості – люкс (лк) – освітленість поверхні S=1 м при світловому потоці Ф = 1лм, який падає на неї.

Зорове сприйняття освітлювальної поверхні залежить від сили світла, відбитого поверхнею у напрямку зору. Для кількісної оцінки можливості зорового сприйняття поверхні введено поняття яскравості L.

Взагалі, яскравість поверхні залежить не тільки від падаючого світлового потоку та коефіцієнта відбиття, а й від кута, під яким ми розглядаємо цю поверхню, і визначається як:

L=I/(S*cosα), кд/ м

де α – кут між нормаллю до поверхні і напрямом зору.

За величину яскравості прийнято ніт – це яскравість 1 м плоскої поверхні, яка видбиває у перпендикулярному напрямі силу світлі в 1 канделу.

До якісних показників умов зорової роботи належать фон, контраст об’єкта з фоном, видимість, показник осліпленості.

Фон – це поверхня, яка прилягає до об’єкта розрізнення, на якій він розглядається. Фон характеризується коефіціентом відбиття світлових променів ρ, який характеризується виразом:

Ρ= Ф /Ф

де Ф , Ф - відповідно відбитий і падаючий світловий потік, лм.

Фон вважається світлим при ρ>0,4, середнім при ρ=0,4…0,2 і темним при ρ<0,2.

Контраст об’єкта з фоном (К) характеризується співвідношенням яскравостей розрізняльного об’єкта та фону:

К=(L - L )/L

Контраст вважається великим при К>0,5, середнім при К=0,2…0,5 і малим при К≤0,2.

Видимість V характеризує здатність ока розрізняти об’єкт з фоном. Вона залежить від контрасту фактичного К та порогового К (найменший контраст, який сприймається органами зору, К ≈0,01):

V=К/ К .

Показник осліпленості Р є критерієм оцінки осліплювальної дії осівтлювальної установки:

Р=(S – 1)*1000,

де коефіцієнт осліпленості S=V /V , причому V - при екрануванні блискучих джерел; V - коли вони у полі зорі.

Об’єкт розрізнювання – це мінімальні окремі його частини, які необхідно розрізняти в процесі роботи.