Зв’язок між суб’єктивними та об’єктивними характеристиками світла та деякі співвідношення

Енергетичні та візуальні характеристики світла відрізняються за способами їх реєстрації. Якщо енергетичні характеристики можна об’єктивно виміряти за допомогою тих чи інших приладів, що вимірюють енергію випромінювання, то до вимірювання візуальних характеристик у вимірювальних системах залучається око людини і оцінка вимірюваної величини здійснюється за зоровим образом, що виникає у зоровому аналізаторі людини, зрозуміло що така оцінка є індивідуальною, суб’єктивною.

Для приведення у відповідність суб’єктивних величин, що оцінюються за зоровим відчуттям, з об’єктивними (енергетичними) належить враховувати тільки “цінну”, видиму частину випромінювання, а не всю енергію, що випромінюється джерелом світла, оскільки всяке джерело, в особливості теплове, більшу частину енергії випромінює за межами видимої зони спектра. На певній дільниці спектра вимірюється енергія, що випромінюється в цьому діапазоні, та визначається світловий потік, який при цьому отримується. Необхідно також враховувати, що око людини неоднаково чутливе до різних зон видимого діапазону оптичного випромінювання:

V_l, лм/Вт v _l,

683 1,0

0,38 0,554 0,76

Як видно з графіка, чутливість ока людини зростає, починаючи з довжини хвилі l = 0,38 мкм, досягає максимуму при довжині хвилі 0,554 мкм, а далі зменшується до довжини хвилі 0,76 мкм. Ці значення відповідають чутливості “пересічного ока” людини. В дійсності у різних людей чутливість до різних зон спектра суттєво відрізняється.

Залежність чутливості ока людини на різних дільницях спектра від довжини хвилі випромінювання характеризується поняттям, що називається видністю. Розрізняють абсолютну та відносну видність.

Абсолютна видність або світлова ефективність визначається як відношення візуального світлового потоку до відповідного енергетичного

Відношення повного візуального світлового потоку білого світла до відповідного енергетичного світлового потоку називається повною видністю.

Відповідне відношення для світла певної довжини хвилі називається монохроматичною видністю або видністю монохроматичного світла.

Видність являє собою специфічну величину, яка дозволяє переходити від енергетичних величин до візуальних.

Відношення видності повної або монохроматичної до максимально можливої називається відносною видністю

де: v – повна відносна видність,

– монохроматична відносна видність,

V – повна абсолютна видність,

- монохроматична абсолютна видність,

- максимальна абсолютна видність,

Якщо повернутися до наведеного вище графіка залежності спектральної чутливості ока від довжини хвилі випромінювання, побудованого в координатах видність - довжина хвилі, можна побачити, що максимальна видність має місце при довжині хвилі l = 0,554 мкм (зелена зона спектра) та дорівнює 683 лм/Вт. Джерело, яке б всю спожиту енергію випромінювало з довжиною хвилі 0,554 мкм мало б максимально можливу економічність (відносна видність = 1,0), але випромінюване світло було б монохроматичним зеленим. Найкращим було б джерело, що випромінює енергію тільки у видимій зоні з таким розподілом за довжиною хвилі, яке відповідає сонячному світлу; економічність такого ідеального джерела денного світла дорівнює v = 0,35.

Джерела штучного світла мають значно нижчі показники: лампи розжарювання 0,02, люмінесцентні лампи до 0,07.

Співвідношення між основними світлотехнічними поняттями для ламбертових джерел світла (точкове рівнояскравісне джерело) мають такий вигляд:

Світловий потік Ф = 4pJ, лм

Освітленність , лк,

r

де

r – відстань від джерела світла до розрахункової точки

Р.Т.

Яскравість (відбита)

де - коефіцієнт відбиття.

Яскравість світлопропускаючих поверхонь

де - коефіцієнт світлопропускання..

Дата добавления: 2014-01-06