Измерение яркости света: Единица измерения света. Как измерить. Подробно.

Единица измерения света. Как измерить. Подробно.

 

Единица измерения света — Люмен.

Единицей измерения света является — Люмен. Это единица измерения потока света в системе единиц физических величин — СИ. 1 люмен = световой поток, который испускается от точечного изотропного источника. Сила света при этом должна равняться 1 Кандела. Полное свечение, исходящее от изотропного светильника, с силой света 1 Кандела равно 4 люменам.


1300 люменов содержится в стандартной лампе накаливания 100 Ватт .

1600 lm — в потоке света люминесцентного осветителя 26 Вт.

В солнце — 3.63х10 в 28 степени Люменов.





Люмен является полным потоком света от светильника. Несмотря на это, такая единица измерения не сильно распространена, потому что она не учитывает сосредотачивающую эффективность отражательного предмета или линзы. Люмен — не прямой параметр оценивания яркости или производительности фонарного свечения. Широкий световой луч может принимать те же значения, что и узконаправленный. Люмены не в состоянии определить интенсивность освещения, так как оценка в люменах предполагает учет всего рассеянного свечения, бесполезного в этом случае.

Единица измерения силы света — Кандела

Единица измерения силы света — Кандела. Обозначается как Кд или cd. Кандела равняется силе свечения, которое испускается в определенном векторе, заданном источником монохроматического излучателя частотой 540х10 в 12 степени Герц.

В системе СИ есть 7 главных единиц измерения, одной из которых является кандела. Кандела равняется силе свечения, которое испускается в определенном векторе, заданном источником монохроматического излучателя частотой 540х10 в 12 степени Герц. Его энергетическая сила света составляет 1/683 (Вт/ср). Ср — стерадиан, этим показателем измеряют телесные углы. В славянских странах его обозначают как Ср, однако международное обозначение sr.

Упомянутая частота соответствует зеленому спектру. Глаз человека более чувствителен к зеленому, чем к другим цветам. Для достижения того же значения силы света при излучении с другой частотой необходимы большие показатели энергетической интенсивности.

Ученые прошлых веков определяли Кандела как силу света, которая излучается черным предметом перпендикулярно плоскости площадью 1/60 квадратных сантиметров при температуре 2042.5К. При такой температуре расплавляется платина. Современная наука определила значение 1/683 так, чтобы нынешнее обозначение соответствовало предыдущему.

Пламя свечи излучает примерно одну канделу силы света. Из-за того, что в латинском языке свеча называется candela, а в английском — candle, раньше эту единицу измерения так и называли: свеча. Сейчас такое название не используется и считается архаизмом.

Единица измерения света

 


Единица измерения освещенности.

Единица измерения освещенности — отношение свечения к поверхности, которое оно освещает, принято называть освещенностью. Учитывается именно перпендикулярное падение света на определенную плоскость.

Единица измерения освещенности — Люкс (lux.)

1 люкс = отношение 1 люмена к 1 метру поверхности в квадрате.

Световой поток измеряется в люменах. Оба показателя занесены в международную систему единиц. В Великобритании и Соединенных Штатах уровень освещенности узнают в люменах на квадратный фут, также называемые футом-кандела. Яркость свечения — освещенность от источника силой в 1 канделу на расстоянии одного фута от освещаемой плоскости.

Единица измерения света


В европейских странах есть стандарт качества освещения в рабочих помещениях. Ниже представлены некоторые рекомендации из этого документа.

  • 300 люкс;
    Офис или другие помещения, где не нужно пристально рассматривать мелкие детали.
  • 500 люкс;
    Такой уровень свечения должен быть в комнатах, где люди длительное время работают за компьютером или читают. Это применимо и к учебным заведениям, и к переговорным пунктам, и к другим учреждениям.
  • 750 люкс.
    Если люди занимаются технической работой: изготавливают продукцию, создают точные чертежи и так далее, должен быть такой уровень освещенности.

Нужно ли, на самом деле, измерять степень освещенности и что такое единица измерения света?

Ученые доказали, что тусклый или, наоборот, слишком яркий свет разрушают сетчатку человеческого глаза, из-за чего ухудшается острота зрения. Из-за разрушения сетчатки скорость и качество функционирования мозга снижаются. Недостаточное количество яркости увеличивает в людях сонливость, понижает работоспособность и ухудшает настроение. Следует учесть, что мы не берем во внимание ситуации, в которых тусклое свечение украшает обстановку: романтическое свидание, просмотр фильма и так далее. Насыщенный световой поток прибавляет сил, энергии, желания работать, тем самым быстрее утомляя человека.

Единица измерения света установлена СанПиНом называют санитарные правила и нормы — данные, на которые нужно равняться при измерении освещенности. Замеры делаются для определения не только степени освещенности, но и уровня шума, пыли, загрязненности, вибрации. По мнению докторов, постоянный недостаток света на рабочем месте приводит к переутомлению сотрудников, ухудшению зрения и концентрации внимания. Рабочие становятся менее трудоспособными, что может вылиться в несчастный случай по невнимательности или другим причинам.

Помимо людей, от недостаточной освещенности страдают и другие живые организмы: растения, животные. Для быстрого развития и плодородного цветения растениям обязательно нужен мощный поток света. У животных из-за некачественного освещения могут появиться нарушения в росте и развитии, репродуктивной функции, наборе массы тела и может снизиться активность существа.

Единица измерения света

Каким бывает освещение

Освещение, как правило, бывает естественным и искусственным.

Естественные источники свечения:

  • солнце;
  • луна;
    На самом деле, луна не излучает свет, она просто отражает солнечные лучи.
  • рассеянный свет небосвода;
    Несмотря на такое красивое название, этот термин можно увидеть в официальных документах.
  • кометы;
  • полярные сияния;
  • электрические разряды в атмосфере;
  • звезды и другие небесные объекты.

Искусственные источники:

  • разные осветительные формы и конструкции;
  • лампы;
  • светильники;
  • фонарики;
  • мониторы;
  • телевизоры;
  • мобильные телефоны и другие.

Интенсивность света

Единица измерения света  интенсивность измеряется при обустройстве освещения в комнате либо при подготовке фотоаппарата к съемке. Опытные фотографы и светотехники-профессионалы, пользуются цифровыми экспонометрами, однако можно изготовить и простой прибор с похожим принципом работы своими руками.

Многие аппараты предназначены для отдельного типа освещения. Например, измеряя свечение натриевых ламп, вы добьетесь более точного результата, чем проводя расчеты над лампой накаливания.

Можете установить приложение на смартфон, которое определит интенсивность света. Какими бы хорошими ни были ваш телефон и выбранное приложение, результаты будут искаженными и неточными, поэтому лучше воспользоваться специализированным прибором.

Большинство устройств измеряют показатели освещенности в люксах, так как это общепринятая единица, однако некоторые настроены на отображение фут-кандел.

Если вам неудобен один из этих способов измерения, можете перевести люксы в канделы и наоборот на этом ресурсе:

https://www.rapidtables.com/calc/light/lux-to-fc-calculator.html.

Чем измеряют степень освещенности

Как мы уже выяснили, единица измерения освещенности — Люкс. Несложно догадаться, как называется прибор, которым измеряют уровень света. «Люкс» плюс «метр» (с древнегреческого переводится как «мера», «измеритель») равно люксметр. Принцип работы этого портативного устройства схож с работой фотометра.

Попадающий на элемент световой поток выпускает электроны в теле полупроводника, из-за чего электроток начинает проводиться фотоэлементом. Величина электрического тока прямо пропорциональна степени освещения фотоэлемента, который и отображается на шкале или на электронном дисплее, если это современная модель люксметра. Аналоговые аппараты снабжены специальной шкалой с градусами. По движению стрелки определяются окончательные результаты замеров.

Цифровые устройства.

На смену аналоговым люксметрам пришли цифровые — маленькие компьютеры. Параметры можно увидеть на небольшом жидкокристаллическом экране. Часть, с помощью которой измеряют свет, часто содержится во внешнем корпусе и соединяется с основным устройством гибким проводом. Из-за такой конструкции можно измерять освещение в любых местах, даже труднодоступных. Согласно ГОСТ, погрешность аппарата не должна превышать 10 процентов.


Важные моменты.

При расчете сравнительной световой интенсивности можете сделать замер интенсивности освещения аналоговым или цифровым устройством. Современные измерители отображают параметры в люксах, а устаревшие аналоговые — те, которые со стрелочкой, — в фут-канделах. 1 фут-кандела равняется 10.76 люкс.

Заключение.

Таким образом, мы разобрались, что значит освещенность, сила света, его интенсивность. Вы узнали какими бывают единицы измерения светового потока, измерительные приборы, ознакомились с нормами и рекомендациями СанПин и многим другим. Теперь вы имеете базовый багаж знаний об освещении и не растеряетесь, если услышите в разговоре слово «кандела» или «люксметр». Если интересно, можете приобрести измерительный аппарат и сделать несколько замеров освещенности своего рабочего места. После этого вы поймете, соответствует ли ваше освещение нормам или нет.

Измерение цветовой температуры

Нормы освещенности

Светотехнические параметры и понятия. Часть 1. Справочная информация

Профессиональные светотехники и специалисты, работающие в области освещения, постоянно употребляют разные термины и определения, которые мало о чем говорят простому обывателю, но нужны для правильного описания цветового фона.

Чтобы было проще понимать, о чем идет речь, и что обозначают эти слова, мы подготовили список, объясняющий основные светотехнические термины и характеристики. Его не нужно учить наизусть, можно просто заходить на нужную страницу и освежать в памяти забытый параметр. Говорить «на одном языке» всегда проще.

Светотехнические параметры и понятия.

1 — Видимое и оптическое излучение

Весь окружающий нас мир образуется видимым и оптическим излучением, сосредоточенным в полосе электромагнитных волн от 380 до 760 нм. К ней с одной стороны добавляется ультрафиолетовое излучение (УФ), а с другой инфракрасное (ИК).

УФ-лучи оказывают биологическое воздействия и применяются для уничтожения бактерий. Дозировано они используются для лечебного и оздоровительного эффектов.

ИК-лучи используются для нагрева и сушки в установках, так как в основном производят тепловое воздействие.

видимое и оптические излучение

2 — Световой поток (Ф)

Световой поток характеризует мощность видимого излучения по воздействию на человеческое зрение. Измеряется в люменах (лм). Величина не зависит от направления. Световой поток — это самая важная характеристика источников света.

Например, лампа накаливания Е27 75 Вт имеет световой поток 935 лм, галогенная G9 на 75 Вт — 1100 лм, люминесцентная Т5 на 35 Вт — 3300 лм, металлогалогенная G12 на 70 Вт (теплая) — 5300 лм, светодиодная Е27 9,5 Вт (теплая) — 800 лм.

световой поток, излучение в верхнюю и нижнюю полусферы

3 — Люмен

Люмен (лм) — это световой поток от источника света (лампы) при окружающей температуре 25°, измеренной при эталонных условиях.

 

4 — Освещенность (Е)

Освещенность — это отношение светового потока, подающего на элемент поверхности, к площади этого элемента. Е=Ф/А, где, А -площадь. Единица освещенности — люкс (лк).

Чаще всего нормируется горизонтальная освещенность (на горизонтальной плоскости).

Средние диапазоны освещенности: на улице при искусственном освещении от 0 до 20 лк, в помещении от 20 до 5000 лк, 0,2 лк в полнолуние в природных условиях, 5000 -10000 лк днем при облачности и до 100 000 лк в ясный день.

освещенность, люкс

На картинке представлены: а — средняя освещенность на площади А, б — общая формула для расчета освещенности.

5 — Сила света (I)

Сила света — это пространственная плотность светового потока, ограниченного телесным углом. Т. е. отношение светового потока, исходящего от источника света и распространяющегося внутри малого телесного угла, содержащего рассматриваемое направление.

I=Ф/ω Единица измерения силы света — кандела (кд).

Средняя сила света лампы накаливания в 100 Вт составляет около 100 кд.

сила света, ксс - кривая силы света

КСС (кривая силы света) — распределение силы света в пространстве, это одна из важнейших характеристик светотехнических приборов, необходимая для расчета освещения.

 

6 — Яркость (L)

Яркость (плотность света) — это отношение светового потока, переносимого в элементарном пучке лучей и распространяющемся в телесном угле, к площади сечения данного пучка.

L=I/A (L=I/Cosα) Единица измерения яркости — кд/м2.

Яркость связана с уровнем зрительного ощущения; распространение яркости в поле зрения (в помещении/интерьере) характеризует качество (зрительный комфорт) освещения.

В полной темноте человек реагирует на яркость в одну миллионную долю кд/м2.

Полностью светящийся потолок яркостью боле 500 кд/м2 вызывает у человека дискомфорт.

Яркость солнца примерно миллиард кд/м2, а люминесцентной лампы 5000–11000 кд/м2.

яркость, светотехническое понятие

7 — Световая отдача (H)

Световая отдача источника света — это отношение светового потока лампы к ее мощности.

Η=Ф/Р Единица измерения светоотдачи — лм/Вт.

Это характеристика энергоэкономичности источника света. Лампы с высокой световой отдачей обеспечивают экономию электроэнергии. Заменяя лампу накаливания со светоотдачей 7–22 лм/Вт на люминесцентные (50–90 лм/Вт), расход электроэнергии уменьшится в 5–6 раз, а уровень освещенности останется тот же.

 

8 — Цветовая температура (Тц)

Цветовая температура определяет цветность источников света и цветовую тональность освещаемого пространства. При изменении температуры источника света, тональность излучаемого света меняется от красного к синему. Цветовая температура равна температуре нагретого тела (излучатель Планка, черное тело), одинакового по цвету с заданным источником света.

Единица измерения Кельвин (К) по шкале Кельвина: Т — (градусы Цельсия + 273) К.

 

Пламя свечи — 1900 К

Лампа накаливания — 2500–3000 К

Люминесцентные лампы — 2700 — 6500 К

Солнце — 5000–6000 К

Облачное небо — 6000–7000 К

Ясный день — 10 000 — 20 000 К.

цветовая температура

9 — Индекс цветопередачи (Ra или CRI)

Индекс цветопередачи характеризует степень воспроизведения цветов различных материалов при их освещении источником света (лампой) при сравнении с эталонным источником.

Максимальное значение индекса цветопередачи Ra =100.

 

Показатели цветопередачи:

Ra = 90 и более — очень хорошая (степень цветопередачи 1А)

Ra = 80–89 — очень хорошая (степень цветопередачи 1В)

Ra = 70–79 — хорошая (степень цветопередачи 2А)

Ra = 60–69 — удовлетворительная (степень цветопередачи 2В)

Ra = 40–59 — достаточная (степень цветопередачи 3)

Ra = менее 39 — низкая (степень цветопередачи 3)

 

Ra он же CRI — color rendering index был разработан для сравнения источников света непрерывного спектра, индекс цветопередачи которых был выше 90, поскольку ниже 90 можно иметь два источника света с одинаковым индексом цветопередачи, но с сильно различающейся передачей цвета.

Комфортное для глаза человека значение CRI = 80–100 Ra

Индекс цветопередачи (Ra или CRI)

Измерение яркости светящейся поверхности и интенсивности светоотдачи

Корректное определение исходных требований помогает правильно выбрать компоненты и настроить работу системы освещения в разных помещениях и на открытом воздухе. До изучения торговых предложений следует ознакомиться с основными принципами и теоретическими знаниями по заданной теме. Ниже рассказано о том, в чем измеряется свет, и какие параметры следует учитывать для решения отдельных инженерных задач.

Для выбора подходящего светильника надо учитывать не только яркость, но и спектр излучения (температуру)    

Для выбора подходящего светильника надо учитывать не только яркость, но и спектр излучения (температуру)

Что такое световой поток и светоотдача

Для правильного понимания данной темы необходимо уточнить специфическую терминологию. Свет – это электромагнитные волны в диапазоне от 360 до 840 нм. Данные границы нельзя назвать точными, так как речь идет об индивидуальной (уникальной) чувствительности органов зрения. Тем не менее, чтобы выполнять расчеты, пользуются усредненным поправочным коэффициентом (k). С его помощью учитывают эффективность излучения при дневном естественном освещении.

Как посчитать свет, показывает формула:

Ф = k * V * Фм,

где:

  • Ф – световой поток;
  • V – фиксированный коэффициент 683 люмен на Ватт (лм Вт), который используют для перевода результата вычислений в стандарт международной системы измерений «СИ»;
  • Фм – поток монохроматического излучения с определенной длиной волны.

При рассмотрении спектра суммируют вклад отдельных линий. С помощью интеграла по заданному диапазону вычисляют значение непрерывного потока.

Формулы для расчета светового потока

Формулы для расчета светового потока

Скорость света в идеальной среде (вакууме) составляет почти 300 000 000 м/с. Некоторые вещества (алмазы) способны снизить ее почти вдвое. Однако и в этом случае при подаче питания источник светового потока немедленно выполняет свои основные функции.

Чтобы правильно отвечать на практические вопросы, надо знать, сколько энергии расходуется в рабочем цикле. Оценку делают по светоотдаче. Этот параметр показывает, какой световой поток генерирует устройство при потреблении определенного количества электроэнергии за единицу времени.

Источники освещения: естественные и искусственные

Взяв паспортные данные на классическую лампу накаливания и светодиод, можно выяснить световую отдачу каждого изделия. Для этого указанный в люменах поток делят на потребляемую мощность (Вт).

Сравнение разных источников света

Сравнение разных источников света

Эти данные наглядно демонстрируют преимущества новых технологических решений.

Следует подчеркнуть! Современные светодиодные лампы в несколько раз экономичнее, по сравнению с газоразрядными аналогами. В отличие от последних, они не содержат вредные вещества. Потенциальных потребителей привлекают их долговечность и устойчивость к механическим воздействиям.

Солнечный и лунный свет – естественные источники. Физиологические особенности человека сформировались с учетом соответствующего спектрального распределения.

Каким бывает свет

Яркость – это сила светового потока в определенном направлении. Приведенные выше сведения подтверждают необходимость учета других факторов для тщательного анализа практических параметров излучения.

Цветовая температура

Цветовая температура

В зависимости от восприятия, применяют следующую шкалу распределения диапазонов спектра в Кельвинах (К):

  • теплый цвет – 2650-3600;
  • естественный (нейтральный) – 3700-4900;
  • холодный – более 5000.

По каким параметрам измеряется интенсивность света

Что такое яркость, понятно из приведенных выше формулировок. Однако по мере удаления источника от наблюдателя уменьшается светимость. Маленькое изначально пятно на поверхности, куда был направлен луч, увеличивается с одновременным снижением интенсивности.

Для учета отмеченных изменений введено понятие освещенности (E). В простейшем примере для точечного источника действительна формула:

E=(I/r2) * cos u,

где:

  • I – сила света;
  • r – расстояние между источником и поверхностью;
  • u – угол наклона лучей.

В чем измеряется яркость света

Действующая единица измерения света (яркости) – кандела на м кв. Прежняя единица яркости – «нит». Этот параметр определяет отношение силы светового потока к проекции луча на площадку, расположенной под углом 90 градусов к настоящей оси наблюдения.

Единица яркости светящейся поверхности определяется отношением уровня освещенности к телесному углу (элементарному). Подразумевается, что именно в этих пределах заключен поток, создающий свечение на поверхности. Она установлена перпендикулярно по отношению к источнику.

Как измерить яркость освещения

Измерить яркость можно с помощью специализированного прибора. В качественном яркометре устанавливают:

  • объектив с высокой светосилой;
  • чувствительную матрицу;
  • микропроцессорный блок обработки/ вывода информации.

Если хорошо настроить такой прибор, он сможет измерять силу света на большом расстоянии от источника (отражающей поверхности).

Люксометр

Приборы этой категории создают со встроенным или выносным датчиком. Простейшие стрелочные приборы стоят недорого. Однако пользоваться ими неудобно в труднодоступных местах и при высоком уровне вибраций. Повышенную точность обеспечивают цифровые модели. Фоточувствительный датчик устанавливают на поверхности. После обработки результат измерений отображается на дисплее и записывается в памяти.

Измерение люксометром

Измерение люксометром

В чем измеряется сила света

Так как в продаже можно увидеть продукцию разных производителей, не исключены ошибки в процессе изучения сопроводительной документации. Чтобы исключить проблемы, рекомендуется ознакомиться с применяемой терминологией.

Что такое «кандела»

Единичный параметр (1 кандела) соответствует освещенности поверхности световым потоком малой мощности (1/689 Вт/ст). Частота электромагнитного излучения фиксирована – 540 * 1012 Гц.

Люмены и люксы

В люксах (лк) измеряют яркость на площадке. Один лк создает световой поток силой 1 люмен (лм), который падает перпендикулярно на поверхность. Для измерения берут базовую площадь 1 м кв.

Люмен и ватт

Выше рассмотрены комплексный показатель, светоотдача. Однако можно проводить сравнение по люменам, которые создают определенный источник, и количеству потребляемой энергии в Ваттах.

Кратные единицы люмена

Для удобства измерений и записи полученных данных при высокой силе света применяют кратные приставки:

  • кило – 103;
  • мега – 106;
  • гига – 109.

Дольные единицы люмена

Аналогичным образом поступают при работе с малыми величинами:

  • милли – 10-3;
  • микро – 10-6;
  • нано – 10-9.

В чем измеряется интенсивность света

Следует правильно понимать, в каких единицах измеряется сила света, чтобы правильно выбирать технику и выполнять измерительные работы. Силу излучения (ламп, мониторов компьютеров и других источников) измеряют в канделах или люменах. Освещенность поверхностей – в люксах.

Нормы освещенности для квартир и жилых помещений

Соблюдение действующих санитарных и строительных нормативов предотвращает излишние нагрузки на зрение. Ниже приведены контрольные параметры для разных типов помещений (минимальное значение в люксах):

  • входная группа (квартира) – 50;
  • столовая – 150;
  • кухня – 150;
  • детская комната – 200;
  • коридор, душевая, уборная – 50.

После измерения делают коррекции с учетом полученных результатов.

Следует помнить! Уровень освещенности зависит от яркости источника, расстояния до поверхности и направления луча.

Видео

Световые величины и единицы

Световой поток — мощность светового излучения, т. е. видимого излучения, оцениваемого по световому ощущению, которое оно производит на глаз человека. Световой поток измеряется в люменах.

Например лампа накаливания (100 Вт) излучает световой поток, равный 1350 лм, а люминесцентная лампа ЛБ40 — 3200.

Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света равной одной канделе, в телесный угол, величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд·ср).

Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен люменам.

Существует и другое определение: единицей светового потока является люмен (лм), равный потоку, излучаемому абсолютно черным телом с площади 0,5305 мм2 при температуре затвердевания платины (1773° С), или 1 свеча·1 стерадиан.

Сила света — пространственная плотность светового потока, равная отношению светового потока к величине телесного угла, в котором равномерно распределено излучение. Единицей силы света является кандела.

Освещенность — поверхностная плотность светового потока, падающего на поверхность, равная отношению светового потока к величине освещаемой поверхности, по которой он равномерно распределен.

Единицей освещенности является люкс (лк), равный освещенности, создаваемой световым потоком в 1 лм, равномерно распределенным на площади в 1 м2, т. е. равный 1 лм/1 м2.

Яркость — поверхностная плотность силы света в заданном направлении, равная отношению силы света к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную тому же направлению.

Единица яркости — кандела на квадратный метр (кд/м2).

Светимость (светность) — поверхностная плотность светового потока, испускаемого поверхностью, равная отношению светового потока к площади светящейся поверхности.

Единицей светимости является 1 лм/м2.

Единицы световых величин в международной системе единиц СИ (SI)

Наименование величины Наименование единицы Выражение
через единицы СИ (SI)
Обозначение единицы
русское между-
народное
Сила света кандела кд кд cd
Световой поток люмен кд·ср лм lm
Световая энергия люмен-секунда кд·ср·с лм·с lm·s
Освещенность люкс кд·ср/м2 лк lx
Светимость люмен на квадратный метр кд·ср/м2 лм·м2 lm/m2
Яркость кандела на квадратный метр кд/м2 кд/м2 cd/m2
Световая экспозиция люкс-секунда кд·ср·с/м2 лк·с lx·s
Энергия излучения джоуль кг·м22 Дж J
Поток излучения, мощность излучения ватт кг·м23 Вт W
Световой эквивалент потока излучения люмен на ватт
кд·ср·с3
кг·м2
лм/Вт lm/W
Поверхностная плотность потока излучения ватт на квадратный метр кг/с3 Вт/м2 W/m2
Энергетическая сила света (сила излучения) ватт на стерадиан кг·м2/(с3·ср) Вт/ср W/sr
Энергетическая яркость ватт на стерадиан-квадратный метр кг/(с3·ср) Вт/(ср·м2) W/(sr·m2)
Энергетическая освещенность (облученность) ватт на квадратный метр кг/с3 Вт/м2 W/m2
Энергетическая светимость (излучаемость) ватт на квадратный метр кг/с3 Вт/м2 W/m2


Примеры:

Тип лампы Мощность, Вт Световой
поток, лм
Примерная
сила света, кд
Свеча     1
Лампа накаливания Б235-245-100 100 1380 100
Лампа люминесцентная ЛБ 40 40 2800  
Ртутная лампа высокого давления ДРЛ 250 250 13000  
Обычный светодиод 0,015   0,001
Сверхяркий светодиод 5   3


ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК»
Под общей ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др.
М.: Издательство МЭИ, 1998

Вернуться к списку

Единица измерения яркости поверхности

В мире давно доказано, что недостаточная и чрезмерная яркость света способна негативно влиять на сетчатку человеческого глаза, вызывая ее разрушение. К тому же, этот параметр освещения оказывает воздействие на работу головного мозга. В полумраке часто повышается сонливость, а яркий световой поток дает большой заряд энергии, ускоряющий наступление утомления.

Характеристика яркости света

Яркостью называется сила света, излученная с определенной площади объекта в заданном направлении (L=I/S).

Обратите внимание! Речь идет не только об излучаемом свете, но и об отраженном.

Яркость солнца

Поверхности с разными отражающими способностями при одинаковой освещенности имеют разные показатели яркости. На это влияют окраска и отражающие свойства объектов.

Этот параметр света, излучаемый поверхностью под углом Ф, равен отношению силы луча (I) к площади его проекции (S).

Яркость

Ни знаменатель, ни числитель этого отношения не зависят от расстояния до объекта, поэтому данная величина им тоже не обусловлена.

Если наблюдаемый объект находится под углом, отличающимся от 90 градусов, при расчетах учитывается также косинус данного угла: L=Ia/(S*cosa).

Вычисляя показатель для обычных ламп накаливания, учитывают, что проекция их поверхности имеет форму круга. А у газоразрядных источников света она представлена прямоугольниками. У объектов неправильной формы при измерениях могут быть захвачены промежутки между участками поверхности, не излучающие свет.

Яркости некоторых объектов

На заметку! Не стоит путать яркость с освещенностью, которая определяется отношением плотности света к площади освещенного объекта.

В каких единицах измеряется яркость света

Так как эта величина представляет собой отношение силы воздействия к площади проекции поверхности, в СИ принято измерять ее в единицах отношения данных величин (канделах, деленных на квадратный метр).

В каких еще единицах измеряется яркость: в апостильбах (асб) = 1/ π х 10−4; в стильбах (сб) = 0,3199; в ламбертах (Лб).

Какими приборами измерять яркость света

При инспекции охраны труда и соблюдения техники безопасности применяются яркомеры. В их число входят экспонометры и специальные датчики.

Конструкция устройств отличается наличием ограничителя угла обзора (обычно тубус, решетка или линза). Если область светоприема у них прямоугольной формы, то угла охвата сразу два – один расположен по горизонтали, другой – по вертикали.

Углы охватов приборов

Дополнительно! У профессиональных аппаратов в базовой комплектации установлены прицельные визиры.

Чувствительность прибора находится в прямой зависимости от квадрата угла его охвата. Максимальное расстояние от яркомера до точки измерения также зависит от его технических характеристик.

Расстояние от яркомера до объекта измерения

Обратите внимание! При превышении предельно допустимого расстояния в поле измерения прибора попадают посторонние предметы, расположенные по соседству с источником света.

Яркость объекта можно измерить двумя способами – прямым и косвенным. В первом случае прибором напрямую измеряются максимальный и минимальный параметры, во втором – оцениваются контрасты светлот и освещения.

Как правильно измерять яркость света

При тестировании лампочек и других осветительных приборов досконально выяснить уровень их яркости затруднительно, в виду округлости их поверхности. Чаще всего этот показатель определяют у мониторов, дисплеев и ТВ экранов.

Для того, чтобы получить верные показатели, необходимо соблюсти следующие условия:

  • Экранировать объектив от посторонних источников света. В помещении можно производить замеры в условиях полной темноты.
  • На объект измерения не должна падать тень (в том числе от прибора и человека, снимающего показания яркомера).
Тень на объекте измерения яркости
  • В поле зрения датчика не должно находиться ничего, кроме измеряемого источника света.
  • В начале и конце измерений проверяют уровень напряжения в сети.
  • При наличии естественного источника света, отношение его освещенности к этому параметру не может превышать 0,1.
  • Измерения производятся при нормальных погодных условиях.

Порядок измерения

Необходимый порядок действий для измерения уровня яркости:

  • Включить яркомер и установить на нем режим измерения.
  • Расположить его как можно ближе к источнику света, перпендикулярно лучам (параллельно поверхности).

Обратите внимание! Если поверхность горячая, расстояние до объекта измерения должно быть не меньше 1 см.

  • Во время снятия показаний прибор должен находиться в статическом положении.
  • Произвести замеры в нескольких точках, затем рассчитать среднее значение.
Точки измерения яркости монитора

Нормы яркости света

Показатель свыше 160 000 кандел на м2 вызывает неприятные ощущения в глазах и слезоточивость. Поэтому производители ламп увеличивают площадь источников света (нить накаливания лампочки) за счет крупных матовых плафонов. Такой свет приятней и безопасней для органов зрения человека, не оказывает негативного воздействия на концентрацию внимания.

Нормы яркости по ГОСТ Р 52870-2007

Измеряя этот показатель, учитывают:

  • При адаптации к свету данная величина должна быть ≥ 10 кд/м2, к тени – не более 0,01 кд/м2.
  • На экранах этот параметр для монохромного изображения в норме должен составлять свыше 3 000 кд/м2, цветного – 10 000 кд/м2 (при этом, для каждого цвета более 1 500 кд/м2).
  • При определении этого светового показателя в разных точках экрана разница между максимальным и минимальным числами определяется отношением первого значения ко второму, и величина должна быть в пределах от 0 до 0,7.
  • Ночные показатели яркости должны быть в 2–100 раз меньше дневных.

Обратите внимание! Яркость мониторов при наличии внешнего освещения не нормируется.

Монитор при внешнем освещении

Яркость света – это очень важный параметр, влияющий на зрение и работоспособность человека, и им не стоит пренебрегать. Таким образом, для безвредной работы с монитором внутри помещения, можно установить на устройство регулятор яркости, который будет менять ее показатели в 10–100 раз, в зависимости от времени суток и наличия естественного освещения.

как называется прибор для измерения, мера освещенности

Освещенность — это величина, часто используемая при расчетах электроэнергии. Обладает большим количеством необходимых свойств для измерений. Численно равняется тому значению, какое имеет световой поток, падающий на территорию единичного участка поверхности. Что собой представляет уровень освещенности, в чем измеряется, как измерить освещенность? Об этом и другом далее.

Свойства света

Свет представляет собой электромагнитный вид излучения, который воспринимается человеческим глазом в объеме 400 ньютон на метр. В физике это суммарное количество фотонов. Фотоны отражаются и преломляются. Это основные свойства света. Если отражение зависит от того, какая плотность у материала и угол лучевого падения, то преломление зависит от направления лучевого распределения в процессе прохождения их через материал.

Основное свойство света

Единица измерения

Освещенностью называют световую величину, которая равно потоку света, падающему на поверхность, к его площади. Считается прямо пропорциональной световому источнику. Отличается равномерным распределением на площади. Находится делением канделовой силы света на расстояние до светоисточника и перемноженного на косинус угла падения солнечных лучей.

Обратите внимание! Измеряется согласно международной классификационной системе в люксах, что равно десяти фотам или одному люмену на один квадратный метр. Поэтому единицей измерения освещенности является именно люкс. Стоит отметить, что его можно перевести в канделу и ватт.

Основная измерительная единица люкс

Кандела

Кандела, что в переводе с английского свеча, является единицей измерения силы светоисточника по международной единичной системе. Была сформирована в 1979 году. Равна 540⋅1012 Гц или 683 лм/Вт. Измеряется в канделах разные светоисточники, к примеру, лампа накаливания со свечой, сверхъярким светодиодом, люминесцентной лампой и солнцем. Дополнение: примерная солнечная сила в канделах равна 2,8⋅10, что в переводе на ватты 3,83⋅1026

Кандела

Люмены и люксы

Люмен является единицей измерения, которая равна потоку солнечного света, который испускает источник, равный канделе и стерадиану. В люменах измеряется весь светопоток, однако при вычислении не учитывается сила линзы с отражателям, поэтому получающийся показатель — не прямой параметр оценки яркости с КПД источника.

Люкс — измерительная подъединица люмена по СИ. В отличие от люмена, люкс дает оценку светового потока, который падает на квадратный метр. Тот же дает понимание того, какой световой поток у светоисточника.

Обратите внимание! То есть люкс это характеристика, которая позволяет узнать КПД светильника на конкретной площади.

Чтобы лучше понять их основное отличие, стоит рассмотреть рисунок. Он наглядно показывает, как при увеличении высоты расширяется освещение и как убывает яркость.

Люмен и люкс в качестве измерительной единицы

Люмен и ватт

Как было изложено выше, люменом называют полноценное число света от светоисточника. Ватт — показатель того, какая мощность, тепловой поток, звуковая энергия и полная мощность электротока или излучения у прибора. Один ватт равен 100 люменам. Перевод самостоятельно можно осуществить по специальным формулам или с содействием калькуляторов. Нередко все необходимые показатели даны на самом приборе.

Стоит отметить, что самыми лучшими показателями обладают современные светодиоды. Они имеют высокую яркость, гармоничное спектровое распределение, долговечность, устойчивость к разного рода воздействиям. Интересно, если взять приборы с одинаковой освещенностью, то ими будет потребляться в десять раз меньше электрической энергии, чем лампами накаливания.

Обратите внимание! Учитывая реальный срок службы и сниженные эксплуатационные инвестиционные расходы, то покупка этих изделий будет экономически целесообразной.

Перевод люмена в ватты

Кратные единицы

Чтобы было удобно, люменные единицы разбирают на части. Так, есть килолюмены, мегалюмены и гигалюмены. В одном килолюмене 1000 люмен, мегалюмене — 1000000, а гигалюмене — 1000000000. Также есть еще величины с приставками дека, гекто, тера,пета, экса, зетта и иотта.

Дольные единицы

К дольным величинам применяется тот же подход. Базовыми являются миллилюмены, микролюмены и нанолюмины, которые равны 10 в −3 степени, 10 в минус 6 степени и 10 в минус 9 степени. Также имеются приставки деци, санти, пико, фемто, атто, зепто и иокто. Стоит отметить, что дольные, как и кратные величины используются только в профессиональных условиях и при выполнении физических задач. В жизни не используются для расчетов меры освещенности и прочих параметров.

Прибор для измерения освещенности

Чтобы проверить, соответствует ли нормативам освещенность помещения, берется в работу люксметр. В конструкцию измерителя входит встроенный или выносной чувствительный датчик с преобразователем, стрелочным или цифровым индикатором. Детектор помещается на поверхности в горизонтальном положении.

Обратите внимание! Замеры выполняются по госту от 1996 и 2012 годов. Используется аппарат согласно инструкции на упаковочном изделии. Добавочно, при желании, можно просмотреть имеющиеся видеоуроки.

В дополнение к теме, как называется прибор для измерения освещенности, стоит отметить, что также есть люменометр. Отдельно проверяется искусственная с естественной освещенностью. В момент исполнения процедуры проверки исключается попадание тени с другими помехами. Важно отметить, что для того чтобы результаты не были искажены, измерительную проверку проводят после нескольких часов непрерывной работы осветительных источников. Желательно, чтобы процедура была повторена.

Люксметр

Мера освещения

Согласно существующей нормативной документации, мера освещения в каждом помещении своя. Отличается величина на производстве и складе, в общественном, жилом и вспомогательном здании. Свои нормативы имеются для наружного, витринного, рекламного и аварийного светопотока.

Если привести некоторые примеры, то необходимая величина светопотока автомагистрали — 30 люкс, пешеходной зоны — 6, пешеходных подземных переходов — 50, архивов — 75, конференцзалов — 200, аналитических лабораторий — 500, учебных аудиторий — 400, спортивных залов — 200, обеденных ресторанных залов — 200, парикмахерских — 500. Весь представленный список дан в актуальных стандартах и снипах. Стоит отметить, что есть не только минимальные, но и предельно допустимые нормы. Особенно это правило действует на витрины и рекламные стенды.

Обратите внимание! Узнать показатель освещенности конкретного помещения можно при помощи люксметра или любого другого измерительного агрегата, выводящего результаты в ваттах, канделах и прочих величинах.

Мера освещения

В целом, освещенность — понятие, обозначающее суммарное количество солнечного света. Измеряется в люменах и люксах при помощи специального измерительного прибора, переводится при необходимости в ватты. Пользоваться измерительным прибором очень просто, согласно инструкции. Сфер применения его очень много: начиная бытовым электрооборудованием, заканчивая промышленным.

В чем измеряется освещенность?

В настоящее время при огромном разнообразии светотехнических приборов у населения нет единого понятия касательного того, в чем измеряется освещенность. Нередко возникает недоразумение с такими техническими характеристиками, как сила света и яркость, люмены и канделы. Приобретая осветительные приборы, часто обращают внимание на суммарный световой поток, не учитывая потери света и тепла.

В этой статье:

Понятие освещенности

Световой поток измеряется в специальных лабораторных условиях и самопроизвольно его определить невозможно. Поэтому СНиП учитывает величину освещенности, которую, в отличие от светового потока, каждый может измерить самостоятельно. Она представляет собой показатель отношения светового потока, измеряемого в люменах, к площади поверхности, на которую попадают фотоны. Угол падения при этом должен равняться 90°. Единица измерения освещенности — люкс (lux).

Единица освещенности поверхности

Единица освещенности поверхности

Давно уже установлена зависимость психологического и физического состояний человека от света. Если при слабом освещении происходит угнетение мозговых процессов, то при ярком свете они возбуждаются. Но в любом случае сетчатка глаза и ресурсы организма изнашиваются. При проектировании осветительных приборов определяют коэффициент запаса (КЗ), который должен учитывать вероятный спад освещенности установки. Для искусственного света в показателе предусматривается уменьшение яркости по причине износа оптических компонентов устройства и их естественного загрязнения. Коэффициент естественной освещенности снижается вследствие изменения отражающих свойств окружающих предметов.

Измерение освещенности проводится на рабочих местах вместе с определением уровня загрязненности, звуковых колебаний, электромагнитного излучения, а на некоторых производствах и гамма излучения. Важность знания этих параметров трудно переоценить при создании оптимальных условий труда, и все они соответствуют санитарным правилам и нормам. Например, освещенность должна быть:

  • в рабочем кабинете — 300 лк;
  • в офисе для постоянной работы с компьютером — 500 лк;
  • для технических и конструкторских бюро — 750 лк.

При наличии в помещении естественной подсветки уровень искусственного фона можно снижать.

Приборы для определения уровня освещенности и методика его определения

Наименование прибора похоже на название величины, которую он устанавливает, — люксметр. Принцип работы малогабаритного переносного устройства напоминает работу фотометра. Поток излучения, падая на фоточувствительный элемент полупроводника, отрывает электроны, которые начинают упорядоченно двигаться. Таким образом, замыкается электрическая цепь. Причем величина тока прямо пропорциональна интенсивности освещения фотоэлемента, что имеет свое отражение на шкале аналогового люксметра. Сегодня приборы со стрелками практически исчезли, их заменили цифровые. Они оснащены жидкокристаллическими дисплеями, у которых сам фоточувствительный датчик расположен в отдельном корпусе, а с дисплеем он соединяется с помощью гибкого провода.

Прибор для измерения уровня освещенности

Прибор для измерения уровня освещенности

В ходе проведения эксперимента по измерению освещенности прибор устанавливается в горизонтальном положении. Причем в соответствии с требованиями ГОСТа их размещают в разных точках помещения, согласно определенной схеме. В 2012 г. Россия приняла новый стандарт измерения характеристики количества светового потока. В старом понятийном аппарате при измерениях использовались такие термины данной величины, как:

  • минимальная, средняя, максимальная, цилиндрическая;
  • естественная;
  • градиент запаса;
  • относительная эффективность когерентного лучевого потока.

В настоящее время к ним добавлены следующие типы освещения:

  • аварийное;
  • рабочее;
  • охранное;
  • эвакуационное;
  • резервное.

Стандарт подробно описывает все тонкости проведения измерительных исследований.

Замеры осуществляются отдельно по естественной и искусственной иллюминации. В ходе проведения эксперимента нельзя допустить, чтобы хоть малейшая тень падала на прибор, а вблизи был хотя бы 1 источник электромагнитных волн. Все они вносят помехи в работу устройства.

После выполнения необходимых замеров освещенности определяется искомая величина. Она сравнивается с нормативным значением. Затем подводятся итоги о достаточности освещенности территории или помещения. Каждый вид измерительных испытаний оформляется специальным оценочным протоколом, чего требует ГОСТ.

Нормативы освещенности для различных типов помещений

Нормативы освещенности для различных типов помещений

Измерение количества света для светодиодных устройств и примеры в природе

Светодиодные светильники стали очень востребованными благодаря уникальной энергоэффективности. Но светодиоды и их источники питания при освещении выделяют тепло, которое рассеивается с помощью теплопроводящих материалов (алюминий) и конструктивных особенностей (ребер, большой радиаторной площади). Несмотря на кажущееся отсутствие связи между потерями тепла и освещенностью, специалисты всегда учитывают ее при создании новых устройств.

Трудности с работой светодиодных светильников начинаются при эксплуатации в условии повышения температуры более +50°С. Почему измерение освещенности светодиодов и рекомендуют проводить после 2 часов их работы, т. е. после выхода на оптимальный режим. Для исключения появления погрешности проводятся неоднократные замеры в течение рабочей смены. Желательно эти исследования проводить как минимум 1 раз в год. Чтобы при проектировании исключить любые ошибки, закладывают коэффициент снижения освещенности, зависящий от физических характеристик объекта.

Освещение офиса LED-светильниками

Освещение офиса LED-светильниками

Обычно производители LED-устройств дают гарантию по их безупречной работе на 3 года. Все параметры функционирования таких светильников, в том числе, и освещенность, должны соответствовать заявленным значениям. Если условия работы устройств происходят при температуре наружного воздуха свыше 45°С, то измерения освещенности необходимо делать гораздо чаще. Иначе неправильное проектирование и полученные результаты приведут к быстрому падению показателей освещения.

Что касается примеров иллюминации в природе, то на орбите Земли и экваторе в полдень данная величина равняется 135 тыс. люкс. В солнечный день она составляет до 100 тыс. лк, в пасмурный — только 1 тыс. люкс, а вот от Луны всего лишь 0,2 лк. Измерение света на улице на широте Москвы в зимний период показало от 4 до 5 тыс. люкс. В безлунную ночь освещенность в тысячу раз меньше, чем в полнолуние, а при 10-бальной облачности — в 10 тыс. раз меньше. То, в чем измеряется освещенность в помещении и естественных условиях, относится к физическим величинам, входящим в Международную систему единиц.

Разъяснение технических характеристик освещения

Tech Tips Роберт Конг и техническая группа Jameco

Разъяснение технических характеристик освещения

Многие люди часто задаются вопросом, что означают все эти технические характеристики LED . Ватты, люмены, поток, длина волны, мощность свечи, канделы, милликанделы — это лишь некоторые из множества терминов и единиц измерения, используемых для описания интенсивности света. Хотя фотометрия намного сложнее, чем я могу даже начать объяснять, вот лишь несколько вещей, на которые вы должны обратить внимание, чтобы определить яркость источника света.

При рассмотрении характеристик яркости светодиодов наиболее распространенными доступными характеристиками являются сила света (обычно измеряется в единицах кандел или милликандел ) и угол обзора (измеряется в градусах). Яркость 1 кандела примерно такая же, как у обычной свечи. Милликандела, или mcd, в 1000 раз менее ярка, чем кандела, отсюда и приставка «милли-».

1000 милликандел = 1 кандела
Поскольку свет не всегда рассеивается равномерно, угол обзора источника света очень важен.Мощность света определяется местоположением смотрящего, поэтому, если вам нужен единственный источник света, который будет освещать всю комнату, убедитесь, что угол обзора достаточно широк, чтобы обеспечить такой свет.
Это тоже дело объектива; Рассеивающие линзы обеспечивают более широкий угол обзора, чем прозрачные линзы, но компромисс в том, что рассеивающих линз могут сделать светодиод более тусклым, чем обычно Одна свеча — основа силы света

Светодиод с рассеянной линзой
Светодиод с прозрачной линзой
Мощность лампы накаливания или светодиодной лампы показывает, сколько энергии потребляет данная лампа, не обязательно выходная мощность лампы.Таким образом, меньшая мощность светодиодной лампы может дать более люменов , чем лампы накаливания; Светодиоды экономят больше энергии, а также становятся ярче.

Еще одна характеристика, на которую следует обратить внимание, — это световой поток или сила света, которые можно определить, если известны сила света и угол обзора. Световой поток — это мощность света, воспринимаемая человеческим глазом по отношению к длине волны излучаемого света, и обычно измеряется в люменах.

Примечание. Угол обзора в градусах преобразуется в стерадиан , а затем умножается на канделы для получения люменов.

Вот полезный сайт, который позволяет легко преобразовать из кандел в люмен.

Как видите, угол обзора имеет большое значение в световом потоке. Светодиод с разрешением 5000 мкд и углом обзора 60 ° примерно в 4 раза мощнее, чем светодиод с углом обзора всего 30 °.

Длины волн не обязательно предоставляют много информации о яркости источника света, а скорее о цвете источника света, а также оттенке этого конкретного цвета.Учитывая, что одни цвета ярче других, длина волны становится еще одной характеристикой, которую необходимо учитывать.


Таблица спектра видимого света
Для тех, кто хочет принять более активное участие, доступны инструменты для измерения освещенности, такие как люксметр, который может измерять до 200 000 люкс!
Extech LT300 Профессиональный измеритель света
Общие единицы измерения яркости света
Блок Перевод
Кандела Яркость обычной свечи
Милликандела 1/1000 канделы
Люмен 1 кандела • стерадиан
Люкс 1 люмен / квадратный метр
Свеча для ног 1 люмен / квадратный фут

Роберт окончил Калифорнийский политехнический университет в Сан-Луис-Обиспо в области электротехники.Его интересы включают спорт, фильмы, музыку и игры с новыми крутыми гаджетами. ,

Общие сведения об освещенности, яркости и яркости

Откалиброванный дисплей не только для фотографов. Если вы просматриваете вдохновляющие фотографии в Интернете, отправляете образцы цветов туда и обратно по электронной почте или передаете файлы цветов между поставщиками и клиентами, вам необходимо откалибровать и профилировать свой дисплей, чтобы доверять цветам, которые вы видите на экране.

Когда говорят о калибровке монитора, многие люди меняют местами освещенность, яркость и яркость, но это не одно и то же.Вот различия, которые вам необходимо понять, чтобы правильно откалибровать и профилировать дисплей.

Что такое освещенность?

Освещенность — это количество света или светового потока, падающего на поверхность. Он измеряется в люменах на квадратный метр или в люксах.

Что такое яркость?

Яркость означает количество света, проходящего через объект. Он объективно измеряется с помощью «Канделы на квадратный метр» (кд / м2), которая представляет собой интенсивность на единицу площади в определенном направлении.

Что такое яркость?

Яркость — это то, что мы воспринимаем, когда световые лучи попадают на палочки и колбочки нашей сетчатки. Когда мы говорим о яркости, мы используем субъективные слова, такие как «тусклый» или «блестящий», потому что ее нельзя измерить, как яркость, но можно масштабировать в процентах.

Уточнение разницы между яркостью, освещенностью и яркостью

Эти три термина обычно взаимозаменяемы, но они важны для понимания калибровки дисплея.

Лучший способ понять разницу между яркостью и освещенностью — это представить себе лампу, сияющую на столе. Яркость описывает количество света, проходящего через лампочку, в то время как освещенность описывает свет, падающий на стол. Поскольку яркость и освещенность можно измерить, они не взаимозаменяемы с яркостью. Яркость — это измеримое качество света, которое наиболее точно соответствует яркости, которую мы не можем объективно измерить. Мы можем только это почувствовать.

Как освещенность, яркость и яркость работают вместе

Для дисплеев яркость помогает определить, насколько свет влияет на цвет экрана. Во время профилирования вы можете настроить разные мониторы на одинаковую силу света, выбрав одинаковую яркость в кд / м2. Большинство пользователей ЖК-дисплеев считают, что яркость 120 достаточно яркая, чтобы судить о цвете и деталях в светлых и темных участках, но если вам трудно разглядеть детали, попробуйте выбрать более низкое значение.Некоторые программы калибровки позволяют программному обеспечению автоматически регулировать яркость дисплея в соответствии с окружающим освещением в помещении.

Многие дисплеи автоматически регулируют яркость и контрастность в зависимости от окружающего освещения. Вы также можете использовать ручное управление монитором, чтобы увеличить или уменьшить яркость экрана в зависимости от ваших личных предпочтений. Уменьшение значения яркости приведет к более темному изображению, а увеличение яркости сделает его светлее.

Лучшие инструменты для калибровки и профилирования монитора

i1Profiler — наше предпочтительное решение для калибровки и профилирования мониторов. Он основан на мастере и проведет вас через каждый шаг процесса профилирования с использованием базового или расширенного режима. Узнайте, как это работает, в этом блоге.

Для точного согласования цветов на мобильном устройстве с настольным компьютером загрузите бесплатное мобильное приложение ColorTRUE в App Store или Google Play Store.

,

Статья SID — Яркость, яркость и путаница

 Статья SID - Яркость, яркость и путаница
  
 

из Information Display март 1993 г. (том 9, выпуск 3, стр. 21-24)

Чарльз П. Холстед


Оценка технических характеристик дисплеев должна включать фотометрию — измерение величин, связанных со светом.К сожалению, многие учителя фотометрии, как правило, ошеломляют своих студентов нефизиков и отговаривают их. Но, в духе легкой кухни и Pepsi Light, мы сможем поделиться базовыми рабочими знаниями практической фотометрии, если мы ограничимся несколькими существенными понятиями. Как мало?
   Начало мудрости - называть вещи своими именами.  
       - Китайская пословица
 

Процесс общения предполагает взаимное согласование значений слов. - Чарли Холстед

Читая множество статей, связанных с измерением и восприятием света, я обнаружил, что всего шесть фотометрических выражений — или «шесть световых слов» — образуют ядро что нужно знать профессионалам в дисплейном бизнесе. Это те слова, которые чаще всего появляются в статьях на дисплеях, а также в правительственных и производственных газетах. характеристики дисплея. Они имеют фундаментальное значение для понимания фотометрии. Понимание концепций, связанных с этими шестью словами, создаст прочную основу на которой профессионалы могут работать и расти.Это также уменьшит потребность в обращении к специалистам за помощью в решении проблем измерения.

ШЕСТЬ СВЕТОВЫХ СЛОВ


1. СВЕТ — это лучистая энергия, способная возбуждать сетчатку и вызывать зрительные ощущения. Это определение является наиболее значимым для отображения профессионалов, хотя и отличается от определения, часто используемого физиками. Наше определение исключает ультрафиолетовые (УФ) и инфракрасные (ИК) длины волн. УФ по длине волны короче света, как мы его определили, а ИК длиннее.Видимые длины волн электромагнитный спектр простирается примерно от 380 до 770 нм. Единицей световой энергии является люмен-секунда.

2. СВЕТОВОЙ ПОТОК — видимая мощность или световая энергия в единицу времени. Он измеряется в люменах. Поскольку «свет» — это видимая энергия, просвет относится только к видимой мощность. Один ватт мощности излучения на длине волны 555 нм — длине волны, на которой типичный человеческий глаз наиболее чувствителен — эквивалентен световому потоку в 680 люмен.Можно измерить видимая энергия излучения, но измерение видимой мощности более распространено.

3. ИНТЕНСИВНОСТЬ СВЕТА — это световой поток на телесный угол, испускаемый или отраженный от точки. Единицей измерения является люмен на стерадиан или кандела. (CD). (Стерадиан — это единица измерения телесного угла.) Регулятор Intensity на осциллографе регулирует величину сила света и, следовательно, яркость и яркость светового потока.2). Понятие яркости является сложной задачей и заслуживает подробного обсуждения. Во-первых, давайте посмотрим, что есть подразумевается под «проектируемой площадью». Представьте проектор слайдов, содержащий непрозрачный слайд, за исключением небольшое чистое пятно в центре. Когда d1 и d2 правильно связаны с фокусным расстоянием линзы, свет, проходящий от лампы через прозрачное пятно на слайде, будет фокусируется линзой на принимающую поверхность (SEE Рис. 1 ). Это сфокусированное изображение пятна проецируется площадь.Размер проецируемой области можно регулировать, изменяя фокусное расстояние объектива, d1 и d2, и / или размер пятна — диафрагмы — на слайде. Замена проекционной лампы на фотоприемник и проецируемого участка с источником света — либо самосветящийся или отраженный обеспечивает основные элементы фотометра яркости (SEE Рис.2 ).

Большинство фотометров яркости имеют специальную оптику, которая позволяет пользователю видеть источник и фокусировать проецируемую область.Любой световой поток, покидающий источник — как определено площадью проецирования — и проходит через линзу, также будет проходить через Aperture. Этот световой поток попадает в фотодетектор и позволяет проводить измерение яркости. Измеряется мощность — скорость, с которой энергия передается от источника к детектору — но без энергии не может быть энергии.

Чтобы увидеть, как сила света влияет на яркость, просмотрите определение силы света и обратитесь к (SEE Рис.3 ). Каждая из точек — например, P1 и P2 — на проектируемая область излучает световой поток в телесном угле 2 стерадиана. Однако только эта часть потока, который попадает в конус, определяемый эффективной площадью линзы и расстоянием d, от линзы до точки на источнике, удается достичь детектор.

Для каждой точки проектируемой области есть маленький конус. Показаны два конуса углов 1 и 2.Для каждой точки на проецируемой области будет соответствующий телесный угол. Чем больше площадь проецирования, тем больше будет световой поток, собираемый линзой. Чем больше диаметр линзы, тем больше будет световой поток от каждой точки, собираемый линзой и направляемый через апертуру на фотоприемник. P1 и P2 — две из многих точек на плоскости источника объекта. Оптика формирует изображения Pl ‘и P2 ‘этих точек на плоскости апертуры.Точка на источнике фокусируется линзой на плоскость апертуры. Нет необходимости сосредотачиваться на фотоприемнике, потому что весь свет, проходящий через апертуру, должен попадать на фотоприемник. Если бы проектируемая площадь была чтобы уменьшить его вдвое, количество маленьких конусов уменьшится вдвое, а световой поток, собираемый линзой и поступающий на фотодетектор, будет уменьшится вдвое. Это предполагает, что проецируемая область равномерно освещена.Если проектируемая площадь светится неравномерно, фотодетектор усреднит световой поток по проецируемой области.

Световой поток, собираемый линзой фотометра (и направляемый на фотоприемник), пропорционален проецируемой площади. Это важно, например, в измерение яркости дисплея. Размещение проектируемой площади на источнике света отображение — например, штрих символа — важен при измерении яркости.

5. ЯРКОСТЬ — это субъективный атрибут света, которому люди приписывают ярлык между очень тусклым и очень ярким (ярким). Яркость воспринимается, а не измеряется. Яркость — это то, что воспринимается, когда просвет попадает на стержни и колбочки сетчатки глаза. Ответ нелинейный и сложный. Снижается чувствительность глаза по мере увеличения силы света стержни и колбочки чувствительны к падающей на них световой энергии в единицу времени (мощности).

Яркость — это измеряемая величина, которая наиболее точно соответствует яркости. Фотометр яркости и человеческий глаз имеют линзу и оба принимают свет с определенных направлений. У фотометра один фотоприемник — может три для цвета — в то время как глаз имеет очень большое количество датчиков (стержней и колбочек). Можно подумать (свободно) о каждом конусе в ямке — области около центра сетчатки — как часть измерителя света человека с использованием общей линзы.

6. ОСВЕЩЕНИЕ — световой поток, падающий на поверхность e на единицу площади. Единица СИ — люкс или люмен на квадратный метр. Фут-свеча (fc), или люмен на квадратный фут. также используется (1 фк = 10,764 люкс). Фотометр освещенности измеряет световой поток на единицу площади на поверхность освещается независимо от направления, с которого свет приближается к датчику. Использование косинусной коррекции для корректировки изменений освещенной области поверхности в зависимости от угла падения гарантирует, что измеренное значение Освещенность не зависит от направления, с которого свет приближается к датчику.

Попробуем повторить это еще раз более интуитивно. Если вы направите фонарик перпендикулярно к ближайшей поверхности, он создаст круг света на поверхности. Наклоните фонарик и освещенное пятно увеличиваются в площади и приобретают форму эллипса. Такой же светящийся поток теперь распространяется на большую площадь по мере увеличения угла между осью фонарика и нормалью к поверхности. Для заданного светового потока освещенность уменьшается с увеличением освещенной области.

Если у вас есть под рукой фотометр освещенности, сделайте измерение освещенности, когда свет находится непосредственно над датчиком. Теперь сделайте измерение при выключенном свете. ось на заданное количество градусов от нормали. Показания вне оси должны быть равны показаниям на оси. считывание косинуса угла. Если это так, измеритель корректируется по косинусу. Этот эксперимент требует, чтобы датчик измерителя был меньше по сравнению с проектируемая площадь.

Яркость vs.2 когда счетчик направлен в направление солнца (SEE , рис. 4 ).

Освещенность можно измерить с помощью фотометра яркости. Белый эталон отражательной способности помещается на поверхность, на которой измеряется освещенность. свеча освещения по белому эталону отражает (люкс) чуть менее 1 фл яркости. точное количество можно узнать у производителя эталона отражательной способности. (В единицах СИ 1 люкс на эталоне отражательной способности дает почти 0.318 кд / м из яркость.) Поскольку мы измеряем освещенность, единицы измерения должны быть люкс (или fc), даже если мы используем фотометр яркости для измерения. Во многих спецификациях и таблицах данных неверно указано значение окружающей среды 10000 фл. вместо 10 000 фк. Такие ошибки обычны, но не являются тривиальными. Свет падает на освещенность фотометр сильно отличается от того, как он воздействует на фотометр яркости (SEE Рис.5 ).

Если пилот смотрит через ветровое стекло на яркие белые облака, он может измерить яркость облаков, если у него есть фотометр яркости. Если он есть фотометр освещенности, он может измерить количество света, освещающего поверхность отображать в своем самолете или на поверхности его лица. Конкретные значения яркости облаков, освещенности на дисплее и Освещение на лице пилота может существенно снизить контраст дисплея, воспринимаемый пилот для заданного контраста яркости дисплея.

Энергия и мощность


Основной единицей измерения, используемой в фотометрии, является люмен; в радиометрии это ватт. Обе единицы измерения энергии в единицу времени. Большинство световых измерений включает люмены, но иногда нас интересует общее количество световой энергии, то есть мощность (обычно измеряемая в люменах), умноженная на время. Если бы, например, мы хотели узнать количество световой энергии от фотовспышки, падающей на поверхности, мы бы интегрировали световой поток, падающий на интересующую область за период времени от начала до конца вспышки.

Зависимость яркости от яркости


Фотометр и глаза пилота получают свет из одной точки на экране дисплея. (СМ. фото обложки ). Измерение яркости света с этой точки несложно и легко воспроизводимо. Мы можем пойти на шаг вперед. далее и сделайте второе измерение в другой точке экрана. Затем мы можем вычислить контраст между двумя точками. Однако восприятие пилотом яркости осложняется визуальными явлениями человека, такими как зависящий от времени свет и адаптация к темноте, одновременный контраст, боковое торможение (эффект Маха), ослепление (перегрузка контраста), и цвет.Восприятие пилотом контрастности дисплея тесно связано с его восприятием яркости.
Понятие, которое сейчас известно как «яркость», в течение многих лет обозначалось термином «яркость». Это приводило к большой путанице между объективом. концепция «яркости» как интенсивности на единицу проецируемой площади и «субъективная концепция« яркости », которая относится к ощущению в сознании человека. наблюдатель. Более новый термин). «яркость» была принята, чтобы избежать этой путаницы.- из Оптики Фрэнсиса Уэстон Сирс (Эддисон-Уэсли, 1949)

Достаточно ли разницы между яркостью и яркостью, чтобы оправдать различие? Был ли когда-нибудь случай, когда на дисплее отображалась неверная спецификации, не работали должным образом или стоили слишком дорого, потому что кто-то сказал «яркость», когда он или она надо было сказать «яркость»? Многие профессионалы в сообществе производителей дисплеев говорят, что они говорят «яркость», потому что многие люди не знают, что такое «яркость».Но полагать, что слова «яркость» и «яркость» по сути взаимозаменяемы, игнорирует ясный различие в определениях этих двух слов и различная реальность, стоящая за этими словами. Если яркость наблюдаемого источника света увеличится в 10 раз, зрители не судят, что яркость увеличилась в 10 раз. На самом деле соотношение логарифмическое: Чувствительность глаза быстро уменьшается с увеличением яркости источника. Именно эта характеристика позволяет человеческому глазу оперировать такой чрезвычайно широкий диапазон уровней освещенности (SEE Рис.4 ).

   «Яркость при любом другом названии означает путаницу»  
            - Тед Триллинг
 

К сожалению, слово «яркость» часто используется вместо слова «яркость». Очевидный КРАСНЫЙ ФЛАГ машет, когда вы видите «яркость», выраженную в футламберты: яркость не является измеримой величиной и поэтому не имеет единиц измерения. Было бы больше всего полезно для тех, кто редко работает с фотометрическими приборами, если обычные пользователи приведут хороший пример правильного различения различных величин.

Банкноты

(1) Международная система единиц (или SI для Systeme Internationale) — это международно стандартизированная версия метрической системы единиц. Использование единиц СИ настоятельно рекомендуемые. Мы также включили «английские» единицы, потому что они все еще часто встречаются в спецификациях и литературе.

(2) Я часто говорю о фотометрах в этом статья. Читатели могут связаться с производителями фотометров для получения подробной информации. Одна очень полезная ссылка — Кен Миллер «Сопоставление фотометров с приложениями» (информационный дисплей, сентябрь.1989).

Благодарности

Автор благодарит Уильяма Брайтмайера и Теда Триллинга за их вклад в эту статью и за создание иллюстраций. Спасибо также обратитесь к лейтенанту Тиму Сестаку (USN) за очень полезными предложениями и Джеймсу Бриндлу за его служба поддержки.

Автор


  Чарльз П. Холстед - инженер-электронщик, сотрудник SID,
  и пожизненный член IEEE. Он недавно вышел на пенсию из
  Центр авиации ВМС, Уорминстер, Пенсильвания,
  где он работал в визуальном человеческом факторе.

Ответ ПИСЬМО на статью г-на Холстеда.

Общество отображения информации [SID] , основанная в 1962 году, остается сегодня, как и в момент своего основания, единственным профессиональным сообществом в мире. и форум, предназначенный исключительно для презентации, обмена и сохранения идей и технологии, охватывающие обширную арену отображения информации. ,

Минутку …

Включите файлы cookie и перезагрузите страницу.

Этот процесс автоматический. Ваш браузер в ближайшее время перенаправит вас на запрошенный контент.

Подождите до 5 секунд…

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + ( !! []) + !! [] + !! []) + (+ !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ]) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! [!]) — []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] +! ! []))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ]) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! []!)) + (+ [ ] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! []) — (! + [] + (!! []) []) + + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! [ ]) + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] -! (!! [])) + (+ [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! [!]) — []) + (+ [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — ( !! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) +! ! [] + !! [] + !! []))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ !! []) + (+ [] — (!! []!)) + (+ [ ] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! [ ]) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] ) + (+ !! [])) / + ((+ [] + (!! [!]) — [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! [!]) — []) + (+ [] + (!! [!]) — []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (! + [] — (!! [])))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [ ] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! [] )) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ !! []) ) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! [ ]) — []) + (+ !! []) + (+ [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (! ! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []))

+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] +! ! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] +! ! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + ( ! + [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! [!]) — []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] )) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) — []) + (+ [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (+ !! []) + (+ [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [ ]) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] ) + (+ !! []))

.
Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *