2.2. Основные светотехнические единицы

Видимым излучением называется участок спектра электромагнитных колебаний в диапазоне длин волн от 380 до 770 нм (нанометров), воспринимаемый человеческим глазом. Интенсивность лучистой энергии определяется световым потоком Ф и измеряется в люменах (лм). Люмен – это световой поток, испускаемый равномерным точечным источником света в 1 канделу (кд) в телесном угле, равном 1 стерадиану (ср), он определяется по формуле

I = dФ / dω.

Кандела (кд) – сила света, испускаемого излучателем с площадью сечения в 1/600 тыс. м² в перпендикулярном направлении при температуре излучателя, равной температуре затвердевания платины.

Падая на поверхность площадью S, световой поток Ф создает освещенность Е, определяемую соотношением

Е = dФ / dS.

Освещенность представляет собой поверхностную плотность светового потока. Единица измерения освещенности – люкс (лк) – это освещенность поверхности площадью в 1 м² световым потоком в 1 лм.

Нормирование естественной освещенности производится по коэффициенту естественной освещенности (КЕО), т. е. относительной величине, показывающей, во сколько раз освещенность в какой-либо точке внутри помещения меньше наружной. КЕО выражается в процентах и определяется по формуле

е = (Е_в / Е_н) 100,

где е – КЕО в данной точке помещения, %; Е_в – освещенность в какой-либо точке внутри помещения, лк; Е_н – освещенность горизонтальной поверхности на открытом месте, создаваемая диффузным светом всего небосвода, замеренная одновременно с Е_в, лк.

Зрительное восприятие в основном определяется яркостью поверхности В, представляющей отношение силы света I в данном направлении к проекции светящейся поверхности S на плоскость, перпендикулярную тому же направлению, и определяется по формуле

Вα =dI / dS cosα ,

где α – угол между вертикалью и направлением к глазу.

Яркость представляет собой поверхностную плотность силы света. Она зависит от световых свойств, степени освещенности поверхностей, от угла, под которым поверхность рассматривается.

Световые свойства поверхностей характеризуются коэффициентами отражения, пропускания и поглощения. Эти коэффициенты являются безразмерными и измеряются в долях единицы или в процентах.

Поверхности, яркость которых одинакова во всех направлениях, называются диффузными.

Показатель ослепленности Р – критерий слепящего действия осветительной установки, определяемый выражением

Р = (S · I) 100,

где S – коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения.

Коэффициент пульсации K_п, %, – критерий оценки колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока:

K_п = (Е_max – Е_min / 2Е_ср) 100%,

где Е_max и Е_min – соответственно максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания; Е_ср – среднее значение освещенности за этот же период.

Для оценки уровня освещенности в производственных помещениях и на отдельных рабочих местах используются люксметры. Обычно люксметры градуированы для ламп накаливания. При измерении освещенности люминесцентных ламп и естественной освещенности необходимо вводить поправочный коэффициент: для ламп дневного света – 0,9, для ламп белого света – 1,1, для естественного освещения – 0,8.

В настоящее время широко применяются аналого-цифровые приборы, позволяющие измерять не только освещенность, но и другие параметры, характеризующие освещение, например коэффициент пульсации или яркость.

Итак, светотехнические характеристики – это количественные и качественные показатели условий работы органа зрения. Причем, к качественным характеристикам относятся фон, контраст объекта с фоном, видимость, коэффициент пульсации. К количественным показателям относятся световой поток, сила света, освещенность, яркость, видимость.