2.1.3. Сила излучения

Телесный уголданного конуса равен отношению площадиповерхности, вырезанной на сфере конусом, к квадрату радиусасферы, измеряется в стерадианах (в сфере)

,

Сила излучения (энергетическая сила света)– это поток излучения, приходящийся на единицу телесного угла, в пределах которого он распространяется:

,

За единицу энергетической силы света приняты сила излучения такого точечного источника, у которого в пределахравномерно распределяется поток излучения в. За направление силы света принимают ось телесного угла, в пределах которого распространяется поток излучения.

Поток называется равномерным, если в одинаковые телесные углы, выделенные по какому-либо направлению, излучается одинаковый поток.

Для неравномерного потока существует понятие средней сферической силы света:

Спектральная плотность силы излученияпоказывает распределение силы излучения по спектру:

2.1.4. Энергетическая яркость

Энергетическая яркость– это величина потока, излучаемого единицей площади в единицу телесного угла в данном направлении:

,

где – угол между направлением излучения и нормалью к площадке.

За единицу энергетической яркости принимают яркость плоской поверхности в , которая в перпендикулярном направлении имеет энергетическую силу света в.

Спектральная плотность энергетической яркостипоказывает распределение энергетической яркости по спектру:

2.1.5. Инвариант яркости вдоль луча

Яркость постоянна (инвариантна) вдоль луча при отсутствии потерь энергии:

Если среда неоднородна (показатель преломления меняется), то используется приведенная яркость (инвариант яркости):

Следствие инврианта яркости:

оптическая система не может увеличивать яркость проходящего через нее излучения, она может лишь уменьшить яркость за счет поглощения или рассеяния света.

2.1.6. Поглощение света средой

Энергетический коэффициент пропускания– это отношение энергетического светового потока, пропущенного данным телом, к энергетическому потоку, упавшему на него:

Если среда поглощает, то инвариант яркости вдоль луча выглядит следующим образом:

Спектральная плотность пропусканияпоказывает распределение коэффициента пропускания по спектру.

Оптическая плотность среды– логарифм величины, обратной пропусканию:

2.2. Световые величины

Световые характеристики описывают, как энергию излучения воспринимает зрительная система глаза с учетом спектрального состава света.

2.2.1. Световые величины

Световые величины обозначаются аналогично энергетическим величинам, но без индекса. У световых величин нет никакой спектральной плотности, так как глаз не может провести спектральный анализ.

Наименование и обозначение		Единицы измерения
Сила света	,	– сила излучения эталона (эталонный излучатель или черное тело) при температуре затвердевания платины () площадью.
Поток излучения	,	– это поток, который излучается источником с силой светав телесном угле:.
Освещенность	,	– освещенность такой поверхности, на каждый квадратный метр которой равномерно падает поток в.
Светимость		За единицу светимости принимают светимость такой поверхности, которая излучает с световой поток, равный.
Яркость		За единицу яркости принята яркость такой плоской поверхности, которая в перпендикулярном направлении излучает силу света с.

Абсолютно черное тело– это тело, которое полностью поглощает падающую на него энергию. Модель абсолютно черного тела представляет собой полое тело, внутренняя поверхность которого выкрашена в черный цвет. Через небольшое отверстие поток излучения поступает внутрь тела, где в результате многократного отражения полностью поглощается.