Основные светотехнические единицы

Видимый свет – это электромагнитные излучения длиной волны от 380 до 780 Нм. Он обеспечивает восприятие 90% информации, влияет на тонус, на обмен веществ, на иммунные и аллергические реакции, на работоспособность и самочувствие человека.

Недостаточное освещение затрудняет длительную работу, вызывает повышенное утомление, увеличивает опасность травм и способствует развитию близорукости.

Излишне яркий свет слепит, приводит к перевозбуждению нервной системы, уменьшает работоспособность. Чрезмерная яркость может вызвать фотоожоги глаз и кожи, катаракты и др. нарушения.

Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным относятся:

Лучистый поток Ф – это мощность лучистой энергии электромагнитного поля в оптическом диапазоне волн, Вт.

Световой поток F – это мощность световой энергии, оцениваемой по зрительному восприятию, измеряется в люменах (лм).

Сила света J – это пространственная плотность светового потока, определяется как отношение светового потока dF к величине телесного угла dΩ; J = dF / dΩ, измеряется в канделах (кд).

Освещенность Е – поверхностная плотность светового потока, определяется как отношение светового потока d F к площади освещаемой поверхности dS; Е = dF / dS, измеряется в люксах (лк).

Яркость L поверхности под углом α к нормали – это отношение силы света dJ_α, излучаемой поверхностью в этом направлении, к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению: L_α = dJ_α / dS соs α, измеряется в кд/м².

Для качественной оценки условий зрительной работы используют показатели:

Фон – это поверхность, на которой происходит различение объекта. Под объектом различения понимается минимальный элемент рассматриваемого предмета. Фон характеризуется коэффициентом отражения ρ – способностью отражать падающий на него свет, он определяется как отношение отраженного светового потока F_отр к падающему F_пад;

ρ = F_ОТР / F_ПАД.

Коэффициент отражения меняется от 0,02 до 0,95. При ρ ‹ 0,2 фон считается темным, при ρ = 0,2 ¸ 0,4 – средним; при ρ › 0,4 – светлым.

Контраст объекта с фоном К – степень различения объекта и фона – определяется из соотношения яркостей или коэффициентов отражения объекта и фона

К = L_Ф –L_O / L_Ф = ρ_Ф - ρ_О / ρ_Ф.

Контраст считается большим при К › 0,5 (объект резко выделяется на фоне); при К = 0,2 – 0,5 – средним (объект и фон заметно отличаются); при К ‹ 0,2 – малым (объект слабо заметен на фоне).

Коэффициент пульсации k_П – изменение освещенности поверхности вследствие периодического изменения во времени светового потока источника света.

k_П = [(Е_МАХ – Е_MIN) / 2Е_СР] 100%,

где Е_МАХ, Е_MIN, Е_СР – максимальное, минимальное и среднее значение освещенности за период колебаний; для газоразрядных ламп k_П = 25¸65%, для ламп накаливания k_П = 7%, для галогенных ламп k_П = 1%.

Показатель ослепленности Р_о – критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой,

Р_о = 1000 (V₁ / V₂ – 1),

где V₁ и V₂ – видимость объекта различения соответственно при экранированном и разэкранированном источнике света.

Видимость V – характеризует способность глаза воспринимать объект. Она зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции. Видимость оценивается числом пороговых контрастов К_ПОР, содержащихся в действительном контрасте К_Д.

V = К_Д / К_ПОР.

Пороговый контраст К_ПОР – наименьший, различимый глазом, контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличимым на этом фоне.