Освещенность

Световой поток, падающий на поверхность на единицу площади

Диаграмма освещенности с единицами измерения и терминологией

В фотометрии освещенность — это общий световой поток, падающий на поверхность, на единицу площади . ^[1] Это мера того, насколько падающий свет освещает поверхность , взвешенная по длине волны функцией яркости для корреляции с восприятием яркости человеком . ^[2] Аналогично, световое излучение — это световой поток на единицу площади, излучаемый поверхностью. Световое излучение также известно как световая выходность . ^{[3] [4]}

В единицах СИ освещенность измеряется в люксах (лк) или, что эквивалентно, в люменах на квадратный метр ( лм · м ⁻² ). ^[2] Световой поток измеряется только в лм · м ⁻² , а не в люксах. ^[4] В системе СГС единицей освещенности является фот , который равен 10 000  люкс . Фут-кандела — неметрическая единица освещенности, используемая в фотографии . ^[5]

Раньше освещенность часто называли яркостью , но это приводит к путанице с другими значениями этого слова, например, для обозначения яркости . «Яркость» никогда не следует использовать для количественного описания, а только для неколичественных ссылок на физиологические ощущения и восприятия света.

Человеческий глаз способен видеть в диапазоне, несколько превышающем 2 триллиона крат. Присутствие белых объектов несколько различимо при свете звезд, на5 × 10−5  люкс (50 мклк), в то время как на ярком конце можно читать крупный текст при 108 ^люкс (100 млк), что примерно в 1000 раз больше, чем прямой ^{солнечный} свет , хотя это может быть очень дискомфортно и вызывать длительные остаточные изображения . ^{[ необходима цитата ]}

Общие уровни освещенности

Люксметр для измерения освещенности в рабочих помещениях

Астрономия

В астрономии освещенность звезд, отбрасываемая на атмосферу Земли, используется в качестве меры их яркости. Обычными единицами являются видимые величины в видимом диапазоне. ^[7] V-величины можно преобразовать в люксы, используя формулу ^[8] , где Ev _— освещенность в люксах, а mv _— видимая величина. Обратное преобразование: $${\displaystyle E_{\mathrm {v} }=10^{(-14.18-m_{\mathrm {v} })/2.5},}$$ $${\displaystyle m_{\mathrm {v} }=-14.18-2.5\log(E_{\mathrm {v} }).}$$

Отношение к яркости

Сравнение фотометрических и радиометрических величин

Яркость отражающей поверхности связана с получаемой ею освещенностью: где интеграл охватывает все направления излучения Ω _Σ , и $${\displaystyle \int _{\Omega _{\Sigma }}L_{\mathrm {v} }\mathrm {d} \Omega _{\Sigma }\cos \theta _{\Sigma }=M_{\mathrm {v} }=E_{\mathrm {v} }R}$$

• M _{v —} светимость поверхности .
• Ev _— полученная освещенность, а
• R — отражательная способность .

В случае идеально диффузного отражателя (также называемого ламбертовским отражателем ) яркость изотропна, согласно закону косинуса Ламберта . Тогда соотношение простое $${\displaystyle L_{\mathrm {v} }={\frac {E_{\mathrm {v} }R}{\pi }}}$$

Смотрите также

• Излучение
• Значение экспозиции
• Яркость

Ссылки

1. "Illuminance, 17-21-060". CIE S 017:2020 ILV: International Lighting Vocabulary, 2nd edition . CIE - Международная комиссия по освещению. 2020. Получено 20 апреля 2023 г.
2. Международная электротехническая комиссия (МЭК): Международный электротехнический словарь. ссылка 845-21-060, освещенность
3. Светящееся излучение Drdrbill.com
4. Международная электротехническая комиссия (МЭК): Международный электротехнический словарь. ссылка 845-21-081, световая яркость
5. Один фото = 929,030 400 001  фут-свеча , согласно http://www.unitconversion.org/unit_converter/illumination.html
6. "Освещенность - Рекомендуемый уровень освещенности". The Engineering ToolBox. Архивировано из оригинала 3 апреля 2022 г. Получено 7 июля 2022 г.
7. Шлитер, Пол. «Часто задаваемые вопросы по радиометрии и фотометрии в астрономии, раздел 7».
8. "Формулы для преобразования в и из единиц, имеющих отношение к астрономии" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2 декабря 2013 г. . Получено 23 ноября 2013 г. .

Внешние ссылки

• Преобразователь освещенности Архивировано 10.02.2010 на Wayback Machine
• Knowledgedoor, LLC (2005) Библиотека единиц и констант: величина освещенности
• Руководство Kodak по оценке яркости и освещенности с использованием экспонометра камеры. Также доступно в формате PDF.

1. Символы в этом столбце обозначают размеры : « L », « T » и « J » обозначают длину, время и силу света соответственно, а не символы для единиц литр, тесла и джоуль.
2. Организации по стандартизации рекомендуют обозначать фотометрические величины индексом "v" (для "визуальный"), чтобы избежать путаницы с радиометрическими или фотонными величинами. Например: Стандартные буквенные символы США для светотехники USAS Z7.1-1967, Y10.18-1967
3. Иногда встречаются альтернативные символы: W для световой энергии, P или F для светового потока и ρ для световой эффективности источника.