Световой поток

Воспринимаемая световая мощность

Фотопическая (черная линия) и скотопическая ^[1] (зеленая линия) функции светимости. Фотография включает стандарт CIE 1931 года (сплошная линия), ^[2] модифицированные данные Джадда-Воса 1978 года (пунктир), ^[3] и данные Шарпа, Стокмана, Ягла и Ягле 2005 года (пунктир). ^[4] По горизонтальной оси — длина волны в нм.

Интегрирующая сфера , используемая для измерения светового потока источника света.

В фотометрии световой поток или сила света является мерой воспринимаемой силы света . Он отличается от лучистого потока , меры общей мощности электромагнитного излучения (включая инфракрасное , ультрафиолетовое и видимый свет), тем, что световой поток настраивается так, чтобы отражать различную чувствительность человеческого глаза к различным длинам волн света.

Единицы

Единицей светового потока в системе СИ является люмен (лм). Один люмен определяется как световой поток света, создаваемый источником света, который излучает силу света в одну канделу под телесным углом в один стерадиан .

$${\displaystyle 1\ {\text{lm}}=1\ {\text{cd}}\times 1\ {\text{sr}}}$$

В других системах единиц световой поток может иметь единицы мощности .

Взвешивание

Световой поток учитывает чувствительность глаза путем взвешивания мощности на каждой длине волны с помощью функции яркости , которая представляет реакцию глаза на разные длины волн. Световой поток представляет собой взвешенную сумму мощности на всех длинах волн видимого диапазона. Свет за пределами видимого диапазона не способствует. Отношение общего светового потока к лучистому потоку называется светоотдачей . Эта модель восприятия визуальной яркости человека стандартизирована CIE и ISO . ^[5]

Контекст

Световой поток часто используется в качестве объективной меры полезного света, излучаемого источником света , и обычно указывается на упаковке лампочек , хотя он не всегда заметен. Потребители обычно сравнивают световой поток различных лампочек, поскольку он дает оценку кажущегося количества света, которое будет производить лампа, а лампочка с более высоким соотношением светового потока к потребляемой мощности является более эффективной.

Световой поток не используется для сравнения яркости , поскольку это субъективное восприятие, которое варьируется в зависимости от расстояния от источника света и углового распространения света от источника.

Измерение

Световой поток искусственных источников света обычно измеряется с помощью интегрирующей сферы или гониофотометра , оснащенного фотометром или спектрорадиометром. ^[6]

1. Символы в этом столбце обозначают размеры ; « L », « T » и « J » обозначают длину, время и силу света соответственно, а не символы единиц измерения: литр , тесла и джоуль.
2. Организации по стандартизации рекомендуют обозначать фотометрические величины индексом «v» (от «визуального»), чтобы избежать путаницы с радиометрическими или фотонными величинами. Например: Стандартные буквенные обозначения 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.

Связь с силой света

Сравнение фотометрических и радиометрических величин

Световой поток (в люменах) — это мера общего количества света, излучаемого лампой. Сила света (в канделах) является мерой того, насколько ярок луч в определенном направлении. Если в лампе имеется лампочка емкостью 1 люмен и оптика лампы настроена на равномерную фокусировку света в луч силой 1 стерадиан , то сила света луча будет равна 1 канделе. Если бы оптику изменили так, чтобы сконцентрировать луч на 1/2 стерадиана, то сила света источника составила бы 2 канделы. Получаемый луч уже и ярче, однако световой поток остается прежним.

Примеры

Рекомендации

1. «Функция скотопической светимости» .
2. "CIE 2-градусная CMFS" .
3. «Модифицированная Джаддом-Восом функция фотопической светимости» .
4. «Шарп, Стокман, Ягла и Ягле (2005) Функция светоотдачи 2 градуса В * (л)» . Архивировано из оригинала 27 сентября 2007 г. Проверено 10 мая 2007 г.
5. ISO/CIE 23539:2023 CIE TC 2-93 Фотометрия. Система физической фотометрии CIE. ИСО/МКО. 2023. дои : 10.25039/IS0.CIE.23539.2023.
6. Шнайдер, Т.; Янг, Р.; Берген, Т.; Дам-Хансен, К; Гудман, Т.; Джордан, В.; Ли, Д.-Х; Окура, Т.; Сперфельд, П.; Торсет, А; Зонг, Ю. (2022). CIE 250:2022 Спектрорадиометрические измерения источников оптического излучения. Вена: CIE - Международная комиссия по освещению. ISBN 978-3-902842-23-7.
7. Шоколай, С.В. (2008). Введение в архитектурную науку: основы устойчивого дизайна (второе изд.). Рутледж. п. 143. ИСБН 9780750687041.
8. БелЛайт. Том. 3. Трендфорс. 2010. С. 10–12.
9. Ян, Бернд (2004). Практическое руководство по обработке изображений для научных и технических приложений (Второе изд.). КПР. п. 111. ИСБН 9780849390302.