Световой поток

Фотопическая (черная линия) и скотопическая ^[1] (зеленая линия) функции светимости. Фотопическая включает стандарт CIE 1931 (сплошная линия), ^[2] модифицированные данные Джадда-Воса 1978 (пунктирная линия), ^[3] и данные Шарпа, Стокмана, Яглы и Ягле 2005 (пунктирная линия). ^[4] Горизонтальная ось — длина волны в нм.

В фотометрии световой поток или световая мощность являются мерой воспринимаемой мощности света . Он отличается от лучистого потока , меры общей мощности электромагнитного излучения (включая инфракрасный , ультрафиолетовый и видимый свет), тем , что световой поток регулируется для отражения различной чувствительности 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 одну канделу силы света в телесном угле в один стерадиан .

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

В других системах единиц световой поток может иметь единицы мощности .

Взвешивание

Световой поток учитывает чувствительность глаза путем взвешивания мощности на каждой длине волны с функцией светимости , которая представляет собой реакцию глаза на различные длины волн. Световой поток представляет собой взвешенную сумму мощности на всех длинах волн в видимом диапазоне. Свет за пределами видимого диапазона не вносит вклада. Отношение общего светового потока к лучистому потоку называется световой эффективностью . Эта модель восприятия яркости зрения человека стандартизирована CIE и ISO . ^[5]

Контекст

Световой поток часто используется как объективная мера полезного света, излучаемого источником света , и обычно указывается на упаковке лампочек , хотя это не всегда заметно. Потребители обычно сравнивают световой поток разных лампочек, поскольку он дает оценку кажущегося количества света, которое будет производить лампочка, и лампочка с более высоким отношением светового потока к потребляемой мощности является более эффективной.

Световой поток не используется для сравнения яркости , так как это субъективное восприятие, которое меняется в зависимости от расстояния до 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]

^ 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.
^ 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
^ abc Иногда встречаются альтернативные символы: $W$ для световой энергии, $P$ или $F$ для светового потока и $ρ$ для световой эффективности источника.

Связь с интенсивностью света

Световой поток (в люменах) — это мера общего количества света, излучаемого лампой. Сила света (в канделах) — это мера того, насколько ярок луч в определенном направлении. Если лампа имеет колбу в 1 люмен и оптика лампы настроена на равномерную фокусировку света в луч в 1 стерадиан , то сила света луча будет равна 1 канделе. Если бы оптика была изменена для концентрации луча в 1/2 стерадиана, то сила света источника была бы равна 2 канделам. Результирующий луч становится уже и ярче, однако световой поток остается прежним.

Примеры

Ссылки

^ "Функция скотопической светимости".
^ "CIE 2-градусный CMFS".
^ «Модифицированная фотопическая функция светимости Джадда-Воса».
^ "Sharpe, Stockman, Jagla & Jägle (2005) 2-deg V*(l) luminous efficiency function". Архивировано из оригинала 2007-09-27 . Получено 2007-05-10 .
^ ISO/CIE 23539:2023 CIE TC 2-93 Фотометрия — Система физической фотометрии CIE. ISO/CIE. 2023. doi :10.25039/IS0.CIE.23539.2023.
^ Шнайдер, Т.; Янг, Р.; Берген, Т.; Дам-Хансен, К; Гудман, Т.; Джордан, В.; Ли, Д.-Х; Окура, Т.; Сперфельд, П.; Торсет, А; Зонг, Й. (2022). CIE 250:2022 Спектрорадиометрические измерения источников оптического излучения. Вена: CIE - Международная комиссия по освещению. ISBN 978-3-902842-23-7.
^ Szokolay, SV (2008). Введение в архитектурную науку: Основы устойчивого проектирования (Второе издание). Routledge. стр. 143. ISBN 9780750687041.
^ BeLight. Том 3. Trendforce. 2010. С. 10–12.
^ Jahne, Bernd (2004). Практическое руководство по обработке изображений для научных и технических приложений (второе издание). CRC. стр. 111. ISBN 9780849390302.