13. Количественные показатели световой среды.

Световой поток Ф, лм – количество световой энергии, проходящей через единицу площади единицу времени. Измеряется в люменах (лм).

Световой поток характеризует мощность светового излучения.

Сила света I, кд(кандела) — пространственная плотность светового потока, которая характеризует величину световой энергии, переносимой в некотором направлении в единицу времени. Определяется как отношение энергии светового потока Ф, исходящего от источника и равномерно распространяющегося внутри элементарного телесного угла ω, к величине этого угла:

Освещённость E – поверхностная плотность светового потока.

Определяется как отношение светового потока Ф к площади освещаемой поверхности:

_, [лк] – люкс = 1 лм / 1 м²

Яркость L – это поверхностная плотность силы света, излучаемого единицей площади поверхности в определённом направлении. Определяется как отношение силы света I, излучаемой единицей поверхности в каком-то направлении под углом α от нормали к поверхности, к площади S проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению излучения:

14. Качественные показатели световой среды.

Фон – это поверхность, на которой происходит различение объектов. Фон характеризуется коэффициентом отражения ρ – способностью поверхности отражать падающий на неё световой поток:

ρ = Ф_отр / Ф_пад.

где Ф_пад – световой поток, падающий на фоновую поверхность; Ф_отр – отражаемый световой поток.

ρ < 0,2 – фон темный

ρ = 0,2…0,4 – средний фон

ρ > 0,4 – светлый фон

Контраст объекта различения с фоном К – это отношение яркостей рассматриваемого объекта(L_о) и фона( L_ф):

К = (L_о – L_ф) / L_ф.

K < 0,2 – слабый (малый) контраст

K = 0,2…0,5 – средний контраст

K > 0,5 – большой контраст

Для обеспечения комфортных условий труда необходимо обеспечить большой уровень контраста ≈ 0,5.

Видимость V характеризует способность глаза воспринимать объект и зависит от освещённости, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности наблюдения (экспозиции).

V = К / К_пор,

где К – контраст объекта различения с фоном; К_пор – пороговый (наименьший) различимый глазом контраст, при наибольшем уменьшении которого объект становится неразличимым на заданном фоне.

Коэффициент пульсации освещённости К_п – критерий, учитывающий колебания освещённости при изменении во времени светового потока:

где E_max, E_min, E_ср – максимальное, минимальное и среднее значение освещённости за период её колебаний.

для газоразрядных ламп КП = 25...65%,

для ламп накаливания КП = 7%,

для галогенных и светодиодных ламп КП = 1…5%.

Пульсация светового потока источников света может приводить к стробоскопическому эффекту – зрительной иллюзии неподвижности или мнимого движения предмета при его прерывистом наблюдении. Возникает при совпадении частоты пульсации света с частотой колебаний (вращения) изделий.

В помещениях, где возможно возникновение стробоскопического эффекта, коэффициент пульсации освещенности должен быть менее 10%.

Спектральный состав света характеризуется световой температурой T_c и индексом цветопередачи R_a

Различают три главные цветности света:

• тепло-белая (Tc < 3300 К)

• нейтрально-белая (Tc = 3300 – 5000 К)

• белая дневного света (Tc > 5000 К).

Индекс цветопередачи R_a показывает соответствие зрительного восприятия цветного объекта, освещённого исследуемым и эталонным источниками света. Его максимальное значение составляет 100.

Источники света c цветопередачей Ra > 90, передают все цвета натурально.