Яркость света единица измерения: Измерение яркости света

Содержание

Световые единицы.

Количественные показатели:

Свет — это излучение, способное вызывать ощущение яркости при воздействии на человеческий глаз. Такое ощущение вызывает излучение с длинами волн от ~0,38 до ~0,78 мкм, причем самым ярким представляется излучение с длиной волны ок. 0,555 мкм (желто-зеленого цвета). Поскольку чувствительность глаза к разным длинам волн у людей неодинакова, в фотометрии принят ряд условностей. В 1931 Международная комиссия по освещению (МКО) ввела понятие <стандартного наблюдателя> как некоего среднего для людей с нормальным восприятием. Этот эталон МКО — не что иное, как таблица значений относительной световой эффективности излучения с длинами волн в диапазоне от 0,380 до 0,780 мкм через каждые 0,001 мкм.

Поток световой энергии (световой поток) измеряется в люменах. Определить световой поток в 1 лм невозможно, не обращаясь к светящимся телам, и основной мерой света долгое время была <свеча>, которая считалась единицей силы света.

Настоящие свечи уже более века не используются в качестве меры света, так как с 1862 стала применяться специальная масляная лампа, а с 1877 — лампа, в которой сжигался пентан. В 1899 в качестве единицы силы ответа была принята <международная свеча>, которая воспроизводилась с помощью поверяемых электрических ламп накаливания. В 1979 была принята несколько отличающаяся от нее международная единица, названная канделой (кд). Кандела равна силе света в данном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частоты 540×10¹² Гц (l = 555 нм), энергетическая сила светового излучения которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

Чтобы дать определение люмена, рассмотрим точечный светильник с силой света 1 кд во всех направлениях. Такой источник испускает полный световой поток, равный 4p лм. Если источник с силой света 1 кд освещает обращенную к нему небольшую пластинку, находящуюся на расстоянии 1 м, то освещенность поверхности этой пластинки равна 1 лм/м², т. е. одному люксу.

Протяженный источник света или освещенный предмет характеризуется определенной

яркостью (фотометрической яркостью). Если сила света, испускаемого 1 м² такой поверхности в данном направлении, равна 1 кд, то ее яркость в этом направлении равна 1 кд/м². (Яркость большинства тел и источников света в разных направлениях неодинакова.)

Название	Единица измерения (обозначение)	Физический смысл
Световой поток (Ф)	Люмен (лм)	Световым потоком Ф называется вся мощность излучения источника света, оцениваемая по световому ощущению глаза человека.
Сила света (I)	Кандела (кд)	Источник света излучает световой поток Ф в разных направлениях с различной интенсивностью. Интенсивность излучаемого в определенном направлении света называется силой света I.
Яркость (L)	Яркость (кд/м2)	Яркость света L источника света или освещаемой площади является главным фактором для уровня светового ощущения глаза человека.
Освещенность (E)	Люкс (лк)	Освещенность Е отражает соотношение падающего светового потока к освещаемой площади. Освещенность равна 1 лк, если световой поток 1 лм равномерно распределяется по площади 1м²

Качественные показатели.

По качественным характеристикам различают следующие характеристики:

Распространение света в пространстве (пространственное распространение)

Равномерность распространения света, измеряется в %, (1 — (Emax-Emin)/2*Eср*100%)

Слепящее действие

Распределение света во времени

Пульсация освещения, измеряется в %, считается как (Emax-Emin)/2*Eср*100%, нормальным считается показатель не более 10%
Изменение освещенности в течении суток

Распределение света по спектру

Цветовая температура, Единица измерения: Кельвин [K]. Цветовая температура источника света определяется путем сравнивания с так называемым «черным телом» и отображается «линией черного тела». Если температура «черного тела» повышается, то синяя составляющая в спектре возрастает, а красная составляющая убывает. Лампа накаливания с тепло-белым светом имеет, например, цветовую температуру 2700 K, а люминесцентная лампа с цветностью дневного света — 6000 K.

· Цветность, Цветность света очень хорошо описывается цветовой температурой. Чем выше цветовая температура, тем холоднее свет. Существуют следующие три главные цветности света: тепло-белая < 3300 K, нейтрально-белая 3300 — 5000 K, белая дневного света > 5000 K. (см. таблицу). Лампы с одинаковой цветностью света могут иметь весьма различные характеристики цветопередачи, что объясняется спектральным составом излучаемого им света.

Температура, К

1900-2000

2700-2800

3000

4000

5000

6500

10000

Цветность

<Пламя>

Нейтрально белая цветность, <облачное небо>

Дневная цветность

Холодная дневная цветность

<тропическое небо>, голубое-фиол.

Тип лампы

Натриевая лампа

Лампа накаливания

Галогеновая

Люминисцентная лампа

Цветопередача — способность воспроизводить цвета, характеризуется индексом цветопередачи Ra (0-100).

В зависимости от места установки ламп и выполняемой ими задачи искусственный свет должен обеспечивать возможность наиболее лучшего восприятия цвета (как при естественном дневном свете). Данная возможность определяется характеристиками цветопередачи источника света, которые выражаются с помощью различных степеней «общего коэффициента цветопередачи» Ra.

Коэффициент цветопередачи отражает уровень соответствия естественного цвета тела с видимым цветом этого тела при освещении его эталонным источником света. Для определения значения фиксируется Ra сдвиг цвета с помощью восьми указанных в DIN 6169 стандартных эталонных цветов, который наблюдается при направлении света тестируемого источника света на эти эталонные цвета.

Чем меньше отклонение цвета излучаемого тестируемой лампой света от эталонных цветов, тем лучше характеристики цветопередачи этой лампы. Источник света с показателем цветопередачи Ra = 100 излучает свет, оптимально отражающий все цвета, как свет эталонного источника света. Чем ниже значение Ra, тем хуже передаются цвета освещаемого объекта.

В чем измеряется яркость света

В чем измеряется яркость света.

Измерение освещенности.

На рынке освещения большая путаница с техническими параметрами, такими как световой поток и освещенность. Многие люди, при подборе осветительного оборудования обращают внимание на световой поток, а не на требования освещенности. Чаще всего, предлагают суммированный световой поток — лампы или светодиодов. без световых и тепловых потерь.

Световой поток . можно измерить только в специальной лаборатории, самому это сделать с подручными приборами невозможно . В нормах существует понятие светового потока, но в СНиП нет определенных требований к нему. Правильный подбор светотехнического оборудования, производится после проведения расчетов освещенности — это важно знать.

Освещенность любой человек может измерить самостоятельно . без специально оборудования.

Что такое освещённость.

Освещённость – это величина отношения светового потока к площади, на которую он падает. Причём падать он должен на эту плоскость именно перпендикулярно. Измеряется в люксах, lux (лк). Один люкс равен отношению одного люмена к одному квадратному метру поверхности.

Люмен – единица измерения светового потока. Это в системе международных единиц. В Англии и Америке применяют такие единицы измерения освещённости, как люмен на фут в квадрате или фут-кандела. Это освещённость от источника света силой в одну канделу на расстоянии одного фута от поверхности.

Зачем проводить измерение освещённости? Доказано, что плохой (или наоборот, слишком хороший) свет через сетчатку глаза воздействуют на рабочие процессы мозга. И как следствие, на состояние человек. Недостаточная освещённость угнетает, понижается работоспособность, появляется сонливость. Слишком яркий свет, наоборот, возбуждает, способствует подключению дополнительных ресурсов организма, вызывая их повышенный износ. В процессе эксплуатации любой осветительной установки возможен спад создаваемой ею освещенности. Для компенсации этого спада при проектировании ОУ вводится коэффициент запаса (КЗ.

(для искусственного освещения.

коэффициент учитывает снижение освещенности и яркости в процессе эксплуатации осветительной установки вследствие загрязнения и не восстанавливаемого изменения отражающих и пропускающий свойств оптических элементов осветительных приборов, спада светового потока и выхода из строя источников света, а также загрязнения поверхностей помещений, наружных стен здания или сооружения, проезжей части дороги или улицы.

(для естественного освещения.

расчетный коэффициент учитывает снижение КЕО (коэффициент естественной освещенности) в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, а также снижения отражающих свойств поверхностей помещения.

Измерение освещённости рабочих мест проводят вместе с замерами уровня шума, пыле- и загрязнённости, вибрации — в соответствии с СанПин (санитарные правила и нормы.

Медики уверены, что регулярное недостаточное освещение вызывает переутомление, снижение остроты зрения, снижает концентрацию внимания. То есть все предпосылки для несчастного случая.

В Европе есть стандарт освещения рабочих помещений. Вот некоторые рекомендации из него: освещение в офисе, где не требуется разглядывать мелкие детали должно быть порядка 300 лк.

Если рабочий процесс в течение дня протекает за компьютером или связан с чтением, рекомендуется освещение около 500 лк. Такое же освещение предполагается в переговорных комнатах. Не менее 750 лк в помещениях, где изготавливаются или читаются технические чертежи.

Освещение бывает естественным и искусственным. Источниками естественного освещения являются, разумеется, солнце, луна (точнее отражённый ею свет), рассеянный свет небосвода (такое поэтическое название используется даже в протоколах измерения освещённости.

Исходя из названия единицы освещённости (люкс), название прибора, которым её измеряют – люксметр. Это мобильный, портативный прибор для измерения освещенности, принцип работы которого идентичен фотометру.

Поток света, попадая на фотоэлемент, высвобождает поток электронов в теле полупроводника. Благодаря этому фотоэлемент начинает проводить электрический ток. Вот величина этого тока прямо пропорциональна освещённости фотоэлемента. Он и отражается на шкале. В аналоговых люксметрах шкала проградуирована в люксах, результат определяется по отклонению стрелки.

Сейчас на смену аналоговым приходят цифровые приборы для измерения освещенности. В них результат измерений выводится на жидкокристаллический дисплей. Измерительная часть во многих из них находится в отдельном корпусе и связана с прибором гибким проводом. Это позволяет проводить измерение в труднодоступных местах. Благодаря набору светофильтров пределы его измерений можно регулировать. В этом случае показания прибора нужно умножать на определённые коэффициенты. Погрешность люксметра, согласно ГОСТ должна быть не больше 10.

Как проводятся измерение освещённости.

Применение любых методов измерения освещённости невозможно без люксметра. Причём соблюдается правило: прибор всегда находится в горизонтальном положении. Его устанавливают в необходимых точках. В Госстандартах находятся схемы расположения этих точек и методы их расчётов.

До недавнего времени в России для измерения освещённости руководствовались ГОСТ 24940-96. Это межгосударственный стандарт измерения освещённости. В этом ГОСТе используются такие понятия, как: освещённость, средняя, минимальная и максимальная освещённость, цилиндрическая освещённость, коэффициент естественной освещенности (КЕО), коэффициент запаса, относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения.

В году Россия ввела собственный, национальный стандарт измерения освещённости, ГОСТ Р 54944-. В этом ГОСТе к тем понятиям, что были раньше, добавлены: аварийное освещение, охранное освещение, рабочее освещение, резервное освещение, полуцилиндрическая освещённость, эвакуационное освещение. В обоих ГОСТах подробно описываются методы измерения освещенности.

Измерения проводятся отдельно по искусственному и естественному освещению. При этом нужно следить, чтобы на прибор не падала какая-либо тень, и поблизости не было источника электромагнитного излучения. Это внесёт помехи в результаты. После того как сделаны все необходимые замеры освещенности, на основе полученных результатов, по специальным формулам, рассчитываются нужные параметры, и делается общая оценка. То есть, полученные параметры сравниваются с нормативом, и делается вывод о том достаточно ли освещённость данного помещения или территории.

На каждый вид измерений в каждом помещении или участке улицы заполняется отдельный протокол. Оценочный протокол выдаётся как по каждому помещению или территории, так и по всему объекту. Этого требует ГОСТ. Измерение освещённости должно быть выполнено по правилам.

Измерение освещенности.

Никберг Илья Исаевич -доктор медицинских наук, профессор, лауреат Государственной премии Украины. Член Международной федерации журналистов. Специалист в области профилактической медицины. Прошел более, чем 50-летний трудовой путь от практического врача до заведующего кафедрой гигиены и экологии человека медицинского института. С 2000 г. – популяризатор медицинских знаний, медицинский обозреватель русских и украинских СМИ в Австралии и Украине. Автор (соавтор) более 450 научных и научно-популярных публикаций, в т.ч. 18 учебников и монографий.

В далекое прошлое ушли времена, когда активная трудовая жизнь человека полностью зависела от природного освещения, ослабевала после захода Солнца и фактически прекращалась ночью. В прошлом остались и такие средства искусственного освещения помещений, как лучины, масляные фитили, свечи, керосиновые горелки и т.п. Сейчас невозможно представить себе нормальную бытовую и трудовую жизнь человека без ставшего привычным электрического освещения. Как природный, так и искусственный свет имеют огромное физиологическое значение.

Природный видимый свет – это участок электромагнитного спектра солнечного излучения, находящийся в пределах 400-760 нм, который воздействуя на зрительный анализатор человека вызывает специфическое зрительное ощущение, позволяющее визуально воспринимать окружающие предметы и происходящие в этом окружении явления.

С видимым светом связаны биологическое и социальное развитие человека. Оно является главным регулятором, своеобразным информационным пусковым механизмом биологических ритмов многочисленных физиологических функций. Благодаря видимому свету и деятельности зрительного анализатора человек может дистанционно воспринимать почти 90% общей информации о происходящем в его окружении.

Хорошее освещение необходимо не только для нормального видения окружающих предметов и предотвращения заболеваний зрительного анализатора. Оно оказывает большое влияние на функциональное состояние слухового аппарата, эндокринных органов, на память, физическую и умственную работоспособность, настроение, предупреждает быструю утомляемость, улучшает настроение, имеет бактерицидное и витаминообразующее действие.

По происхождению помимо природного также различают и искусственное освещение.

Простейший метод ориентировочной гигиенической оценки достаточности природного освещения помещений – определение светового коэффициента (СК). Он представляет собой соотношение площади застекленной поверхности окон (она обычно равна 80-85% от площади всего светопроема) к площади пола помещения. Например, если площадь застекленной поверхности окон составляет 2 м кв. а площадь пола – 10 м кв. то поделив вторую величину на первую получим, что СК будет равен 1:5 (площадь застекленной поверхности всегда принимается равной единице). Гигиенические нормативы светового коэффициента таковы (не менее): для жилых помещений – 1:8, в учебных комнатах и лабораториях – 1:4 – 1:5, в кабинетах и палатах лечебных учреждений – 1:5-1:6. Но уровень освещенности в отдельных точках помещения зависит не только от СК, но и от конфигурации этого помещений.

Световой коэффициент может быть высоким и отвечающим нормативному требованию, а фактическая освещенность удаленного от светопроема места плохой. Это прежде всего может быть связано с неудачной конфигурацией помещения, когда противоположная светопроему стена сильно удалена от окна. Существует показатель, нормирующий эту величину — коэффициент углубления – соотношение расстояния от плоскости окна до противоположной стены к расстоянию от верхнего края окна к полу. По гигиеническим требованиям этот показатель не должен быть большим 2. Например, расстояние от верхнего края окна до пола составляет 2,5 м, а расстояние от окна до противоположной стены – 8 м. Тогда коэффициент углубления составит 3,2 (8:2,5 = 3,2) т.е он значительно выше нормативного, результатом чего может оказаться недостаточный уровень освещенности у этой стены. Кроме того, фактическую освещенность (даже при хорошем СК) может существенно снизить наличие вне и внутри помещения затеняющих объектов. Важным показателем освещенности является т.наз. коэффициент естественной освещенности (КЕО), но для его определения уже необходим специальный прибор – люксметр. С помощью этого прибора можно определить и сопоставить фактическую освещенность наружную и внутри помещения, узнав, какую долю составляет внутреннее освещение от наружного. В жилых и вспомогательных помещениях КЕО должен быть не менее 0,5-0,75% от наружной, в больничных палатах и учебных помещениях – не менее 1,0-2,0 %, для операционных – не менее 2,5.

Основными объективными показателями освещения и его гигиенического нормирования являются освещенность, спектр, равномерность и яркость.

Уровень освещенности характеризуют в люксах (лк). Он в свою очередь зависит от интенсивности светового потока, единицей измерения которого является люмен (лм.

Уровни природной освещенности колеблются в весьма больших пределах – от 0,25 лк в ясную лунную ночь, до 100000 лк в ясный солнечней день. В предвечерние часы внешняя освещенность снижается до 100 лк и меньше, в сумерки – до 5-10 лк. Минимальная освещенность, при которой человек способен различать предметы составляет 0,0007-0,0008 лк.

Для нормальной работы зрительного анализатора, особенно в производственных условиях, весьма важна пространственная и временная равномерность освещенности. Если в кратком промежутке времени в поле зрения оказываются поверхности с резко отличающимся уровнем освещенности, в период переадаптации снижается чувствительность зрительного анализатора, он быстро утомляется, нарушается координация и точность движений, повышается утомляемость, снижается трудоспособность, возрастает опасность производственного травматизма. Для предотвращения этих неприятных и опасных последствий существует важное гигиеническое требование – на расстоянии 0,75 м освещенность должна составлять не менее 50% освещенности в центре рабочего места, а на расстоянии 5 м от него – не менее 30%. Например, если нормируемая освещенность в центре рабочего места составляет 300 лк и сфера манипуляций работающего не ограничивается только центром, то на расстоянии 0,75 м от него освещенность должна быть не менее 150 лк, а на расстоянии 5 м не менее 90 лк. При этом общая освещенность рабочего помещения не должна быть меньшей 25-30% от освещенности в центре рабочего места. Нормируется также перепад освещенности при переходе из одного помещения в другое – соотношение уровней освещенности не должно быть большим (меньшим), чем 1:3.

Как в производственных, так и в бытовых условиях помимо освещенности и равномерности, важное значение принадлежит и такому показателю, как яркость (блесткость) поверхности. Она измеряется в канделлах (Кд) и зависит от уровня освещенности и отражающей способности освещаемой поверхности, рассматриваемой человеком. В зависимости от условий зрительной работы, оптимальной считается яркость в пределах 50-1000 Кд. При яркости более 5000 Кд возникает зрительный дискомфорт, яркость более 30000 Кд вызывает уже ослепление, а более 150000 Кд – болевой эффект.

Жизнь, трудовая и бытовая деятельность современного человека невозможны без использования искусственного освещения. Без него не обойтись в вечернее и ночное время при выполнении высокоточных манипуляций с мелкими предметами.

Искусственное освещение должно отвечать следующим гигиеническим требованиям.

— Обеспечивать необходимый нормативный уровень освещенности локальной и общей освещенности, её равномерности и комфортной яркости.

— Максимально приближаться к спектру видимого природного света.

— Быть безопасным в пожарном отношении, не создавать дополнительный шум и тепловое воздействие на окружающую среду и человека.

— Быть компактным, эстетичным, доступным для ухода и поддержания чистоты.

Наиболее распространенным источником искусственного освещения является электрическая энергия в форме хорошо известных ламп накаливания или газоразрядных (люминисцентных) ламп. Большой их гигиенический недостаток – высокая яркость, до 50000 Кд и более (если смотреть на работающую лампу накаливания без абажура и без светозащитных очков, она ослепляет.

Нежелательно в одном и том же помещении одновременно использовать лампы накаливания и люминесцентные, это неблагоприятно сказывается на зрении. И еще одна гигиеническая рекомендация. При чтении и письме, да и при других видах зрительной работы, использовать такие конструкции светильников, которые предохраняют глаза от прямого попадания световых лучей. Абажур или другое приспособление должны создавать защитный угол между линией взора к источнику излучения и краем абажура не должен быть меньшим, чем 30 градусов.

Профессиональные исследования в частной квартире заключаются в измерении уровня освещенности. В результате проведенных исследований оформляется протокол лабораторных исследований с экспертным заключением (экопаспорт). Вместе с экологическим паспортом можно получить рекомендации по устранению выявленных проблем и принять своевременные меры, учитывая современные технологии.

Заказать измерение освещенности и экопаспорт с государственным заключением.

ФГУЗ (Федеральное государственное учреждение здравоохранения Центр гигиены и эпидемиологии в г.Санкт-Петербурге ) Риэлторская группа компаний Экотон.

Комментариев пока нет.

Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings. DRAG_TEXT}}
{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}
{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$select.selected.display}}
{{article.content_lang.display}}
{{l10n_strings.AUTHOR}}
{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}
{{$select. selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}
Единицы измерения света. Примеры источников света и их фотометрические параметры.
вопрос:
Что такое «темно», «ярко» понимают все. А как перевести бытовые понятия в физические, в цифры?
Фотометрия
русский язык — английский язык:
название величины — в чём измеряется

cветовой поток: люмен (Лм) — luminous flux: lumen (lm) — синоним: luminous power

сила света: кандела (Кд) — luminous intensity: candela (cd, часто используется 1/1000 часть — mcd)

яркость: нит (Кд/кв.м) — luminance: nit cd/m²

освещенность: люкс (лк) — illuminance: lux (lx)

светимость: люкс (лк) — luminous emittance: lux (lx)

Световой поток есть световая энергия, которая излучается от точечного источника и выражается в пространственных углах (сила света) , т. к. зависит от расстояния. Интенсивность света (сила света) измеряется в канделах, световой поток — в люменах, а освещенность — в люксах.
Световой поток
Luminous flux — lumen, lm — люмен, Лм
Единицу измерения световой поток можно понимать как количество света, общее количество света.
Например, обыкновенная лампа накаливания 40 ватт создает световой поток 415 люмена.
Какую оптическую систему ни ставь вокруг источника света, количество света — люменов — не изменится: например, зеркальную колбу вокруг спирали накаливания в спот-лампочке, линзу вокруг кристалла в светодиоде.
Если источник света излучает свет равномерно по всем направлениям, то канделлы, умноженные на полный телесный угол, дадут люмены.
Световой поток равен cd⋅sr.
sr — стерадиан, 1 sr = конусу (из центра, в шаре) прибл. 65,541°.
(1)
Полная сфера образует телесный угол 4 π стерадиан; соответственно, 1 ср = 1⁄4π ≈ 0,0796 полного телесного угла (сферы), или (180⁄π)² ≈ …
Поэтому если на источнике света для ненаправленного освещения не указано количество люменов, то это кот в мешке.
Сила света
Логичнее было бы назвать единицу силы света угловым световым потоком.
Luminous intensity — candela (lm/sr), cd — кандела, Кд, «свеча», люмены деленные на стерадиан.
Силу света также называют candlepower.
Интересно, что в древности 60-ваттную лампочку часто называли 60-свечёвой, но света она давала вовсе не 60 Кд.
Если с одной стороны спирали лампочки поставить рефлектор, поделив сферу пополам, то сила света увеличится в 2 раза. Например, бытовая матовая криптоновая лампа накаливания под брэндом General Electric 75W 230V даёт световой поток 865 люмен. Вогнутое зеркало, делящее сферу пополам, увеличит силу света в 2 раза. Зеркало в форме параболоида вокруг лампочки увеличит силу света до бесконечности, что конечно же, из-за не бесконечно малых размеров невозможно.
Зато возможно в фокусе оптической системы источник света-зеркало увеличить до бесконечности яркость. На практике полную бесконечность получить невозможно, а вот расплавить золото — можно.
Пример выражения яркости (лм) через силу света (Кд)
Дано:
светодиод (источник света)
силой света (lum. intensity) 110 мКд (mcd)
в угле (viewing angle) 130°.
———————————
Найти: «суммарную силу света» (как бы по всем направлениям), правильно — cветовой поток в люменах от данного источника света.
Обратите внимание: дано плоское сечение объемного конуса (viewing angle) в ПЛОСКИХ ГРАДУСАХ.
Можно пойти по упрощенному пути: «перевести» плоские градусы (в этом толковании) в «правильные» объемные стерадианы через соотношение (1).
130° («плоских градусов») ≈ 2 sr («объемных стерадианов»)
А люмены (световой поток) — это cd⋅sr,
подставляя величины:
110 мКд × 2 ср = 220 мЛм = 0,22 Лм.
Неярко, однако! (Ср. лампочками со спиралью накаливания.)
Но нужно проверить цену светодиода! Может оказаться дешевле, чем один мощный светодиод. (А может быть, и нет.)
Яркость
Luminance — cd/m2 — канделы на площадь/
Название внесистемной (СИ) единицы яркости измерения — нит (1нт=1кд/1м²).
Физический смысл яркости — при освещении — туманен: сколько люменов на телесный угол приходится на площадку в один метр, то есть, это характеристика, как освещает источник света поверхность на некотором расстоянии; или светящийся экран телевизора освещает глаз.
Физический смысл яркости освещенной поверхности (при отражении) — свет падает на стену, и как ярко он освещает другую стену или хрусталик глаза, или объектив фотоаппарата, через корорый свет попадает на светочуствительную матрицу фотоаппарата.
Человек начинает воспринимать цвета при яркостях более 100 кд/м² — дневное зрение. Ночное зрение — при яркости примерно 10⁻³ кд/м².
Яркость имеет смысл скорее единица измерения для прикладных целей или физиологических целей.
Освещённость
Illuminance — lux, lx — lm/m²
Единицы освещенности применяется для освещенных поверхностей (светящихся отраженным светом), но не для поверхностей, излучающих свет: например, люминофора люминисцентных ламп, мониторов, матовых плафонов осветительных приборов (светильников).
Освещенность — это световой поток, деленный на площадь: люмены на квадратные метры.
Например, освещенность Луны 135000 люкс.
Мощный 5-ваттный светодиод освещает (световой поток мощного светодиода 100 люменов) кубическую комнату 3Х3Х3 м без окна: площадь пола — 9 м², но светодиод освещает ВСЮ площадь поверхности комнаты — стен, потолка, пола — 54 квадратных метра. В среднем, стены комнаты ПОЛУЧАЮТ освещенность 100 люменов/54 кв. м = 1,85 люкса.
Но если линзочка — оптическая система светодиода имеет остронаправленную характеристику и будет освещать круг на стене диаметром 1 м (0,78 кв.м), то освещенность в круге света будет равна 128 люкс.
Примеры значений освещенности
Открытый космос, около орбиты Земли, на Луне (экватор, полдень) — 135000 люкс.
Освещенность в яркий солнечный день примерно 100000 lux (прямые солнечные лучи, радиально через чистую атмосферу).
Ясный солнечный день в тени — 10000-25000 люкс.
На открытом месте в пасмурный день освещенность 1000 люкса
Свет в средней полосе (широта около 50°) на улице в полдень в декабре-январе — 4000-5000 люкса
Освещенность в светлой комнате вблизи окна — 100 люкс.
Освещенность, необходимая для чтения — 30-50 люксов.
Освещенность от полной луны — 0,2 люкса.
К слову, для многих растений достаточно освещенности 500 люкс, достаточность очень зависит от спектра света — см. PAR фотосинтез.
Про восприятие цвета человеком — см. Википедию — цвета и восприятие яркости.
Также — см. спектр «глазом» в статье про PAR.
Cветимость
Luminous emittance — единица измерения lux, lm/m2, излучаемый поверхностью свет.
Например, разогретый докрасна топор может светиться и в 1 люкс.
Еще о свете и освещении:
Источники света и вокруг них
источники:
Освещенность
Illuminance
и др.

последние изменения статьи 29мар2013, 24фев2018
Перепечатка (кроме материалов под «стандартным копирайтом» — знаком ©) и цитирование приветствуются, если указываются:
в любых гипертекстовых документах — прямая гиперссылка на автора и на страницу-источник;
в обычных документах — указание автора, название материала, источник (например, FAQ-for-FAQ. NetNotebook.Net).
Авторские права, интеллектуальная собственность:
Статьи: указанный в статье автор или правообладатель
Вебдизайн и структуры: © Astrela Ltd., 2010-2018; 2019-2021 Вадим Шулман

лицензировано под Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 License,
если не указано иное.
Внешние элементы: их соответствующие правообладатели и лицензии.
(С), (TM): их соответствующие правообладатели.
Яркость, светлота, освещенность. Теория
Напомню основные понятия физической оптики:
1. Сила света. Под силой света понимают величину светового потока, приходящуюся на единицу телесного угла. Источник света предполагается точечный. Сила света измеряется в канделах (кд).
2. Яркость (прямого или отраженного) излучения. Если источник света не точечный, говорят о яркости излучения (или поверхностной яркости). Яркость измеряется в нитах(1нт=1кд/1м2).
3. Освещенность. Освещенностью называется величина светового потока, падающего на единицу поверхности. Освещенность измеряется в люксах (лкс).
В ощущении цвета — яркости соответствует светлота. Яркость падающего или отраженного света — физическая основа светлоты соответствующего цвета. Так же, как и яркость — светлота, освещенность – важное для цветокоррекции понятие физической оптики.
. Освещенность обратно пропорциональна квадрату расстояния до источника света.
Падение яркости на первом метре и падение яркости между первым и вторым метром
Освещенность солнцем предметов, находящихся по отношению к солнечному лучу под одним углом, равна, так как в ограниченном пространстве данного пейзажа предметы находятся практически на одном расстоянии от солнца. Напротив, освещенность предметов в комнате убывает чрезвычайно быстро по мере удаления от окна или лампы.

Вместе с тем освещенность прямо пропорциональна косинусу угла, составленного падающим лучом и нормалью к поверхности предмета. Следует иметь в виду, что, даже зная яркость излучателя, подсчитать освещенность данного предмета не просто, так как приходится суммировать световой поток, падающий на освещенную площадку от разных точек источника света, учитывая как интенсивность излучения по данному направлению, так и расстояние от площадки до данной точки излучателя и, наконец, угол падения светового потока на площадку. Как принято говорить в физике, освещенность – есть величина «интегральная». Никто, конечно, не производит расчеты при проведении коррекции изображения — воспринимаемая освещенность сюжета в изображении достигается визуальным контролем и зависит от квалификации цветокорректора.

Полезно иметь в виду, что глаз человека реагирует на яркость излучения, а не на количество световой энергии, в отличии от матрицы фотоаппарата. Величина эффекта от действия света на глаз (интенсивность ощущения света) не зависит от времени действия света. После того как глаз приспособился к свету, мы сохраняем относительно постоянное впечатление яркости. При проведении коррекции мы должны принимать во внимание, что адаптация глаза зрителя по освещенности не происходит для каждого изображения по отдельности — а в основном зависит от яркости освещения «просмотрового» места, а значит свето-теневые отношения изображения для просмотра в галереи, где освещение достаточно низкое по яркости и рассеянное — глаз адаптирован для восприятия в низкой освещенности, когда самым светлым воспринимается самая светлая точка на изображении и глаз «готов» к восприятию деталей в теневой области и «согласен» с отсутствием деталей в крайних тенях. При подготовке изображения для публикации в книге (журнале) — внешнее освещение просмотра достаточно яркое, а самая светлая точка — белый лист бумаги, на которой напечатано изображение. Из-за этого изображения, подготовленные фотографами, в многостраничном издании выглядят браком — «вуаль» и «чернота». Фотографы сейчас ориентированы на восприятие изображений с экрана монитора (самое светлое — светлая точка изображения и внешнее освещение просмотрового места всегда ниже «излучения» изображения с монитора) — это условия «галереи».
Изображение, подготовленное для комфортного восприятия с монитора или для принта в «галерею».
Изображение в галерее
Изображение подготовленное для печати в издании, альбоме
Свет и цвет — одно и то же? Свет – излучение. Он принадлежит пространству. Цвет принадлежит предмету. Солнце излучает свет. Небо на заре светится, светятся диск луны, лампа. Предметы обычно не светятся, они не источники света. С другой стороны впечатление цвета вызывается именно поступающими в глаз излучениями, и, если отрешиться от эффектов последействия цветового раздражителя, только ими.
Мы противопоставляем свету цвет, не отдавая себе отчета в том, что цвет в конечном итоге также излучение, но менее яркое. Если лист белой бумаги освещен ярким снопом света, охватывающим также и окружающие предметы, мы видим белый цвет. Но если точечно осветить тем же светом один только лист бумаги, вырвав его снопом света из окружения, лист будет казаться светящимся, излучающим белый свет. На самом деле лист бумаги и в первом и во втором случае излучает один и тот же отраженный от него поток световых волн. Относительно слабое излучение мы воспринимаем как цвет, сильное – как свет. Свет, падающий на окружающие нас предметы, вызывает множество градаций тона (светлоты). Первая причина различий тона ослабление светового потока в пространстве, вторая – в разнообразии окраски предметов, то есть в способности вещества сильнее или слабее поглощать световой поток.
Отраженное излучение будет тем ярче и предмет тем светлее, чем менее сильно вещество поглощает падающий на него свет. Отношение между освещенностью предмета и яркостью отраженного от него излучения называют «альбедо»(от album – белое). Идеально белое отражает и рассеивает весь падающий на него световой поток. Альбело идеально белого равно таким образом единице. Альбедо черного приближается к нулю.
Альбедо белой бумаги составляет примерно 0,8. Альбедо порошка титановых белил – около 0,9. Альбедо не меняется при изменении освещения и составляет физическую основу того, что можно было бы назвать светлотой предметного цвета. Предметную светлоту мы видим, а не только помним или знаем. Этому учит весь наш предметный опыт, повседневная практика человека. Если из двух предметов светлый находится в тени, а темный на свету, мы все же можем во многих случаях верно ответить на вопрос, окраска какого из них светлее.
Но мы видим, ожидаем также различия тона, вызванные объективной разницей в яркости отраженного излучения, а эта последняя связана не только с окраской предметов, но и с различной освещенностью. Одни предметы освещены, на другие падает тень. Пространство расчленяется светом и тенью. Разные плоскости предмета освещены сильнее или слабее в зависимости от положения их относительно источника света. Свет и тень формируют на изображении форму предмета. И в то же время окраска (цвет) завязана на освещенность сцены — цвет должен соответствовать освещенности и освещенность не должна входить в противоречие с цветом (ожидаемым цветом предметов сцены).
Мы видим и непрерывные переходы тона от света к тени и скачки тона. Во всех этих случаях речь идет уже не о предметной светлоте, а о тоне как видимой яркости отраженного излучения. Сюда же относятся и градации тона, связанные с пространством, пространственными планами. Вспомним ряд уходящих вдаль фонарей.
Дальние фонари не светятся. Вспомним сглаживание тональных различий в дальних планах по сравнению с ближним. Всюду здесь имеется в виду тон как видимая яркость излучения. Освещение не только вызывает градации силы тона, вступая в сложное взаимодействие с предметной светлотой, но и объединяет краски по тону, подчиняет их общему тону. Общий тон – прямое следствие общей освещенности.
Общий тон и освещенность меняются в очень больших пределах не только в зависимости от того, что изображено на изображении- открытое поле, на узкая улица или помещение, не только в зависимости от погоды, времени дня, но и от ряда других причин, например от времени года, от географической широты. Фактическая освещенность рассеянным светом неба на широте Петербурга в час дня в январе в 5 раз меньше освещенности в то же время дня в июне и равна освещенности рассеянным светом неба июньским вечером (в 7 часов вечера). Прямой солнечный свет увеличивает освещенность в июньский полдень еще в 5-6 раз. Несомненно, мы замечаем разницу в общей освещенности. Налетела грозовая туча, и мы говорим: «как потемнело». Но глаз быстро привыкает к изменившейся освещенности. Ее специфика сглаживается.

В комнате при дневном свете освещенность, достаточная для чтения книги, приблизительно в 50 раз меньше освещенности «рассеянным» светом неба в январе в час дня. И действительно, снег с первых минут слепит нас, когда мы выходим из комнаты на улицу. Однако мы так привыкаем к комнатному освещению, что натюрморт, поставленный в комнате на столе, художник, может быть, напишет почти такими же светлыми красками, как и натюрморт, поставленный в саду при рассеянном свете неба. Что же сказать о темных интерьерах, изображенных в совсем не темных картинах Адрианом ван Остаде, об освещенности свечей в «Снятии с креста» Рембрандта? Освещенность – могучий источник тонального объединения. Она создает диапазон светлот данного куска и состояния природы. Она увеличивает и уменьшает число видимых светлот, вызывая то множество резких различий, то уводя предметы в цветовую неразличимость. Тональное решение изображения должно быть целиком и полностью поставлено в зависимость от содержимого изображения, его сюжета — от контекста.

В свое время физик Гельмгольц, писавший о живописи, пытался дать простое правило для трансформации тонового диапазона реальной сцены в тоновый диапазон изображения, основываясь на том факте, что чувствительность глаза обратно пропорциональна общей освещенности. Гельмгольц рекомендовал художникам брать каждое пятно картины во столько раз темнее природного пятна, во сколько освещенность картины меньше общей освещенности в изображаемом природном мотиве. Отношения на картине должны казаться при этом тождественными природным отношениям. В распоряжении художников тоновый диапазон больше, чем тоновый диапазон офсетной печати, с которым имеет дело цветокорректор.
Работая с изображением важно выстроить баланс свето-теневых соотношений отношений, что бы зритель «поверил». И тут присоединяется еще один фактор — подготовленность аудитории к восприятию условностей и символизма изображения. Неискушенный зритель не поймет импресионистских по стилю изображений — увиденное войдет в противоречии с его опытом восприятия изображения, как «кальки» действительности. То, что прощается в семейном фотоальбоме, то чем восторгаются на фото выставках и фото сайтах в печатном многостраничном издании вызывает обычно отторжение и неприятие, но это уже из области психологии..
Читайте книгу Н. Волкова Цвет в живописи.

Разница между яркостью и освещенностью (Наука и природа)
Яркость против освещенности

Яркость и освещенность — две очень важные концепции, обсуждаемые в физике. Яркость — это количество световой энергии, которая производится поверхностью или объектом. Освещенность — это количество энергии света, падающего на данную поверхность. Понятия яркости и освещенности широко используются в таких областях, как физика, фотография, химия, инженерия, астрономия, астрофизика и многие другие. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое яркость и освещенность, определения яркости и освещенности, единицы измерения, используемые при измерении яркости и освещенности, их применения и, наконец, сравнение яркости и освещенности. Различия между яркостью и освещенностью суммированы в конце.
Что такое яркость?
Яркость — это концепция, которая широко используется в физике. Яркость — это количество света, обнаруживаемое типичным человеческим глазом, излучаемое плоской поверхностью. Яркость — это сила света на единицу площади света, распространяющегося в заданном направлении. Яркость измеряет, сколько силы света будет обнаружено средним человеческим глазом под определенным углом.
Единица СИ для измерения яркости — кандела на квадратный метр, которая обозначается как кд / м.². Единица измерения CGS для измерения яркости известна как stilb, который равен канделе на квадратный сантиметр. Единица СИ также равна одной «гниде».
Яркость является очень важным свойством в фотографии, поскольку она описывает количество света, которое будет использоваться при формировании фотографии. Входная яркость идеальной оптической системы равна выходной яркости системы. В практической ситуации выходная яркость всегда меньше входной яркости. Изображение не может быть более ярким, чем сам источник.
Яркость часто принимают за яркость и освещенность из-за сходства слов, но эти три полностью отличаются друг от друга.
Что такое освещенность?
Освещенность — это термин, который часто неверно истолковывают как яркость или яркость. Освещенность измеряет количество света, падающего на поверхность. Другими словами, освещенность измеряет количество света, освещающего поверхность. Это взвешено длиной волны, чтобы компенсировать чувствительность человеческого глаза. Освещенность определяется как общий поток света, падающий на данную поверхность на единицу площади..
Освещенность измеряется в люксах или люменах на квадратный метр. Единица освещения СИ — кд.с.рм^-2.
Освещенность широко используется в фотографии для измерения освещенности освещаемой поверхности. Слишком большое освещение вымывает все детали с поверхности, в то время как слишком слабое освещение будет трудно обнаружить.
В чем разница между яркостью и освещенностью?
• Яркость — это количество, которое определяет количество света, излучаемого с поверхности, тогда как освещенность — это количество, которое определяет свет, освещающий поверхность..
• Яркость зависит от природы и свойств поверхности, тогда как освещенность поверхности не зависит от природы поверхности..
Измерение яркости
Одна из важнейших характеристик, влияющая на работоспособность человека – яркость света. Данная характеристика равна отношению силы света в конкретном направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную оси наблюдения. Единица измерения яркости – кандел на квадратный метр (кд/м²). Яркость характеризует пространственное и поверхностное распределение светового потока. Для измерения яркости используются специальные приборы – яркомеры.
Измеритель яркости преобразует световой поток, создаваемый естественным или искусственным источником освещения, в непрерывный электрический сигнал, пропорциональный уровню освещенности. Эта информация выводится на табло прибора для измерения яркости в виде цифрового значения.
Прежде всего, измерение яркости необходимо для контроля уровня светового ощущения глаз человека. Недостаточная или избыточная яркость способна вызывать быструю утомляемость, ухудшение зрения и, как следствие, полную или частичную потерю работоспособности. Современный яркомер необходим для того, чтобы контролировать и своевременно реагировать на изменения данного параметра. При этом необходимо помнить, что свет, генерируемый источником, должен иметь такое спектральное распределение плотности энергетической яркости, которое обеспечивало бы однозначное присвоение ему того или иного цвета. Необходимость постоянного контроля обусловлена использованием современной техники – ЖК мониторов, телевизоров, ламп дневного света, внедрение светодиодных светильников.
Яркомер — прибор первой необходимости в службах охраны труда и обеспечения техники безопасности. Яркомеры широко используются в кинотеатрах, научных центрах, образовательных и медицинских учреждениях, музеях и библиотеках. Все без исключения, они отличаются компактными размерами и небольшим весом.
Метод измерений — прием или совокупность приемов сравнения измеряемой величины с ее единицей или шкалой в соответствии с реализованным принципом измерений. По общим приемам получения результатов измерений методы различают на: прямой и косвенный. Прямой метод измерений — измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных. Прямые измерения не требуют методики выполнения измерений (МВИ) и проводятся по эксплуатационной документации на применяемое средство измерений. Подтверждение соответствия этих методик обязательным метрологическим требованиям осуществляется в процессе утверждения типов данных средств измерений (ГОСТ Р 8.563-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений). В соответствии с Законом РФ « Об обеспечении единства измерений» (статья 9), измерения должны выполняться в соответствии с аттестованными в установленном порядке методиками. «Измерения, относящиеся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, должны выполняться по аттестованным методикам (методам) измерений, за исключением методик (методов) измерений, предназначенных для выполнения прямых измерений…» (Из ФЗ № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» часть 1 статьи 5).
Выбор прибора, осуществляющего измерение яркости, зависит от поставленных перед ним задач. Например, «ТКА — ПКМ» (09) совмещает в себе функции яркомера (накладным методом), люксметра и пульсметра, и позволяет осуществлять комплексный контроль над всеми параметрами освещения на рабочем месте. Измерение яркости комбинированными приборами «ТКА — ПКМ» производиться накладным способом, при этом рекомендуется распологать фотометрическую головку параллельно плоскости экрана на расстоянии 1–4 мм от измеряемой светящейся поверхности (монитора). Угол зрения объектива составляет 10º. Кинопроекционный яркомер «ТКА-КИНО» (угол зрения объектива составляет не более 1,5º, позоляет измерять яркость удаленных протяженных светящихся поверхностей или киноэкрана) незаменим при монтаже кинопроекторов и оборудования в кинозалах. Спектроколориметр «ТК-ВД»/01 – позволит не только контролировать яркость киноэкранов, но и измерит цветовые характеристики цифровых кинопроекторов. Яркомеры предназначены для прямых измерений яркости самосветящихся объектов указанным в паспорте методом.
При покупке такого прибора для измерения яркости необходимо обратить внимание на сертификаты его соответствия действующим санитарным правилам и государственным стандартам. Научно-техническое предприятие «ТКА», основанное в 1991 году, занимается разработкой и изготовлением оптических измерительных приборов. Благодаря собственной научно-исследовательской и производственной базе, НТП «ТКА» является признанным лидером в области производства и поставки технических средств для контроля параметров освещения.
Методика измерения внесена в эксплуатационную документацию (в частности, Руководство по эксплуатации) на средство измерения в раздел Порядок работы. Подтверждение соответствия этой методики измерения обязательным метрологическим требованиям к измерениям осуществлено в процессе утверждения типа данного средства измерения. Таким образом, все выпускаемые нами приборы предназначены для выполнения прямых измерений в полном соответствии со ст.5 (Требования к измерениям) Федерального закона 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений».

2014-04-03
Все статьи
Как измеряется яркость сигнальных огней
Общие сведения об измерениях (единицах) яркости
На вопрос, насколько «яркий» свет, ответ довольно субъективен. Вы можете подумать, что атриум кинотеатра яркий, пока не выйдете на улицу на солнечный свет. Возьмите свет в вашем доме: если и ваша кухня, и ваша ванная комната отлично освещены, и каждая из них освещена одной лампочкой, одинаково ли они ярки? А что насчет фонарика по сравнению с лазерной указкой? Хотя яркость трудно определить количественно, существуют определенные единицы измерения, которые помогают нам точно и объективно оценить количество света, производимого источником.Три наиболее распространенных единицы — это люмен, кандела и сила свечей. В этой статье мы дадим определение каждому термину и обсудим их отношения друг с другом.
Люмен
Люмен (L) — это единица измерения в системе СИ, которая представляет собой общее количество видимого света, излучаемого источником. Он учитывает интенсивность света (кандела) по отношению к пространству, которое он заполняет. Проще говоря, чем выше световой поток источника света, тем больше площадь будет им освещена.Люмены полезны при сравнении источников света для обеспечения общей видимости или для освещения определенной области.
Кандела
Кандела (кд) означает интенсивность одиночного луча света в определенном направлении. В отличие от люмена, который измеряет, сколько света освещено источником света, кандела измеряет, насколько далеко можно увидеть этот свет. Значения Candela особенно полезны при покупке продуктов со сфокусированным светом, таких как потолочные проектные лампы, прожекторы, сигнальные лампы и маяки.Значениями канделы можно управлять, фокусируя весь световой поток в концентрированной области, такой как прожекторы, или распределяя его по большей площади, например софтбоксы для фотографий. Однако простое блокирование или затемнение части источника света не изменит значение канделы.
Candlepower
Candlepower (cp) — устаревшая единица измерения силы света (яркости). Мощность одной свечи измеряла интенсивность или яркость света по сравнению с одной стандартной свечой.В 1948 году сила свечи была заменена почти эквивалентной единицей СИ, канделой. Сегодня сила свечи и кандела используются как синонимы, поскольку 1 сила свечи эквивалентна 0,981 канделы.
Люмен по сравнению с Candela
Технически 1 кандела эквивалентна 12,57 люмен, но использование этого сравнения по номинальной стоимости будет вводить в заблуждение. Хотя для количественной оценки яркости используются люмены и канделы, единицы измерения фактически измеряют два разных аспекта силы света. Люмен измеряет общую светоотдачу, а кандела измеряет силу света в одном направлении.При покупке аварийной лампы или сигнала важно понимать, какая единица измерения наиболее актуальна для вашего приложения. Например, если вы хотите, чтобы свет распространялся по большой площади или эффективно освещал область вокруг него, обратите внимание на люмены. С другой стороны, если вы хотите, чтобы ваш свет был виден издалека или проецировался в концентрированную область, вы, скорее всего, захотите обратить внимание на значение света в канделах. Стандартная лампа накаливания может иметь высокий рейтинг в люменах, но при небольшом значении в канделах, и наоборот, прожектор будет иметь низкий показатель в люменах и высокий рейтинг в канделах.
Candela против Candlepower
В настоящее время Candlepower и Candela используются как синонимы. Сила свечей была стандартом, когда свечи были основным источником света. Однако по мере развития технологий инженеры обнаружили, что международное подразделение Candela более полезно в их работе. Поскольку базовые значения были почти идентичны, в 1948 году ученые и инженеры согласились, что кандела будет новой единицей измерения силы света.
Класс SAE
В каком-то смысле класс SAE измеряет яркость, но сам по себе не является единицей измерения.Скорее, это система сертификации, созданная Обществом автомобильных инженеров для классификации сигнальных огней на транспортных средствах. Класс SAE использует канделу в качестве единицы измерения в своих рейтингах, причем класс 1 является наивысшим значением канделы, а класс 3 — самым низким. Класс SAE актуален при поиске огней безопасности транспортных средств для разрешенного использования.
Понимание света и яркости — как следует использовать светодиоды

Светодиодные светильники — это будущее, они быстро заменяют старые технологии освещения.Они предлагают высокую эффективность, экономя огромное количество энергии по сравнению с другими технологиями освещения. Например, лампа накаливания дает около 16 люмен на ватт (подробнее о люменах позже), HID — около 60 люмен на ватт, в то время как светодиодные лампы производятся с мощностью более 300 люмен на ватт. В то время как светодиоды более высокого класса в обычном производстве имеют яркость около 170 люмен на ватт, а обычные светодиоды — в диапазоне 100–140 люмен на ватт, все они по-прежнему намного более эффективны, чем эти старые технологии.Благодаря этой повышенной эффективности достигается большая экономия в виде счетов за электроэнергию и освещения, которые обычно окупаются сами, иногда всего за несколько месяцев за счет экономии энергии. Экономия энергии помогает держать больше денег в кармане и помогает снизить потребность в производстве энергии, делая их экологически чистыми. Будь то солнечные фонари для парковок, светодиодные фонари для стадионов, светодиодные лампы для кукурузы, светодиодные строительные фонари, панельные фонари или фонари для высоких пролетов, переход на светодиоды должен быть простым решением.Однако с повышением эффективности старая концепция выбора лампочки по мощности больше не работает. Пора подумать о яркости и световом потоке, когда решаете, какие светильники покупать.
Меры яркости и значение связанных терминов
Несколько факторов связаны с яркостью лампы накаливания. Во-первых, это зависит от количества излучаемой энергии, известного как лучистый поток. Вы редко будете читать о мерах в освещении, поскольку это общий термин для всех типов энергии, связанный с радиометрией.Световой поток — это термин, более специфичный для освещения, поскольку он измеряет энергию, производимую в спектре видимого света. Это основано на чувствительности человеческого глаза к свету, поэтому его можно считать субъективным измерением. Некоторые цвета кажутся глазам намного ярче по сравнению с другими, поэтому, хотя генерируется такая же энергия, есть разница в яркости. Единицей измерения светового потока является люмен.
люмен: это термин, на который следует обратить внимание при покупке светодиодной лампы.Люмен — это мера количества света, излучаемого в единицу времени, и это статистика, которую вы увидите на большинстве осветительных приборов в наши дни. Чтобы не усложнять задачу, представьте, насколько ярким является свет.
люкс: Один люмен — это количество света, необходимое для освещения одного квадратного метра при яркости в один люкс. Люкс — это измерение света, охватывающего определенную область, и одна из наиболее распространенных единиц, используемых в планах освещения, чтобы показать яркость области, создаваемую используемым освещением.
Footcandle (fc): Специалисты по освещению используют фут-канделу как одну из наиболее распространенных единиц измерения для расчета уровней освещенности на открытом воздухе и в рабочих помещениях. Вкратце, фут-свеча измеряет интенсивность света на основе кандел, которые также используются при расчете люменов. Фут-свеча — это американский осветительный прибор, и хотя уравнения для определения люкс и фут-кандел совершенно разные, для обычного человека они представляют собой просто измерение яркости в данной области.Хорошим сравнением были бы американские стандартные единицы, такие как футы и фунты, с метрической системой с метрами и граммами. Простое уравнение, которое устанавливает связь между Lux и Footcandle, состоит в том, что 1 фк составляет приблизительно 10 люкс.
Пример значений естественного освещения вне помещения
Если на улице много солнечного света, измерения освещенности могут быть в области 10 000 фут-канделей или 107 527 люкс. С другой стороны, если ночь пасмурная, то мера освещенности может быть не ниже.00001 fc или 0,0001 люкс.
Рекомендуемые уровни освещения
В то время как уровень внешнего освещения составляет около 10 000 люкс в ясный солнечный день, электрическое освещение в здании обычно находится в диапазоне от 100 до 1000 люкс (в зависимости от вида деятельности) . Для кропотливой и точной работы и деятельности уровень освещенности может достигать 1500–2000 люкс и выше.
Факторы, влияющие на эффективность освещения
Как правило, некоторые из факторов, влияющих на эффективность освещения, — это количество мерцания, количество бликов, тени, контраст и качество света.Каждый элемент должен быть отрегулирован по-разному для оптимизации освещения в ситуациях, связанных с безопасностью, операциями, безопасностью и аварийной ситуацией. Стандарты освещения решают множество проблем, связанных с минимальными требованиями к энергии, установке, размещению и дизайну.
Освещение рабочего места имеет важное значение, и, следовательно, освещение должно соответствовать работе
С точки зрения рабочего, плохое освещение приводит к утомлению глаз, стрессу, головным болям и несчастным случаям. С другой стороны, чрезмерное освещение имеет такие последствия для здоровья и безопасности, как стресс и «слепящие» головные боли.Таким образом, рабочие места имеют отдельные требования к освещению, которые опять же зависят от вида выполняемой работы. Среднее офисное пространство будет составлять около 500 люкс, но может быть и 250 в зависимости от потребностей рабочего места. Общественные места, такие как лестничные клетки, коридоры, лифты. ванные комнаты и вестибюли чаще всего находятся в диапазоне 200 люкс. В лабораториях и других местах, где выполняется очень кропотливая работа, тестирование и задачи с интенсивным зрением, яркость может достигать 10 000 люкс или даже около 20 000 люкс.
Светильники для высоких пролетов, используемые в освещении складов, часто ближе к 150 люкс, когда используются больше для хранения, но промышленный склад или завод, занимающийся интенсивным производством, могут достигать около 750-1000 люкс.Часто на большом складе может быть секция для хранения и складирования предметов, которым не нужно так много света, в то время как другая секция может использоваться для более интенсивной работы. В этом случае в некоторых областях, где требуется более яркий свет, можно использовать больше источников света или более мощные источники света.
Различное освещение для разных приложений
Торговые помещения
Торговые помещения любого типа, как правило, имеют более высокую яркость. Продавцы хотят, чтобы их покупатели четко видели их продукты, чтобы сделать их привлекательными для продаж.В супермаркетах и выставочных залах обычно бывает от 500 до 1000 люкс.
Торговые помещения на открытом воздухе также различаются. Освещение парковок обычно находится в диапазоне 10-15 люкс на земле. Но если переехать в магазин, где продаются автомобили, то значение вырастет до 150-200 люкс.
Спортивное освещение
Область, которая получает наибольшую выгоду от светодиодного освещения, должна быть спортивным освещением. По этой причине есть освещение для баскетбольной площадки, освещение для теннисного корта, и по этой причине другое освещение спортивных площадок доступно в светодиодном формате.Спортивные фары имеют гораздо более высокий люмен и большую мощность. Благодаря мощным фарам, используемым для спортивного освещения, разница в потребляемой энергии огромна. Одним из наиболее распространенных спортивных фонарей является металлогалогенный свет мощностью 1500 Вт, который заменяется светодиодными спортивными фонарями мощностью 500 Вт, что дает экономию 1000 Вт на светильник! Когда вы думаете о том факте, что для освещения бейсбольных полей и других больших полей можно использовать 40, 50 и даже сотни источников света в случае профессиональных спортивных площадок, вы можете увидеть, какое значение может иметь светодиодный спортивный свет в счетах за электроэнергию.Во-вторых, в светодиодных светильниках используется специальная оптика, которая делает их яркими там, где необходим свет на поле или корте, и не тратит этот свет за пределы зоны освещения. Эта оптика также уменьшает блики, облегчая глазам игрока заниматься спортом в ночное время.
Игровые поля и стадионы
Светодиодное спортивное освещение быстро заменяет металлогалогенные и даже старые галогенные лампы на полях, кортах, аренах и стадионах по всему миру. Верховая езда, пиклбол, теннисные корты, баскетбол, бейсбол, футбол, футбол и этот список можно продолжить, чтобы заменить светодиоды.В профессиональном спорте большое количество площадок уже перешло на светодиоды. Использование высокотехнологичной оптики светодиодных фонарей гарантирует, что яркий свет достигает тех областей, где он необходим для телевещания высокой четкости. Это также помогает улучшить видимость игрока, чтобы он проводил игры, и возможность болельщикам видеть каждую игру, будь то сидение на трибунах или просмотр из дома по телевизору.
Независимо от того, какие у вас потребности в освещении, светодиодные фонари принесут вам желаемый результат. Экономия энергии помогает снизить счета за электроэнергию.Повышение яркости за счет эффективности и точной оптики светодиодов для любого применения. Долговечность для снижения затрат на техническое обслуживание. Если у вас возникли проблемы с определением ваших конкретных потребностей в освещении, обязательно позвоните и получите помощь от эксперта!
В чем разница между Lux, Lumen и Candela?
Люмен
Люмен (обозначение: лм) — это единица светового потока. Он измеряет общее количество света, излучаемого источником света во всех направлениях.Световой поток учитывает чувствительность глаза к видимой части электромагнитного излучения. Таким образом, люмен — это единица измерения яркости источника света независимо от направления светового луча.
Световой поток — это мера общего количества света в световом луче. Интенсивность света — это мера плотности света. Если кто-то видит часть светового луча, эта часть имеет меньший световой поток (в люменах), но (в принципе) такую же силу света (в канделах), что и весь луч.Световой поток зависит от мощности источника и цвета света. Лампа накаливания дает световой поток примерно 12 лм / Вт. Чем меньше угол излучения, под которым излучается свет, тем выше сила света (при постоянном световом потоке).
Люкс
Люкс (символ lx), латинское слово «свет», представляет собой единицу освещенности: 1 люкс — это освещенность, создаваемая 1 канделой на поверхности, перпендикулярной световым лучам на расстоянии 1 метра от источника.
Люкс, таким образом, соответствует освещенности, которая достигается, когда каждый квадратный метр рассматриваемой поверхности получает световой поток в один люмен. Таким образом, количество люкс находится как частное от общего полученного светового потока, выраженного в люменах, и размера освещенной площади, выраженного в квадратных метрах; следовательно, 1 люкс = 1 люмен / м².
люкс можно измерить с разных расстояний. Будьте осторожны при сравнении двух ламп. Лампа, которая дает такое же количество люкс на расстоянии трех метров, чем лампа, измеренная на расстоянии одного метра, намного мощнее, чем лампа, измеренная на метре.
С помощью экспонометра вы можете измерить уровень люкс на любой поверхности или пространстве. При измерении убедитесь, что экспонометр находится на рабочей высоте. По мере увеличения расстояния от источника света до освещаемого объекта освещенность в квадрате уменьшается.
Шкала яркости
люмен | Освещение 101
Что такое
люмен?

Что такое люмен?
Люмен определяется как единица светового потока , в Международной системе единиц, равная количеству света, излучаемого через телесный угол источником с силой в одну канделу, излучающим одинаково во всех направлениях.
Другими словами, люмен — это показатель светоотдачи или яркости. Ватты измеряют количество используемой энергии, тогда как люмены измеряют количество производимого света. Чем больше люмен в лампочке, тем ярче свет.
Раньше вы могли угадать, насколько ярким был свет, исходя из мощности лампы накаливания, но со светодиодным освещением это становится все труднее и труднее определить. Шкала яркости люмена теперь является важным инструментом при выборе лампы накаливания.
Люмен = Яркость
ЛЮМОВ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВАТТ:
С появлением новых энергосберегающих светодиодных лампочек мы больше не можем полагаться на мощность, чтобы определить яркость лампы. Если вам нужна небольшая дополнительная помощь, чтобы вычислить люмены по шкале яркости, вот таблица преобразования, чтобы указать, как преобразовать ватты в яркость.
Ознакомьтесь с бесплатным онлайн-руководством по преобразованию: Преобразование люмен в ватт
Возможно, вы уже знаете о различных типах света, которые вам нужно наложить, чтобы правильно осветить комнату, но мы здесь не для того, чтобы говорить об окружающем, акцентном и рабочем освещении! Вы можете узнать о них в нашем руководстве по освещению для новых домовладельцев.
Когда вы пытаетесь определить соответствующие люмены на шкале яркости ваших лампочек, это совсем другое животное.Чтобы решить, сколько люмен вам нужно для освещения комнаты, вы должны учитывать общее правило, которое используют дизайнеры и архитекторы:
Для спален и гостиных требуется около 10-20 люмен на квадратный фут, а для кухонь и ванных комнат — около 70-80 люмен на квадратный фут. Например, для спальни площадью 100 квадратных футов потребуется около 1000 люмен, распределенных между всеми лампочками в пространстве. Однако для ванной комнаты площадью 100 квадратных футов потребуется 7000 люмен, распределенных между всеми лампочками.
Ознакомьтесь с нашими советами по освещению для каждой комнаты

Кельвинов

ЦВЕТОВАЯ ТЕМПЕРАТУРА
Помимо определения люменов по шкале яркости, вы также хотите выяснить цвет вашей лампочки.Как правило, чем выше градусы Кельвина, тем белее цветовая температура лампы. Хотя более белый свет будет казаться «ярче», чем свет с более низким показателем Кельвина, количество люменов на шкале яркости не изменится, и на истинную яркость это не повлияет.
Узнайте о градусах Кельвина и цветовой температуре в этом видео
ВИДЕТЬ В РЕАЛЬНОЙ ЖИЗНИ
Теплый свет придаст уютную атмосферу вашему пространству.Напротив, холодный или белый свет привнесет в комнату свежий и четкий вид. Какой тип пространства требует света? Мы рекомендуем в ванных комнатах и кухнях иметь более прохладное освещение, чтобы вы могли точно видеть, что делаете. Спальни и гостиные могут стать немного теплее, чтобы создать более расслабляющее пространство.

ФАКТЫ ОБ ОСВЕЩЕНИИ

ЧТО В КОРОБКЕ?
Не все лампочки одинаковы.Лампочка — это гораздо больше, чем описание мощностью 40 или 60 ватт. Вот почему на упаковке содержится полезная информация, которая поможет вам выбрать лучшую лампу для ваших нужд. Он даже включает в себя напряжение, стоимость энергии и количество люменов на шкале яркости, поэтому вы точно знаете, что получаете.
Просмотрите приведенный ниже образец упаковки нашей лампочки и схему различных частей одной из наших лампочек.
Что такое упаковка лампы
1. Изображение лампочки внутри коробки.
2. Название и тип лампы.
3. Мощность освещения — это количество энергии, необходимое для лампочки.
4. Напряжение — это сила, проталкивающая электрический ток через проводник.
5. Воздействие как на окружающую среду, так и на кошелек. Чем эффективнее, тем больше вы экономите.
6. Тонировка стекла лампочки. Оттенки могут влиять на цветовую температуру излучаемого света.
7. Формы и основания могут отличаться от вашего источника питания.
8. Совместима ли лампочка с диммерами.
9. Световой поток или яркость, излучаемая лампочкой. Вот где вы найдете люмены.
10. Ориентировочная годовая стоимость лампочки при использовании лампочки 3 часа в день.
11. Срок службы лампочки при использовании 3 часа в день.
12. Ватт — это количество энергии, необходимое для лампочки.
13. Внешний вид света и измерения по Кельвину.
РАЗЪЕМНЫЕ ЛАМПОЧКИ
Лампы с регулируемой яркостью помогают повысить универсальность освещения в вашем помещении.Иногда вы хотите, чтобы ваша гостиная источала шикарную и уютную атмосферу, но в других случаях вам нужно предоставить хорошо освещенное пространство для званых обедов и других крупных мероприятий. Диммер позволит вам сразу же изменить обстановку в комнате. Наши светильники AiO совместимы с диммерами!
Когда вы затемняете лампочку, она снижает мощность, понижает температуру Кельвина (до красного / оранжевого оттенка) и уменьшает люмены на шкале яркости. Замена всех трех элементов лампы существенно изменит ауру в вашем помещении.
ЛАМПОЧКА-ВДОХНОВЕНИЕ

ТАК НАШИ ДРУЗЬЯ ПО INSTAGRAM освещают свои комнаты.
ВАТ ИХ СЕКРЕТНО? ]]> База знаний
— В чем разница между кд / м2, люкс и люмен? — KB8243
Свет можно измерить разными методами (фотометрия), поэтому существует несколько связанных, но разных названий фотометрических единиц, которые могут появляться в технической документации.
В этой статье перечислены различные количества света, их правильные единицы и кратко объяснено их значение.
Q: Привет, Barco, мне было интересно, в чем разница между Lumens, Lux, Candela.
Вместо того, чтобы использовать фактическое определение этих различных единиц для измерения света, мы предлагаем сделать это на примере:
Представьте, что вы принимаете душ. Когда вы открываете кран, из насадки для душа рассеиваются капли воды.Представьте, что капли воды — это фотоны света в наших определениях. Темнота — это когда ваш душ не проливает ни капли; свет когда вода течет .
люмен (лм)
Вы согласны с тем, что из этой насадки для душа может выходить больше или меньше воды. Например, несколько капель, которые просто намокнут, или литры и литры, и вы промокнете через две секунды.
Давайте дадим эту общую сумму, единицу « люмен, ».
Люмены, таким образом, представляют количество воды, выходящей из крана.Если я приоткрою кран наполовину, у меня будет 50 люмен. Если я открою его полностью, у меня будет 100 люмен.
В нашем примере с водой люмен = общий выходной поток воды из источника.
В единицах света люмен = количество света, излучаемого источником (официально называется «световой поток»).
Кандела (CD)
У вас может быть душевая лейка с несколькими настройками, позволяющими переключаться с одного крайнего положения на другое.И все же у вас всегда выходит одно и то же количество воды: в одном случае вся вода течет в одном направлении мощной струей; в другом случае у вас есть облако капель без точного направления.
А вот и поговорим о свечах.
В нашем примере с водой Кандела будет объем воды, направляемой в определенном направлении .
В единицах света кандела = . Сила излучения света в заданном направлении (официально называется «интенсивность света») .
Люкс (лк)
Есть еще один аспект, который не был рассмотрен. Если вы приблизите рот к насадке для душа, вы сможете впитать всю воду. Если, с другой стороны, вы отодвинетесь от него, в ваш рот будет поступать только небольшое количество воды, большая часть струи обтекает вас.
Ну, мы будем называть «люкс» это количество получаемой воды, которое фактически зависит от других факторов: сколько воды подает ваш душ, какова форма струи и как далеко вы находитесь.
В нашем примере с водой люкс = Количество воды, поступающей на определенную площадь
В качестве единицы света люкс = Количество света на определенной поверхности в комнате (официально называется «освещенность» на этой поверхности)
И теперь вы готовы к определениям:
1) Кандела (кд) — это показатель силы света излучаемого света.
Пример: лазерные указки имеют наивысший рейтинг канделы, поскольку большая часть их света фокусируется в одном направлении.
2) Люмен (лм) — это измерение общего количества видимого света
Пример: Проще говоря, рейтинг люмена — это то, сколько всего видимого света излучает источник света (свеча, лампочка …)
3) Люкс (лк) — это мера освещенности поверхности. Это означает, что значение люкс указывает количество света, которое присутствует в области или поверхности (например, количество света в читальном зале диагностической визуализации указывается в люксах)
Пример выбора читального зала в QAWeb Agent (программа обеспечения качества Barco)
Q: Хорошо… но почему эталонное освещение мониторов Barco выражается в кд / м
²
Потому что в видеоиндустрии яркость дисплея характеризуется яркостью, которая выражается в единицах кд / м ² . Он указывает, сколько силы света будет обнаружено глазом, смотрящим на светоизлучающую поверхность под определенным углом или с определенной точки зрения. В этом случае интересующий телесный угол — это телесный угол, который образует зрачок глаза. Таким образом, яркость является показателем того, насколько яркой будет поверхность.
P.S .: Для каждого диагностического монитора Barco откалиброванная яркость всегда выражается в кд / м ² (см. Документацию с техническими характеристиками продукта).
Вывод:
Вкратце:
Люмен: Сколько света испускает источник света?
Люкс: количество света на поверхности / на площади
Кандела: насколько интенсивен свет в направлении
Яркость: величина яркости, определяемая человеческим глазом
Была ли эта информация полезной?
Есть Нет
единиц, виды использования и принцип работы
Датчики света кажутся довольно простыми.Они воспринимают свет , точно так же, как термометр измеряет температуру, а спидометр измеряет скорость. Температуру и скорость легко понять, потому что мы воспринимаем их напрямую. Но свет — это очень сложно. Температура и скорость — важные свойства, поэтому они не зависят от массы или размера объекта. Свет можно измерить как обширное свойство, то есть общий собранный свет зависит от размера коллектора (например, солнечная батарея на свалке собирает больше света, чем крошечное солнечное зарядное устройство для телефона) или интенсивно путем деления по площади.
Но что вообще датчики света измеряют? Фотоны? Энергия? Все сложно. Прежде чем пытаться понять датчики света, важно понять их.
Блоки светового датчика
Прежде чем мы сможем правильно понять датчики света и способы их применения, нам необходимо иметь возможность количественно определять свет. К сожалению, при измерении света используются некоторые странные единицы. Например, лампочки обычно измеряются в люменах, но датчики света обычно измеряют в люксах.Вдобавок к этому и люмен, и люкс основаны на таинственной базовой единице, называемой канделой.
Кандела
Эта единица используется для описания силы света , то есть того, насколько сильный свет кажется человеческому глазу. Он основан на официальной формуле SI, которая взвешивает каждую длину волны света в луче в зависимости от того, насколько чувствителен к нему человеческий глаз. Чем выше сила света луча света, тем чувствительнее к нему человеческий глаз. (Канделы раньше назывались «свечами», а сила света обычной свечи составляет приблизительно одну канделу.Умно, правда?) Причина, по которой свечи не используются для сравнения лампочек и фонарей, заключается в том, что интенсивность луча зависит не только от мощности лампы, но и от того, какая часть этой мощности сконцентрирована в определенном направлении. В большинстве фонарей используются зеркала позади лампы, чтобы сконцентрировать больше света в выходном направлении и, следовательно, казаться ярче. Это означает, что лампочка имеет увеличенную яркость в одном направлении, при этом потребляет одинаковое количество энергии и излучает такое же общее количество света.Чтобы правильно измерить световой поток лампочки, нам понадобится новая единица: люмен.
Люмен
Люмен используется для измерения общего светового потока лампочки. Это произведение силы света (в канделах) и телесного угла, который заполняет луч (в стерадианах). Лампа, излучающая свет во всех направлениях, может иметь силу света 10 кандел, что при умножении на полные 4π стерадианы будет иметь световой поток 126 люмен. Как и в фонарике, зеркало на одной стороне лампы сделает другую сторону ярче из-за отражения половины мощности лампы.Интенсивность света увеличилась бы вдвое до 20 кандел, но телесный угол уменьшился бы вдвое до 2π стерадианов. Умножение интенсивности света напротив зеркала на новый телесный угол все равно даст 126 люмен светового потока. Независимо от того, как свет отражается и концентрируется, эта лампа всегда будет производить световой поток 126 люмен.
Люкс
Если лампы накаливания рассчитаны на люмен, почему датчики света должны использовать другую единицу измерения? Поэтому на концертах музыкантов не ослепляют.Один фонарик может показаться ослепляющим, если его светить в дюйме от глаз Дрейка, но море телефонных фонарей, направленных на сцену, совсем не яркое. Поскольку свет рассеивается, покидая телефон, на сцене ему в глаза попадает лишь небольшое количество света. По мере того, как объект удаляется от источника света, доля света, который он получает, также уменьшается. Чтобы правильно измерить световой поток, воспринимаемый поверхностью, называемый освещенностью , , мы используем единицу, называемую люкс, которая равна одному люмену на квадратный метр.На том же расстоянии от источника света лист размером 1 квадратный метр подвергается такой же освещенности, как и лист площадью 10 квадратных метров. Лист большего размера собирает в десять раз больше света, если измерять световой поток в люменах, но его площадь такая же большая, поэтому освещенность такая же. Если листы движутся к источнику света, телесный угол, занимаемый каждым листом, увеличивается, и, следовательно, увеличивается также освещенность. Интенсивность света постоянна, а площадь листов постоянна, но занимаемый телесный угол увеличивается, что увеличивает получаемую ими освещенность.Датчики света должны измерять освещенность, потому что они представляют свет, падающий на единицу площади, и потому, что они не могут знать, какой телесный угол они занимают.
Области применения для световых датчиков
Обнаружение размещения
Световые датчики измеряют освещенность, с помощью которой можно измерять не только яркость источника света. Поскольку освещенность уменьшается по мере удаления датчика от постоянного источника света, датчик освещенности можно использовать для измерения относительного расстояния от источника.
Рисунок 1: График показывает зависимость освещенности от расстояния
Датчики света почти всегда представляют собой плоскую одностороннюю поверхность, поэтому телесный угол, занимаемый датчиком, если смотреть со стороны источника света, может изменяться в зависимости от его ориентации. С датчиком освещенности, перпендикулярным направлению света, он занимает максимально возможный телесный угол. По мере того, как датчик света поворачивается от источника света, его телесный угол уменьшается, поэтому освещенность также уменьшается, пока датчик света в конечном итоге не обнаруживает прямой освещенности, когда он параллелен световым лучам или когда он направлен в сторону.Этот факт можно использовать для определения угла падения светового луча на датчик.
Рисунок 2: График показывает зависимость освещенности от угла
Регулировка яркости
Датчики света имеют много применений. Чаще всего в нашей повседневной жизни используются сотовые телефоны и планшеты. В большинстве портативных персональных электронных устройств теперь есть датчики внешней освещенности, используемые для регулировки яркости. Если устройство чувствует, что находится в темном месте, оно снижает яркость экрана для экономии энергии и не удивляет пользователя очень ярким экраном.
Еще одним распространенным применением датчиков света является управление автоматическим освещением автомобилей и уличных фонарей. Использование датчика освещенности для включения лампочки, когда на улице темно, избавляет от небольших хлопот, связанных с включением света, и экономит электроэнергию днем, когда солнце достаточно яркое.
Безопасность
Однако существует гораздо больше возможностей, чем просто удобство для потребителя. Обнаружение вторжения в контейнеры или помещения — важное приложение для обеспечения безопасности. При транспортировке дорогостоящего груза может быть важно знать, когда транспортный контейнер был открыт, чтобы легче было разрешить случаи, связанные с потерей продукта.Дешевый фоторезистор можно использовать для регистрации каждого открытия контейнера, чтобы можно было определить, в какой момент процесса воры совершили набег на контейнер, или если отправитель был нечестным и утверждал, что контейнер был ограблен.
В то время как датчики света — единственные продукты, которые могут дать значимые данные о свете, многие другие товары чувствительны к свету. Например, картины и фотографии на бумаге и старые произведения искусства могут быть повреждены из-за воздействия солнечного света, поэтому важно знать, сколько света они подвергаются.При отправке произведения искусства можно использовать датчик освещенности, чтобы убедиться, что оно не оставалось на солнце слишком долго.
Планирование
Датчик освещенности также можно использовать для размещения произведений искусства на постоянном месте. В областях возле входа или окон музея солнечный свет может быть слишком резким для определенных материалов, поэтому для правильного определения местоположения произведений искусства можно использовать датчик освещенности. Это похоже на метод размещения солнечных батарей в домах или на полях. Нет смысла строить и устанавливать солнечную панель в определенном месте, если на нее не будет попадать много прямых солнечных лучей, поэтому используется датчик освещенности, чтобы найти лучшее место с сильнейшим прямым солнечным светом.(Как я уже упоминал, солнечная панель — это просто очень большой датчик освещенности, но легче использовать портативное устройство для проверки солнечного света, чем использовать саму панель.)
Сельское хозяйство
Солнечный свет имеет важное значение для сельского хозяйства, особенно на американском Западе, лишенном воды. Разным культурам требуется разное количество солнечного света, поэтому важно знать, какие участки земли подвергаются наибольшему воздействию. Поскольку водоснабжение становится все более напряженным в таких местах, как Юта, у фермеров есть финансовые и социальные обязательства по ограничению потребления воды, а также поддержанию гидратации урожая.Одна из используемых тактик — поливать посевы днем или вечером, чтобы не допустить, чтобы жаркое солнце испарило воду до того, как почва и растения смогут ее должным образом поглотить. Датчик освещенности можно использовать для автоматического управления спринклерной системой, поливая только тогда, когда солнце не самое яркое. В сочетании с другим оборудованием для мониторинга погоды для сбора данных о температуре, давлении и влажности система может не только поливать при тусклом солнце, но и интеллектуально обнаруживать приближающийся дождь или облака, чтобы оптимизировать график полива.
Как работают датчики света
Теперь, когда вы понимаете беспорядок единиц измерения света, мы можем начать понимать, как освещенность определяется с помощью световых датчиков.
Фотодиод
Датчики света иногда используют компонент, называемый фотодиодом , для измерения освещенности. Когда лучи света попадают на фотодиод, они имеют тенденцию выбивать электроны, вызывая электрический ток. Чем ярче свет, тем сильнее электрический ток.Затем можно измерить ток, чтобы вернуть яркость света. Звучание электрического тока, индуцированного светом, звучит знакомо, потому что это принцип работы солнечных панелей, используемых для питания дорожных знаков и домов. Солнечные панели в основном представляют собой очень большие фотодиодные датчики света.
Фоторезистор
Другой тип светочувствительного элемента — фоторезистор . Фоторезистор — это резистор, зависящий от света. Это означает, что при изменении яркости падающего на него света произойдет изменение сопротивления.Фоторезисторы дешевле, чем фотодиоды, но гораздо менее точны, поэтому они в основном используются для сравнения относительных уровней освещенности или просто для определения того, включен ли свет или нет.
Доступные датчики света
Как упоминалось ранее, датчики света (фоторезисторы и фотодиоды) универсальны и не очень дороги, поэтому существует множество вариантов, от базовых компонентов до высокоточных регистраторов данных.
Одним из методов сбора данных об освещенности является использование обычных небольших вычислительных платформ, таких как Arduino или Raspberry Pi.Использование этих платформ для измерения освещенности полезно, потому что программирование и взаимодействие с компьютером просты, а фоторезисторы очень доступны. Кроме того, можно использовать датчик освещенности в тандеме с другим оборудованием для сбора данных. Однако такая система не будет очень точной или удобной для пользователя.
У Amazon есть много потребительских люксметров, которые обычно используются для фотографии. Все они компактны и просты в использовании, данные отображаются на экране в режиме реального времени, и все они имеют достаточно хорошую частоту обновления в несколько герц.Их, вероятно, лучше всего использовать для сравнения относительной яркости между комнатами в помещении, но большинство из них имеют широкий диапазон, поэтому использование на открытом воздухе также является вариантом.
Фактически, мы продаем датчик освещенности как часть наших датчиков enDAQ. Он использует фотодиод Si1133 и регистрирует данные об освещенности устройства, а также данные об ускорении, температуре и давлении. Поскольку в качестве основной единицы освещенности используется кандела, измерения света необходимо скорректировать с учетом невидимого электромагнитного излучения.Si1133 делает это, отдельно измеряя инфракрасный свет и используя его для правильной настройки данных об освещенности. Датчик света датчика enDAQ также измеряет УФ-индекс в дополнение к видимому свету.
Датчики света — это очень универсальные, доступные по цене компоненты с множеством потенциальных применений. Как вы планируете использовать датчики света? Хотелось бы услышать ваши идеи в комментариях.
Для получения дополнительной информации по этой теме посетите нашу специальную страницу ресурсов «Датчики окружающей среды».Там вы найдете больше сообщений в блогах, тематических исследований, веб-семинаров, программного обеспечения и продуктов, ориентированных на ваши потребности в экологическом тестировании и анализе.
Насколько яркий люмен?
Хотя вы, возможно, привыкли сравнивать лампочки и изделия по мощности, в центре внимания появилась новая единица измерения: люмен. Итак, что такое просвет? Хотя напрямую сравнивать ватты и люмены сложно, мы хотим поделиться некоторыми рекомендациями по пониманию их взаимосвязи.
ЧТО ТАКОЕ ЛЮМЕН?
Люмены стали самой известной единицей измерения яркости, но что именно? Просвет — это единица, которая описывает количество света, попадающего в заданную область. Каждый люмен примерно равен световому потоку одной свечи. По сути, люмен — это измерение самой яркости.
LUMENS VS. WATTS
Принципиальная разница между этими двумя единицами заключается в том, что именно измеряет каждая из них.Мы только что узнали, что люмены измеряют мощность или «яркость» данного источника света. Напротив, ватты измеряют количество энергии, необходимое для достижения определенного уровня яркости.
Хотя сравнение ватт и люменов — это не яблоки с яблоками, можно сделать некоторые корреляции, которые помогут вам выбрать наиболее подходящее решение для освещения (см. Таблицу ниже). Например, если стандартная 40-ваттная лампа дает около 450 люменов света (фактическая светоотдача зависит от продукта и производителя), мы можем предположить, что потребление 1 Вт необходимо для мощности около 11.25 люмен

Несмотря на то, что такие преобразования могут быть полезными, они не учитывают многие другие факторы, влияющие на яркость света. Некоторые из этих игнорируемых факторов включают концентрацию и цветовую температуру.
ЦВЕТОВАЯ ТЕМПЕРАТУРА
По мере того, как в 21 веке мы переходили к более энергоэффективным решениям, этикетка лампочки была адаптирована. Внедрение новых технологий почти всегда приносит изменения.Поправки к регулированию освещения требуют, чтобы информация, такая как световой поток и срок службы лампы, была указана на упаковке лампочек, чтобы лучше сообщать о яркости и энергоэффективности.
Один термин, который вы можете встретить чаще, — это «цветовая температура». Цветовая температура описывает оттенок света, исходящего от данного источника, и измеряется в Кельвинах. Типичный «белый» свет падает между 2700K и 6000K. Чем выше значение измерения в градусах Кельвина, чем холоднее будет свет.

Более холодная цветовая температура 5000K и выше больше всего похожа на естественный дневной свет, а 3000K и ниже ближе к цветовой температуре вашей стандартной лампы накаливания.
No related posts.

Разное