Koja je svjetlina izvora svjetlosti i svjetlina reflektirajuće površine

Za izračunavanje osvjetljenja različitih površina ponekad je vrlo prikladno smatrati izvore svjetla točkaste izvore. Ali u stvarnosti nema točkastih izvora svjetlosti, oni uvijek imaju određenu veličinu i vlastiti oblik. Svjetiljka, luster, podne svjetiljka, reflektor itd. Su stvarni, odnosno nisu točkasti izvori svjetlosti koji se ne mogu okarakterizirati samo snagom svjetlosti.

Ako, primjerice, razmotrimo svjetlosnu kuglu koja se nalazi u daljini i usporedimo je s drugom svjetlosnom kuglom, s točno istim intenzitetom svjetlosti, ali različitog promjera, ispada da, iako kuglice stvaraju isto osvjetljenje na jednakim udaljenostima, ipak za promatrača oni izgledaju drugačije: lopta manjeg promjera izgleda svjetlije od veće kugle.

Razlog ovog fenomena je taj što iako je svjetlosni intenzitet kuglica isti, jedna od njih ima veću površinu zračenja, a druga manje. To znači da snaga svjetlosti emitirane s jedinice jedinice nije ista za ove izvore, a ovaj je parametar očito veći za malu kuglu.

Ali čak i ako počnemo razmatrati neku vrstu izvora svjetlosti s određene udaljenosti, tada će za nas biti važno ne toliko stvarno područje površine koja emitira svjetlost, koliko vidljivo područje, to jest njegova veličina u projekciji na promatračku ravninu okomito na smjer našeg pogleda.

Dakle, da bi promatrač u potpunosti okarakterizirao stvarni izvor svjetlosti koji ima dimenzije i oblik, on mora znati i intenzitet svjetla izvora i veličinu intenziteta svjetlosti po jedinici površine vidljive površine izvora.

Taj se omjer naziva svjetlina L izvora skupa, a ako je intenzitet svjetlosti jednak I, a vidljivo područje jednako s, tada će svjetlina izvora svjetlosti biti jednaka (intenzitet svjetla može se ovdje opisati svjetlosnim tokom i čvrstim kutom, tada će svjetlina biti jednaka svjetlosnom toku koji emitira iz jedinica površine vidljive površine izvora svjetlosti unutar jedinice čvrstog kuta):

U svjetlosnim izvorima svjetlina njihovih različitih odjeljaka je različita: u fluorescentnoj svjetiljci rubovi žarulje su tamniji, a plamen svijeće svjetliji je u oreolu oko fitiljka itd. Svjetlina također snažno ovisi s koje strane gledamo na izvor.

Ako, primjerice, slučajno pogledate luk za zavarivanje, tada će se u smjeru okomitom na iscjedak pokazati svjetlije nego kad gledate isti luk sa strane. Odnosno, svjetlina karakterizira površinu koja emitira svjetlost u odabranom, strogo definiranom smjeru. Ovo je vrlo važna karakteristika, jer naša svjetlina reagira na svjetlinu (intenzitet svjetla po jedinici površine), a ne na intenzitet svjetla.

Intenzitet svjetlosti mjeri se u kandeli, odnosno svjetlina - u kandeli po kvadratnom metru. Jedna kandela po kvadratnom metru je takva svjetlina koju ima svjetlosna ravnina, koja od svakog kvadratnog metra odašilje svjetlost sa silom od 1 kandela (Cd) u smjeru okomitom na ravninu. Na primjer, ovdje su približne svjetline nekih uobičajenih izvora svjetlosti:

Djelujući na naše oči, izvori svjetlosti mogu biti opasni. Ako je svjetlina veća od 160 000 kandela po kvadratnom metru, tada će to uzrokovati bol u oku. Kako bi izbjegli štetne učinke jarke svjetlosti, čovječanstvo je naučilo razne trikove.

Sijalice snažnih žarulja sa žarnom niti izrađene su neprozirne i velike veličine, kako bi se raspršila svjetlost, kako bi se ona mogla emitirati ne s malog područja niti, već s velike površine žarulje ili sjene. Tako se svjetlina smanjuje sigurnom za oči, a osvjetljenje ostaje gotovo potpuno nepromijenjeno.

Ako govorimo o reflektirajućim površinama, poput obojenih zidova, projekcijskih zaslona, ​​ukrasnih proizvoda itd., Oni pokazuju difuzna reflektirajuća svojstva u odnosu na izvor svjetlosti. To znači da djelomično odražavaju svjetlosni događaj na njima, a sada sami djeluju kao izvori svjetlosti srednje svjetlosti, ali ogromnog područja.

To nam djeluje budući da standardni izvori svjetla (svjetiljka, svjetiljka, svijeća, luster, fenjer) imaju značajnu svjetlinu, ali malu površinu. U međuvremenu, osvijetljena površina imat će proporcionalnu svjetlinu izloženost svjetlu E, jer što veći svjetlosni tok pada na reflektirajuću površinu, to će mu biti veća svjetlina.

A svjetlina ove površine bit će proporcionalna njenom albedo r (od latinskog albus - bijelo) - svojstvo difuzne reflektivnosti površine. Što je veći albedo r, to je veći dio padajućeg svjetlosnog toka raspršenog po površini, veća je svjetlina takve površine.

Dakle, svjetlina osvijetljene površine proporcionalna je proizvodu albeda i osvjetljenja, a u različitim smjerovima svjetlina će biti različita - ovisno o uzorku raspršenja osvijetljene površine.

Ako površina ravnomjerno raspršuje svjetlost koja se događa na njemu, tada se svjetlina u bilo kojem smjeru izračunava prilično jednostavno. Ako je dijagram raspršenja složen, izračunavanje svjetline pretvorit će se u prilično složen zadatak.

Za jednoliko rasipanje dovoljno je koristiti formulu (osvjetljenje - u luksuzu, svjetlina - kandele po kvadratnom metru):

Pretpostavimo da postoji projekcijski ekran s albedom 0,8, a osvjetljenje je 60 Lux, tada će svjetlina biti 0,8 * 60 / 3,14 = 15,3 kandela po kvadratnom metru. Evo primjera vrlo uobičajenih površina i njihove svjetline:

Pogledajte i kod nas:

Vrste električnih svjetiljki - koje su bolje i u čemu je razlika

Svjetlosna učinkovitost različitih vrsta svjetiljki

Kako odabrati LED svjetiljku po snazi