5.2. Основні світлотехнічні характеристики

Освітлення, або світло, характеризується кількісними та якісними показниками, при цьому застосовують стандартні одиниці та визначення.

До основних світлотехнічних величин, які використовуються при нормуванні та розрахунках освітлення, відносяться: світловий потік, сила світла, освітленість, яскравість, фон, контраст та видимість, індекс кольоропередачі,коефіцієнт пульсації, освітленості, циліндрична освітленість, показник дискомфорту, показник осліпленості.

Світловий потік ( F) – це потік випромінювання, який оцінюється за його дією на людське око. За одиницю світлового потоку прийнято люмен (лм).

Сила світла (I) – просторова густина світлового потоку, яка визначається відношенням світлового потоку F (лм) до тілесного кута Q , у якому цей потік поширюється: I = F/Q . За одиницю сили світла прийнято канделу (кд).

Тілесний кут – частина простору сфери, обмежена конусом, що спирається на поверхню сфери з вершиною у її центрі. За одиницю тілесного кута прийнято стерадіан (ср).

Освітленість (Е) Величину світлового потоку, що припадає на одиницю освітлювальної поверхні, називають освітленістю, лк:

Е=F/S

Одиниця освітленості – люкс (лк) .

Яскравість поверхні (В) – видимість предмета оком залежить від частини світлового потоку, відображеного освітлювальним предметом, і характеризується яскравістю. Яскравість залежить від сили світла, кута падіння світлового потоку та ряду інших факторів. За одиницю яскравості прийнято ніт – це яскравість 1 м² плоскої поверхні, яка відбиває у перпендикулярному напрямі силу світла в 1 канделу, кд/м² або ніт:

В = I/(S·cos α), де α – кут між нормаллю до поверхні та напрямом зору. За одиницю яскравості прийнято канделу на квадратний метр (кд/м або ніт).

До якісних показників відносяться фон, контраст об'єкта з фоном, видимість, показник освітленості, коефіцієнти відбиття і т.д.

Коефіцієнт відображення ρ характеризує здатність поверхні відображати падаючий на неї світловий потік

ρ = Ф_від/Ф_пад.

Фон – поверхня, що безпосередньо прилягає до об'єкта розрізнення. Він оцінюється коефіцієнтом відбиття. Фон вважають світлим при Р > °А середнім – при 0,4 та темним при р < 0,2.

Контраст (К) об’єкта розрізнення та фону визначається різницею між їх яскравостями: K = (B_O - Б_ф)/В_ф, де

В₀ та В_ф – відповідно яскравості об’єкта розрізнення та фону.

Видимість (V) характеризує здатність ока сприймати об'єкт розрізнення. Видимість залежить від освітлення, розміру об'єкта розрізнення, його яскравості,контрасту між об'єктом розрізнення та фоном, тривалості експозиції:

V = K / K _пор, де К – контраст між об’єктом розрізнення та фоном;

К_пор – пороговий контраст, тобто найменший контраст, що розрізняється оком за даних умов. Для нормального зорового сприйняття V повинна бути рівною 10-15.

Час зберігання зорового відчуття – 0,2 - 0,3 с. Сприйняття мерехтливого світла має специфічні особливості. Серія світлових імпульсів сприймається як безупинний сигнал, якщо інтервали між імпульсами знаходяться у порівняні з часом інерції зору. Критична частота мерехтіння дорівнює 15-70 Гц. Таким чином, для забезпечення стабільного зображення частота регенерації сигналу повинна бути не нижчою 70 Гц.

Показник дискомфорту (М) – критерій оцінки дискомфортної блискості, яка викликає неприємні почуття при нерівномірному розподілі яскравості в полі зору.