Световой поток что это такое: Світловий потік: що це таке?

Световой поток — что это? Отвечаем на вопрос.

Мощность видимого светового излучения, которое оценивается по ощущению человеческого глаза и измеряется в люменах, — световой поток. Это та энергия, которую даёт любой источник света.

Длина волны

Энергию источник света передаёт посредством излучаемых электромагнитных волн. Световой поток — это скорость их, которая и даёт информацию о силе свечения того или иного источника. Энергию световых волн человеческий глаз воспринимает по-разному. Длина волны 0,55 мкм в зелёном цвете воспринимается гораздо сильнее, чем в красном с длиной 0,63 мкм. В диапазоне ультрафиолетового и инфракрасного излучения наши глаза бессильны.

Именно поэтому для характеристики светового потока так важна длина волны. Учитывая восприимчивость для глаз, суммируя длины волн, получаем нормированную величину. Световой поток — это норма мощности той лучистой энергии, которая оценивается за счёт светового ощущения. Выбирая для себя источник световой энергии, человек сообразуется с его эквивалентной мощностью. Например, если нужно заменить лампы накаливания светодиодными. В этом случае надо пересчитать мощность светового потока.

Как это сделать

Световой поток — это главный показатель на данном пути. При прежней двадцативольтной лампе накаливания он равнялся 250 лм. Точно такой же световой поток светодиодных ламп можно обеспечить двумя-тремя ваттами, а люминесцентных — пятью-семью. Значит, выгода светодиодных ламп более чем очевидна.

Допустим, нам необходимы источники светового потока мощностью в 400 лм. Лампа накаливания должна быть сорокаваттной, люминисцентная лампа может иметь от десяти до тринадцати ватт, а светодиодная — всего четыре или пять. Или, например, нам необходим мощный световой поток ламп — в 2500 лм. Лампа накаливания не может быть в этом случае менее, чем двухсотваттной, люминесцентная — только в шестьдесят-восемьдесят ватт, а светодиодная и того меньше — только в двадцать пять или тридцать.

Какие бывают лампы

Величина потребляемой мощности любой лампы измеряется в ваттах (Вт). В быту используются, например, светодиодные лампы от одного до десяти ватт, а для наружного освещения они нужны гораздо более мощные — бывают и свыше ста ватт. Но необходимо знать, что мощность лампы характеризует лишь скорость потребления энергии, понятию силы света она не отвечает.

Здесь может охарактеризовать тот или иной источник только единица светового потока, что является абсолютно другим параметром. Измеряется она не в ваттах, а в люменах. Даже не у каждого производителя ламп правильно указаны эти параметры. Например, пометка на упаковке: световой поток в 280 лм для светодиодной лампы мощностью в четыре ватта, что эквивалентно пятидесятиваттной лампе накаливания. Смотрим таблицу: у последней световой поток вовсе не 280, а все 560 лм должен быть. Как же так?

Расчёты

Единица светового потока люмен равна потоку, который излучает абсолютно чёрное тело площадью 0,5305 мм² при очень высокой температуре — 1773 °С, при ней затвердевает платина, например. Сила света — плотность светового потока в пространственном смысле, здесь важно учитывать, как соотносится световой поток с величиной телесного угла (а телесный угол — это часть пространства, где сходятся все лучи). Так вот: единица силы света — не люмен, а кандела.

Что такое освещённость? Это можно назвать поверхностной плотностью светового потока, который падает на поверхность, равную отношению самого светового потока к размерам освещаемой поверхности, где он равномерно распределяется. У освещённости тоже есть собственная единица измерения, и это опять не люмен. И даже не кандела. Это люкс (лк). Чему будет равен один люкс, если световой поток равен одному люмену, распределённому равномерно по площади в один квадратный метр? А вот: 1 Лк= 1 Лм/1м².

Яркость и светимость

Световые потоки могут быть разной яркости и светности (светимости). Яркость — это равенство поверхностной плотности силы света и отношения его к площади, проецирующейся светящейся поверхностью на перпендикулярную этому направлению плоскость. Единицей яркости принято считать одну канделу на квадратный метр (1 кд/м²).

Светность (или светимость) является плотностью светового потока, который испускает освещённая поверхность. Она всегда равна световому потоку относительно площади этой поверхности. Светимость тоже имеет собственную единицу, это 1 лм/м².

Равномерность освещения

Коэффициент использования светового потока является методом, позволяющим рассчитать равномерность освещения всех поверхностей по горизонтали, независимо от типа светильников. Суть его в том, что коэффициент вычисляется для каждого помещения, учитывая его основные параметры и свойства светоотражения отделочных материалов. Это довольно трудоёмкие расчёты, не отличающиеся достаточно высокой точностью, однако данным методом широко пользуются при планировании внутреннего освещения.

Объём помещения всегда имеет какие-то ограждающие поверхности, которые будут отражать световой поток, идущий от источников. Это стены, потолок, пол, мебель или оборудование, находящееся в помещении. Все поверхности имеют разные коэффициенты отражения, с более высоким значением или менее. Вычислить количество осветительных приборов, не учитывая отражённых потоков, возможно только с большими погрешностями.

Расчётная часть

Сначала выбирают систему освещения и источники света, подбирают типы светильников для того или иного помещения — жилого или рабочего, после чего и производится расчёт. Целью его является определение количества светильников. Последовательность расчёта можно выполнить по данной схеме:

1. Выбор системы освещения.

2. Обоснование нормированности в освещении данного объекта.

3. Выбор самого экономичного источника света.

4. Выбор рационального типа светильника.

5. Оценка коэффициента запаса освещённости и коэффициента неравномерности его.

6. Оценка коэффициента отражения поверхностей в помещении.

7. Расчёт индекса помещения.

8. Определение коэффициента в использовании светового потока.

9. Расчёт количества светильников, которые обеспечат требуемую освещённость объекта.

10. Выполнение эскиза по расположению светильников с использованием плана помещения (указать размеры).

Система освещения

Особенно сложно рассчитать рабочее освещение, поскольку оно чаще всего бывает комбинированным. Например, в производственных цехах одно только местное освещение запрещено законом. Выбирают систему освещения по наименьшему размеру объекта различения, то есть гарантируя точность всех зрительных работ, которые будут в помещении выполняться.

Здесь действуют нормы: работы от первого до шестого разрядов выполняются только при системе комбинированного освещения. Это цеха механические, инструментальные, сборочные и тому подобные. Только на производствах типа гальванических или литейных может быть применена система общего освещения. Поэтому выбирают систему и нормы освещённости одновременно.

Нормированная освещённость

Искусственное освещение по количественным и качественным показателям определяется в строгом соответствии с установленными и постоянно действующими нормами для данного производства и вида работ.

Количественная характеристика освещённости принимается по наименьшей для каждой рабочей поверхности в зависимости от разряда зрительных работ, контраста и фона объекта в данной системе освещения. Разряд же определяют по размеру предмета (детали), его части или минимального дефекта на нём, которые работающему придётся обнаруживать и различать в своей деятельности. Качественные показатели освещения — это показатель ослепления и коэффициент пульсации.

Источники света: плюсы и минусы

Как определить параметры для выбора экономичного и в то же самое время экологичного источника света? На решение могут повлиять очень многие факторы, как то: планировочное решение, архитектурное, строительные параметры, воздушная среда и её состояние, экономические соображения и, конечно, дизайн. Конструктор, проектирующий освещение, всегда идёт на компромисс, учитывая многие параметры при расчётах.

Например, лампы накаливания не слишком экономичны, у них не очень высокая светоотдача, спектр излучения искажённый, при работе они очень сильно нагреваются и быстро выходят из строя. Однако себестоимость их весьма низкая, в эксплуатации они проще всех, а потому для помещений, где пребывание людей временно, бытовых и тому подобных, лампы накаливания вполне можно рекомендовать. Люминесцентные же имеют светоотдачу просто превосходную, долгий срок службы, прекрасную цветопередачу, отсутствие нагревания. Но такие лампы дороги и требуют для обслуживания специалистов. Пусковая аппаратура люминесцентных ламп очень сложна, они иногда мигают и шумят, а утилизация их проблемна.

Оптические величины. Световой поток и освещенность, цвет и длина волны, цветовая температура, CRI и CQS

Содержание

Любой светильник, лампочка, светодиодная лента и другие осветительные приборы предназначены для преобразования электрической энергии в световую. С электричеством мы более-менее разобрались в предыдущих статьях, теперь же перейдем к изучению света и его основных параметров.

Для начала люмены и люксы. Кто-то путает их, или считает, что это одно и то же, хотя это далеко не так. В люменах измеряется световой поток светильника или лампы, а в люксах – создаваемая ими освещенность.

Рисунок 1 — Разница между Люксом и Люменом.

Световой поток – это величина, характеризующая общую интенсивность света, излучаемого световым прибором в видимом диапазоне во всех направлениях. Измеряется в люменах, и только при помощи специального сложного и дорогостоящего оборудования, как гониофотометр или интегрирующая сфера. То есть, измерить люмены в бытовых условиях невозможно. Такие измерения производятся только в специальных лабораториях.

Рисунок 2 — Гониофотометр.

Что означает – во всех направлениях? Это значит, что свет может быть сконцентрирован в узкий луч, как у карманного фонарика, или же идти во все стороны равномерно, как у отдельно стоящей лампочки. И при одинаковом световом потоке, узкий луч визуально будет ярче «голой» лампочки, так как все «люмены» сконцентрированы в одном направлении. Вот почему невозможно его померить простыми карманными приборами. Нужно собрать весь свет от источника, чтобы его измерить.

Освещенность, измеряемая в люксах, это величина, показывающая, сколько света долетело до конкретной точки, померить которую можно обычным недорогим люксметром. Зависит она от светового потока и количества источников, угла рассеивания и направления, в котором светят источники, а также от расстояния от источника света до точки измерения.

Рисунок 3 — Схема освещенности.

Вопрос «как далеко светит светильник» – не совсем корректен, так как по сути означает «на каком расстоянии от светильника мне будет светло?». Для ответа на него нужно понимать, какой световой поток и угол рассеивания имеет светильник, и какую освещенность клиент считает достаточной.

В жилых помещениях нет строгого регламента на освещенность, но освещенность на уровне рабочего стола в офисах и мастерских, на полу в холлах, коридорах и в подъездах, на уровне земли на автострадах и стоянках, и еще очень во многих местах – это строго регламентированные величины, прописанные в СНиП. Например, на рабочем столе в офисе должно быть не менее 300лк, а на автостоянке не менее 15лк. При проектировании освещения, это необходимо учитывать.

Также, стоит помнить, что освещенность в определенной точке будет создаваться не только источниками света, но и отраженным светом от стен, потолка, предметов интерьера и мебели. Поэтому, более-менее точно рассчитать, сколько нужно определенных светильников для освещения помещения можно только при помощи специального программного обеспечения, например DIALux. Для наиболее точного расчета, необходимо знать размеры помещения, расстановку мебели, цвета и коэффициенты отражения всех поверхностей. При одинаковой площади помещений, одинаковых светильниках и их количестве, узкий коридор с темными стенами будет освещен намного меньше, чем светлая квадратная комната.

Рисунок 4 — ПО DIALux.

1. Как узнать, сколько люменов выдает прожектор?
2. Как далеко светит спот с 1000лм и 25 градусами угла рассеивания света?
3. Какую информацию нужно запросить у клиента, чтобы ответить на его вопрос: «Сколько мне нужно светильников на комнату 20м2»?

10. 26.2022

Наша компания участвует в выставке Art Dom 2022

Новости

06.03.2022

Светодиодные модули. Устройство. Виды модулей. Монтаж и подключение

Освещение в квартире

06.03.2022

ТОП 6 идей по использованию светодиодной ленты SWG в интерьере

Освещение в квартире

06.03.2022

220В лента, особенности подключения и монтажа

Освещение в квартире

06.03.2022

Освещение для большого офиса в центре Москвы: подбор и особенности

Освещение в квартире

06.03.2022

НЕСКУЧНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ЗАГОРОДНОГО ДОМА

Освещение в квартире

06.03.2022

ОСВЕЩЕНИЕ ФИТНЕС ЦЕНТРА

Освещение в квартире

06.02.2022

Почему нет бина на RGB ленте?

Освещение в квартире

04.29.2022

Сколько светильников нужно в офис, размеры которого заставляют сотрудников ездить на самокатах?

Вопрос-ответ

04. 29.2022

Традиционные источники света (лампы). Их питание и диммирование

Освещение в квартире

04.28.2022

Слои освещения на примере кухонной зоны

Освещение в квартире

04.27.2022

Блоки питания. Требования по безопасности, особенности подключения и монтажа

Освещение в квартире

Говоря о свете, световом потоке, силе света, освещенности, яркости, яркости, экспозиции, величине экспозиции и светосиле — Фотография недели 2

На этой неделе мы обсудим различные слова, используемые для описания и измерения света в фотографии и видеосъемка.

яркость освещенность сила света световой поток

световой поток – это количество света, излучаемого источником света, измеряемое в люменах (лм). Это может быть солнце, лампочка, вспышка и т. д.

Сила света — это количество света, проходящего в определенном направлении, измеряемое в канделах (кд). Например, солнце излучает свет по всей галактике, но, скорее всего, нас интересует только свет, падающий вокруг нас.

Освещенность — это количество света, падающего на объект, измеряемое в люксах.

Яркость — это количество света, отражаемого или излучаемого объектом или сценой, измеряемое в канделах на квадратный метр (кд/м²). Яркость может быть измерена либо для фотографируемого объекта или сцены, либо для конечной напечатанной фотографии.

Яркость , с другой стороны, является суждением, сделанным субъектом, смотрящим на объект или сцену, которая может быть предвзятой. Обычно это делается путем сравнения двух объектов, чтобы определить, какой из них ярче, а какой темнее.

Чтобы лучше понять разницу, давайте посмотрим на экран мобильного телефона или планшета. 9Яркость кд/м² сделает экран того же мобильного телефона темным.

Экспозиция — это мера того, сколько этого света попадает в камеру на площадь, на которую влияют диафрагма, скорость затвора и яркость сцены или объекта. Сцену или объект можно считать недоэкспонированным, если он слишком темный, правильно экспонированный, или переэкспонированным, если он слишком яркий.

Значение экспозиции представляет настройки диафрагмы и скорости затвора камеры и измеряется в EV. EV, равный 0, соответствует апертуре 1 и выдержке 1 секунда, где 1 EV соответствует 1 стопу разницы в освещении.

Интересно, что в параметре «Значение экспозиции» не упоминается светочувствительность пленки или сенсора ISO, поэтому очень типично описывать значение экспозиции как 15 EV при ISO 100, что дает правильную экспозицию для солнечной сцены на основе параметра «Солнечно». Правило f/16, согласно которому в солнечной сцене правильную экспозицию можно получить с диафрагмой f/16 при равных ISO и выдержке (f/16, 1/100 с, ISO 100 будет работать, а также f /16, 1/2000 сек, ISO 2000).

Световые стопоры используются для сравнения экспозиции и значения экспозиции, где каждая ступень света соответствует удвоенной интенсивности света. Остановки могут использоваться для описания диафрагмы, скорости затвора и настроек ISO, используемых для съемки фотографии, и обычно используются в полных, полустопах или третьих ступенях.

Возвращайтесь на следующей неделе, чтобы узнать о следующем слове недели о фотографии!

Расчет светового потока и уровней освещения для домашних млекопитающих и птиц

. 2008 г., июнь; 2(6):921-32.

дои: 10.1017/S1751731108002012.

Дж. Э. Сондерс
¹
, Дж. Р. Джарвис, К. М. Уотс

принадлежность

• ¹ 1 Центр прикладных исследований зрения, факультет оптометрии и визуальных наук, Городской университет, Нортгемптон-сквер, Лондон, EC1V 0HB, Великобритания.

• PMID:

  22443672

• DOI:

  10.1017/С1751731108002012

Бесплатная статья

JE Saunders et al.

Животное.

2008 июнь

Бесплатная статья

. 2008 г., июнь; 2(6):921-32.

дои: 10.1017/S1751731108002012.

Авторы

Дж. Э. Сондерс
¹
, Дж. Р. Джарвис, К. М. Уотс

принадлежность

• ¹ 1 Центр прикладных исследований зрения, факультет оптометрии и визуальных наук, Городской университет, Нортгемптон-сквер, Лондон, EC1V 0HB, Великобритания.

• PMID:

  22443672

• DOI:

  10.1017/С1751731108002012

Абстрактный

В этой статье рассматривается, являются ли фотометрические расчеты с использованием стандартных данных о спектральной чувствительности человека удовлетворительными для приложений с другими видами или было бы целесообразно использовать индивидуальные функции спектральной чувствительности для каждого вида или группы видов. Приложения включают освещение внутренних помещений и дизайн фотометров. Опубликованные данные о спектральной чувствительности для ряда домашних животных (человек, индейка, утка, курица, кошка, крыса и мышь) использовались для расчета уровней освещенности для каждого вида и сравнивались с данными, полученными из стандартных фотопических и скотопических функций человека CIE. Были проведены расчеты спектрального распределения мощности дневного света, света ламп накаливания и 12 люминесцентных источников, обычно используемых для освещения интерьеров. Рассчитанные уровни освещенности показали четкие различия между видами и стандартным человеком. Предполагая, что результирующие эффекты на освещенность сетчатки определяют общее восприятие уровня света, могут быть приложения, в которых эти различия важны. Однако также представлены доказательства того, что масштабы этих межвидовых эффектов аналогичны или меньше, чем эффекты, возникающие из-за других оптических, физиологических и психологических факторов, которые также могут влиять на результирующее восприятие. Также важно признать, что параметры, связанные с освещением, такие как хорошая цветопередача поверхностей, отсутствие бликов от ламп и другие факторы, которые могут быть связаны с видом, иногда имеют большее значение, чем уровни освещения. Наши результаты показывают, что разумный выбор трех функций спектральной чувствительности удовлетворил бы большинство обстоятельств. Во-первых, там, где общая чувствительность максимальна в диапазоне от средних до длинных волн, стандартной фотопической функции CIE будет достаточно, курица, индейка и утка попадают в эту категорию. Во-вторых, в небольшом числе случаев, когда чувствительность сосредоточена на коротких и средних длинах волн, следует использовать скотопическую функцию CIE, например. для скотопической кошки, фотопической крысы и фотопической мыши. Наконец, если животное также чувствительно к УФ-области спектра и имеется значительный компонент УФ-излучения, то следует включить дополнительную меру УФ-ответа, как для фотопической крысы и фотопической мыши.

Похожие статьи

• Характеристики «энергоэффективных» компактных люминесцентных ламп.

  Yuen GS, Sproul AB, Dain SJ.
  Юэнь Г.С. и соавт.
  Clin Exp Optom. 2010 март; 93(2):66-76. doi: 10.1111/j.1444-0938.2010. 00462.x. Epub 2010 2 февраля.
  Clin Exp Optom. 2010.

  PMID: 20132232

• Ограничение воздействия светового загрязнения на здоровье человека, окружающую среду и видимость звезд.

  Фальчи Ф., Чинзано П., Элвидж К.Д., Кит Д.М., Хаим А.
  Фальчи Ф. и др.
  J Управление окружающей средой. 2011 Октябрь; 92 (10): 2714-22. doi: 10.1016/j.jenvman.2011.06.029. Epub 2011 13 июля.
  J Управление окружающей средой. 2011.

  PMID: 21745709

• Спектральная идентификация типа и характера освещения.

  Элвидж К.Д., Кит Д.М., Таттл Б.Т., Боуг К.Е.
  Элвидж CD и др.
  Датчики (Базель). 2010;10(4):3961-88. дои: 10.3390/s100403961. Epub 2010 20 апр.
  Датчики (Базель). 2010.

  PMID: 22319336
  Бесплатная статья ЧВК.

• Освещение рабочего места для повышения бдительности и настроения у работающих в дневное время.

  Пачито Д.В., Экели А.Л., Десуки А.С., Корбетт М.А., Партонен Т., Раджаратнам С.М., Риера Р.
  Пачито Д.В. и соавт.
  Cochrane Database Syst Rev. 2018 Mar 2;3(3):CD012243. doi: 10.1002/14651858.CD012243.pub2.
  Кокрановская система баз данных, ред. 2018 г.

  PMID: 29498416
  Бесплатная статья ЧВК.

  Обзор.

• В сумеречную зону: сложности мезопического зрения и светоотдачи.

  Стокман А., Шарп Л.Т.
  Стокман А. и др.
  Офтальмологический физиол опт. 2006 май; 26(3):225-39. doi: 10.1111/j.1475-1313.2006.00325.x.
  Офтальмологический физиол опт. 2006.

  PMID: 16684149

  Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Свет, отфильтрованный длинной волной, временно ингибирует индуцированный отрицательным хрусталиком осевой рост глаза в модели миопии цыпленка.