В чем измеряется яркость света: Яркость, светлота, освещенность. Теория

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.

Люксметром, как им пользоваться

Люксметр — переносной прибор для измерения освещённости, один из видов фотометров.

Фотометрический прибор для измерения освещенности называется люксметром. Кроме непосредственно освещенности, многие люксметры измеряют также яркость, а некоторые и коэффициент пульсаций света. Данные измерения проводят для того, чтобы определить качество источников света, а также характеристики освещения на рабочем месте и в быту.

Дело в том, что свет влияет на наши глаза и настроение. Тусклый свет или свет со значительными пульсациями вызывает напряжение глаз, быструю утомляемость, депрессию… Чтобы этого не происходило, свет должен быть правильно настроен, лампы должны быть качественными. В достижении этих целей как раз и помогает люксметр.

Фотодатчик люксметра воспринимает направленное на него видимое излучение, которое инициирует в схеме измерительного устройства ток, величина которого пропорциональна освещенности. Таким образом, по величине и другим параметрам данного тока можно судить об освещенности и других параметрах света: о яркости, о пульсациях.

Измерения при помощи люксметра необходимо проводить правильно, чтобы получить адекватные результаты измерений, и затем на их основе наладить соответствующим образом освещение рабочего места и помещений в доме или на работе, дабы параметры используемого света укладывались в санитарные нормы. Далее поговорим об измерении освещенности, яркости, коэффициента пульсаций света, о способах замера и о некоторых немаловажных сопутствующих вещах.

Освещенность

Под освещенностью понимают отношение светового потока в люменах к площади в квадратных метрах, на которую данный световой поток падает. Освещенность не зависит от направления источника света и измеряется в Люксах (1 Лк = 1 Лм/кв.м).

Измеряя освещенность при помощи люксметра, мы проверяем условия нашего собственного пребывания, а также обстановку для комнатных растений и домашних животных. Кроме того, исходя из полученных показаний о текущей освещенности настраивают различную фото- и видеоаппаратуру.

Измерения освещенности поверхностей проводятся так: люксметр переводят в соответствующий режим, а затем размещают его на поверхности так, чтобы его фотодатчик был направлен в сторону источника света или источников света, если их несколько, освещающих данную поверхность. После этого нажимают на кнопку проведения измерений, и считывают показания с дисплея прибора.

Таким образом мы определим, какое количество света попадает на поверхность со всех сторон. Когда нужно узнать параметры только одного осветительного прибора, например настольной лампы, то другие приборы (люстру, светильник и т. д.) на время проведения измерений гасят.

Регламентированные нормы (САНПИН 2.2.1/2.1.1.1278-03) указывают нижнюю границу освещенности:

• рабочих письменных столов и комнат — 500 Лк;
• для компьютерных столов, столов для чтения и игровых комнат детских садов — 400 Лк;
• для библиотек и мастерских — 300 Лк.

При недостаточной освещенности развиваются проблемы со зрением, быстро наступает усталость, падает производительность труда. Особенно это касается инженерных и школьных кабинетов, где недостаток света приводит к быстрой усталости глаз от перенапряжения. Поэтому следует позаботиться о том, чтобы света было достаточно.

Яркость

Яркость отражает то, насколько интенсивно свет излучается поверхностью единичной площади. Измеряется яркость в Канделах на квадратный метр. Поскольку данная характеристика сильно зависит от отражающей способности поверхности, то при одной и той же освещенности яркость на разных направлениях может отличаться.

Как недостаточная, так и избыточная яркость источников света и экранов вызывают у человека чувство эмоционального дискомфорта, которое ухудшает концентрацию внимания и производительность труда. Поэтому, например, яркость экранов мониторов необходимо настраивать корректно. Поверхности осветительных приборов обычно не плоские, поэтому измерения произвести непросто.

Измерение яркости экрана производится следующим образом: на экран выводят сплошную заливку белого цвета, затем переводят прибор в режим измерения яркости. Фотоэлемент люксметра подносят на расстояние 1 см к экрану. Если измеряется яркость лампы, действия аналогичны, но можно измерить несколько мест, а после — усреднить показания.

В процессе измерений прибор держат неподвижно. Нажимают кнопку. Считывают результат с дисплея. Наиболее оптимальная яркость экрана монитора — в районе 200 Кд/кв.м. Если больше — это вредно для глаз и нервной системы.

Коэффициент пульсаций света

Коэффициентом пульсаций называется характеристика, отражающая неравномерность светового потока во времени, выраженная в процентах. Это может быть пульсация освещенности и пульсация яркости. Существует регламент касательно норм (СП 52.13330.2011), основанный на медицинских исследованиях.

Медики выяснили, что пульсации с частотой до 300 Гц, будучи восприняты человеческим глазом, воздействуют на нервную систему человека пагубно, как минимум — нарушается естественный гормональный фон и искажаются природные биоритмы. Поэтому необходимо знать степень пульсации излучающих свет приборов, которые вас окружают: ламп, дисплеев, даже смартфона.

Измерения пульсаций проводятся так: люксметр с функцией измерения коэффициента пульсаций переводится в соответствующий режим и кладется на ровную поверхность (стол, пол, ниша и т.д) так, чтобы световой поток источника света был направлен прямо на фотодатчик прибора. После нажатия на кнопку проведения измерений можно считать показания с дисплея люксметра.

Если измеряются пульсации дисплея, то фотодатчик просто подносится возможно ближе к дисплею. Важно чтобы источник света сначала вышел на номинальный режим (например лампе дневного света требуется для этого 5 минут). Проследите, чтобы сторонние источники света и предметы не влияли на проводимые вами замеры.

Согласно регламентированным нормам, пульсации света в санузлах, зонах ожидания, мастерских, не должны превышать 20%, для офисов верхняя граница 15%, для жилых помещений — 10% и для рабочих помещений — 5%. Если коэффициент пульсаций света будет выше, то это негативно скажется на работоспособности, настроении и на состоянии центральной нервной системы в целом.

Ранее ЭлектроВести писали, что в норвежском городе построят энергонезависимый район посреди озера. Проект разрабатывает лондонское бюро Waugh Thistleton в норвежском городе Берген на озере Store Lungegardsvann.

По материалам: electrik.info.

Яркость и контраст светодиодных экранов

Единица измерения яркости светодиодного экрана — нит (кд/м2). Чем больше его значение, тем выше яркость видеоэкрана. Как правило, яркость для внутренних экранов должна быть не менее 1 000 нит, для наружных экранов — 5 000 нит или больше. Яркость измеряется под нормальным углом к экрану, используя хромометр — “измеритель яркости” (например, модель Minolta CS-100a).

Цветовая температура видеоэкрана должна быть обычно 5000°К для внутренних экранов, и 6500°К для наружных экранов. С установленной цветовой температурой, изображение «белого поля» должно быть измерено в нескольких точках (обычно 12, одно измерение в центре и равномерно по экрану) на расстоянии нормальной минимальной зоны обзора. Затем на экран подается изображение «черного поля» и измеряется яркость отраженного от экрана окружающего света (достаточно одного измерения в центре экрана).

Яркость видеоэкрана – это среднее из 12 измерений “белого поля” минус яркость отраженного света на “черном поле”. Угол обзора обычно определяется по точке, где яркость экрана составляет 50 % от максимума. Если вы будете идти вдоль экрана, то вы будете видеть изменение яркости, и желательно измерить углы обзора на 3-х основных цветах и на белом, чтобы убедиться, что цвет остается однородным подо всеми углами обзора. 

Светодиодные экраны имеют проблему, которая является уникальной для этой технологии и называется “shouldering” (загораживать плечом), когда изменение цвета вызвано тем, что один светодиод блокирует (загораживает) другой светодиод на критических углах обзора.  

Углы обзора должны действительно включать изменения цвета, и если существенное цветовое изменение происходит прежде, чем яркость падает до 50%, то это и есть угол обзора.

Добавление козырьков между пикселями или рядами светодиодов уменьшает засветку видеоэкрана другими источниками света, и увеличивает контрастность. Это также уменьшает вертикальный угол обзора, но обычно это не является проблемой для большинства случаев применения светодиодных видеоэкранов.

Если производители видеоэкрана используют большие токи для управления светодиодами, они могут указать яркость экрана свыше 8000 нит. Но проблема состоит в том, что большие токи управления приводят к более быстрой деградации светодиодов и однородность яркости экрана может быстро измениться.

Обычно “время жизни” светодиодов колеблется в диапазоне от 20 000 до 100 000 часов.

Эти цифры являются действительными, если они определены при фактических токах управления светодиодами, которые будут использоваться в реальных условиях показа и, конечно, при измерении яркости экрана.

Проводя оценку видеоэкрана большого формата, всегда спрашивайте рекомендации и у специалиста, и у фирмы, осуществляющей монтаж.

Убедитесь, что предыдущие клиенты, арендовавшие у фирмы видеоэкран, находятся в ситуации схожей с вашей

(например: если Вы берете внутренний экран, то сравнение с наружным экраном не имеет смысла).

Яркость свечения светодиода

Многие покупатели задают вопрос — что означают все  эти характеристики светодиодов, указанные на упаковках и в спецификациях? Ватты, люмены, длина волны, свечи, канделы, мили канделы — это лишь немногая часть терминов, которые используются для определения яркости света.  Вот несколько параметров, которые необходимо знать для бытового определения яркости, не вдаваясь в подробности фотометрии:

Сила света (luminous intensity, обычно измеряемая в канделах -cd или миликанделах mcd). Яркость одной канделы примерно равна яркости одной обычной свечи. Миликандела (или мкд) одна  тысячная  канделы, отсюда приставка «мили».  1000 миликандел = 1 кандела.

Поскольку свет распределяется неравномерно, угол освещения (viewing angle) является очень важным параметром для светодиодов. Восприятие освещенности зависит от местоположения смотрящего, поэтому необходимо определить  какую часть комнаты необходимо осветить и  определить необходимое количество и расположение ламп. Этот параметр зависит, в том числе, от типа линзы. Рассеивающая (матовая) линза будет формировать более широкий угол освещения, но такой свет может восприниматься более тусклым, чем от светодиода с прозрачной линзой.

Другой важный  параметр — световой поток (Luminous flux) или «мощность» света в потоке, который можно определить, если известна сила света и угол освещения. Световой поток — это показатель «мощности» света, с учетом длины волны, которая  воспринимается человеком. Световой поток измеряется в люменах.

Нетрудно заметить, что угол освещения очень сильно влияет на световой поток.  Светодиодная  5000 мкд лампа с углом освещения в 60 градусов в четыре раза мощнее чем аналогичная с углом освещения в 30 градусов.

Потребляемая мощность в ваттах — это параметр, который не так давно был для нас единственным для определения яркости лампы накаливания, но для светодиодных ламп этот параметр не является определяющим. Технология производства развивается и у светодиодов одинаковой яркости может быть разное потребление энергии. Но для упрощения восприятия производители указывают на упаковке ламп бытового применения аналог лампы накаливания/ галогенной лампы по энергопотреблению. Этим значениям в большинстве случаев можно доверять, если вы приобретаете лампы известных производителей, таких как Philips, Cree, Osram.

Для ориентира, приведем следующее сравнение различных ламп General Electric:

сравнение эффективности ламп освещения General Electric

Единица измерения яркости поверхности

В мире давно доказано, что недостаточная и чрезмерная яркость света способна негативно влиять на сетчатку человеческого глаза, вызывая ее разрушение. К тому же, этот параметр освещения оказывает воздействие на работу головного мозга. В полумраке часто повышается сонливость, а яркий световой поток дает большой заряд энергии, ускоряющий наступление утомления.

Характеристика яркости света

Яркостью называется сила света, излученная с определенной площади объекта в заданном направлении (L=I/S).

Обратите внимание! Речь идет не только об излучаемом свете, но и об отраженном.

Яркость солнца

Поверхности с разными отражающими способностями при одинаковой освещенности имеют разные показатели яркости. На это влияют окраска и отражающие свойства объектов.

Этот параметр света, излучаемый поверхностью под углом Ф, равен отношению силы луча (I) к площади его проекции (S).

Яркость

Ни знаменатель, ни числитель этого отношения не зависят от расстояния до объекта, поэтому данная величина им тоже не обусловлена.

Если наблюдаемый объект находится под углом, отличающимся от 90 градусов, при расчетах учитывается также косинус данного угла: L=Ia/(S*cosa).

Вычисляя показатель для обычных ламп накаливания, учитывают, что проекция их поверхности имеет форму круга. А у газоразрядных источников света она представлена прямоугольниками. У объектов неправильной формы при измерениях могут быть захвачены промежутки между участками поверхности, не излучающие свет.

Яркости некоторых объектов

На заметку! Не стоит путать яркость с освещенностью, которая определяется отношением плотности света к площади освещенного объекта.

В каких единицах измеряется яркость света

Так как эта величина представляет собой отношение силы воздействия к площади проекции поверхности, в СИ принято измерять ее в единицах отношения данных величин (канделах, деленных на квадратный метр).

В каких еще единицах измеряется яркость: в апостильбах (асб) = 1/ π х 10−4; в стильбах (сб) = 0,3199; в ламбертах (Лб).

Какими приборами измерять яркость света

При инспекции охраны труда и соблюдения техники безопасности применяются яркомеры. В их число входят экспонометры и специальные датчики.

Конструкция устройств отличается наличием ограничителя угла обзора (обычно тубус, решетка или линза). Если область светоприема у них прямоугольной формы, то угла охвата сразу два – один расположен по горизонтали, другой – по вертикали.

Углы охватов приборов

Дополнительно! У профессиональных аппаратов в базовой комплектации установлены прицельные визиры.

Чувствительность прибора находится в прямой зависимости от квадрата угла его охвата. Максимальное расстояние от яркомера до точки измерения также зависит от его технических характеристик.

Расстояние от яркомера до объекта измерения

Обратите внимание! При превышении предельно допустимого расстояния в поле измерения прибора попадают посторонние предметы, расположенные по соседству с источником света.

Яркость объекта можно измерить двумя способами – прямым и косвенным. В первом случае прибором напрямую измеряются максимальный и минимальный параметры, во втором – оцениваются контрасты светлот и освещения.

Как правильно измерять яркость света

При тестировании лампочек и других осветительных приборов досконально выяснить уровень их яркости затруднительно, в виду округлости их поверхности. Чаще всего этот показатель определяют у мониторов, дисплеев и ТВ экранов.

Для того, чтобы получить верные показатели, необходимо соблюсти следующие условия:

• Экранировать объектив от посторонних источников света. В помещении можно производить замеры в условиях полной темноты.
• На объект измерения не должна падать тень (в том числе от прибора и человека, снимающего показания яркомера).

Тень на объекте измерения яркости

• В поле зрения датчика не должно находиться ничего, кроме измеряемого источника света.
• В начале и конце измерений проверяют уровень напряжения в сети.
• При наличии естественного источника света, отношение его освещенности к этому параметру не может превышать 0,1.
• Измерения производятся при нормальных погодных условиях.

Порядок измерения

Необходимый порядок действий для измерения уровня яркости:

• Включить яркомер и установить на нем режим измерения.
• Расположить его как можно ближе к источнику света, перпендикулярно лучам (параллельно поверхности).

Обратите внимание! Если поверхность горячая, расстояние до объекта измерения должно быть не меньше 1 см.

• Во время снятия показаний прибор должен находиться в статическом положении.
• Произвести замеры в нескольких точках, затем рассчитать среднее значение.

Точки измерения яркости монитора

Нормы яркости света

Показатель свыше 160 000 кандел на м2 вызывает неприятные ощущения в глазах и слезоточивость. Поэтому производители ламп увеличивают площадь источников света (нить накаливания лампочки) за счет крупных матовых плафонов. Такой свет приятней и безопасней для органов зрения человека, не оказывает негативного воздействия на концентрацию внимания.

Нормы яркости по ГОСТ Р 52870-2007

Измеряя этот показатель, учитывают:

• При адаптации к свету данная величина должна быть ≥ 10 кд/м2, к тени – не более 0,01 кд/м2.
• На экранах этот параметр для монохромного изображения в норме должен составлять свыше 3 000 кд/м2, цветного – 10 000 кд/м2 (при этом, для каждого цвета более 1 500 кд/м2).
• При определении этого светового показателя в разных точках экрана разница между максимальным и минимальным числами определяется отношением первого значения ко второму, и величина должна быть в пределах от 0 до 0,7.
• Ночные показатели яркости должны быть в 2–100 раз меньше дневных.

Обратите внимание! Яркость мониторов при наличии внешнего освещения не нормируется.

Монитор при внешнем освещении

Яркость света – это очень важный параметр, влияющий на зрение и работоспособность человека, и им не стоит пренебрегать. Таким образом, для безвредной работы с монитором внутри помещения, можно установить на устройство регулятор яркости, который будет менять ее показатели в 10–100 раз, в зависимости от времени суток и наличия естественного освещения.

Блог » На сколько люмен должен светить фонарь?

На сколько люменов должен светить фонарь?

Итак, вы решили приобрести фонарь, и думаете над тем, какими характеристиками он должен обладать. Логичнее всего предположить, что яркость света – главный параметр, по которому можно судить о том, хорош прибор или нет. Но не всё так однозначно. Сегодня настоящие фонари, а не жалкое их подобие, обязаны иметь достойную электронику, фурнитуру, защищённость от внешних воздействий, к примеру, от воды и пыли, быть устойчивыми к ударам, и ещё отличаться рядом полезных качеств. Как мы понимаем, эти качества невозможно воплотить в одной модели так, чтоб её себестоимость была на уровне игрушки. Разумеется, цена фонаря тоже играет роль. Можно ещё долго копать, рассуждая о том, что должно быть в хорошем фонаре. Но сейчас мы сконцентрируемся на вопросе о количестве люменов.

Что такое освещённость, яркость и сила света фонаря?

Для обычного пользователя все эти термины – освещённость, яркость, сила света – кажутся приблизительно идентичными понятиями. Но в действительности между ними есть определённая разница.

Сила света

Чтобы объяснить, в чём заключается сила света, нужно сперва сказать о световом потоке. Это такая величина, характеризующая количество световой энергии, переносимой через некую поверхность за единицу времени. Люмен — единица для измерения светового потока, которая обязательно указывается в характеристиках фонарей. Как говорится, фонарь потребляет ватты (мощность) из электросети, и производит люмены.

Вместе с тем понятно, что, если взять две лампы одного типа, то у более мощной будет больше и световой поток. Свет распространяется в разные направления, при этом, в разные стороны прибор может светить с разной силой. Предмет перед автомобильной фарой освещается хорошо, а стоящий чуть дальше сбоку — хуже. Величину светового потока в определённом направлении за единицу времени называют — силой света, и измеряют в канделах (свечах).

Большое число кандел у светильника означает, что он генерирует сильно сфокусированный свет, то бишь, даёт мощный луч, освещающий хорошо даже удалённые предметы. При этом объекты, на которые не направлен луч, почти не получат света. Другой пример — настольная лампа, которая равномерно светит во все стороны, но не сможет как следует осветить дальнее пространство.

Получается, фонарь и настольная лампа будут освещать предметы с разным количеством кандел, даже если испускаемое число люменов у них равное.

Яркость света

Яркость освещения, как физическая величина, представляет собой отношение светового потока, переносимого в элементарном пучке лучей и распространяющегося в телесном углу, к площади сечения данного пучка. Иначе её еще именуют плотностью освещения. Единица измерения – кандел на метр квадратный. Субъективно яркость определяет уровень зрительных ощущений смотрящего человека. Это, так сказать, о качестве освещения, комфорте восприятия. По-простому в характеристиках пишут «яркость», имея в виду люмены, чтобы пользователям было легче понимать возможности фонаря. Однако объективно «яркость» и «световой поток», как и «сила света», это не одно и то же.

Освещённость фонаря

Освещённость — световая величина, равная отношению светового потока, падающего на малый участок поверхности, к его площади. Освещённость показывает, какая часть светового потока попала на конкретный предмет или поверхность, и измеряется в люксах. Чем ближе предмет к источнику света и чем меньше разного рода препятствий на пути света, тем лучше предмет освещён. Световой поток и сила света показывают, как работает прибор. Освещённость демонстрирует, насколько освещены вокруг предметы. Фонарь может испускать мощный световой поток, но если поместить его в коробку — освещённость окружающих предметов будет стремиться к нулю.

То бишь, яркость, сила света, освещённость тесно связаны. И ориентироваться только лишь на люмены вовсе не правильно. Помните: световой поток показывает количество света, без учёта направления его распространения. Поэтому необходимо учитывать и другую характеристику – силу света. А она, как вы уже поняли, измеряется в канделах.

Так сколько же всё-таки люменов достаточно для фонаря?

Конечно, вопрос о люменах – совсем не лишний, и нужно всё же знать, какой световой поток считается нормальным для фонаря. Всё зависит от того, какое целевое назначение модели, и как она будет применяться. Например, 300 люменов будут с избытком выполнять задачу дальнобойного фонаря, в то время, как 3000 люменов может едва хватать при широком (флудерном) свете. Есть, конечно, очень яркие модели вроде Imalent MS12 с его 53 тысячами люменов, или же фонарь Fenix LR40R поисковый на 12 тысяч люменов. Но надо понимать, для чего будет в дальнейшем использоваться тот или иной прибор, и насколько целесообразна большая яркость света.

Казалось бы, очевидно, что чем люменов больше, тем фонарь лучше. Однако оказывается, что между этими утверждениями далеко не всегда прослеживается линейная связь. Яркость важна для всех без исключения фонарей. Однако этот фактор далеко не единственный среди тех, что влияют на общие характеристики освещения и то, насколько удобно будет использовать выбранную модель. Например, совершенно необязательно фонарь на 500 люменов будет светить дальше, чем тот, предел которого — 250 люменов. Поэтому утверждение некоторых пользователей фонарей о том, что для определённых целей достаточно того или иного количества люменов, смело можно считать голословным. Люмены – не главный показатель.

На что следует обратить внимание

Во-первых, производители указывают максимально доступное для своих фонарей значение яркости. Если же модель не оборудована специальным драйвером, который стабилизирует напряжение в батарейках или встроенном аккумуляторе, то с падением уровня заряда будет постепенно снижаться и яркость. А поэтому на практике количество люменов для того светового потока, что используется, будет ниже заявленного. Фонари, оборудованные соответствующим драйвером, будут продолжать светить с заявленной яркостью до тех пор, пока для этого будет хватать заряда элементов питания. Но обратите внимание, что стоят они дороже обычных.

Во-вторых, помимо люменов большое значение имеет форма луча, ширина его боковой засветки, фокусное расстояние луча, особенности центрального пучка света. Хорошо сфокусированный луч будет светить намного дальше, чем рассеянный. Поэтому владелец первого фонаря вполне может заявить, что его модель ярче и лучше. Однако сфокусированный луч гораздо менее удобен, если необходимо освещение территории на ближней или даже средней дистанции. Он будет выхватывать из темноты лишь небольшой сегмент, оставляя остальной участок неосвещённым. Обязательно обращайте внимание на характеристики фокусировки и боковой засветки.

Узконаправленные лучи эффективны для тактических фонарей. Они позволяют чётко подсвечивать цель, и ориентированы на большие дистанции. При этом не происходит напрасного распыления светового потока, который и не эффективен, и нежелателен с точки зрения маскировки охотника на местности. Но даже для охотничьих фонарей большое значение имеет каждая конкретная ситуация. Ведь прицеливаться приходится совсем не всегда к объектам, находящимся очень далеко, а слишком яркий поток света на ближнюю цель может оказаться избыточным. И попросту залить её светом настолько, что охотник даже не увидит, где границы этой цели. Тут поможет выбор фонарей с несколькими режимами яркости.

В то же время, фонари с широким углом освещения, мягкой боковой засветкой и плавным переходом к ней от центрального пучка позволяют получить гораздо более естественное освещение на ближних дистанциях. Они хороши, например, для туризма, поскольку позволяют удобнее ориентироваться в пространстве и снимают дополнительную нагрузку с глаз. И даже в этом случае будет очень хорошо, если для открытой местности и внутри палатки вы сможете использовать разные режимы яркости.

Выводы

Так что, выбирая для себя фонарь, смотрите не только на то, какой яркости свет он дает, но и обращайте внимание на более детальные характеристики светового потока для этой конкретной модели. Таким образом, вы сможете подобрать модель, работой которой будете действительно довольны. Правильно подобранный фонарь станет залогом того, что вы не потратите деньги понапрасну на невостребованную яркость или неудобные для вас характеристики луча.

Так что, выбирая для себя фонарь, смотрите не только на то, какой яркости свет он дает, но и обращайте внимание на более детальные характеристики светового потока для этой конкретной модели. Таким образом, вы сможете подобрать модель, работой которой будете действительно довольны. Правильно подобранный фонарь станет залогом того, что вы не потратите деньги понапрасну на невостребованную яркость или неудобные для вас характеристики луча.

Купить фонари в России
Купить фонари в Украине

Популярные вопросы

Что такое люмен (lumen)

Люмен – единица измерения светового потока. Определяется, как величина светового потока, испускаемого точечным изотропным источником, c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан. Полный световой поток, что генерируется изотропным источником, с силой света одна кандела, соответствует 4π люменам. Где π (число «пи») равно примерно 3,14 (математическая константа).

Как влияет количество люменов на дальность света фонарика?

Число люменов не определяет дальнобойность фонаря, то есть, ту дистанцию, на которую распространяется поток освещения. А вот что влияет на расстояние действия, так это фокусировка луча и оптика модели. От того, сколько люменов имеет конкретный экземпляр, зависит его яркость. Для того, чтобы было понятнее, пример: прибора в 10 лм хватит для освещения пути под ногами, тёмной комнаты или подъезда. Фонарь в 20–30 лм позволит осветить ближайшие 10–20 метров.

Какие LED светодиоды выдают максимальное количество светового потока в люменах?

У светодиодов световой поток варьирует от 80 до 150 лм из 1 Вт. Это обусловлено некоторыми отличиями вольтамперных характеристик светодиодов и систем охлаждения. Световой поток экспериментальных светодиодов доходит до 220 лм/Вт, но такие диоды не выпускают массово. Наиболее мощный LED XLamp XM-L установил рекорд. Его соотношение яркости к мощности составило 160 люменов на ватт при потреблении тока 350 миллиампер.

Сколько люменов должно быть в налобном фонарике?

Налобные фонари – чрезвычайно удобная вещь, поскольку руки остаются свободными. Их применяют для работы и досуга разные категории лиц: шахтёры, рыбаки, туристы, спелеологи, велосипедисты и прочие. Налобный фонарик в среднем выдаёт от 30 до 100 люменов света. Есть модели с мощностью потока более 200 люменов, но они тяжеловаты (200-300 граммов без батарей). Форма светового пятна может быть любой: для спелеологии удобнее заливной луч, для туризма – точечный.

Сколько люменов выбрать?

Решив приобрести фонарь, каждый задумывается над важным вопросом: каким характеристикам отдать предпочтение? Логично подумать, что яркость – основной показатель, но не все так просто. Современный качественный фонарь должен обладать многим полезными свойствами: ударостойкостью, наличием хорошей защиты от влаги и пыли, оснащаться достойной электроникой, фурнитурой и т.д. Все эти важные качества невозможно объединить в одной модели по себестоимости игрушки – не рассчитывайте на достойный фонарь по цене ее жалкого подобия. Рассмотрим, на что важно обратить внимание при покупке. Достаточно ли смотреть лишь на люмены?

Есть еще такие понятия, как освещенность, яркость света и его сила. Они кажутся одинаковым, но на самом деле разница есть, и мы о ней расскажем. Эта информация поможет подобрать наиболее подходящий фонарь.

Сила света

Данное понятие пересекается с понятием «световой поток». Последний характеризует объем энергии света, которая за единицу времени успевает переместиться через определенную поверхность. Измеряется в люменах (лм). Этот показатель обязательно указывают производители фонарей в характеристиках. Так, осветительный прибор из электросети берет мощность (ватты), производя за этот счет люмены.

Однако, если мы возьмем две однотипные лампы – более мощная выдаст поток света более высокой яркости. Луч устремляется разнонаправленно, и боковой свет может отличаться по своей силе. Дерево отлично освещается, находясь непосредственно перед источником света, а вот подальше и сбоку – хуже. Итак, мы подошли к определению “силы света” – величина светового потока в определенном направлении, учитываемая за единицу времени. Измеряется в “свечах” или канделах.

Чем больше кандел у источника света фонаря, тем более сфокусированный яркий луч света он способен выдавать. Этот мощный луч может хорошо освещать даже далеко расположенные предметы, но не подсвеченные объекты света практически не получат. Приведем в пример настольную лампу – она более-менее ровно распределяет свет во все стороны, освещая большую площадь, однако хорошо осветить объекты вдалеке не сможет.

Так, даже имея одинаковое число вырабатываемых люмен, настольная лампа и фонарь по-разному освещают объекты (количеством кандел при этом отличается).

Яркость

Яркость (плотность) света – это отношение светового пучка, который распространяется в телесному углу, к площади его сечения. Измеряется в канделах (кд) на квадратный метр. Субъективно о яркости свидетельствует комфортное восприятие света человеком, его зрительные ощущения. Обычно указывают просто “яркость” подразумевая люмены для упрощения понимания покупателя возможностей фонаря. На самом же деле яркость, поток света, его сила – разное.

Освещенность

Под освещенностью подразумевают количество света, попадающего на единицу площади поверхности. Обозначается “Е”, измеряется в люксах (лк). Световой поток и световая сила характеризуют работу прибора. Освещенность предмета напрямую зависит от наличия/отсутствия препятствий на пути светового луча и приближенности его к источнику освещения. Освещенность отражает уровень попадания света на предметы вокруг – их видимость. Если фонарь закрыть в коробок, то каким бы мощным не был его свет, освещенность упадет к нулю.

Таким образом, яркость, сила света (кд) и освещенность (лк) – связанные и важные понятия. Неправильно смотреть только на лм. Все они дают более точную картину о типе света генерируемого прибором.

Что же учитывать при выборе и сколько люменов выбрать?

Возвращаясь к обсуждению о люменах, важно понимать, что подходящее количество данного показателя зависит от назначения, условий эксплуатации конкретного прибора. Для дальнобойного фонаря с избытком хватит 300 лм, при этом 3000 лм с трудом хватит при широком луче света. Так, покупка ярких моделей типа Imalent MS12 (53000 лм) или Fenix LR40R (12000 лм) не всегда оправдана. Нужно учитывать дальнейшее использование фонаря (назначение). Исходя из этого судить о целесообразности приобретения прибора с мощным ярким светом.

Так, яркость важна для всех фонарей, но не является главным показателем. Качество освещения и комфортное его использование зависят не только от нее. Фонарь с пределом в 500 лм необязательно будет светить дальше, модели на 250 лм.

Итак, что нужно знать и учитывать?

1. Производители указывают количество люменов (максимальное значение яркости для определенной модели фонаря), однако, если прибор не оснащен драйвером для стабилизации напряжения в батарее – яркость будет падать вместе со снижением заряда элементов питания. Это значит, что на практике используемый световой поток будет светить слабее. При наличии драйвера стабилизации напряжения устройство будет генерировать свет с заявленной мощностью, но до тех пор, пока заряда батареи хватит для этого. При этом стоимость таких моделей выше.

2. Не менее важной характеристикой является форма и ширина светового пучка, особенности центрального луча, боковая засветка, фокусное расстояние. Чем выше фокусировка и плотность пучка света, тем дальше луч сможет светить. Владелец такой модели может утверждать, что его фонарь мощнее и лучше, но сфокусированный луч неудобен при освещении близко расположенных предметов или на среднем расстоянии. Такой свет будет освещать из темноты только части объекта, не давая увидеть его целиком. Характеристики боковой засветки и фокусировки следует обязательно брать во внимание с учетом дальнейшего назначения прибора.

Узкие сфокусированные лучи хороши для тактических целей: они дальнобойные, отлично подсвечивают цель. Причем, что немаловажно, свет не теряет свои мощности, рассеиваясь по сторонам. Для охотника и маскировки на месте – это только мешает. Но даже для тактических моделей в конкретных ситуациях требования к фонарю могут отличаться. Например, не всегда нужно прицеливаться к объектам, расположенным далеко, а чрезмерная сила света может оказаться избыточной для предметов вблизи – она просто зальет их светом, стирая для охотника границы предмета. Идеальным вариантом станет фонарь с поддержкой нескольких режимов яркости.

Широкий рассеянный луч с мягкой боковой засветкой, плавно теряющий яркость от центра по бокам, тоже имеет свои преимущества. Он создает более естественный ближний свет (на ближнее пространство). Этот вариант хорош для туризма: повышает комфорт, снижает нагрузку на глаза, упрощает ориентацию на местности. Но даже с таким светом лучше, чтобы имелась функция смены яркости для других условий, например, при освещении открытой местности или внутри палатки.

Выводы

Подбирая фонарь, берите во внимание не только уровень яркости, но и другие перечисленные выше характеристики светового луча. Только так можно выбрать прибор с типом освещения, наиболее подходящего конкретно для вас и ваших целей, которым останетесь довольны и не будет ситуации, когда деньги выброшены зря на не подходящий вам тип фонаря.

Часто задаваемые вопросы

Люмены – что это?

Единица, используемая в качестве измерения потока света. Для ее определения берется величина светового потока, генерируемого точечным изотропным световым источником, с силой света, составляющей 1 кд, проливаемая в телесный угол с площадью в 1 стерадиан. Полный световой поток, соответствующий этим параметрам, равен 4π лн. Где, π – константа, число “пи” (примерно = 3,14).

Влияние количества люменов на дальнобойность

Дальность луча не зависит от числа люменов. Данный показатель определяется типом луча (его фокусировкой) и оптикой. Количество лм влияет на яркость. Так, фонаря на 10 лм будет достаточно осветить тропу под ногами, ступеньки в подъезде и пр. Прибор на 20-30 лм осветит пространство на 10-20 м.

Какие светодиодные источники LED генерируют наибольший по количеству в лм световой поток?

Из 1 Вт диоды генерируют световой поток силой 80-150 лм. Это повязано с использованием отличительных по своим характеристикам и возможностям светодиодов и систем охлаждения. У новых экспериментальных диодов световой поток достигает 220 лм/Вт, но в массовую продажу их не выпускают. Рекордсменом среди LED является XLamp XM-L – выдает 160 лм/Вт, потребляя всего 350 мА тока.

Налобный фонарь: сколько люменов выбрать?

Налобники получили широкое распространение благодаря возможности освободить руки пользователя. Широко используются как рабочими при выполнении различного рода труда, так и спортсменами, туристами, спелеологами, альпинистами и другими людьми для активного проведения досуга. Налобные модели фонарей генерируют в среднем 30-100 лм света. Есть модели, выдающие и по 200 лм, но за высокую мощность приходится расплачиваться большим весом (без элементов питания их вес составляет 200-300 гр). Форма пятна света в этом случае может быть разной: для спелеологии подойдет заливной тип луча, для туризма – точеный.

Меры яркости | IOPSpark

Мощность

Квантовый и ядерный
| Свет, звук и волны

Меры яркости

Рассказ о физике

для
14-16

Мощность в тракте измеряется в ваттах: видимая мощность в люменах

Мощность при нагреве излучением измеряется в ваттах. Это просто и часто называют лучистой силой. Более сложным является представление о потоке или потоке через конкретную область – количестве ватт на квадратный метр. Это называется лучистым потоком.

Однако ни один из них не учитывает чувствительность глаза к разным частотам, поэтому они не могут быть мерой яркости. И мощность излучения, и лучистый поток могут быть очень высокими, и все же вы ничего не увидите, потому что все частоты выходят за пределы видимого диапазона.Энергия, смещенная фотонами в луче, не соответствует энергии, необходимой для запуска процессов в вашем глазу, которые позволяют вам видеть.

Существует ряд мер (используемых в фотометрии), которые настроены на стандартный глаз , с которыми вы можете столкнуться. Это сложная область, и здесь рассматривается наиболее существенный выбор.

Сила света, воспринимаемая человеческим глазом, является хорошей отправной точкой и является аналогом мощности излучения, скорректированной для человеческого глаза. Измеряется в люменах. При покупке лампочки рекомендуется выбрать максимальное количество люменов на ватт, которое вы можете найти, и таким образом максимизировать соотношение видимых фотонов и невидимых фотонов. Или, как описано в теме SPT: Энергия и электричество, большая часть мощности будет приходиться на путь освещения и лишь небольшая часть на путь обогрева.

Люкс — это единица измерения обнаруживаемой яркости

Люмен не говорит вам о яркости, потому что яркость связана с обнаруживаемым потоком фотонов на единицу площади, и существует фотометрический эквивалент лучистого потока (ваттметр ² ) или 1 Вт м ^-2 ) для выполнения эта функция.Это люкс. Один люкс равен 1 люмену метра ^-2 . Возможно, вы, скорее всего, встретите его в спецификациях чувствительности электронных устройств обработки изображений (таких как видеокамеры).

Для работы высокочувствительным датчикам требуется всего несколько люкс, и они собирают всего несколько фотонов. Менее чувствительный датчик может компенсировать это увеличением своей площади, как это делает зрачок вашего глаза, когда свет тускнеет.

люмен — это современный эквивалент силы свечи

.

Здесь есть еще один интересный шаг.Точно так же, как мощность представляет наибольший интерес для людей в практических ситуациях (вспомните единицу лошадиных сил , чтобы показать, сколько лошадей может заменить новомодная паровая машина), так и освещение представляет наибольший интерес, когда мы заставляем его работать. Сила свечи в течение многих лет выполняла ту же функцию, что и лошадиная сила, как единица силы света. Возьмите одну стандартную свечу — фиксированного размера и состава — и сравните ее выход с источником, который нуждается в калибровке. Сила света источника зависит от мощности, излучаемой в определенном направлении, поскольку нас обычно интересует освещение чего-либо, а не просто освещение.

Современная единица измерения – кандела. Если источник в 1 канделу равномерно во всех направлениях, то он излучает световую мощность 4PI люмен. Кандела теперь является одной из шести основных единиц СИ, с которыми связаны все остальные, так что вы проникли в операционально определенную основу, на которой построена вся система единиц. Кажется, это хорошее место, чтобы остановиться, пока все не стало слишком сложным.

Это базовые блоки:

Кандела используется для определения люмена, а люмен — для определения люкса.

Свечи не совсем изгнали — астрономы до сих пор ссылаются на стандартных свечей . Это объекты известной яркости. Исходя из этого и интенсивности, обнаруженной на Земле, они могут определить, насколько далеко находятся эти объекты, следуя маршруту кандела-люмен-люкс.

Как измеряется яркость огней безопасности

Понимание измерений (единиц) яркости

На вопрос, насколько «ярок» свет, ответ довольно субъективен.Вы можете подумать, что атриум кинотеатра яркий, пока вы не выйдете на улицу на солнечный свет. Возьмем, к примеру, освещение в вашем доме: если и кухня, и ванная комната идеально освещены, и каждая из них освещена одной лампочкой, они одинаково яркие? Как насчет фонарика по сравнению с лазерной указкой? Хотя яркость трудно определить количественно, существуют определенные единицы измерения, которые помогают нам точно и объективно учитывать количество света, излучаемого источником. Тремя наиболее распространенными единицами измерения являются люмены, кандела и сила свечи.В этой статье мы дадим определение каждому термину и обсудим их связь друг с другом.

Люмен
Люмен (л) — это единица измерения 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 значение люмена источника света, тем большую площадь он будет освещать. Люмены полезны при сравнении источников света для обеспечения общей видимости или для освещения определенной области.

Кандела
Кандела (кд) относится к интенсивности одного луча света в определенном направлении. В отличие от люмена, который измеряет, сколько света освещается источником света, кандела измеряет, насколько далеко можно увидеть этот свет. Значения канделы особенно полезны при покупке продуктов сфокусированного света, таких как потолочные светильники, прожекторы, сигнальные лампы и маяки. Значениями канделы можно управлять, фокусируя весь световой поток в концентрированной области, например, в прожекторах, или распределяя его по большей площади, например, в софтбоксах для фотографий.Однако простое блокирование или затемнение части источника света не изменит значение канделы.

Сила свечи
Сила свечи (cp) — устаревшая единица измерения силы света (яркости). Одна сила свечи измеряла интенсивность или яркость, излучаемую светом, по сравнению с одной стандартной свечой. Сила свечи была заменена почти эквивалентной единицей СИ, канделой, в 1948 году. Сегодня сила свечи и кандела используются как синонимы, поскольку 1 сила свечи эквивалентна 0.981 кандела.

Люмен против Кандела
Технически 1 кандела эквивалентна 12,57 люмен, но использование этого сравнения по номинальной стоимости может ввести в заблуждение. Хотя и люмены, и канделы используются для количественной оценки яркости, на самом деле единицы измерения измеряют два разных аспекта силы света. Люмены измеряют общий световой поток, а кандела измеряет интенсивность света в одном направлении. При покупке аварийной лампы или сигнала важно понимать, какой блок наиболее подходит для вашего приложения.Например, если вы хотите, чтобы свет распространялся по большой площади или эффективно освещал пространство вокруг него, обратите внимание на люмены. С другой стороны, если вы хотите, чтобы ваш свет был виден издалека или проецировался в концентрированной области, вы, скорее всего, захотите обратить внимание на значение света в канделах. Стандартная лампа накаливания может иметь высокий показатель в люменах, но небольшое значение в канделах, и, наоборот, прожектор будет иметь низкое значение в люменах и высокое значение в канделах.

Кандела vs.Сила свечи
Candlepower и Candela в настоящее время используются как синонимы. Сила свечи была стандартом, используемым, когда свечи были основным источником света. Однако по мере развития технологий инженеры пришли к выводу, что международное подразделение Candela стало более полезным в их работе. Поскольку базовые значения были почти идентичны, ученые и инженеры в 1948 году договорились, что кандела станет новой единицей измерения силы света.

Класс SAE
В некотором смысле класс SAE измеряет яркость, но сам по себе он не является единицей измерения.Скорее, это система сертификации, созданная Обществом автомобильных инженеров для классификации сигнальных ламп на транспортных средствах. Класс SAE использует канделу в качестве единицы измерения в своих рейтингах, при этом класс 1 является самым высоким значением канделы, а класс 3 — самым низким. Класс SAE актуален при поиске безопасных автомобильных фонарей для разрешенного использования.

Определение яркости и силы света светодиодов

Описание характеристик освещения

Многие люди часто задаются вопросом, что означают все эти спецификации LED .Ватты, люмены, поток, длина волны, мощность свечи, кандела, милликандела — это лишь некоторые из многих терминов и единиц измерения, используемых для описания интенсивности света. Хотя фотометрия намного сложнее, чем я могу даже начать объяснять, вот лишь несколько вещей, на которые следует обратить внимание, чтобы определить яркость источника света.

При рассмотрении характеристик яркости светодиодов наиболее распространенными доступными характеристиками являются сила света (обычно измеряется в канделах или милликанделах) и угол обзора (измеряется в градусах).Яркость 1 канделы примерно равна яркости обычной свечи. Милликандела, или мкд, в 1000 раз менее яркая, чем кандела, отсюда и приставка «милли-».

1000 милликандел = 1 кандела
Поскольку свет не всегда равномерно рассеивается, очень важен угол обзора источника света. Выход света определяется местоположением смотрящего, поэтому, если вы хотите, чтобы один источник света освещал всю комнату, убедитесь, что угол обзора достаточно широк, чтобы обеспечить такой свет.
Это тоже дело объектива; рассеивающие линзы обеспечивают более широкий угол обзора, чем прозрачные линзы, но компромисс заключается в том, что рассеивающие линзы могут сделать светодиод более тусклым, чем обычно.

Одна свеча является основой силы света

Светодиод с рассеивающей линзой

Светодиод с прозрачной линзой

Мощность лампы накаливания или светодиодной лампы показывает, сколько энергии будет потреблять эта конкретная лампа, а не обязательно выходную мощность лампы.Вот как меньшая номинальная мощность светодиодной лампы может дать более высокий световой поток, чем у ламп накаливания; Светодиоды экономят больше энергии, а также ярче.

Еще одна характеристика, на которую следует обратить внимание, — это световой поток или мощность света, которую можно определить, если известны сила света и угол обзора. Световой поток — это мощность света, воспринимаемая человеческим глазом по отношению к длине волны излучаемого света, и обычно измеряется в люменах.

Примечание. Не вдаваясь в математику, угол обзора в градусах преобразуется в стерадиан, а затем умножается на канделы для получения люменов.

Вот полезный сайт, который позволяет легко конвертировать канделы в люмены.

Как видите, угол обзора сильно влияет на световой поток. Светодиод с 5000 мкд и углом обзора 60° примерно в 4 раза мощнее светодиода с углом обзора всего 30°.

Длины волн не обязательно предоставляют много информации о яркости источника света, а скорее о цвете источника света, а также об оттенке этого конкретного цвета.Учитывая, что некоторые цвета ярче других, длина волны является еще одной спецификацией, которую необходимо учитывать.

Таблица спектра видимого света

Общие единицы измерения яркости света Блок Перевод Кандела Яркость обычной свечи Милликандела 1/1000 канделы Люмен 1 кандела • стерадиан Люкс 1 люмен/квадратный метр Фут-свеча 1 люмен/кв. фут

Дополнительные советы и рекомендации по электронике от наших дизайнеров

Как рассчитывается яркость? | Планар

Одной из ключевых характеристик, которые клиенты используют, чтобы определить, какой дисплей может подойти для их приложения, является яркость.Яркость измеряется в канделах на квадратный метр (кд/м2) или нитах. Как «лошадиная сила» по отношению к мощности автомобильного двигателя, так и нит по отношению к дисплею. Это просто мера того, скольким свечам яркости соответствует дисплей. Настольный монитор с яркостью 300 нит имеет мощность света 300 свечей, освещающих квадратный метр площади. Уличный дисплей на 1500 нит имеет мощность 1500 свечей (что кажется много, пока вы не сделаете несправедливое сравнение дисплея с солнцем, поддерживает жизнь на земле и значительно ярче).

Кстати, нит не следует путать с люменами ANSI (распространенная спецификация в решениях для прямой проекции). Люмен — это мера световой энергии, отраженной от площади квадратного метра на постоянном расстоянии в одну свечу. Вы используете люмены для измерения отраженного света, когда нит используется для измерения прямого света. Вот почему проекторы указываются в люменах, а дисплеи (даже дисплеи обратной проекции или кубы, RPC) — в нитах. Иногда проекционные установки измеряются в фут-ламбертах, что является мерой яркости, равной одному люмену на квадратный метр, с целью создания более ярких комнат, создающих отражения экрана с более высокой воспринимаемой яркостью.Нит равен примерно 0,292 фут-ламберта. И с этим вы официально приняты в наш клуб. Хорошо, вернемся к яркости дисплея.

Теперь, чтобы измерить яркость дисплея, нужно что-то на экране. В большинстве случаев яркость дисплея измеряется, когда на экране отображается полностью белое изображение от края до края, сверху вниз. Для таких дисплеев, как ЖК-дисплеи, для которых требуется источник света за жидкокристаллическим компонентом, такое измерение полного белого покажет вам, на какой максимальный световой поток способен дисплей.Хотя маловероятно, что покупателю понравится полностью белое изображение на экране, которое является самым ярким показателем дисплея.

Для излучающих дисплеев (таких как плазма, OLED или светодиоды прямого обзора) расчет немного сложнее. Поскольку каждый пиксель адресуется напрямую (и включается или выключается в зависимости от содержимого, направленного на этот пиксель), яркость каждого пикселя будет варьироваться, так как мощность, управляющая пикселями, распределяется между всеми пикселями на дисплее. Например, если вы поместите все белое поле на излучающий дисплей, это измерение яркости будет меньше, чем если бы вы разместили маленький белый квадрат в середине дисплея.Один из них — стандартное измерение яркости (скажем, «типичное»), а другой — пиковое измерение яркости.

Это делает вопрос «насколько ярким является этот дисплей» чем-то вроде вопроса с подвохом. Конечно, это зависит от измерений, а также от того, какую технологию отображения вы оцениваете и какой контент отображается на экране во время измерения.

Что такое NIT, LUX и Lumen?

ЛЮКС  – это единица измерения яркости, представляющая количество света (световой поток в люменах, поясняется ниже), которое воспринимается (освещенность) поверхностью и выражается в люменах на квадратный метр или лм/м ² .

1 люкс = 1 люмен/м ²

В контексте этого сайта мы упоминаем ЛЮКС (страница Википедии) как яркость, измеренную экспонометром. Большинство люксметров, которые вы можете купить, имеют полусферический датчик освещенности размером ~ 0,8 дюйма и имеют диапазон от 0,1 до 200 000 для базовых моделей.

Для фотографирования мы можем установить датчик прямо перед объектом и измерить количество люксов в этой точке. Например, если мы говорим, что это фотография, снятая при освещении 0,5 люкс, это означает, что мы измерили 0.5 LUX прямо там, где был объект.

Световой поток подобен количеству (световой) энергии, и если вы распределите его по большей площади, свет станет тусклее. Например, если световой поток в 1000 люмен распространяется на 1 квадратный метр, это 1000 люкс. Если 1000 люмен распространяются на 10 квадратных метров, это 100 люкс.

Вот почему свет становится тусклее по мере удаления от источника света. Начальная световая энергия распространяется на все большую площадь и становится все тусклее. Точно так же, если вы подойдете очень близко даже к свече, яркость увеличится.

В приведенной ниже таблице дается приблизительное представление о значениях LUX, которые могут быть измерены в различных ситуациях.

Что такое люмен (и кандела)

Люмен является мерой того, сколько света излучается (яркость, световой поток) объектом. Люмен обычно используется в контексте лампочек или видеопроекторов в качестве показателя их мощности яркости.

Яркость также выражается в канделах на квадратный метр или кд/м ² . Люмен не следует путать с LUX, который измеряет, сколько света получено (освещенность) поверхностью.

Люмен определяется из Candella , темы, которую мы рассмотрели для первого смартфона 1000 NIT, LG G7.

Candella — это очень старая метрика яркости, основанная на «свечах из китового жира».1 Канделла — это свет, излучаемый одной такой свечой, которая в то время была «стандартной».

Сегодня у нас есть гораздо более научные и сложные определения Candell, но для общего понимания приведенного выше описания достаточно. Если вы хотите покопаться, загляните на страницу Lumen в Википедии.

Что такое NIT

NIT — это показатель для измерения яркости, т. е. количества света, излучаемого объектом. Оно происходит от латинского Nit ere, что означает «сиять».

NIT эквивалентен Candela (cd/m ² ), но не является частью Международной системы единиц (сокращенно SI, от Systeme International, на французском языке).

1 NIT = 1 кд/м ²

NIT и кд/м ² представляют одно и то же и могут использоваться взаимозаменяемо, хотя лучше соблюдать последовательность. Телевизионная и дисплейная индустрия использует термин NIT вместо Candela, вероятно, поэтому NIT стал широко использоваться в технических средствах массовой информации.

Заключение

Существенная разница между этими единицами яркости заключается в том, пытаемся ли мы измерить свет или нет, состоит в том, что получает (освещенность) от объекта или излучает (яркость) от объекта.

• NIT и Кандела (кд/м ² ) измеряют яркость источника света.
• LUX измеряет количество получаемого света

Например, если бы я поместил экспонометр прямо на дисплей и установил яркость дисплея на 500 нит (излучаемая), я бы получил показания экспонометра примерно 500 люкс (полученная).

Если бы я переместил датчик света дальше, входящая световая энергия уменьшилась бы, потому что испускаемый свет рассеивался бы по большей площади, и меньшая его часть попадала бы на датчик.

Обратите внимание, что эти показатели предназначены для измерения воспринимаемой яркости зрительной системы человека и могут не подходить, например, для невидимого света.

Для более наглядного представления этих вопросов рекомендую посмотреть это видео:

Рубрика: Фото-Видео. Узнайте больше о камерах и обзорах мобильных камер.

Понимание светодиодного освещения Уровни люкс и люмен

Понимание освещенности, яркости и яркости

Откалиброванный дисплей предназначен не только для фотографов. Если вы просматриваете вдохновляющие фотографии в Интернете, отправляете образцы цветов туда и обратно по электронной почте или передаете файлы цветов между поставщиками и клиентами, вам необходимо откалибровать и профилировать свой дисплей, чтобы доверять цветам, которые вы видите на экране.

Говоря о калибровке монитора, многие люди меняют местами освещенность, яркость и яркость, но это не одно и то же. Вот различия, которые вам нужно понять, чтобы правильно откалибровать и профилировать ваш дисплей.

Что такое освещенность?

Освещенность – количество света или светового потока, падающего на поверхность. Измеряется в люменах на квадратный метр или люксах.

Что такое яркость?

Яркость — это сила света, проецируемая на заданную область и направление. Яркость обычно описывает интенсивность излучаемого света. В случае наших продуктов для профилирования дисплея мы измеряем яркость в кд/м ² в качестве единицы измерения.

Что такое яркость?

Яркость   – это то, что мы воспринимаем, когда люмены падают на палочки и колбочки нашей сетчатки. Когда мы говорим о яркости, мы используем такие субъективные слова, как «тусклый» или «яркий», потому что ее нельзя измерить, как яркость, но ее можно масштабировать в процентах.

Разъяснение разницы между яркостью, освещенностью и яркостью

Эти три термина обычно взаимозаменяемы, но они важны для понимания калибровки дисплея.

Лучший способ понять разницу между яркостью и освещенностью — представить себе лампу, сияющую на столе. Яркость описывает количество света, проходящего через лампочку, а освещенность описывает свет, падающий на стол. Поскольку яркость и освещенность поддаются количественному определению, они не взаимозаменяемы с яркостью. Яркость — это измеримое качество света, наиболее точно соответствующее яркости, которую мы не можем объективно измерить. Мы можем только воспринимать это.

Окружающее комнатное освещение является примером измерения интенсивности и представления ее в люксах. i1Profiler сообщает об измерениях окружающего освещения в люксах.

Как работают вместе освещенность, яркость и яркость 

Для дисплеев яркость помогает определить, насколько свет влияет на цвет на экране. Во время профилирования вы можете настроить разные мониторы на одинаковую силу света, выбрав одинаковую яркость в кд/м2. Большинство пользователей ЖК-дисплеев считают, что настройка яркости на  120  достаточно яркая, чтобы судить о цвете и деталях в светах и ​​тенях, но если вам трудно увидеть детали, попробуйте выбрать более низкое значение.Некоторые программы калибровки позволяют автоматически регулировать яркость дисплея в соответствии с освещением в комнате.

Многие дисплеи автоматически регулируют яркость и контрастность в зависимости от окружающего освещения. Вы также можете использовать ручное управление монитором, чтобы увеличить или уменьшить яркость экрана в зависимости от ваших личных предпочтений. Уменьшение значения яркости приведет к более темному изображению, а увеличение яркости сделает его светлее.

Лучшие инструменты для калибровки и профилирования монитора

i1Profiler — это наше предпочтительное решение для калибровки монитора и профилирования. Он основан на мастере и проведет вас через каждый шаг процесса профилирования в базовом или расширенном режиме. Узнайте, как это работает, в этом блоге.

Для точного соответствия цветов мобильных устройств и настольных компьютеров на мобильном устройстве загрузите бесплатное мобильное приложение ColorTRUE из App Store или Google Play Store.

.