Чем отличаются световой поток, сила света и яркость?

Что такое световой поток?

Световой поток – это физическая характеристика, оценивающая величину лучистой энергии, излучаемой источником света. Световая энергия распространяется в пространстве во все стороны на 360 градусов от излучателя. Потери мощности (рассеивание) приводят к уменьшению плотности светового потока по мере удаления от источника. В результате прилегающая площадь освещается лучше, чем удаленная.

Единицей измерения служат Люмены. Один Люмен – это световой поток, излучаемый источником c силой света в одну Канделу, в телесном угле один Стерадиан. На упаковке светодиодной продукции обязательно указывается количество Люменов, выдаваемых конкретным изделием. Именно по этому показателю необходимо выбирать led лампы, ленты и светильники.

Точно измерить световой поток можно только в лаборатории при помощи дорогостоящего оборудования.

Для измерения применяются приборы двух типов:

• сферический фотометр – выполнен в форме сферы с нанесенным изнутри специальным покрытием, имеющим коэффициент отражения близкий к единице. На одной из внутренних стенок размещается фотоэлемент со специализированным фильтром. Осветительный прибор помещают в центр фотометра и измеряют световой сигнал фотоэлементом. При сравнении измеренного значения с результатом от эталонного источника излучения вычисляется величина абсолютного светового потока источника освещения;

  

  
  
• фотометрический гониометр – используется совместно с калиброванным люксметром. Процесс состоит в измерении освещенности от источника света на сферической поверхности. При интегрировании результатов, полученных на всей площади сферы получается абсолютное значение светового потока.

  

Что означают сила света и яркость?

Световое излучение распределяется в пространстве неоднородно, с максимумами и минимумами на различных векторах распространения. Чтобы количественно оценить распределение света по любому направлению используется специальный параметр.

Сила света – это пространственная плотность светового потока, которая равна отношению светового потока к телесному углу с вершиной в точке размещения источника света. Единицей измерения является Кандела. Под одной Канделой понимается световой поток в один Люмен, который равномерно распределен в телесном угле один Стерадиан.

При проектировании и расчете систем освещения всегда используют кривую силы света (КСС), демонстрирующую как реально распределяется свет от светильника. Поэтому данная характеристика обязательно приводится в документации на светотехническое оборудование.

Переходим к следующему параметру, который обычно путают со световым потоком и ассоциируют с Люменами. Что совершенно неверно.

Яркость – это отношение силы света, отдаваемого поверхностью свечения и распространяющегося в пределах определенного телесного угла, к площади проекции светового пучка на плоскость, перпендикулярную взгляду наблюдателя. Измеряется в Канделах на квадратный метр (Кд/м2).

Для иллюстрации можно представить световой конус, излучаемый лампой в направлении наблюдения и имеющий определенную плотность. Пересекаем конус воображаемой поперечной плоскостью в любом месте и получаем проекцию светового потока на этой плоскости. Чем дальше от лампы, тем меньше становится плотность света. Соответственно уменьшается яркость источника, визуально воспринимаемая наблюдателем.

При расчете осветительной системы учитываются вторичные источники света. Например, стены, потолок и элементы интерьера светлого цвета. Они отражают световой поток и также характеризуются яркостью, рассчитываемой вручную по формуле или автоматически в программе Dialux.

Выпускаются потолочные и настенные светильники, которые освещают комнату светом, отраженным от потолка и стен. Их видимая оптическая яркость невысока, поскольку зрение воспринимает не прямой, а отраженный световой поток небольшой силы.