Параметри джерел світла
Основні параметри ДЖЕРЕЛ СВІТЛА
КОЛЬОРОВА ТЕМПЕРАТУРА
Колір у фізиці - електромагнітне випромінювання сприймається зором. Світло різних довжин хвиль збуджує різні світлові відчуття. Колір випромінювання визначається температурою (градуси Кельвіна) до якої розігріте випромінює речовина. Згідно з міжнародними стандартами світло для загального внутрішнього освітлення житлових, службових і виробничих приміщень поділяється на три колірних класу: теплий білий (5000К).
Чим нижче колірна температура - тим колір ближче до червоного, чим вище колірна температура - тим колір ближче до синього. Це пояснює чому один і той же червоний елемент одягу буде виглядати по різному на вулиці і всередині при люмінесцентному освітленні.
Спектр джерел світла з різною колірною температурою
СВЕТОВАЯ ВІДДАЧА
Традиційно потужність випромінювання оцінюють у ВАТ. Однак, якщо 1Вт випромінювання з довжиною хвилі 555нм дасть нам такий же зоровий ефект, як, скажімо, 10Вт випромінювання з довжиною хвилі 600нм, то що нам скаже загальна потужність випромінювача в 20Вт? Яскравим він буде чи ні? Відповісти на це питання, користуючись лише потужністю випромінювання, неможливо. Наприклад, якщо цей випромінювач червоний (650нм) або синій (425нм), то він буде менш яскравим, ніж зелений (550нм). А якщо вся потужність випромінювання зосереджена в інфрачервоній області спектра, то світіння такого випромінювача ми взагалі не побачимо!
Спектр світло-чутливості рецепторів людського ока
Тому доцільно оцінювати не потужності, а вироблений ефект разноспектральних випромінювань. Найпростіше це зробити, помноживши потужність випромінювання даної довжини хвилі на відносну чутливість очі до такого випромінювання. Подібний процес приведення потужності випромінювання до ефекту його дії носить назву зважування потужності по чутливості людського ока, а оцінений таким чином ефект світлового дії випромінювання - світловим потоком. Одиниця світлового потоку - 1 люмен (скорочено 1ЛМ), що відповідає потоку зеленого випромінювача з довжиною хвилі 555нм, потужністю 1/683 Вт. Ефективність джерела випромінювання, що показує, скільки світла виробляється на 1Вт споживаної енергії, вимірюється в люменах на ват (лм / Вт) і носить назву світловий віддачі. Максимальна теоретично можлива світлова віддача дорівнює 683лм / Вт і спостерігатися вона може тільки у джерела з довжиною хвилі 555нм, що перетворює енергію в світло без втрат. Випромінювач, що містить в своєму спектрі світло з іншими довжинами хвиль, завжди буде мати гіршу ефективність.
Вимірювання світлового потоку здійснюється шляхом вимірювання освітленості на певній відстані від джерела світла. Одиниця виміру освітленості - Люкс. Люкс дорівнює освітленості поверхні площею 1 м² при світловому потоці падаючого на неї випромінювання, що дорівнює 1ЛМ.
Зразкові значення освітленості становлять: житлова кімната - 50 люкс, робочий кабінет - 500, похмурий день - 1тис. сонячний день - 10..25тис. пряме сонце - 30..130тис. люкс.
Для вимірювання рівня освітленості використовується люксметр. Люксметр складається з фотоелемента, який перетворює світлову енергію в енергію електричного струму, і вимірює цей фотострум микроамперметра зі шкалою, проградуірованной в люксах. Криві спектральної чутливості фотоелемента і людського ока неоднакові, тому показання люксметра залежать від спектрального складу випромінювання. Люксметри високого класу оснащуються зважують світлофільтрами, в поєднанні з якими спектральна чутливість фотоелемента наближається до чутливості ока. Точність вимірювань кращими люксметрами - близько 1%.
Оригінальна і зважена характеристика фотоелемента
в Прилад вимірює освітленість (люксометр)
Світлова віддача - це найбільш важливий параметр лампи з точки зору енергозбереження, і прогрес джерел світла - це у великій мірі збільшення світлової віддачі, її наближення до теоретичних меж. Ці межі, тобто максимальні значення світлової віддачі при ідеальному перетворенні електроенергії в світло, можна оцінити для різних типів ламп. Кращі з сучасних енергозберігаючих ламп мають світлову віддачу, що наближається до 200лм / Вт.
Незважаючи на те, що світлова віддача добре характеризує енерго-ефективність найпростіших ламп денного спектру, виробники професійного світлового обладнання, як правило, не вказують методику вимірювання світлової віддачі своїх приладів. Це пов'язано з тим, що спектр випромінювання ламп і спектр оптичної системи роблять параметр світловий віддачі вельми відносним. Крім того, сам вимірювальний прилад здійснює тільки грубу оцінку спектра. Тому порівнювати світлову віддачу різних світлових приладів (з різними лампами, з різною оптикою, різних виробників) - не можна.
передачею кольору
Характеристика кольору лампи описує, наскільки натурально виглядають навколишні нас предмети в світлі цієї лампи. Виявом цього є загальний індекс передачі кольору Ra. Для визначення величини Ra, з навколишнього середовища вибирають 8 тестових квітів, які висвітлюються тестируемой лампою, а потім стандартної лампою, що має таку ж колірну температуру (від температури чорного тіла до денної). Чим менше різниця в перенесенні кольорів між тестовими квітами, тим краще перенесення кольорів досліджуваної лампи. Максимальне значення Ra становить 100 (як середнє для 8-ми тестових квітів).
Залежно від місця установки лампи і виконуваної ними завдання штучне світло повинен забезпечувати можливість найбільш кращого сприйняття кольору (як при природному денному світлі). Дана можливість визначається характеристиками кольору джерела світла, які виражаються за допомогою загального коефіцієнта передачі кольору Ra.
Коефіцієнт передачі кольору відображає рівень відповідності природного кольору тіла з видимим кольором цього тіла при висвітленні його еталонним джерелом світла.