Условия Освещенность, лк
Яркий солнечный свет летом 44000
Средний дневной свет неба, покрытого облаками 5500
Верхний свет северного неба (открытые шторы) 4400
Рабочее место, например, на часовом заводе 3300
Текстильная фабрика – сравнение черных и темных цветов 3300
Окна магазина 100-2200
Футбольное поле (освещенное прожекторами) 1100
Текстильная фабрика – сравнение цвета ярких или бледных цветов 770
Библиотека 550
Экран для показа слайдов (в затемненной комнате) 11-110
Нормальное освещение в музеях 50
Жилая комната, общее освещение лампой накаливания 55-165
Освещение темной улицы 11
Протяженный источник света или освещенный предмет характеризуется определенной яркостью (фотометрической яркостью) L. Яркость равна отношению силы света, излучаемого поверхностью, к площади ее проекции на плоскость, перпендикулярную выбранному направлению. Как известно, площадь проекции какой-либо плоской поверхности на другую плоскость равна площади этой поверхности, умноженной на косинус угла между плоскостями. Таким образом, (3.6), где a - угол между направлениями силы света и вертикалью.
За единицу измерения яркости сейчас во всех странах принята яркость плоской поверхности, излучающей силу света в 1 кд с одного квадратного метра в направлении, перпендикулярном светящей поверхности, то есть, 1 кд/м2. Яркость большинства тел и источников света в разных направлениях неодинакова. Если сила света, испускаемого 1 м2 такой поверхности в данном направлении, равна 1 кд, то ее яркость в этом направлении равна 1 кд/м2.
От чего же зависит яркость предметов? Прежде всего – от количества попадающего на них света. Но она зависит и от свойств самих предметов, а именно – от их способности отражать падающий свет. Если предмет белый – он отражает почти весь падающий на него световой поток и его яркость высока, если он черный, то его поверхность поглощает почти все попадающее на него излучение и яркость его мала. То есть, при постоянстве освещенности яркость предмета тем больше, чем больше его отражательная способность, светлота. Для диффузно отражающих поверхностей (3.7). Здесь r - коэффициент отражения, определяемый отношением отраженного от плоскости светового потока к падающему на эту плоскость световому потоку (3.8).
Источники света обладают различной яркостью. В каждом отдельном случае различие источников света по яркости четко определяется человеческим глазом. Яркость света L источника света или яркость освещаемой площади объектов связана с уровнем зрительного ощущения, а распределение яркости в поле зрения, например, в интерьере, характеризует качество или степень комфортности освещения.
Форма и цвет предмета воспринимаются только при яркости зрительного стимула не менее или равного 10 кд/м2. При яркостях менее 0,003 кд/м2 функционируют только палочки (сумеречное зрение). Следовательно, различение цветов возможно лишь при достаточно высоких значениях яркости зрительного стимула. Надежное и более тонкое различие цветовых оттенков возможно при яркости 175 кд/м2. Колбочки чувствительны к длине световых волн. При равенстве энергии воздействующих волн различия их длин ощущаются как различия в цвете зрительных стимулов. Глаз различает семь основных цветов и более сотни их оттенков. С изменением длины волны изменяется и качество ощущений. Лучшими условиями для работы считаются такие, когда уровень яркости адаптации находится в пределах от нескольких десятков до тысячи кандел на квадратный метр.
Нижний абсолютный порог чувствительности – это та минимальная (пороговая) величина яркости светового пятна, обнаруживаемого глазом на черном фоне. Она составляет 10-6 кд/м2.
Верхний абсолютный порог чувствительности характеризуется болевыми ощущениями и составляет 106 кд/м2. Диапазон яркостей между верхним и нижним порогами чувствительности находится в пределах от 10-6 до 106 кд/м2.При изменении освещенности сетчатки световая чувствительность не остается постоянной, а адаптируется. Средняя интегральная яркость информационного поля и других источников света (первичных и вторичных), находящихся в поле зрения, создает яркость адаптации Lυa. Лучшими условиями для работы считаются такие, когда уровень яркости адаптации находится в пределах от нескольких десятков до тысячи кандел на квадратный метр. Отметим, что для площади рабочей поверхности 0,1 м2 и более наибольшая допустимая яркость должнасоставлять 500 кд /м2, а для площади 0,0001 м2 и менее - 2 000 кд /м2. Нормы яркости для улиц, площадей составляют 0,2-1,6 кд /м2, яркость архитектурного освещения фасадов зданий, сооружений - от 3 до 8 кд /м2, а максимальная яркость рекламных объектов с учетом их площади - 400-2 600 кд /м2.
При прямом попадании мощного светового потока на орган зрения предельная величина переносимого уровня яркости составляет 7 500 кд /м2.
Таблица 3.4
Яркость некоторых источников освещения
|
Важно также понятие светимостиM, которая выражает полный световой поток Ф, излучаемый единицей плоской светящейся поверхности по всем направлениям в одну сторону.