Световая отдача. Физический смысл. Какие источники света имеют наименьшую и наибольшую световую отдачу?
Световая отдача Н
– по физическому смыслу – КПД
преобразования ээ в световую)
,
где Ф –световой поток, Р – мощность. Н
измеряется в лм/Вт. Чем выше Н, тем более
экономичен ИС.
Наибольшую Н имеют натриевые лампы низкого давления (до 170 лм/Вт)
Наименьшую Н имеют лампы накаливания (10-15 лм/Вт)
Световая отдача характеризует энергетическую эффективность ИС Теоретически, при условии, что вся энергия преобразуется в видимый свет, этот показатель может достигать 683 лм/Вт. На самом деле это значение гораздо ниже, 10-198 лм/Вт. Для экономии электроэнергии предпочтение следует отдавать лампам с высокой световой отдачей.
Световая отдача, или световая эффективность, η характеризует ту часть лучистого потока источника света, которая превращается в видимый свет и выражается отношением светового потока (в люменах) к потребляемой электрической мощности (в ваттах):η = F / S, лм/Вт. Отношение числа световых ватт к числу ватт излучения представляет собой безразмерную величину — световой коэффициент полезного действия (КПД) излучения. В случае монохроматического излучения с длиной волны 555 нм КПД может достигать единицы (100%). Для всех других излучений световой КПД всегда меньше единицы, а для излучений вне видимой области спектра падает до нуля.
Нормирование освещенности. Понятие видимости и контраст.
Освещенность –
плотность светового потока, распределенного
по освещаемой поверхности.
;
, где
и
- освещенность участка поверхности dS2
и средняя освещенность поверхности S2.
За единицу освещенности принят люкс
(лк). Освещенность в лк имеет поверхность,
на 1
которой попадает и равномерно по ней
распределяется световой поток в 1 лм.
Нормирование освещенности. Шкала освещенности имеет 30 ступеней, шкала 0,2 – 7500 лк. Нормируется освещенность отдельно: -для комбинированного освещения, для общего и аварийного.. Енорм=Еmin.
Размер объекта наблюдения и контраст объекта с фоном определяются геометрическими размерами объекта и его фотометрическим контрастом с фоном. Контраст объекта различения с фоном К определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона. Контраст объекта различения с фоном считается: большим — при К более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости); средним — при К от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости); малым — при К менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).
Большое значение имеет степень контрастности: если она мала, то фигура сливается с фоном и остается не воспринятой. Различают два вида контраста: прямой, когда предмет темнее фона, и обратный, когда предмет ярче фона.
Оптимальная величина контраста считается равной в пределах 0,60 –0,95. Обеспечение требуемой величины контраста не является
достаточным условием нормальной видимости предметов. Необходимо
учитывать,
как этот контраст воспринимается в
данных условиях. Для оценки нормальной
видимости предметов вводится понятие
порогового контраста, который равен:
,
где Lпор
− пороговая разность яркости, т.е.
минимальная разность яркости предмета
и фона, впервые обнаруживаемая глазом;
α − угловой размер наблюдаемого объекта.
Для нормальной видимости величина
контраста должна быть больше
в
10 – 15 раз. Величина порогового контраста
зависит от яркости и размеров предметов
α. Предметы с большими размерами видны
при меньших контрастах и при увеличении
яркости уменьшается значение порогового
контраста. Также на условия видимости
предметов большое влияние оказывает
величина внешней освещенности.
Учитывается коэффициент отражения рабочей поверхности. Фон – темный, средний, светлый.