Освещенность экрана

Освещенность экрана не должна быть ниже определенного предела, установленного опытным путем при различных условиях проекции.

Зная размер экрана и требуемую освещенность, можно определить световой поток, необходимый для освещения экрана

= , (3)

где - световой поток в лм; - освещенность в центре экрана в лк; - площадь экрана в м² .

с другой стороны,

= τF, (4)

Где τ - коэффициент пропускания проекционной системы; F – световой поток, испускаемый источником света и проходящий через оптическую систему.

На основании формул (3) и (4) освещенность в центре экрана

= ,

Освещенность на экране в разных его точках не одинакова. В точке, не лежащей на оси системы, освещенность выражается формулой

= ,

где - освещенность в центре поля; – коэффициент виньетирования; - половина угла поля.

Угловое поле проекционных объективов 2 не превышает 30°, поэтому значение близко к единице.

Коэффициент виньетирования для небольших углов также близок к единице, поэтому приближенно можно считать освещенность экрана постоянной, равной освещенности в центре.

Для практических расчетов освещенности экрана в случае диапроекции применяют формулу

(5)

Для проекции имеет большое значение и , поэтому формулу (5) можно упростить:

Коэффициент τ учитывает потери света на поглощение в стекле, на отражение от преломляющих поверхностей, потери при отражении от зеркальных покрытий, пропускание теплофильтра, а также пропускание обтюратора, если таковой имеется в проекционной системе. Вращающийся обтюратор пропускает лишь половину всего светового потока, так как проецируемый кадр должен быть закрыт в течении половины времени оборота обтюратора, поэтому коэффициент пропускания обтюратора равен 0,5. В сложной кинопроекционной системе потери света достигают 70%, т.е. не превышает 0,3. Габаритная яркость B указывается в справочниках и каталогах на источники света. Если в каталоге указаны только величины полных световых потоков F и размеры тела накала, то яркость B и сила света для ламп с плоским светящимся телом приближено находят по формуле:

Для ламп с точечным телом накала: I= . Линейное увеличение проекционного объектива , где и - ширина и высота экрана; и – ширина и высота кадрового окна.

Для определения освещенности экрана в случае эпископической проекции необходимо принимать во внимание свойства рассеивающей поверхности проецируемых картин и предметов. Как известно, отношение светового потока, отраженного данной поверхностью, к световому потоку, падающему на эту поверхность, называется коэффициентом отражения . В случае эпископической проекции освещенность экрана

где – коэффициент пропускания только объектива и дополнительных зеркал, если они имеются; – суммарная освещенность предмета. Суммарную освещенность в середине предмета вычисляют по формуле:

(6)

где – сила света данной лампы в кд; - угол между нормалью к предмету и направлением от его центра на источник света; – расстояние от источника света до центра предмета в м; m – число источников (ламп).

Если все лампы расположены одинаково и имеют равные то, = m (7)

Яркость равномерно рассеивающей поверхности предмета в . Освещенность экрана может быть выражена через яркость предмета:

,

где – апертурный угол в пространстве изображений.

Необходимое число ламп с определенной силой света находят по формулам (6) и (7).