1.Основные световые величины и параметры, определяющие зрительные условия работы

Простейшая световая система состоит из источника света и излучаемого им светового потока, проходящего через пространство и падающего на поверхность, освещая ее. Глаз человека воспринимает свет, как от источника, так и от освещенной поверхности.

Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся: сила света, световой поток, освещенность и яркость.

Единицей измерения является кандела (КД), которая является основной световой величиной, на которую существует государственный световой стандарт. Кандела - сила света с площади платиновой пластины равной 1/600000 м2 при температуре затвердевания платины (2042 К) и давлении 101325 Па.

Световой поток (F) - мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению, которое она производит на человеческий глаз. Единица измерения люмен (ЛМ).

Ниже приведены значения светового потока, создаваемого различными источниками света.

Источник света	Световой поток, лм
40-ваттная лампа накаливания	325
150-ваттная лампа накаливания	1940
40-ваттная лампа дневного света	2800
140-ваттная натриевая лампа	13000
400-ваттная ртутная лампа	20000

Сила света (I)- пространственная плотность светового потока

где - телесный угол в стерадианах.

Освещенность (Е)- плотность светового потока на освещенной поверхности

где S - площадь поверхности. За единицу измерения принят люкс (ЛК).

Освещенность не зависит от свойств освещаемой поверхности: ее формы, цвета и т.д.

Один люкс равен освещенности поверхности площадью в 1 м², по которой равномерно распределен световой поток в 1 лм. Освещенность в 1 лк не позволяет выполнять большинство видов работ (для сравнения ниже приведены значения освещенности в типичных условиях).

Типичные условия	Освещенность, лк
Ясный солнечный день, под открытым небом	100000
Пасмурный день, под открытым небом	5000
Умеренно освещенный письменный стол	300
Средний уровень общего освещения комнаты	100
Ясная ночь в полнолуние, под открытым небом	0,1

Так как уровень восприятия света человеческим глазом зависит от плотности светового потока на сетчатке, то основное значение для зрения имеет не освещенность какой-то поверхности, а световой поток, отраженный от этой поверхности и попадающий на сетчатку. Эта величина оценивается яркостью. Человек различает окружающие предметы только благодаря тому, что они имеют разную яркость.

Яркостью (В) называется величина, равная отношению силы света, излучаемого элементом поверхности в заданном направлении, к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению:

(кд/м2),

(7)

Светящаяся поверхность		Яркость, кд/м2
Солнце			1650000000
Нить лампы накаливания			7000000
Лампа дневного света (поверхность трубки)			8000
Полная луна			2500
Бумага при освещении 400 лк:
	белая (r=0,8)		100
	серая (r=0,4)		50
	черная (r=0,04)		5

где - угол между нормалью к элементу поверхностиdS и направлением, для которого рассчитывается яркость. За единицу измерения яркости принята кд/м² (устаревшее название - нит⁶ [нт]). Ниже приведены ориентировочные значения яркости некоторых источников света.

Блесткость - чрезмерная яркость - причина утомления и снижения работоспособности.

Коэффициент отражения () характеризует способность поверхности отражать падающий на нее световой поток. Он определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Ф_отр к падающему на нее световому потоку Ф_пад.

Основным качественным показателем освещения является Характер зрительной работы, который определяется совокупностью таких параметров, как размер объекта различения, фон, контраст объекта с фоном.

Объект различения - наименьший размер рассматриваемого предмета, отдельная его часть, который необходимо различить в процессе работы (например, при работе с приборами - толщина линии градуировки шкалы; при чертежных работах - толщина самой тонкой линии на чертеже).

Фон - поверхность, непосредственно прилегающая к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон характеризуется коэффициентом отражения , под которым понимается способность поверхности отражать падающий на нее световой поток.

В зависимости от величины коэффициента отражения фон может быть:

- светлым (р > 0,4); - средним (р = 0,2 т 0,4); - темным (р < 0,2').

Контраст объекта различения с фоном определяется из выражения

где Вф, Во - яркость фона и объекта различения соответственно. Контраст может быть: - большим (К > 0,5); - средним (К = 0,2 ^ 0,5); - малым (К < 0,2).

Показатель ослепленности (Р) - критерий оценки слепящего действия осветительной установки, характеризующий снижение видимости при наличии ярких источников света в поле зрения

Коэффициент пульсации освещенности (Kn) - критерий оценки глубины колебаний светового потока газоразрядных ламп при питании с переменным током 50 Гц.