3. Штучне освітлення
3.1. Показники освітлення
Освітлення робочих приміщень характеризується кількісними та якісними показниками.
Кількісні показники.
Кількісні показники характеризуються в першу чергу значенням освітленості робочих місць Е (лк) і питомою встановленою потужністю Рп ( Вт/м2).
Розглянемо поняття, які використовують при виборі освітлення.
Світловий потік Ф – потужність видимого світлового випромінювання, яка оцінюється оком людини за світловим відчуттям, лм:
(3.1)
де dQ– потужність видимого світлового випромінювання (Вт),
dt- проміжок часу.
У світлотехніці за одиницю світлового потоку приймають 1 люмен (лм) – світловий потік, який випускається точковим еталонним джерелом світла силою в 1 канделу (міжнародна свічка ), розташованого у вершині тілесного кута в 1 стеррадіан.
Сила світла І – це відношення світлового потоку до значення тілесного кута, в якому рівномірно розподілене випромінювання, кд:
,
(3.2)
де W – елементарний тілесний кут, стеррадіан, (ср).
Освітленість Е – відношення світлового потоку, що падає на елемент освітлю-ваної поверхні, лк:
,
(3.3)
де S - елемент освітлюваної поверхні, м2.
За одиницю освітленості прийнято 1 люкс – рівень освітленості поверхні площею 1 м2 світловим потоком в 1 люмен.
Яскравість L – поверхнева густина сили світла у заданому напрямі, яка дорівнює відношенню сили світла до площі проекції і випромінюваної поверхні на площу, перпендикулярну до того ж напрямку, кандела на квадратний метр ( кд/м2)
,
(3.4)
де
- кут між напрямом сили світла та віссю
OY.
Якісні показники
Фон
– поверхня, яка прилягає безпосередньо
до об’єкта розпізнавання, на якій цей
об’єкт сприймається. Фон характеризується
коефіцієнтом відбиття світла від
поверхні
і залежить від кольору та фактури
поверхні.
Коефіціент відбиття світла - це відношення відбитого світлового потоку, до світлового потоку, який падає на поверхню, лм:
,
(3.5)
де ФВ - відбитий світловий потік, лм;
Фп - світловий потік, який падає на поверхню, лм.
Залежно від коефіцієнта відбиття світла фон вважається:
світлим, якщо > 0,4;
середнім, якщо = 0,2 - 0,4;
темним, якщо < 0,2.
Контраст К – це ступінь розрізнення яскравостей об’єкта і фону, визначається за формулою :
,
(3.6)
де L LФ – відповідно яскравість об’єкта і фону.
Контраст об’єкта з фоном вважається:
великим, при К > 0,5 (об’єкт і фон значно відрізняються за яскравістю);
середнім, при К = 0,2-0,5 (об’єкт і фон помітно відрізняються за яскравістю);
малим, при К < 0,2 (об’єкт і фон мало відрізняються за яскравістю).
Видимість
- характеризує здатність ока спиймати
об’єкт.Видимість залежить
від виду освітлення, розміру об’єкта розпізнавання, його яскравості, контрасту між об’єктом і фоном, тривалості експозиції.
,
(3.7)
де К- контраст між об’єктом і фоном,
Кпор – пороговий контраст, тобто найменший контраст, що розрізняється оком за даних умов.