Яркость
Содержание:
- Физическое представление
- Подключение светорегулятора
- Прибор для измерения освещенности
- Что такое люмен
- Примеры расчета освещения помещения
- Цветовая температура и наши эмоции
- Форма лампочки.
- Измерение светового потока
- Для экранов телевизоров
- Типовая освещённость, примеры
- Значение единиц яркости
- Измерение яркости
- Как посчитать люмены для помещения
- Типовое значение светового потока для различных источников света
- Какие есть приборы для измерения освещенности
- В каких единицах измеряется освещенность
- Что такое яркость светодиода и в чем она измеряется
- Люмен
- В чем опасность недостатка или избытка освещения
Физическое представление
A в физике рассматриваемую величину можно выразить через понятие работы. Работа понимается как обмен энергиями между системой и внешней средой. Обмен может происходить в форме электромагнитного излучения. Интенсивность излучения как раз и будет определять яркость. Если понимать, в чем измеряется работа в физике, можно определить физическое представление яркости. Работа в физике измеряется в джоулях, которые можно представить, как Ватт-секунды. То есть мощность излучения, умноженная на время, будет считаться работой. Чем больше мощность светового излучения, тем более ярким будет источник света.
Подключение светорегулятора
Существует несколько схем подключения диммера.
Схема светорегулятора с выключателем
В описываемом случае светорегулятор устанавливают перед диммером в фазовый разрыв. Выключатель управляет подачей тока. Схема подключения показана на рисунке внизу.
От выключателя ток направляется на диммер, а оттуда — на лампочку накаливания. В результате регулятор определяет нужный уровень яркости, а за включение и выключение цепочки ответственен выключатель.
Схема хорошо подходит для спален. Выключатель ставят около двери, а диммер — у кровати. Так достигается возможность управления светом прямо из кровати. При выходе человека из комнаты освещение гаснет, а при возвращении в комнату свет загорается с теми характеристиками, которые были заданы диммером.
Схема подключения с двумя диммерами
В этой схеме присутствуют два плавных выключателя света. Они вмонтированы в двух местах одного помещения и по своей сути являются проходными выключателями, управляющими отдельно взятыми осветительными приборами.
Схема сопряжена с подводкой трех проводников к распредкоробке от каждой точки. Для подключения диммеров выполняют соединение перемычками первых и вторых контактов в диммерах. Затем к третьему контакту первого светорегулятора подводится фаза, уходящая к осветительному прибору через третий контакт второго диммера.
Схема с двумя проходными выключателями
Эта схема применяется довольно редко. Она востребована для организации контроля за освещением в проходных комнатах и протяженных коридорах. Схема позволяет выполнять включение и выключение света, а также его регулировки с разных концов помещения.
Проходные выключатели ставят в фазовый разрыв. Контакты соединяют проводниками. Диммер входит в цепочку последовательным образом, после одного из выключателей. К первому контакту подходит фаза, идущая затем к лампе накаливания.
Контроль яркости осуществляется диммером. Однако следует иметь в виду, что при выключенном регуляторе проходные выключатели не способны коммутировать лампочки.
Прибор для измерения освещенности
Чтобы проверить, соответствует ли нормативам освещенность помещения, берется в работу люксметр. В конструкцию измерителя входит встроенный или выносной чувствительный датчик с преобразователем, стрелочным или цифровым индикатором. Детектор помещается на поверхности в горизонтальном положении.
Обратите внимание! Замеры выполняются по госту от 1996 и 2012 годов. Используется аппарат согласно инструкции на упаковочном изделии
Добавочно, при желании, можно просмотреть имеющиеся видеоуроки.
В дополнение к теме, как называется прибор для измерения освещенности, стоит отметить, что также есть люменометр. Отдельно проверяется искусственная с естественной освещенностью. В момент исполнения процедуры проверки исключается попадание тени с другими помехами
Важно отметить, что для того чтобы результаты не были искажены, измерительную проверку проводят после нескольких часов непрерывной работы осветительных источников. Желательно, чтобы процедура была повторена
Люксметр
Что такое люмен
Lumens (lm) или люмен единица измерения (лм), принятая в системе СИ для определения величины светового потока (Φ). Световой поток показывает, сколько световой энергии переносит излучение за единицу времени через определённую поверхность. Когда изотропный источник точечной структуры испускает Φ с силой излучения одна кандела (кд) в один ср (стерадиан) телесного угла, то такой поток равен 1 лм.
Внимание! Изотропным называется источник, который излучает свет одинакового свойства во всех направлениях. Диаграмма направленности такого излучения – круговая в любом сечении
Телесный угол в 1 стерадиан
Примеры расчета освещения помещения
Первый пример будет основываться на методе применения коэффициента использования. В качестве исходных данных примем:
Дина помещения (a) = 6,0 м. Ширина помещения (b) = 5,8 м. Высота помещения h1 = 2,8 м. Площадь помещения S = 5,8 × 6,0 = 34,8 м².
Для кабинетов, рабочих комнат, офисов, представительств нормируемая освещенность E = 400 Лк. Значение берется из таблицы 2 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03
Здесь же обращаем внимание на графу «Рабочая поверхность и плоскость нормирования КЕО и освещенности (Г — горизонтальная, В — вертикальная) и высота плоскости над полом, м». В нашем примере Г — 0,8 означает, что h2 = 0,8 м.
Световой поток используемых ламп в светильнике Фл = 1350 лм (лампа 18 Вт)
Количество ламп в светильнике n = 4.
Примем, что коэффициент запаса Кз = 1,5.
Примем, что коэффициенты отражения равны: потолок 50, стены 30, пол 20.
Рассчитаем индекс помещения:k = (a × b) ⁄ ((h1 – h2) × a × b) = (5,8 × 6,0) ⁄ ((2,8 – 0,8) × 5,8 × 6,0) = 1,47 ≈ 1,5.
С учетом коэффициентов отражения и индекса помещения определим коэффициента использования (U) по специализированным таблицам, разработанным производителями под конкретный тип лампы.
Пример таблицы для определения коэффициента использования:
Исходя из таблицы U = 0,47. Теперь, зная все переменные, можно рассчитать требуемое количество светильников:
N = (E × S × Kз) ⁄ (U × n × Фл) = (400 × 34,8 × 1,5) ⁄ (0,47 × 4 × 1350) = 8,22 ≈ 8 шт.
В качестве второго примера рассмотрим упрощенную методику, примененную в онлайн калькуляторе освещения. Исходные данные:
- Имеется жилая комната площадью 18 м² с высотой потолков 2,7 м.
- Для освещения будут использоваться светодиодные лампы мощностью 10 Вт. Из таблиц определяем, что световой поток одной лампы ≈ 900 Лм.
Для расчета воспользуемся формулой освещенности 1 Лк = 1 Лм ⁄ 1м². Соответственно 1 Лм = 1 Лк × 1м. Норма освещенности для жилых комнат 150 Лк. Также нам известна площадь помещения 18 м². И так как высота потолков 2,7 м, то поправочный коэффициент равен 1.
Получаем требуемый световой поток для комнаты:
2700 Лм = 150 Лк × 18 м² × 1 (поправочный коэффициент).
Теперь можно вычислить необходимое количество светодиодных ламп. Для этого делим общее значение светового потока на величину светового потока в одной лампы.
2700 Лм ⁄ 900 Лм = 3 светодиодных лампы мощностью 10 Вт понадобиться для комфортного освещения жилой комнаты площадью 18 м².
Цветовая температура и наши эмоции
Температура света способна напрямую влиять на психологическое состояние человека.Так, теплые оранжевые и желтоватые оттенки лучше всего использовать для утра, так как они способствуют мягкому пробуждению, настраивают на положительный лад и стимулируют деятельность. Также эти оттенки хороши для применения в вечернее время из-за их успокаивающего эффекта.
Источники света с нейтральным белым идеальны для помещений, в которых проводят большое количество времени, работают в течение длительного срока. Такие оттенки наиболее соответствуют полуденному солнечному свету, поэтому организм воспринимает такое освещение как сигнал к активной деятельности.
Лампы с высокой цветовой температурой нельзя использовать долгое время, так как они обладают чрезвычайно активизирующим воздействием на психику человека. При краткосрочном использовании такой свет стимулирует организм. А при долгосрочном возможен обратный эффект — торможения, депрессии.
При низком уровне освещенности (мало света), то есть при «теплом свете» (Тцв=3000 К), человек лучше чувствует себя, это наиболее комфортная температура для человека. Если освещенность будет высокая (>700 лк), то появится дискомфорт и боль в глазах. И наоборот: Тцв=5000 К — комфортно от 700 лк до 2500 лк, но при освещенности менее 150 лк свет будет восприниматься тревожно (лунный свет).
Человеческий глаз устроен таким образом, что способен улавливать малейшие отклонения цветовой температуры. Причем их диапазон чрезвычайно широк — от 2500 до 10000 К. Изменения данного показателя влияют на наше эмоциональное и психологическое состояние, работоспособность. Именно поэтому при создании гармоничного и комфортного освещения нельзя пренебрегать фактами, приведёнными в этой статье.
В дальнейших публикациях мы познакомим вас с не менее важными особенностями светодизайна, которые позволят вам создавать комфортные и эстетичные интерьеры. на обновления нашего блога и черпайте идеи для своих работ!
Форма лампочки.
При выборе формы лампочки нужно знать, что это не просто выбор её внешнего вида. Главным образом, форма и конструкция лампы определяет в каком направлении будет идти от неё свет.
Существует буквально алфавит описания различных форм лампочек, но я не буду утомлять вас этим. На самом деле, всё, что нужно знать для выбора формы лампочки, находится у Вас в голове.
Для потолочных светильников Вам подойдут всенаправленные лампочки с формой близкой к шару или спиральке. Для настольной лампы Вам понадобиться лампочка с формой свечи с широким распространением. И, если вы устанавливаете лампочку в углублённое место, то Вам нужно выбрать лампочку с отражателем соответствующему ширины нужного Вам луча.
Измерение светового потока
Перед тем как выпустить продукцию на рынок, производитель делает в лабораторных условиях определение и измерение характеристик осветительного прибора. В домашних условиях, не имея специальных приборов, это сделать нереально. Но проверить цифры, указанные производителем, можно с помощью вышеприведенных формул, воспользовавшись компактным люксметром.
Сложность точного измерения параметров света заключается в том, что он исходит во всех возможных направлениях распространения. Поэтому лаборатории используют сферы с внутренней поверхностью, которая имеет высокий коэффициент отражения – сферические фотометры; применяют их и для измерения динамического диапазона фотоаппаратов, т.е. светочувствительности их матриц.
В быту больше смысла имеет измерять такие важные параметры света, как освещенность помещений и коэффициент пульсации. Высокий коэффициент пульсации и тусклое освещение заставляют людей чрезмерно напрягать глаза, что быстрее вызывает усталость.
Коэффициент пульсации потока света – это показатель, характеризующий степень его неравномерности. Допустимые уровни этих коэффициентов регулируются СанПиН.
Не всегда можно заметить невооруженным глазом, что лампочка мерцает. Тем не менее даже незначительное превышение коэффициента пульсации влияет на центральную нервную систему человека негативно, а также уменьшает работоспособность. Свет, который может неравномерно пульсировать, излучают все экраны: мониторы компьютеров и ноутбуков, дисплеи планшетов и мобильных телефонов, экран телевизора. Пульсацию измеряют люксметром-пульсметром.
Для экранов телевизоров
Современный плазменные и жидкокристаллические экраны телевизоров могут достигать яркости в 400−500 кд/м2. Однако это сомнительное преимущество, так как увеличение этой величины приводит к повышению усталости глаз и требует увеличения частоты и длительности отдыха. Особенно это влияет на глаз при просмотре телевизора или работе с компьютером в темноте или при слабом освещении. Для человеческого глаза комфортное значение устанавливается в пределах 150−200 кандел на квадратный метр. Санитарными правилами и нормами установлено ограничение яркости экрана при работе в 200 кд/м2.
Повышенное значение интенсивности излучения приветствуется только при просмотре фильмов с 3D эффектом, так как используемые при этом 3D очки сильно поглощают излучение экрана, делая его более темным
При выборе устройств с жидкокристаллическими и плазменными экранами стоит обращать внимание на равномерность подсветки. Некачественные экраны отображают центр более ярким, при этом оказывается сильно заметным спадание мощности подсветки к краям дисплея
Типовая освещённость, примеры
Расшифровка единицы освещенности 1 лк выглядит так: 1 люкс (обозначение этой величины в системе СИ) соответствует порядку освещённости 1 м2 поверхности падающим световым потоком величиной 1 люмен (Лм).
Когда речь идёт о яркости света, то здесь можно рассматривать две позиции:
- сила света, излучаемого каким-либо источником;
- количество падающего на поверхность света.
Вторая позиция есть освещённость, о которой идёт речь.
Примеры типовых значений освещенности, в соответствии с внешним восприятием
Значение освещённости, лк | Внешнее восприятие |
---|---|
0,0001 | безлунное звёздное небо |
0,01 | четверть луны |
0,27 | полнолуние при ясном небосводе |
1 | возможность различать очертания предметов, свободная ориентация в пространстве, короткое время для адаптации зрения при переходе из ярко освещённого пространства |
5 | лёгкое визуальное восприятия часового циферблата, возможность прочесть заголовки в газете |
10 | освещённость пространства рядом со свечкой |
15-20 | свет от сигареты на расстоянии 300 мм |
20-35 | свет в кинотеатре при антракте |
50 | можно прочитать текст в газете, освещение жилой комнаты |
100 | допускает длительное чтение газеты, но утомительно для глаз |
300 | комфортные условия для чтения печатной продукции |
400-500 | типовое освещение библиотек и офисов |
1000 | ясный день за час до заката солнца |
2000 | ясное утро через час после восхода солнца |
25000 | летний облачный день в 10 часов утра |
65000 | ясный летний день в 10 часов утра |
100000 | полдень ясного летнего дня |
Внимание! Визуальным восприятием определение освещённости объектов не ограничивается. Для этой цели применяют аппарат, который называется «люксметр»
Это простой прибор, в основу которого входит фотоэлемент, преобразующий энергию света в электрическую энергию и отображающий показания на дисплее. Он позволяет измерить освещённость.
Люксметр СЕМ DT 1308
Значение единиц яркости
- НИТ — это устаревшая единица, раньше она использовалась в системе СИ, размерность её составляет примерно 1кд/ 1 м² . Сейчас стандарты этой единицы давно не используются и на смену пришли совершенно новые.
- СТИЛЬБ — используется в системе СГС . Яркость светящейся поверхности площадью 1 см 2 составляет 1 стильб. Она также практически вышла из употребления, и не используется современным человечеством.
- ЛАМБЕРТ — внесистемная единица яркости, стала применяться впервые в США. Назвали данную единицу в честь Ламберта Иоганна Генриха. Немецкий математик, астроном, физик и философ, по своему происхождению учёный был французом. Сокращенно ламберт пишут, как лб.
- АПОСТИЛЬБ — единица измерения для освещенных поверхностей также используется в системе СГС. Была открыта французским учёным физиком Андре Блоделем. АПОСТИЛЬБ с 1978 года официально считается устаревшей и сейчас уже не используется.
Измерение яркости
Поскольку свет имеет измеримые параметры, то яркость как параметр света имеет свои единицы измерения. Сейчас, по интернациональной системе СИ, яркость измеряется в канделах на квадратный метр, значение этой единицы соответствует принятой в старину единице нит, величина которой выражалась отношением одной канделы к одному метру в квадрате. Кроме нитов, единицами яркости также были:
- Стильб;
- Апостильб;
- Ламберт.
Апостильб в настоящее время является устаревшей величиной, которая вышла из употребления она в 1978 году. Она обозначала яркость поверхности площадью 1 квадратный метр и излучающей световой поток в 1 люмен.
Величина стильб используется системе измерений СГС. В этой системе основными мерами являются меры длины, веса и времени, что в расшифровке аббревиатуры СГС соответствует величинам сантиметр, грамм, секунда. В более поздних версиях системы появились электрические и магнитные расширения СГСЭ и СГСМ. Здесь и находится и стильб, как единица измерения электромагнитного излучения.
Ламберт — это внесистемная единица. Появилась и используется преимущественно в Америке. Ее название происходит от имени немецкого физика Иоганна Ламберта, проводившего исследования в теории систем, иррациональных чисел, фотометрии и тригонометрии. Один ламберт — это единица яркости светящейся поверхности площадью в один квадратный сантиметр и обладающей световым потоком в один люмен.
Как посчитать люмены для помещения
Ещё совсем недавно, выбирая лампочку, мы прикидывали её мощность: купить лампу на сто ватт или хватит «шестидесятки». Но в последние годы в паспортах лампочек появилось непривычное для нас обозначение: не только в ваттах, но и в люменах. И знатоки заговорили, что именно люмены светильника или лампочки знать гораздо важнее, чем его ватты.
В словаре сказано: «Люмен (лм) – это единица измерения светового потока». Как это понимать? Для начала представим себе два потока воды. Чтобы оценить, какой из них даёт воды больше, надо просто измерить, сколько литров воды даст каждый из них, допустим, за секунду. Но свет не вода, его поток измеряют в других единицах – в люменах.
Ватты показывают мощность, которую лампа потребляет. Все знают: чем лампа мощнее, тем больше света она даст. Тогда зачем нам знать про неё какие-то люмены? А затем, что не вся потреблённая ею мощность расходуется на «производство» света. Часть энергии неизбежно рассеивается в виде тепла. Наши традиционные лампы накаливания 90% энергии превращают в тепло
Но нам-то они нужны не для обогрева помещения! Поэтому важно сравнить лампы ещё и по другому показателю – только по световому потоку, который они создают
Вот тут-то и приходят на помощь люмены. Именно по ним можно узнать, сколько света (и только света) даст лампочка.
Размышления у прилавка
Ясное дело, чем больше в лампочке люменов, тем ярче её свет. Но не будем забывать, что:
нам всё-таки привычнее ориентироваться по мощности лампы;
далеко не всегда на её упаковке или в паспорте обозначен световой поток, который она способна произвести;
потребляемые лампой ватты тоже важно знать – мы ведь платим по счётчику за них, а не за люмены.
Короче говоря, полезно иметь под рукой вот такой «переводчик»:
Таблица заодно показывает, насколько эффективнее используют электроэнергию лампы разных типов. Чтобы получить, например, света 700 люмен, лампа накаливания «съест» 60 Вт, а светодиодная – всего 8-10 Вт.
Обратите внимание на слово «приблизительно». В Интернете можно обнаружить довольно большой разброс в результатах «перевода» лампочных ваттов в люмены
Дело в том, что на практике характеристики ламп каждого типа могут быть разными. Это зависит и от деталей их устройства, материалов, качества продукции.
Поэтому 1 ватт потреблённой энергии, например, в лампах накаливания может давать света от восьми до 20 люменов. Выходит, 60-ваттные лампочки могут обеспечить и 480 (60 х 8), и 1200 (60 х 20) люменов света. То же касается и эконом-ламп (1 Вт: 35-70 лм), и светодиодных ламп (1 Вт: 90-110 лм). Тем не менее, числа в последней графе нашей таблицы помогают хотя бы ориентировочно оценить яркость ламп разного типа и мощности.
Сколько нужно люмен на м2?
…освещение должно быть не слишком сильным и не слишком слабым. Медицина своё слово давно сказала, существуют «Санитарные нормы и правила» (СанПиН) освещённости помещений с различной площадью и назначением. «СанПины» нетрудно найти и в Интернете.
Но прежде, чем заняться расчётами, отметим, что нормы определяют не яркость лампочек, а именно освещённость. То есть, какой световой поток приходится на 1 м2 поверхности. Измеряется эта величина в люксах, 1 люкс (лк) – это когда на квадратный метр падает 1 люмен света (1 лм/м2).
Ясно, что освещённость зависит от размеров помещения, покрытия стен и потолка, устройства светильников и т.п. По-настоящему освещённость определяют специальными приборами – люксметрами. Но не имея его, можно приблизительно прикинуть нужную освещённость, учтя лишь то, что на неё больше всего влияет. Ошибка при таком подсчёте будет невелика и на здоровье и комфорте не скажется.
Нормы освещённости квартиры выглядят так: ванная комната, санузел, коридор в квартире – 50 лм/м2, жилые комнаты и кухня – 150, детская – 200, рабочий кабинет – 300 лм/м2.
Рассчитаем, какой минимальный световой поток нужен, например, жилой комнате площадью 25 м2. Для этого 150 лм х 25 = 3750 лм. Если высота комнаты больше, то вводят коэффициент. При высоте 2,7–3 м он равен 1,2, при высоте 3,1-3,5 м – 1, 5, при высоте 3,5-4,5 м – 2. В нашем случае, будь комната трёхметровой высоты, ей для нормального освещения понадобилось бы не менее 3750 х 1,2 = 4500 люмен. Исходя из этой величины, можно решать, сколько и каких ламп покупать, как их размещать.
Типовое значение светового потока для различных источников света
Покупая тот или иной прибор освещения, необходимо знать, какой СП он создает. Но, к сожалению, далеко не на всех лампочках этот параметр указан. Весьма распространенные лампы накаливания, к примеру, вообще продаются без паспорта и единственными доступными характеристиками для них являются напряжение питания и потребляемая мощность.
Тем не менее, для приборов, работающих на одном принципе (накаливания, люминесцентные, светодиодные и пр.), существует прямая связь между потребляемой мощностью и создаваемым лампой световым потоком:
Таблица соответствия потребляемой мощности и СП для ламп разных типов
Лампы накаливания | Люминесцентные лампы | |||
Мощность потребления, вт | Создаваемый сп, лм | Мощность потребления, вт | Создаваемый сп, лм | |
20 | 250 | 5-7 | 250 | |
40 | 400 | 10-12 | 400 | |
60 | 700 | 15-16 | 700 | |
75 | 900 | 18-20 | 900 | |
100 | 1200 | 25-30 | 1200 | |
150 | 1800 | 40-50 | 1800 | |
Лампы на светодиодах | ||||
Мощность потребления, вт | Создаваемый сп, лм | |||
3-4 | 250-300 | |||
4-6 | 300-450 | |||
6-8 | 450-600 | |||
8-10 | 600-900 | |||
10-12 | 900-1100 | |||
12-14 | 1100-1250 | |||
14-16 | 1250-1400 |
Какие есть приборы для измерения освещенности
Наиболее простой способ определения того, насколько тот или иной участок комнаты освещен, является использование люксометра.
Люксометр
Люксометр представляет собой портативное устройство, принцип действия которого заключается в ловле пучков света, попадающих на фотоэлемент. Тот в свою очередь начинает проводить электрический ток, величина которого прямо пропорциональна уровню освещенности фотоэлемента. К современным люксометрам фотоэлемент прикрепляется отдельно с помощью гибкого провода, позволяющего провести измерения в самых труднодоступных местах.
Важно! Перед использованием прибора стоит проверить, имеется ли в нем преобразователь излучения со спектральной погрешностью до 10 %, поскольку это условие также предусмотрено ГОСТом. Если же устройство имеет спектральную погрешность от 10 % и выше, в спектральный состав используемых источников света следует ввести поправочный коэффициент, иначе измерения окажутся неточными
Иногда измерения требуется провести в домашних условиях, где нет специальных фотометров. В таком случае можно воспользоваться простым способом. Грубое определение уровня света в здании возможно с помощью цифрового фотоаппарата, поскольку его камера снабжена измерительным прибором, определяющим выдержку и чувствительность матрицы. Камера фотографирует белый лист бумаги, а затем в информации о полученном снимке находятся значения применяемых в процессе съемки параметров выдержки и диафрагмы камеры.
Несомненно, измерение и расчет освещенности помещения — кропотливые процессы, требующие внимания и минимальных знаний. Однако это работа важна, игнорирование стандартов может привести к тому, что находиться в помещении будет дискомфортно.
В каких единицах измеряется освещенность
На единице измерения освещенности следует остановиться более подробно. Общепринятой единицей считается люкс, представляющий собой такую освещенность, когда на поверхность площадью 1 м2 происходит падение светового потока в 1 люмен.
Сколько же освещенности фактически включает в себя единица измерения 1 люкс? С этой целью нужно сравнить между собой несколько стандартных параметров, основанных на человеческой физиологии, закрепленных строгими медицинскими правилами и государственными стандартами. Без их соблюдения невозможно утверждение любого строительного проекта.
Степень освещенности в 1 лк создается обычной свечой, расположенной на расстоянии 1 м от освещаемой поверхности. С помощью этого нехитрого приспособления вполне возможно с достаточно высокой точностью откалибровать самодельный измерительный прибор – люксметр.
В качестве примеров для сравнения можно взять несколько известных видов освещенности.
- Яркий солнечный свет в полдень составит 100-140 тыс. лк
- Небо без туч днем – 6200 лк
- Настольная лампа, освещающая стол – 500 лк
- Освещенность в тени в солнечный день – 430 лк
- Наступление сумерек в вечернее время – 70 лк
- Начало ночи с лунным освещением – 1,5 лк.
Источники освещения и поверхности, отражающие свет, не всегда выглядят в виде отдельно взятых точек. Если органы зрения способны различить их форму, то речь пойдет об еще одной фотометрической величине, известной как яркость. Ее физические свойства похожи на силу света, однако в данном случае это отношение не будет абсолютным. Оно соразмеряется с площадью, которую имеет отражающая или излучающая поверхность.
Яркость, как физическое понятие, является единственной фотометрической величиной, которую может нормально воспринимать человеческий глаз. Она наглядно проявляется в свойствах крупных источников света, состоящих из большого количества точечных излучателей. При условии их одинаковой яркости, общий свет большого прибора освещения будет восприниматься единым целым.
Что такое яркость светодиода и в чем она измеряется
Яркостью свечения называют показатель света, равный соотношению силы светового потока к косинусу угла, под которым он излучается, и освещаемой площади. Другое определение – освещенность в точке, перпендикулярной к источнику, к углу, в который заключен луч. Яркость свечения обозначается буквой «L», измеряется в милликанделах на метр в минус второй степени (кд*м-2). У обычных светодиодов яркость 20-50 мкд, у сверхярких – до 20 000 мкд. От этого показателя зависит восприятие предметов глазами человека.
Если говорить о светодиодах, то у них
яркость свечения – это мощность (сила) света, измеряемая в ваттах и зависящая
от угла конуса, основание которого расположено на освещаемой площади, вершина –
в источнике света. При равном излучении во всех направлениях яркость свечения будет
соотношением потока к пространственному углу (в градусах). Чаще всего градусы
переводятся в стерадианы: sr = 2 π (1 – cos θ/2), где θ – угол луча.
Люмен
Как вы уже поняли, канделы для оценки силы света мощных светодиодов не подходят. Для этого существуют люмены — это общее количество света, которе может дать светодиод при подключении с заданными значениями тока и напряжения. Помните аналогию про пожарное ведро? Здесь она тоже подходит. Будем считать, что если светодиод имеет силу света 100 люмен — то в нашем ведре будет 100 люмен. Обычная электрическая лампочка на 100 Вт — это тоже ламбертовский источник. Средняя светоотдача этой лампочки — 10-15 люмен на ватт. То есть 100 ватт лампы накаливания дадут нам, скажем, 1000 люмен. Значит, чтобы заменить лампу 100 вт светодиодами, нужно 10 шт по 100 люмен. Вот так вот все просто? Нет, к сожалению. Мы подходим к такому термину, как ЛЮКС.
В чем опасность недостатка или избытка освещения
Известно, что сотрудники некоторых торговых центров часто жалуются на слезоточивость, усталость и красноту глаз. Причина – слишком яркое освещение. С одной стороны, оно помогает покупателям лучше рассмотреть товар. С другой – вредит здоровью зрительного аппарата работников, которые находятся под таким освещением целый рабочий день.
При проверке уровня освещенности инспекторы делают предписания только в том случае, если показатели не дотягивают до нижних границ нормы. Это объясняется тем, что при слишком слабом свете условия труда ухудшаются. Человек испытывает трудности при выполнении работы, глаза быстро устают, появляются близорукость или дальнозоркость.
Однако для зрительного аппарата вреден не только тусклый, но и чрезмерно яркий свет. Последствия длительного пребывания в помещении со слишком интенсивным освещением:
- Раздражение и покраснение слизистой оболочки (конъюнктивы).
- Ощущение сухости и «запорошенности» глаза.
- Появление раздражительности.
- Ощущение общего дискомфорта.
- Нервное перевозбуждение.
Из этого следует: следить надо не только за соблюдением норм освещенности, но и за отсутствием значительного превышения установленных значений.
Как измерить освещенность самостоятельно
Каждый из нас может обеспечить себе комфортные условия труда и отдыха. В частности, создав адекватное освещение. Для этого надо установить приборы, которые производят свет нормальной яркости.
Проверить, соответствует ли норме уровень освещенности вашей комнаты или рабочего места, поможет люксметр RADEX LUPIN. С помощью этого устройства вы всегда сможете определить яркость света в любом помещении. Измерение проводится просто. Положите люксметр на контрольную поверхность, направив фотодатчик вверх. Значение параметра отобразится на мониторе прибора в люксах (лк).
Люксметр RADEX LUPIN дает корректную информацию, в отличие от многих других моделей. Погрешность его измерений не превышает 10 %. Точность работы прибора обеспечивают корригирующие светофильтры, которые задерживают не воспринимаемые глазом человека ультрафиолетовые и инфракрасные лучи. Поскольку в спектре некоторых источников света присутствует то и другое, измерение освещенности без фильтров получается неточным. Люксметр RADEX LUPIN соответствует требованиям ГОСТа. Его спектральная чувствительность такая же, как у глаза человека, поэтому он дает полную достоверную информацию о световой среде.
Коротко о нормах освещенности
Нормальным считается освещение, при котором человек длительно сохраняет работоспособность и не замечает беспричинного ухудшения самочувствия, настроения. Для контроля норм освещенности Главный государственный врач РФ утвердил специальные санитарные правила и нормы. Документ устанавливает четкие требования к освещенности помещений различного назначения.
Нормы для некоторых из них (в люксах):
- Ванные, санузлы – 50.
- Спальные помещения – 100.
- Жилые комнаты и кухни – 150.
- Спортивные залы – 200.
- Игровые комнаты детских садов – 200.
- Офисные помещения – 300.
- Учебные классы – 300.
- Помещения библиотек – 400
- Кабинеты врачей и процедурные – 500.
- Торговые залы – 500.
Самые высокие требования установлены к помещениям, в которых производятся работы наивысшей точности. Например, для ювелирных, граверных и часовых мастерских уровень освещенности должен составлять 3000 лк. Относительно тусклым может быть освещение кладовых, подвалов, чердаков, проходных коридоров и других помещений с недолгим пребыванием людей (20-30 лк).
С помощью люксметра RADEX LUPIN вы организуете оптимальную световую среду для работы и отдыха. А значит, полностью исключите риск для здоровья, создаваемый недостаточным или избыточным освещением.