1.3. Нормирование цветных сигналом

Цвет излучения сигнального огня нормирован. Нормы на цветы-сигналы записывают координатами граничных точек на цветовом график который в прямоугольной системе координат х, у приведен на рис. 1.3 Поле реальных цветов на графике охвачено кривой ДМВ и прямой ДВ. На кривой ДМВ, называемой локусом, отмечены длины волн монохроматических излучений видимого участка спектра в пределах от 400 нм (фиолетовый цвет) до 700 нм (красный цвет). На цветовом графике каждой точке поля реальных цветов соответ­ствует определенный цвет, который записывают двумя координатами. Например, цвет, соответствующий точке Е (белый, получаемый сме­шением всех спектральных), имеет координаты х = 0,33, у = 0,33. Цвет, соответствую­щий точке А имеет коорди­наты х = 0,45, у = 0,43. Внут­ри треугольника ДЕВ распо­лагаются пурпурные цвета, которые могут быть получе­ны искусственно смешением фиолетового, красного и бе­лого излучений.

Во вспомогательной коло­риметрической системе ф(, р) для характеристики цвет­ности излучения используют понятия цветового тона А, и чистоты цвета р. Цветовым тоном  называют длину волны монохроматического излуче­ния, которое в смеси с белым излучением дает определенную цветность. Чистота цвета показывает отношение монохроматического потока ф к потоку смеси (монохроматического с белым), создающей заданную цвет­ность на графике, т.е.

р = Ф_/( Ф_ + Ф_бел)

На рис. 1.3 нанесены линии равной чистоты цвета 1 и линии равного цветового тона 2 (линии, соединяющие точку Е с точками на локусе). Например, все цвета внутри цветового графика, лежащие на линии ЕК, имеют цветовой тон, равный 550 нм.

Рис. 1.3. Цветовой график в прямоугольной системе координат х, у

На цветовом графике цветовой тон изменяется в пределах от 400 до 700 нм. Чистота цвета изменяется от 0 до 1. В точке Е чистота цвета равна нулю, а на локусе 3 — единице. В промежуточных точках (на линиях равной чистоты) будет меньше единицы. Например, в точке А чистота цвета равна 0,7.

Таблица 1.4

Нормы цветности аэронавигационных огней

Таким образом, в системе ф (X, р) цвет, соответствующий определенной точке, записывают с помощью цветового тока и чистоты цвета. Например, цвет, соответствующий точке К, имеет координат X = 550 нм, р = 1; цвет, соответствующий точке ДО, имеет координаты X = 520 нм, р = 0,8.

Рис. 1.4. Области допустимых цветов для аэронавигационных сигнальных огней

В прямоугольной системе координат х, у цвета сигналов нормируют значениями координаты четырех граничных точек. В системе ф(, р) цветовым тоном и чистотой цвет, Цвет сигнального огня не должен отличаться от нормированной при изменении цветовой темпера туры нити накаливания от 2575⁰С до 1627 °С, при дальности наблюдения до 30км и коэффициенте прозрачности атмосферы = 0,9. Области допустимых цве­тов для аэронавигационных сигнальных огней приведены на рис1.4, Координаты граничных точек, допустимая чистота цвета и цветовой тон — в табл. 1.4.

1.4. Осветительные приборы

В осветительном и светосигнальном оборудовании используют при­боры, которые подразделяют на светильники и прожекторы. В светильни­ках световой поток ламп перераспределяется внутри значительных телес­ных углов. Такие приборы применяют для освещения рабочих поверхностей на сравнительно небольших расстояниях. В прожекторах световой поток ламп максимально концентрируется по заданному направлению, поэтому их используют для освещения удаленных объектов или для световой сигнализации.

Осветительный прибор состоит из источника света и осветительной арматуры. Эта арматура служит для перераспределения и преобразования светового потока лампы, для ее крепления и подключения к схеме питания, для защиты лампы от механических повреждений и воздействий окружающей среды. Часть осветительной арматуры, состоящая из опти­ческих элементов, участвующих в преобразовании и перераспределении светового потока (отражатели, рассеиватели, защитные стекла), называют оптической системой, которая бывает отражательной, линзовой (прелом­ляющей) и смешанной. В отражательных оптических системах чаще при­меняют стеклянные или металлические параболоидные отражатели. Параболоидный отражатель представляет собой тело, образованное вращением вокруг общей оси двух парабол, создающих лицевую (по отношению к источнику света) и тыльную поверхности. Отражательной поверхностью у металлических отражателей является лицевая поверхность, а у стеклян­ных — тыльная поверхность.

Если в фокусе О (рис. 1.5) стеклянного отражателя параболоидной формы поместить точечный источник света, то в любой меридиональной плоскости, проходящей через ось вращения отражателя, фокальные лучи отразятся параллельно оси симметрии 02, — оптической оси. Проекцию лицевой поверхности отражателя на плоскость, перпендикулярную опти­ческой оси, называют световым отверстием. У рассматриваемого отра­жателя световое отверстие имеет форму круга.

В реальных устройствах световой луч распространяется не параллельно, а имеет коническую форму, так как в фокусе отражателя помещают источник излучения конечных размеров.

Зеркальный отражатель имеет следующие характеристики:

диаметр светового отверстия D;

глубину отражателя H;

угол охвата отражателя — телесный угол, в пределах которого из фо­куса О видна вся лицевая поверхность отражателя, при графическом изображении угол охвата показывают плоским углом 2φ_max

световой центр — фокус О;

фокусное расстояние f — расстояние между вершиной отражателя М₀ и фокусом О;

угол излучения — телесный угол в пределах которого распространяется световой поток (под полезным углом излучения понимают плоский угол, в пределах которого сохраняется одна десятая часть максимальной силы света осветительного прибора);

угол рассеяния — плоский угол 2ξ.

Осветительные приборы характеризуют коэффициентами:

полезного действия светильника — отношение полезного светового потока Ф_пол светильника к световому потоку Ф_л лампы, т.е. ŋ = Ф_пол / Ф_л

усиления светильника — отношение максимальной силы света Imах при­бора к средней сферической силе света Icc круглосимметричной лампы,

т.е к_у = Imах/Iсс, где Icc = Фл/4π.

Коэффициент усиления светильника показывает концентрацию светового потока в световом луче.

Реальные отражатели имеют от­клонения от идеальной формы. Если на реальный отражатель направить пучок световых лучей, параллельных оптической оси, они после отражения не соберутся в точке его теорети­ческого фокуса, потому что каждый участок отражателя имеет свой фокус. Несовпадение фокусов отдельных участков отражателя называют сфери­ческой аберрацией. Отражатели име­ют еще и продольную аберрацию, которая возникает из-за конечных размеров светящего тела. В осве­тительных приборах трудно установить центр светящего тела в фокусе отражателя. Это несовпадение фокуса отражателя с центром светящего тела расфокусировка (может быть продольной и поперечной).

Осветительные приборы состоят из оптических, электротехничечми и конструктивных элементов. К оптическим элементам, кроме отражателей, относят линзы, рассеиватели, защитные стекла, фильтры, экранирующие решетки. Электротехнические элементы применяют для изготовления коммутирующих, стабилизирующих и подводящих электрический ток устройств. В линзовых преломляющих оптических системах для преобразования и перераспределения светового потока ставят линзы, призматические устройства и линзовые рассеиватели.