- •Введение
- •Раздел I. Природа света и система световых величин
- •§ 1. Эволюция теорий природы световых излучений
- •§ 2. Лучистая энергия и спектральный состав оптических излучений
- •2.1. Современная модель природы света
- •2.2. Лучистая энергия и лучистый поток.
- •2.3. Спектральный состав оптических излучений.
- •2.4. Ультрафиолетовое излучение.
- •2.5. Видимое излучение.
- •2.6. Инфракрасное излучение.
- •2.7.Виды спектров
- •§ 3. Система световых величин
- •3.1. Относительная спектральная чувствительность глаза.
- •3.2. Световой поток
- •3.3.Сила света
- •3.4. Освещенность
- •3.5. Яркость
- •3.6. Дополнительные световые величины
- •Освечиваемость (о) пропорциональна произведению силы света I на время вспышки t и имеет размерность кд×с:
- •§ 4. Функциональные особенности зрительной системы
- •1.4.1. Строение глаза.
- •4.2. Световая и спектральная чувствительность глаза.
- •4.3. Адаптация.
- •4.4. Инерционность зрения и восприятие мельканий.
- •4.5. Острота зрения.
- •4.6. Восприятие яркости.
2.7.Виды спектров
Спектры источников света получаются при разложении их излучения по длинам волн () спектральными приборами и характеризуются функцией распределения энергии испускаемого света в зависимости от длины волны. Излучение лучистого потока по спектру излучений может происходить с одной длиной волны, с несколькими длинами волн, а также непрерывно по отдельным участкам или по всей области оптического спектра излучений.
Монохроматическое (от греч. mόnos – один, единый и chrốma – цвет) излучение – это излучение с одной частотой или длиной волны. Излучение в интервале длин волн до 10 нм называется однородным. Совокупность монохроматических или однородных излучений образует спектр.
Различают сплошные (непрерывные), полосатые, линейчатые и смешанные спектры. Сплошными (непрерывными) спектрами называются такие, в которых монохроматические составляющие заполняют без разрывов интервал длин волн, в пределах которого происходит излучение. Такой спектр характерен для ламп накаливания (рис.1.2.6) и других тепловых излучателей.
Рис. 1.2.6 – Сплошной спектр ламп накаливания
Рис. 1.2.7 – Линейчатый спектр из монохроматических излучений
Рис. 1.2.8 - Смешанный спектр люминесцентной лампы KinoFlo КF55
Рис. 1.2.9 - Сложный спектр люминесцентной лампы KinoFlo Green
Линейчатые спектры состоят из отдельных, не примыкающих друг к другу монохроматических излучений (рис. 1.2.7), а смешанные содержат комбинацию спектров (рис.1.2.8). В полосатых спектрах монохроматические составляющие образуют дискретные группы (полосы) в виде множества близко расположенных линий. Этот вид излучений ещё называют сложным (рис.1.2.9). Полосатые, линейчатые и смешанные спектры характерны для дуговых и газоразрядных источников света.
Из всего спектра излучений источников света только видимый свет, воздействуя на светочувствительные элементы глаза, вызывает зрительное ощущение. Однородные, монохроматические видимые излучения, попадая в глаз, вызывают ощущение света определенного цвета.
§ 3. Система световых величин
Нечеткое представление о тех или иных световых величинах часто является причиной серьезных ошибок, которые допускают специалисты при проектировании и эксплуатации светотехнических комплексов.
Знание световых величин необходимо студентам и профессионалам, работающим на теле-, видео- или киностудиях, и даже любителям, снимающим домашнее видео. Это поможет правильно ориентироваться в изобилии источников света, светофильтров, осветительных приборов, разобраться с функциями видеокамер, связанными со светочувствительностью, контрастностью и цветовоспроизведением.
Поскольку световые величины, являющихся численной характеристикой световых излучений, происходят от энергетических фотометрических величин, то их целесообразно рассматривать в совокупности, основываясь на первичности последних. Фотометрическими называют такие величины и единицы, которые характеризуют оптическое излучение. Термин "фотометрия" образован из двух греческих слов: "фос" - свет и "метрео" - измеряю, и означает световые измерения. Различают энергетические фотометрические и редуцированные фотометрические системы величин.
Энергетические величины – характеризуют излучение безотносительно к его воздействию на какой-либо приемник излучения. Такие энергетические величины как лучистая энергия (We) и лучистый поток (Fe) были рассмотрены в предыдущем разделе.Они выражаются в единицах, образованных на основе единицы энергии (Джоуль), a в их обозначениях используется дополнительный индекс «е» (We, Fe, Ie, Еe, Le).
Редуцированные, или эффективные фотометрические величины характеризуют излучение, падающее на заданный селективный приемник излучения. Если в качестве такого приемника служит глаз человека, то полученные величины называют "световыми", а их совокупность - "системой световых величин". В буквенных обозначениях световых величин можно встретить индекс «v».
Схема формирования системы световых величин на основе энегетических представлена на рис. 1.3.1.
Рис. 1.3.1 – Схема формирования системы световых величин
Каждая из световых величин величин имеет свою энергетическую первооснову, из которой они получены :
Световой поток F ( Fv, Фv) – первооснова лучистый поток (поток излучения) Fe (Фe)
Сила света I (Iv) – энергетическая сила излучения (сила излучения) Ie
Освещенность Е (Ev) – энергетическая освещенность (облученность) Еe
Яркость L (Lv) – энергетическая яркость Le
Эти и другие основные энергетические и световые величины сведены в таблицу в конце раздела. Ниже будут подробно рассмотрены основные световые величины, используемые в практике телеоператора.