Замеры освещенности: Проведение замеров уровня освещенности на рабочих местах в Москве

Содержание

Замеры освещенности | Измерение освещенности на рабочих местах

Для чего они нужны

Измерение освещенности должны проводиться в любом рабочем и жилом помещении, а также на всех иных объектах, где только могут присутствовать люди. Причем интенсивность светового потока практически везде нормирована, указаны минимальные и максимальные параметры, которые должны быть выдержаны в конкретном случае. Измерению подлежат:

  • интенсивность светового потока;
  • пульсация его;
  • уровень естественной освещенности (в течение суток или в те часы, когда на объекте, в цеху, в кабинете, мастерской ведется работа согласно штатному расписанию).

Последствия отклонений от нормы

Замеры шума, как знают все, позволяют оценить комфортность пребывания на объекте и возможность продуктивной работы. Сходным образом можно использовать и данные о естественном и искусственном освещении на территории предприятия, в рабочих помещениях. Если оно недостаточно, не только ухудшается зрение — падает работоспособность, больше времени тратится на выполнение обыкновенных действий, чем при нормальных условиях, повышается риск получения производственной травмы, вывода из строя машин и инструментов, других ЧП.

Для измерений применяется только высококлассная аппаратура последних поколений, прошедшая сертификацию в РФ — во всяком случае, именно так поступают сотрудники нашей компании. По итогам исследования будет точно выяснено, размещены ли осветительные приборы и окна так, как надо (ведь важна не только их мощность, но и ракурс падения лучей относительно рабочих мест, возможность обеспечить нормальные условия для выполнения сотрудниками своих профессиональных обязанностей).

Требования к процедуре

Стандартные принципы указывают, что уровень искусственной освещенности и коэффициент его пульсации следует замерять исключительно в темное время суток (за исключением помещений, не оборудованных внешними окнами). Этот положение призвано исключить искажающее влияние солнечного света на получаемые результаты. Однако проблемой часто является ограниченность доступа на ряд объектов и помещений в нерабочее время; кроме того, использовать светонепроницаемые конструкции не всегда получается, прежде всего это характерно для зданий со значительными площадями остекления.

Единственным выходом становится вычитание заведомо известного натурального светового фона из общего уровня освещенности, показываемого точными приборами. При этом обязательно следят за тем, чтобы на протяжении всего времени измерения световая обстановка была максимально стабильна (в том числе заботятся об исключении перемещения людей, транспорта и движения механизмов, их отдельных частей вблизи точек замера).

Дополнительные сведения

От обычных промеров уровня освещенности в корне отличается измерение лазерного излучения. Хотя бы потому, что для него установлены только максимально допустимые показатели, а в идеале и они не должны достигаться за пределами участков, отведенных непосредственно для «работы» лазерного луча. Что касается уровня подсветки, то он должен гибко адаптироваться к виду рабочего места, его площади, времени нахождения человека; однако по крайней мере для обработки документации, письма и чтения, электронной переписки и других массовых операций не допускается использование рабочих мест с освещенностью менее 300 люкс.

Разработка ОВОС также может включать установление уровня освещенности, его пространственных и временных особенностей. Дело в том, что эти параметры прямо влияют на интенсивность светового загрязнения окружающей среды. Под действием чрезмерно интенсивной засветки нарушается стабильный, эволюционно обусловленный суточный ритм у большинства высших организмов. Тем самым дестабилизируется ряд экосистем, и может быть даже нанесен им непоправимый ущерб.

Поэтому фонари и прожектора, установленные на открытом месте, а равно и все те источники света, излучение которых может попадать наружу, являются объектами экологического мониторинга. Что касается замеров освещенности непосредственно на рабочих местах, то их целесообразно проводить раз в полгода, комбинируя с проверкой микроклимата, обеспечиваемого в холодный и теплый сезоны.

Измерение освещенности люксметром от искусственных источников в светлое время суток | Eco

06 Августа 2019 г.

Проблема измерения освещенности от искусственных источников

Одна из главных проблем при 

измерении освещенности – это невозможность измерить люксметром освещенность и пульсации от искусственных источников света в светлое время суток. Естественная освещенность, создаваемая окнами, прозрачным световыми проемами и т.п. серьезно искажает результаты измерений. Усугубляет ситуацию тот факт, что днем световые проемы являются источником света, а в темное время суток – как правило, поглощают его, в отличие от прочих поверхности (особенно, если они светлых тонов). Таким образом, большое значение коэффициента естественной освещенности (КЕО) в помещении делает его более комфортным…. Но! Только в светлое время суток. В темное время суток такое помещение требует дополнительного искусственного освещения.
Поэтому, методики измерения освещенности и пульсаций требуют производить измерения при отсутствии естественного освещения.
То есть, перед измерением освещенности помещений необходимо провести в нем плотное затемнение всех световых проемов. Если такой возможности нет, (например, здания с большой площадью остекления), то измерять освещенность разрешается проводить только в темное время суток. Отсюда возникают сразу несколько проблем:

  • невозможность проводить измерения искусственной освещенности в северных регионах с большой продолжительностью светового дня летом;
  • ограничения доступа на предприятия и организации в вечернее и ночное время;
  • необходимость работы персонала измерительной лаборатории в ночное время

Как измерить освещенность и пульсации в светлое время суток.

Измерить освещенность люксметром в светлое время суток, все-таки можно, если учитывать тот факт, что значение освещенности величина аддитивная. То есть, значения освещенности от всех источников света в точке измерения складываются:

$$E = \sum\limits_{i = 1}^N {{E_i}}$$

Тогда, зная естественную (Еamb) и общую освещенность (Еsum) в точке измерения, можно вычислить искусственную освещенность (Еart) по формуле:

$${E_{art}} = {E_{sum}} — {E_{amb}}$$

Пример расчета искусственной освещенности с учетом наличия естественного освещения.

1 E\left( t \right)dt}}$$

Рассмотрим следующий пример. Пусть у нас имеется рабочее место (РМ), освещаемое искусственным и естественным источниками света. При этом:

  • средняя общая освещенность составляет Еsum=750лк с максимальным значением 
    Еsum.max=900лк и минимальным — Еsum.min=600лк;
  • постоянная фоновая естественная освещенность через световые проемы составляет Еamb=400лк;
  • при отсутствии естественного освещения средняя искусственная освещенности от ламп составляет Еart=350лк с максимальным и минимальным значениями соответственно Еart.max=500лк и Еart.min=200лк.

Очевидно, что в светлое время суток, используя обычный люксметр, мы сможем измерить только общую освещенность Еsum (с включенными лампами) и естественную освещенность Еamb (с выключенными лампами). Зная значения Еsum и Еamb, мы можем вычислить значение искусственной освещенности Еart:

$${E_{art}} = {E_{sum}} — {E_{amb}} = 750 — 400 = 350\;lx$$

что соответствует значению освещенности от искусственных источников в отсутствии естественного освещения.  
При этом, на обычном люксметре-пульсметре мы сможем получить коэффициент пульсации только для суммарной освещенности, рассчитанный по формуле:

$${K_{p.sum}} = \frac{{{E_{sum.\max }} — {E_{sum.\min }}}}{{2{E_{sum.med}}}} = \frac{{900 — 600}}{{2 \times 750}} = \frac{{300}}{{1500}} = 0.2\;\left( {20\% } \right)$$

Однако, нам нужно измерить коэффициент пульсации искусственного освещения, который составляет:

$${K_{p.art}} = \frac{{{E_{art.\max }} — {E_{art.\min }}}}{{2{E_{art.med}}}} = \frac{{500 — 200}}{{2 \times 350}} = \frac{{300}}{{700}} = 0.43\;\left( {43\% } \right)$$

Мы видим, что обычном люксметре-пульсметре в светлое время суток мы получим заниженный коэффициент пульсации (в нашем примере получим 20% вместо реальных 43%).
Для того, чтобы получить истинное значение Кп, в формуле расчета коэффициента пульсации нужно учесть наличие естественного фона. Тогда расчет Кп будет выглядеть так:

$${K_{p.art}} = \frac{{({E_{sum. \max }} — {E_{amb}}) — \left( {{E_{sum.\min }} — {E_{amb}}} \right)}}{{2\left( {{E_{sum.med}} — {E_{amb}}} \right)}} =\\= \frac{{\left( {900 — 400} \right) — \left( {600 — 400} \right)}}{{2\left( {750 — 400} \right)}} = \frac{{500 — 200}}{{2 \times 350}} = \frac{{300}}{{700}} = 0.43\;\left( {43\% } \right)$$

НО! Фактически ни один люксметр-пульсметр не умеет учитывать значение естественной освещенности при измерении пульсаций и поэтому не могут применяться для их измерения в светлое время суток.


Профессиональный измеритель освещенности еЛайт01 – это единственный прибор, учитывающий при расчете коэффициента пульсации значение естественного фона освещенности. Этот режим реализован в стандартной поставке прибора и для него не нужна отдельная методика измерений освещенности.

Методика измерения освещенности и пульсаций при наличии естественного освещения.

Для люксметра-пульсметра-яркомера еЛайт01 разработана специальная методика измерения освещенности и пульсации в светлое время суток, которая также дополнительно включает в себя методику измерения коэффициента естественной освещенности (КЕО) и расчет неопределенности результатов измерений освещенности. Эта методика включена в стандартное руководство по эксплуатации прибора еЛайт01.
При выполнении измерений освещённости и пульсаций в соответствии с руководством по эксплуатации прибора комбинированного еЛайт01 (по СВМТ.424179.001 РЭ) выполняют следующие операции:

  1. включают осветительные установки не менее чем за 20 мин. до начала измерений;
  2. производят контроль напряжения в электрической сети питания осветительных установок;
  3. размещают датчик измерителя освещенности еЛайт01 в точке измерения;
  4. производят измерения уровня суммарной освещенности Ео в точке измерения;
  5. выключают осветительные установки и производят измерение уровня фоновой освещенности с целью контроля ее уровня и стабильности в течение 15 сек. Следует убедиться, что максимальный результат измерения новой освещенности отличается от его минимального значения не более чем на 10%;
  6. если уровень и стабильность фоновой освещенности удовлетворяют требованиям методики измерений, то на приборе включают режим измерения освещенности с учетом естественного фона;
  7. выжидают время, необходимое прибору для измерения фонового уровня освещенности, до появления показаний на дисплее прибора;
  8. включают осветительные установки, считывают результаты измерения освещенности и коэффициента пульсации с учетом фоновой освещенности;

В процессе измерений, выполняемых в нескольких точках, необходимо периодически – не реже чем через каждые 15 мин. контролировать стабильность уровня фонового освещения.

Режим измерения освещенности люксметром еЛайт01 с учетом естественного освещения.

В люксметре-пульсметре-яркомере еЛайт01 реализован уникальный режим измерения освещенности и пульсаций от искусственных источников света в светлое время суток. Методика измерений (СВМТ.424179.001 МИ) с учетом естественного фона содержится в Приложении Г руководства по эксплуатации. Приведем краткое описание этого режима:
1) Запуск измерения освещенности и пульсаций с учетом естественного фона осуществляется путем остановки текущего измерения нажатием на кнопку «КВАДРАТ» пульта БОИ-01.

2) Из появившегося меню управления измерением выбираем пункт «Учёт фона» и нажимаем кнопку «Ок». Перед запуском режима измерений с учётом фона необходимо оставить только источник фоновой освещённости (то есть, выключить все искусственные источники света). После запуска режима измерений с учётом фона, прибор на первом этапе, в течение 10 секунд, переходит в режим измерения и усреднения фонового значения освещённости.

После запуска режима измерения с учётом фона, в статус-баре появляется мигающий значок «ФОН», информирующий пользователя, включении данного режима.
ВНИМАНИЕ!!! При измерении усреднённого фонового значения освещённости категорически запрещается совершать действия, которые могут привести к искажению результата его измерения. Например:

  • менять положение ИГ,
  • включать/выключать источники света,
  • открывать/закрывать оконные и дверные проёмы,
  • перемещение предметов и людей в окрестностях точки измерения,
  • и т.п.

После окончания измерения фоновых значений освещённости, пульт БОИ-01 переходит в режим отображения уровня общей освещённости за вычетом только что измеренного значения фоновой освещённости. 
Т.к. на данном этапе выключенные источники света ещё не включены, то показания освещённости равны нулю (или близки к нему).

3) Наконец необходимо включить искусственное освещение. После включения источников света, на экран БОИ-01 первой строке будет выводиться значение освещённости, полученной в результате вычитания из общего уровня освещённости уровня фоновой освещённости. Во второй строке представлено значение пульсаций включённых источников света, которое рассчитывается ПОСЛЕ(!) вычитания фоновых значений, что позволяет избежать искажения коэффициента пульсаций при использовании метода вычитания фона «вручную».

4) Выход из режима «Учёт фона» осуществляется через останов измерения нажатием клавиши «Квадрат» и выбором пункта меню «Нормальный режим».

Также, выход из режима «Учёт фона» возможен выбором другого режима работы.

 

ВНИМАНИЕ!!! Функция «Учёт фона» обеспечивает достоверность проведённых измерений ТОЛЬКО при соблюдении следующих условий:

  • измерения фона и последующей общей освещённости производятся в одной точке пространства;
  • при измерениях исключены перемещения и смена ориентации ИГ;
  • при измерении исключены колебания значений фона;
  • измерение фона и последующее измерение общей освещённости
     должны быть проведены в максимально возможное короткое время, чтобы минимизировать неизбежные изменения фона во времени.

Понравился материал? Поделитесь им в соцсетях:

Категория:

Освещение

Дата:

06 Августа 2019 г.

Протокол замеров освещенности. Бланк и образец 2021 года

Если компания планирует провести у себя проверку освещенности, то необходимо выбрать организацию, которая проведет замеры, и пригласить ее специалистов. По окончании проверки заказчику должны выдать протокол замеров освещенности. Какая информация должна быть в документе, разберемся в статье.

ФАЙЛЫ
Скачать пустой бланк протокола замеров освещенности .docСкачать образец протокола замеров освещенности .doc

Для чего проводят замеры освещенности

Плохая освещенность рабочего места (как и любого другого, где человек проводит много времени) влияет на работоспособность: появляется усталость, сонливость и т. д. От недостатка света может ухудшиться зрение.

Законодательство разработало нормы освещенности для различных помещений: офисов, лестничных клеток, учебных классов, рабочих цехов и т.д. Требования, которые предъявляются к уровню освещенности, размещены в таких документах:

  • в ГОСТ 55710-2013, СП 52.13330.2016 (это актуализированная редакция СНиП 23-05-95) — эти нормы применяются и при проектировании помещений;
  • СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 — используется для организации рабочих мест в уже построенных зданиях. К сведению, проверки компании регулирующих органов проводятся на соответствие освещенности показателям СанПиН.

К сведению! Таких документов несколько: нормы для образовательных учреждений, жилых и общественных зданий и т.п.

Все работодатели должны провести специальную оценку условий труда (СОУТ), при которой в том числе производят замеры освещенности. Мероприятие нужно организовывать 1 раз в 5 лет. СОУТ была введена ФЗ от 28 декабря 2013 года № 426-ФЗ. Также проверки освещенности можно осуществлять и независимо, по собственному желанию, например, после жалоб работников.

О СОУТ подробнее можно прочитать в нашей статье.

Порядок проведения

Чтобы организовать на предприятии или в компании такую проверку, нужно заключить договор с организацией, которая имеет право проводить замеры освещенности. Далее выбирают дату осуществления замеров.

В назначенный день специалист выезжает в организацию со всем необходимым оборудованием и проводит замеры. При процедуре должен присутствовать ответственный работник компании, назначенный приказом руководителя. По итогам процедуры составляют протокол замеров освещенности и заключение. Документы могут выдать как по каждому помещению, так и по всему объекту.

К сведению! Измерения проводят люксметром — мобильным портативным прибором. Измерения осуществляют по искусственному и естественному освещению.

Какая информация содержится в протоколе замеров освещенности

Форму протокола компания, проводящая замеры, составляет самостоятельно.

В документе нужно будет указать такие сведения:

  1. Наименование организации, которая проводит проверку, и ее реквизиты (юридический адрес, телефон, ИНН, КПП, сведения об аттестате аккредитации или других разрешающих деятельность документов).
  2. Наименование документа, его номер и дату составления.
  3. Дату и время проведения измерений освещенности.
  4. Место проведения измерений освещенности (адрес и наименование учреждения).
  5. Основание для проведения замеров: договор с учреждением. Нужно будет указать и его реквизиты.
  6. Помещения, в которых осуществлялась проверка: офисы, цеха и т.д.
  7. Дополнительная информация. Можно указать, какое напряжение было в сети, какое было освещение в помещении, находилась ли там мебель и т.д.
  8. ФИО и должность работника, проводившего замеры.
  9. ФИО и должность ответственного работника, в присутствии которого проводились замеры.
  10. Наименование средств измерений и данные об их поверке.
  11. Нормативно-техническая документация, согласно которой проводились измерения и давалось заключение.
  12. Результаты измерения освещенности. Этот пункт можно оформить в виде таблицы с такими графами: номер по порядку, место проведения измерений, разряд зрительных работ, система освещения (виды ламп), измеренная освещенность, допустимая освещенность.

В конце документа должны расписаться работник, проводивший замеры и заполнивший протокол, и работник учреждения, в котором проводилась проверка.

К протоколу также прилагается заключение эксперта о состоянии освещенности в учреждении, схема расположения точек измерения освещенности.

Что дальше?

По результатам замеров работодатель производит необходимые действия. Если уровень освещенности недостаточен, то потребуется поставить дополнительные светильники. Где и как это сделать, проконсультирует специалист, проводивший замеры. При нормальной освещенности требуется поддерживать ее на том же уровне.

Измерение освещенности рабочих мест — Замер уровня света

Освещенность рабочего места — первостепенный фактор производственной среды, влияющий на здоровье и производительнойсть труда.

Освещенность – это отношение светового потока, падающего на элемент поверхности, содержащий данную точку, к площади этого элемента [1].

Существуют различные типы освещения рабочего места: общее, рабочее и аварийное.

Проверка требований к освещению рабочих мест является частью услуг по охране труда, потому что надлежащее освещение защищает глаза работников от напряжения и защищает тела работников от несчастных случаев.

Измерение освещенности – одно из обязательных мероприятий, помочь с выполнением которого могут наши инженеры.

Контроль освещенности помещения — обязанность работодателя

При нормировании освещенности по Санитарным нормам и правилам² используются следующие термины определения освещенности:

  • аварийное освещение – освещение, позволяющее продолжать работу (освещение безопасности, резервное освещение) или обеспечивать эвакуацию людей (эвакуационное освещение) при аварийном отключении рабочего освещения
  • естественное освещение – освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), поступающим через окна в стенах
  • искусственное освещение – освещение, создаваемое искусственными источниками света
  • коэффициент естественной освещенности (далее — КЕО) – отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным и после отражений от внутренних поверхностей помещения), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого неба
  • общее освещение – освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение)
  • комбинированное освещение – освещение, при котором к общему освещению добавляется местное
  • местное освещение – освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочем месте

Типы измерений освещения рабочих мест

Правила охраны труда требуют измерения освещения рабочего места в единицах, называемых люксами, с помощью люксметра.

Измерение общей освещенности

Общий свет — это свет, который равномерно распространяется по всему рабочему месту. Например, на швейной фабрике общее освещение — это свет, обеспечиваемый равномерно расположенными верхними светильниками. Цель общего освещения — позволить людям видеть, чтобы они могли передвигаться с комфортом.

Измерение освещенности рабочих мест

Освещение рабочего места — это сфокусированное освещение, направленное на определенную область, чтобы помочь решению конкретной задачи. Например, на швейной фабрике рабочее освещение обеспечивается настольным или точечным освещением, направленным непосредственно на прижимные лапки каждой швейной машины, поэтому рабочие четко видят свою нить, когда она проходит через иглу машины, и свои пальцы, когда они направляют их через иглу. Рабочее освещение защищает от усталости глаз и помогает предотвратить травмы.

Измерение аварийного освещения

Аварийное освещение обычно представляет собой свет от резервного источника, который срабатывает только тогда, когда обычные источники питания не работают, а общее и рабочее освещение внезапно недоступны. Аварийное освещение делает видимыми пути эвакуации и позволяет рабочим безопасно покинуть предприятие в случае отключения электроэнергии или в случае реальной аварийной ситуации, которая отключает питание, например, при пожаре.

Когда нужно проводить измерения?

  • Измерения искусственной и естественной освещенности на рабочих местах, в жилых здания, на предприятиях проводятся согласно ГОСТ3.
  • Измерение освещенности при рабочем и аварийном освещения проводят в темное время суток, когда отношение естественной к искусственной составляет не более 0,1. Для проведения измерений в дневное время суток, необходимо за ранее позаботится о наличии жаллюзей, роллет либо плотной ткани для того, что бы закрыть оконные проемы.
  • Перед проведением измерений проведите осмотр светильников: в случае необходимости следует провести замену всех перегоревших ламп и чистку светильников.
  • Измерение КЕО (коэффициент естественной освещенности)проводится в дни со сплошной равномерной десятибалльной облачностью, покрывающий весь небосвод. Эти дни могут быть похожи на время в дни после либо перед выпадением осадков Электрический свет в помещениях на период измерений выключается.
Примечания
  1. ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности»
  2. Санитарные нормы и правила «Требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению помещений жилых и общественных зданий», утвержденные постановлением МЗ РБ 28 июня 2012 № 82.
  3. ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности»

Заказать измерения освещенности

Измерение освещенности.

Измерение освещенности является необходимой процедурой для определения соответствия заявленных по проекту освещения значений освещенности с установленными нормами, например СНИП, или требованиями заказчика освещения.
Измерение освещенности производится в соответствии с ГОСТ 24040-96 Межгосударственный стандарт «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности». В данном стандарте описаны методы для определения уровней искусственного освещения зданий, коэффициента естественного освещения — КЕО, минимально допустимые значения освещенности для зданий, при проведении различных видов работ, для освещения улиц, дорог, освещения тоннелей.
Освещенность (Е, лк) – это отношение светового потока, падающего на элемент поверхности, содержащий данную точку, к площади этого элемента
Минимальная освещенность (Емин, лк) — наименьшее значение освещенности в помещении, на освещаемом участке, в рабочей зоне
Цилиндрическая освещенность (Ец, лк) — характеристика насыщенности помещения светом, определяемая как средняя плотность светового потока на поверхности вертикально расположенного в помещении цилиндра, радиус и высота которого стремятся к нулю
Коэффициент естественной освещенности (КЕО) — отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражения), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода.

Если не вдаваться в подробности, то обычно измерение освещенности производится специальными приборами – люксметрами на уровне 0,85 метра от освещаемой поверхности пола. Светотехнические программы, используемые для расчета освещенности, также должны обеспечивать определение проектных значений освещенности на аналогичном уровне.
Расчет освещенности, сделанный на этапе проектирования, не гарантирует полного совпадения с итоговыми значениями освещенности на объекте. На итоговые значения освещенности, например, торгового зала влияет наличие и цвет мебели, торгового оборудования, товаров. Конечно, на этапе проектирования можно учесть коэффициенты поправки на цвет стен, пола, потолка и торговое оборудование, но при измерении освещенности на реальном объекте цифры будут все равно другими.
Перед тем как измерить освещенность, создаваемую искусственным освещением, необходимо заменить перегоревшие лампы в светильниках, стекла или рассеиватели светильников должны быть чистыми. Коэффициент естественной освещенности (КЕО) будет реалистичным, если окна в помещении будут предварительно вымыты.
Измерение освещенности может производиться в двух системах: метрической (люксы) и импирической (fc). Метрическая система используется у нас в России и в Европе, импирическая – в Америке. Диапазон измерений большинства люксметров 0,1 – 200.000 люкс или 0,01 – 20.000 fc. Люксметр должен иметь свидетельство о проверке и аттестации и обеспечивать погрешность измерения освещенности не более 3%.

С.Исполатов
Компания «СТК Системы освещения»

Измерение параметров освещенности, цены на услуги

Сложно представить свою жизнь без света. В дневное время имеется естественное солнечное освещение, а тёмное время суток требует дополнительных искусственных источников света, — ламп. Хорошее освещение является необходимым условием качественного выполнения работы, предотвращает развитие заболеваний зрения и снижает утомляемость, поэтому измерение освещённости играет значимую роль в жизни человека.

Измерение параметров освещенности включает в себя следующие показатели:

  • коэффициент естественной освещенности (КЕО)
  • коэффициент пульсации освещенности
  • неравномерность яркости рабочего поля
  • неравномерность распределения яркости в поле зрения пользователя ПЭВМ
  • яркость белого поля
  • дрожание и мелькание изображения
  • прямая и отраженная блёсткость
  • освещенность поверхности экрана ВДТ
  • освещенность рабочей поверхности для разрядов зрительных работ
  • контрастность для монохромного режима

При формировании таблицы результатов измерения освещенности обязательно учитываются: разряд зрительных работ, высота плоскости над полом и тип ламп. Далее, полученные результаты измерений сопоставляются с нормируемыми. Нормы по освещённости зависят от типа помещения и регламентируются СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. Степень освещения измеряется в люксах (лк), зависящих от интенсивности светового потока, измеряемого в люменах (лм).

Для измерения параметров освещённости мы используем следующее оборудование:

  • Прибор Люксметр-Яркомер «ТКА-ПКМ» (мод.02)
  • Прибор Пульсметр-Люксметр «ТКА-ПКМ» (мод.08)

Измерение параметров освещенности регламентируется следующими нормативно-правовыми документами:

  • СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий»;
  • МУ 2.2.4.706-98/МУ ОТ РМ 01-98 «Оценка освещенности рабочих мест. Методические указания»;
  • СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»;
  • ГОСТ 24040-96 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности». В данном нормативном документы описываются методы определения КЕО, уровня искусственной освещенности.

Измерение параметров освещенности чаще всего требуется для следующих целей:

  • Проведение производственного контроля на предприятиях (измерение параметров освещенности – обязательный элемент программы производственного контроля: обычно измерения проводятся на рабочих поверхностях 1 раз в год)
  • Ввод в эксплуатацию объекта (жилого здания, помещения коммерческой недвижимости, производства)
    Показатели, полученные при измерении интенсивности освещённости на этапе проектирования, могут не совпадать с конечными значениями освещённости, но всегда следует помнить большую важность измерения освещённости, как залога успешной работы и полноценной жизни.

Требование измерения освещенности при Специальной оценки условий труда

В рамках специальной оценки условий труда ситуация с измерением параметров освещённости очень сложная, т.к. большинство современных и аттестованных осветительных установок по факту не соответствуют требованиям нормативных документов, касающихся норм пульсации освещённости.

Чем это чревато для компании-заказчика? Прежде всего, тем, что предприятие будет вынуждено поменять все осветительные приборы после проведения аттестации (даже в том случае, если подобная замена была произведена буквально накануне аттестации – но были использованы осветительные установки, не соответствующие нормам по пульсации).

В противном случае предприятие будет вынуждено оплачивать дополнительные проценты к зарплате сотрудников, получившим вредность в результате аттестации рабочих мест из-за несоответствия пульсации освещенности установленным нормам.

Более подробную информацию по измерению параметров освещенности Вы можете получить по телефону: +7 (812) 918-80-12.

Замеры шума, вибрации, микроклимата, освещенности в Екатеринбурге

Измерения физических факторов среды на рабочих местах, в жилых и общественных зданиях, на селитебной территории включают исследование температуры воздуха, шума, инфразвука, освещенности, вибрации, ионизирующих излучений, электромагнитных полей промышленной частоты. Все эти измерения необходимы при вводе объектов строительства в эксплуатацию.

Виды измерения физических факторов

Понятие «физические факторы» включает:

  • производственный шум;
  • ультразвук;
  • инфразвук;
  • вибрацию;
  • естественное и искусственное освещение;
  • электромагнитное поле;
  • лазерное излучение;
  • ионизирующие излучение;
  • микроклимат (температура, влажность, атмосферное давление, аэроионизация, скорость движения воздуха).

Цель измерений и исследований

Измерения физических факторов проводят, чтобы:

  • оценить условия труда и соответствие гигиеническим нормам;
  • осуществить производственный контроль.

Нормативное обоснование

  • СП 51.13330.2011 «Защита от шума»
  • СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение»
  • СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий»
  • СанПиН 2.2.1/2.1.1.2585-10 Изменения и дополнение №1 к СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03
  • СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях»
  • СанПиН 2.1.2.2801-10 Изменения дополнения №1 к СанПиН 2.1.2.2645-10
  • ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях»
  • МУК 4.3.2194-07 «Контроль уровня шума на территории жилой застройки, в жилых и общественных зданиях и помещениях»
  • МР 2957-84 «Методические рекомендации по измерению и гигиенический оценке вибрации в жилых помещениях»
  • СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки»
  • СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий»
  • ГН 2.1.8/2.2.4.2262-07 «Предельно допустимые уровни магнитных полей частотой 50 Гц в помещениях жилых, общественных зданий и на селитебных территориях»

Стоимость замеров в нашей компании

Температура воздуха

Микроклимат. Относительная влажность воздуха

Микроклимат. Скорость движения воздуха

Микроклимат. Результирующая температура

Шум (постоянный,непостоянный). Уровень звука (день)

Шум (постоянный,непостоянный). Уровень звука (ночь)

Шум (постоянный, непостоянный). Уровень звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами (31,5-8000)

Шум (постоянный, непостоянный). Эквивалентный уровень звука

Шум (постоянный, непостоянный). Максимальный уровень звука

Шум (постоянный, непостоянный). Уровень звукового давления в октавных и 1/3 полосах

Шум (постоянный, непостоянный). Уровень звукового давления в октавных и 1/3 полосах со среднегеометрическими частотами (31,5-8000)

Инфразвук (постоянный, непостоянный). Уровень звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2-16 Гц

Инфразвук (постоянный, непостоянный). Эквивалентный общий уровень звукового давления

Вибрация общая. Виброускорение (среднеквадратичное, корректированное, эквивалентное), Уровень виброускорения (корректированный, эквивалентный)

Световая среда. Коэффициент естественного освещения КЕО

Световая среда. Освещенность (естественная, искусственная)

Световая среда. Коэффициент пульсации

Световая среда. Яркость

Электромагнитные поля промышленной частоты (50 Гц). Напряженность (индукция) магнитного поля

Электромагнитные поля промышленной частоты (50 Гц). Напряженность электрического поля

Ионизирующие излучения. Мощность эквивалентной дозы гамма-излучения

Ионизирующие излучения. Мощность амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения

Полное руководство по измерению освещенности


Это новое руководство покажет вам все, что вам нужно знать об измерении света.

Важно понимать различные термины, используемые для описания света. Это руководство охватывает все: от измерения света в электромагнитном спектре до понимания воспринимаемой яркости человеческим глазом, интенсивности света и инструментов, используемых для измерения света.

Погрузимся в …

Хотите узнать больше об измерении освещенности? Получите бесплатный PDF

Я пришлю вам копию, чтобы вы могли прочитать ее, когда вам будет удобно.Просто дайте мне знать, куда его отправить (занимает 5 секунд):

Содержание

Глава 1: Единицы света — Общие термины измерения освещенности

Глава 2: Радиометрия — Сколько света там

Глава 3: Фотометрия — Как вы видите свет (человеческое восприятие)

Глава 4: Спектрометрия — Измерение длины волны

Глава 5: Способы измерения света — Как измерить интенсивность света

Глава 6. Инструменты для измерения освещенности — Какие инструменты используются для измерения освещенности

Глава 1:

Единицы света

(Общие термины измерения освещенности)

В осветительной промышленности для измерения света используются несколько различных единиц измерения, в зависимости от того, какая информация требуется.

Ниже приведены несколько наиболее распространенных единиц и терминов:

Поток (световой поток) — Произошедшее от латинского слова «Fluxus», что означает поток , поток — это количество энергии, излучаемой светом в секунду, измеряемое в люмен (лм) .

Когда дело доходит до освещения, нужно учитывать Вт (Вт), (потребляемая энергия) и люмен (лм), (яркость). Или потребление электроэнергии в сравнении с светоотдачей. Люмены оцениваются для человеческого восприятия, а ватты — нет.

  • Люмен (лм) — единица светового потока в системе СИ, это единица светового потока.
  • Ватт (Вт) — Единица измерения электрической мощности, это радиометрическое измерение.

Интенсивность света — Количество видимого света, излучаемого в единицу времени на единицу телесного угла

  • Кандела (кд) — Базовая единица измерения силы света в системе СИ. Это единица силы света источника света в определенном направлении.2 = 1 нит
    • Nit (nt) — Название, данное для единицы яркости

Для облегчения понимания представьте себе лампу, излучающую свет.

  • Свет от лампы измеряется в люменах (мера силы света)
  • Свет, падающий на поверхность, выражается в люксах
  • Человеческий глаз видит это визуально с точки зрения яркости или яркости, которая измеряется в канделах.

Глава 2

Радиометрия Сколько там света

Что такое радиометрия

В целом радиометрия — это наука об измерении электромагнитного излучения.Что касается оптики, это относится к обнаружению и измерению световых волн в оптической части электромагнитного спектра (инфракрасного, видимого и ультрафиолетового). Радиометрия также включает определение распределения абсолютной мощности излучения.

Почему важна радиометрия

Радиометрия охватывает широкий спектр потребностей в обнаружении и измерении света.

Вот несколько распространенных приложений:

[источник]

4 Традиционно используемые геометрические описания в радиометрии

Основная единица радиометрии называется Radiant Flux .

1. Radiant Flux / Power — Выраженный в ваттах, лучистый поток можно определить как полную оптическую мощность источника света. Его также можно определить как скорость потока лучистой энергии. Вы можете думать об этом как об общем количестве света, излучаемого лампочкой.

2. Интенсивность излучения — Также измеряется в ваттах, интенсивность излучения — это количество потока, излучаемого через известный телесный угол.

3. Энергия излучения — Энергия освещенности, измеряемая в ваттах на квадратный метр, представляет собой измерение лучистого потока на известной площади поверхности.

4. Сияние — Сияние, измеряемое в стерадианах в ваттах на квадратный метр, является мерой силы излучения, излучаемого из единицы площади источника.

Глава 3:

Фотометрия — как вы видите свет

(видимый свет)

Что такое фотометрия

Фотометрия — это разновидность радиометрии, которая применяется только к видимой части электромагнитного спектра. В то время как радиометрия фокусируется на измерении энергии излучения с точки зрения абсолютной мощности, фотометрия учитывает реакцию человеческого глаза и фокусируется на измерении света с точки зрения воспринимаемой яркости.

Фотометрия — это «наука об измерении интенсивности света, где« свет »относится к общему интегрированному диапазону излучения, к которому чувствителен глаз.

Фотометрия отличается от радиометрии, при которой обнаруживается и измеряется каждая отдельная длина волны в электромагнитном спектре, включая ультрафиолет и инфракрасный свет ». Фотометрия. В EDU.photonics.com/Photometry: Ответ на вопрос о восприятии света Получено с https : //www.photonics.ru / a25119 / Photometry_The_Answer_to_How_Light_Is_Perceived

Почему важна фотометрия

Фотометрия измеряет видимый свет с точки зрения человека.

Общие приложения для фотометрии:

Как и радиометрия, применение фотометрии также разнообразно. Он используется в ряде отраслей для проверки интенсивности света, производимого дисплеями, приборными панелями, приборами ночного видения и т. Д.

Основной единицей фотометрии является люмен.Фотометрия состоит из четырех основных понятий:

1. Световой поток — Световой поток, измеряемый в люменах, представляет собой измерение общей воспринимаемой мощности, излучаемой источником света во всех направлениях.

2. Сила света — Сила света в канделах — это количество света, излучаемого источником в определенном направлении.

3. Освещенность — Освещенность измеряется в люменах на единицу площади; это количество света, падающего на поверхность.Освещенность также можно назвать фут-свечой.

4. Яркость — Яркость, измеряемая в канделах на квадратный метр или нит, — это общий свет, излучаемый или отраженный от поверхности в заданном направлении. Он показывает, насколько ярко мы воспринимаем результат взаимодействия падающего света и поверхности.

Изображение предоставлено: J.C. Walker, Light Sources — Technology and Applications [CC Attribution-ShareAlike 3.0]

Глава 4:

Спектрометрия Измерение длины волны

Спектрометрия известна наукой и использованием спектрометров для измерения и анализа.Это исследование взаимодействия между светом и веществом, а также реакций и измерения интенсивности излучения и длины волны .

На схеме ниже показано, как спектрометрия используется для анализа образца. Образец показан на этапе 2. Спектрометрия также может использоваться для анализа длин волн, присутствующих в данном источнике света. В этом случае между источником и дифракционной решеткой не было бы образца.

и : По диаграмме спектрометрии публичной лаборатории [CC BY 2.0] (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/), с flickr

Используется для спектрометрии:

В статье «Что такое спектрометрия и для чего она используется», написанной ATA Scientific Instruments, подробно описаны современные способы использования спектроскопии:

  • В астрономии мы можем использовать уникальные спектры для определения химического состава объектов в космосе.
  • Мы также можем использовать его для определения свойств космических объектов: в основном их температуры, а также их скорости.
  • Применяется для скрининга метаболитов, а также для анализа и улучшения структуры лекарственных средств.

Биомедицинское использование света состоит из диагностических и терапевтических применений. Узнайте больше о спектроскопии в биомедицинских услугах.

Спектрорадиометрия — это «измерение энергии света на отдельных длинах волн в пределах электромагнитного спектра. Оно может быть измерено по всему спектру или в определенной полосе длин волн».

Спектрорадиометрия.В KonicaMinolta.us: Радиометрия, спектрорадиометрия и фотометрия Получено с: https://sensing.konicaminolta.us/learning-center/light-measurement/radiometry-spectroradiometry-photometry/

Две основные концепции спектрорадиометрии:

Spectral Radiance — яркость поверхности на единицу частоты или длины волны. Единицы СИ для спектральной яркости — стерадианный нанометр ватт / квадратный метр.

Спектральная освещенность — освещенность поверхности на единицу частоты или длины волны.В системе СИ для спектральной освещенности используется ватт / кубический метр.

Глава 5:

Как измерить интенсивность света

Расчет интенсивности света зависит от источника света и направления, в котором он излучает свет. Количество света, падающего на поверхность, называется освещенностью и измеряется в люксах.

Sciencing написала пошаговую статью / эксперимент о том, как рассчитать интенсивность света с помощью силы света вокруг лампы, которая излучает свет одинаково во всех направлениях.В заключении уточняется, что «интенсивность света в вашей точке на сфере равна количеству ватт, которое излучает лампочка, деленному на площадь поверхности сферы». Полные расчеты можно найти здесь.

В фотометрии сила света является мерой мощности излучения, излучаемой объектом в определенном направлении , и зависит от длины волны излучаемого света .

Что наиболее важно с точки зрения измерения силы света , так это фактическое количество люменов , падающих на определенную поверхность.

Измерение уровня освещенности

Как отмечалось выше, поток — это общий световой поток. Ватты относятся к абсолютной мощности, а люмены — к человеческому восприятию.

В чем разница между яркостью и освещенностью

«Яркость — это количество света, отраженного от освещаемой поверхности».

Освещенность — это количество света, падающего на поверхность.

Яркость — это то, что мы измеряем по поверхности, на которую падает свет.

Top Light Co назвала его лучшим …

Думайте об этом так: IL-яркость, IL, I = падающий свет. Освещенность измеряет падающий свет. Яркость — это то, что уходит с поверхности — L = уходит. Освещенность определяет происшествие, яркость — то, что уходит.

Глава 6:

Какие инструменты используются для измерения света

1. Фотометр

Фотометр — это прибор для измерения силы света.Его можно определить как прибор, измеряющий видимый свет.

Два типа фотометров:

1. Измерители яркости — определяют выходную видимую энергию источника света

Измерения яркости используются для таких продуктов, как светофоры и автомобильные задние фонари.

2. Измерители освещенности — измеряют видимую энергию, падающую на поверхность объекта.

Измерители яркости и колориметры

2.Интегрирующая сфера

«Интегрирующая сфера собирает электромагнитное излучение от источника, полностью внешнего по отношению к оптическому устройству, обычно для измерения потока или оптического ослабления».

Интеграция основ и приложений Sphere

3. Спектрометр

«Основная функция спектрометра состоит в том, чтобы улавливать свет, разбивать его на его спектральные составляющие, оцифровывать сигнал в зависимости от длины волны, считывать его и отображать через компьютер.”

Спектрометр

4. Измеритель освещенности

Люксметр — это прибор, используемый для измерения уровня освещенности . Уровень освещенности — это количество света, измеренное на плоскости.

Заключение

Когда речь идет о мощности света и его измерении, используется множество терминов и технологий. Ключ к пониманию того, как сочетаются все эти уникальные аспекты.

Понимание измерения света помогает нам, как поставщику световых решений, соответствовать требованиям яркости и однородности для ваших конкретных приложений.

Наука с помощью смартфона: Измерение света с помощью люкс

Это наше второе занятие, требующее использования смартфона или планшета. Пожалуйста, сообщите нам свое мнение. Напишите по электронной почте [email protected] с отзывами об использовании технологий в этом — и будущем — мероприятиях «Дом науки».

Ключевые понятия
Физика
Свет
Измерение
Математика

Введение
Знаете ли вы, что вы можете использовать смартфон в качестве научного инструмента для исследования окружающего мира? Смартфоны содержат множество встроенных электронных датчиков, которые могут измерять такие явления, как звук, свет, движение и многое другое.В этом упражнении вы будете использовать датчик освещенности на телефоне или планшете, чтобы исследовать яркость света от разных источников света и мест. Насколько ярка лампа для чтения в вашей гостиной по сравнению с прямыми солнечными лучами? Попробуйте это занятие, чтобы узнать!

Фон
Измерение предметов вокруг вас, например расстояния, вероятно, довольно привычно. Единицы измерения, такие как дюймы или сантиметры, могут описывать расстояние между одной точкой и другой. Но в окружающем нас мире есть много других качеств, которые мы также можем превратить в измеримые величины.Например, знаете ли вы, что можно измерять свет? Вы можете описывать уровни освещенности относительно других вещей, например, «темно как ночь» или «ярче солнца», но вы, вероятно, не станете использовать число. Но так же, как вам может понадобиться линейка для измерения расстояния, вы можете использовать инструмент для измерения точных единиц света.

Свет можно измерить по-разному. Одна единица измерения называется люкс, которая описывает, сколько света падает на определенную область. (Это отличается от единицы люмен, которая показывает вам общее количество света, излучаемого источником света.) Количество люкс становится меньше по мере удаления от источника света. Это имеет смысл, если задуматься: лампочка выглядит намного тусклее, если вы стоите на расстоянии 100 футов от нее, а не близко — даже если она по-прежнему излучает такое же общее количество света в люменах. Типичные уровни освещенности на открытом воздухе могут варьироваться от менее 1/1000 люкс в темную ночь до более 30 000 люкс при прямом солнечном свете!

Вот здесь и пригодится смартфон. Уже давно существуют автономные люксметры (например, для использования в фотографии), устройства с датчиком освещенности и экраном, отображающим уровень освещенности в люксах.Однако современные смартфоны и планшеты, как правило, содержат встроенные датчики освещенности, которые используются для автоматической регулировки яркости экрана в зависимости от уровня освещенности (например, делая экран ярче и его легче увидеть, если вы используете устройство под прямыми солнечными лучами, но затемняете его. экран в более темных помещениях, чтобы он не был слишком ярким для ваших глаз). Многие телефоны могут запускать приложения, которые будут отображать световые показания в люксах. Чтобы узнать больше об уровнях освещенности в мире вокруг вас, найдите смартфон или планшет и начните измерения!


Материалы

  • Смартфон или планшет с доступом в Интернет и разрешением на загрузку и установку приложения
  • Взрослый (для проверки и загрузки приложения)
  • Различные источники света (фонарик, лампа, потолочный светильник и т. Д.).)
  • В разных местах (темный шкаф, комната с окнами, на улице и т. Д.)
  • Линейка (опционально)


Подготовка

  • Попросите взрослого помочь вам найти приложение «люксметр» или «люксметр» на смартфоне или планшете. Доступно множество бесплатных опций (обратите внимание, что в некоторых приложениях может быть включена реклама или встроенные покупки).
  • Познакомьтесь с вашим приложением для люксметра. Некоторые приложения просто отображают число на экране, тогда как другие отображают счетчик или график.Некоторые также позволяют записывать данные. Убедитесь, что приложение работает: переместите телефон из темной комнаты в светлую или поднесите его к лампочке (лампочки бывают горячими и яркими, поэтому будьте осторожны), и вы увидите, что числа колеблются. .
  • Найдите датчик освещенности на вашем устройстве. Обычно он находится в верхней части передней части телефона (сторона с экраном). Вы можете сделать это, проведя кончиком пальца по поверхности телефона, пока открыто приложение люксметра. Когда ваш палец накрывает датчик освещенности, показания должны упасть.Убедитесь, что вы случайно не закрыли датчик во время занятия.
  • Примечание. Некоторые приложения могут отображать уровни освещенности в других единицах, например «EV», что означает «значение экспозиции» и используется в фотографии для измерения количества света, падающего на камеру. Концепции, описанные в этом упражнении, по-прежнему применимы, и вы все равно можете сравнивать различные источники света или то, как уровни света меняются с расстоянием от источника света. Однако числа, которые вы измеряете в EV, не будут такими же, как в люксах.


Порядок действий

  • Проверьте, как показания в люксах меняются с расстоянием от фиксированного источника света. Например, встаньте прямо под потолочным светильником, держите телефон экраном вверх и перемещайте телефон вверх и вниз. Как вариант, держите телефон боком и направьте его на торшер, когда вы подходите к нему все ближе и дальше. Как показания меняются с расстоянием?
  • Теперь сравните разные источники искусственного света на одинаковом расстоянии.Вы можете использовать линейку для этого или любой удобный предмет (или часть тела, например предплечье) в качестве распорки. Точное расстояние не имеет значения, если вы поддерживаете его постоянным. Как фонарик сравнить с лампочкой? А как насчет света телевизора или экрана компьютера? Какой источник света в вашем доме самый яркий? Самый тусклый?
  • Наконец, измерьте уровень внешней освещенности в разных местах. Выключите все источники искусственного света. Как уровень света снаружи сравнивается с уровнем света внутри? А как насчет комнаты с закрытыми оконными покрытиями по сравнению с открытыми оконными покрытиями? В комнате, где вы спите ночью, а не днем? Какая комната в вашем доме получает больше всего естественного света? Какая комната получает меньше всего?
  • Дополнительно: Попробуйте наклонить телефон относительно источника света и посмотрите, как меняются показания.


Наблюдения и результаты
Вы, наверное, заметили, как резко меняется уровень освещенности с увеличением расстояния от источника света. Вы можете увидеть только несколько десятков или сотен люкс, когда находитесь на другом конце комнаты от лампочки, но если вы поднесете телефон прямо к лампочке, показания могут исчисляться тысячами или даже десятками тысяч. Это связано с математической зависимостью, называемой законом обратных квадратов. По мере того, как свет расширяется наружу от источника, количество света, попадающего в каждую область, очень быстро падает.Солнце так далеко, что может показаться удивительным, что показания в люксах под прямыми солнечными лучами настолько высоки (десятки тысяч люкс). Это дает нам представление о том, насколько ярким является само солнце!

Если вы попытались наклонить телефон, вы могли заметить, что показания уменьшились, хотя расстояние между телефоном и источником света не изменилось. Угол поверхности относительно источника света также определяет, сколько света попадает на нее, потому что свет распространяется по прямой линии.Поверхность, перпендикулярная световым лучам (под углом 90 градусов), будет собирать больше всего света. Вот почему так важно, чтобы солнечные панели были нацелены прямо на солнце, и почему полюса Земли получают меньше света (и являются более холодными), чем экватор.

Наличие единицы измерения и устройства для ее измерения может быть полезно для более точного определения и сравнения различных сред. Например, вы можете обнаружить, что определенный диапазон люкс наиболее удобен для чтения книги.Эти измерения можно использовать при проектировании зданий, например школ, чтобы обеспечить достаточное количество света для различных зон и видов деятельности.

В зависимости от вашего телефона или приложения, который вы использовали, диапазон значений, которые вы могли измерить, мог быть ограничен. Некоторые приложения, например, могут не отображать десятичные значения, что затрудняет измерение уровней освещенности ниже 1 люкс (другими словами, даже если реальное значение составляет 0,4 люкс, приложение будет отображать 0 люкс). Чаще всего это происходит в очень темных местах, например, в туалете или на улице ночью.Максимальное чтение также может быть ограничено приложением или аппаратным обеспечением телефона или планшета. Вы можете, например, увидеть на улице только 10 000 люкс при прямом солнечном свете — даже если вы ожидали, что показание составит 30 000 люкс или более. Об этом полезно помнить при использовании любого измерительного прибора. Подобно тому, как длина линейки не может отражать всю длину футбольного поля или кухонный термометр не может определить температуру поверхности солнца, многие цифровые измерительные инструменты не могут обеспечить полный диапазон возможных значений. измерения.

Дополнительные сведения
Освещенность: что такое люкс? от All About Circuits
Закон обратных квадратов, свет, от Hyperphysics в Университете штата Джорджия
Рекомендуемые уровни освещенности (освещенности) для открытых и закрытых помещений (pdf), от Национальной оптической астрономической обсерватории
Наука со смартфоном: децибелметр, от Scientific American
Занятия STEM для детей от Science Buddies

Эта деятельность предоставлена ​​вам в сотрудничестве с Science Buddies

Понимание освещенности и измерения освещенности

Фундаментальные знания об освещении и измерении освещенности являются ключевыми при выборе светодиодного освещения для промышленной автоматизации

При выборе светодиодной лампы разработчики систем машинного зрения должны полностью понимать природу части, которая должен быть освещен.Чтобы камера системы могла захватывать изображение с максимальной контрастностью, разработчики могут выбирать из множества различных осветительных приборов. Они варьируются от линейных огней, кольцевых огней, прожекторов и подсветки — все они могут использоваться в конфигурациях на оси или вне оси и / или с несколькими длинами волн в диапазоне от УФ, видимого до ИК / длин волн.

Однако одним из наиболее важных факторов при выборе любого типа освещения является количество света, необходимое для любого конкретного применения.Для подсветки детали, например, для измерения размеров, может не потребоваться очень яркая подсветка. В качестве альтернативы для приложений высокоскоростного линейного сканирования, где детали движутся с высокой скоростью и время экспозиции камеры короткое, может потребоваться очень яркий свет.

Измерительный свет

Для системных интеграторов, которым поручено сравнивать источники света от разных производителей, определение количества света, излучаемого светодиодными лампами, которое на первый взгляд может показаться сопоставимым, может быть сложной задачей, поскольку светоотдача может быть указана в нескольких различных способами.

Когда деталь освещается светом СИД, яркость обеспечивает меру количества света , отраженного от поверхности, и указывает яркость света, излучаемого или отраженного от поверхности. Это может быть измерено в канделах на квадратный метр (кд / м 2 ) или в фут-ламбертах (fLs).

Освещенность, с другой стороны, описывает измерение количества света , освещающего площадь поверхности, и измеряется в люксах или фут-канделах и коррелирует с тем, как люди воспринимают яркость освещенных участков.

В то время как фотометрические измерения, такие как яркость и освещенность, обеспечивают измерение света с точки зрения его яркости, воспринимаемой человеческим глазом, радиометрические измерения предоставляют информацию о количестве мощности (или энергии) света на всех длинах волн. Фотометрические измерения часто используются для определения мощности ультрафиолетового или инфракрасного света и обычно не используются в приложениях машинного зрения. Такие фотометрические измерения включают освещенность и яркость.

В то время как энергетическая освещенность представляет собой меру мощности излучения , получаемой поверхностью на единицу площади, и измеряется в ваттах на квадратный метр (Вт / м 2 ), энергетическая яркость — это мощность излучения , излучаемого поверхностью, на единицу телесного угла на единицу площади проекции, которая измеряется в Вт / стерадиан / м 2 .

Для разработчиков систем машинного зрения, работающих в видимом спектре, наиболее полезным из этих измерений является освещенность. Измерители освещенности могут использоваться для выполнения этого измерения с источниками света, которые используются постоянно, и с источниками света, которые стробируются.

Измерить освещенность источника света при постоянной работе относительно просто. Однако стробированную освещенность также можно рассчитать с помощью экспонометра. Если, например, свет мигает в течение 10 мс, а светодиод выключается на 100 мс до активации следующего строба, то фактическая интенсивность составляет примерно 1/10 от того, что было бы, если бы свет был постоянно включен.

Закон обратных квадратов

Часто системный интегратор выбирает источник света — например, прожектор — и помещает его на определенном расстоянии от освещаемой детали. Если требуется больше света, одним из наиболее полезных практических правил определения того, как этого добиться, является закон обратных квадратов. Поскольку интенсивность света уменьшается пропорционально квадрату расстояния, количество света уменьшается как 1 / (расстояние от детали) 2 . Таким образом, свет, расположенный на расстоянии 2 фута от детали, будет иметь ¼ видимого света, расположенного на расстоянии 1 фута.Очевидно, что размещение источника света ближе к освещаемому объекту значительно увеличивает количество света.

Размещение источника света ближе к детали может увеличить уровень освещенности, но в тех случаях, когда это не может быть достигнуто, разработчики также должны учитывать, как можно максимизировать количество света, используемого для освещения объекта. В случае прожектора, используемого для освещения объекта, например, правильная фокусировка света в заданном поле обзора и на заданном расстоянии может увеличить количество освещения.Например, прожектор диаметром 100 мм на расстоянии 1 м требует линзы 5,8 o на светодиодах, чтобы максимизировать уровень освещенности на таком расстоянии.

На сегодняшний день сложно сравнивать светотехническую продукцию. По этой причине AIA (www.a3automate.org), EMVA (www.emva.org) и JIIA (www.jiia.org) разрабатывают стандарт, позволяющий разработчикам систем машинного зрения сравнивать различные источники света от разных производителей из разных стран. практическая, а не теоретическая точка зрения.Есть надежда, что этот стандартный подход позволит эффективно сравнивать характеристики освещения между производителями и внутри товарных линеек производителей, основываясь в первую очередь на таких факторах, как интенсивность света на заданном рабочем расстоянии, однородность светового рисунка, размер / форма (FOV) и проецируемый световой луч. распространение.

единиц и измерений — Методы и материалы ANACC

Light — Примечания к физическим и субъективным единицам измерения

Физические единицы Субъективные единицы
  • Свет — это форма энергии, которую можно измерять в единицах энергии (джоули, калории) или в квантовых единицах (кванты, эйнштейны).Преобразование между этими единицами зависит от длины волны.
  • 6 x 10 23 квантов = 1 моль света (или 1 эйнштейн в старой терминологии)
  • Свет можно измерить субъективно на основе яркости, видимой человеческим глазом. Единицы измерения включают свечи, люмены, фут-свечи и люкс.
  • Источник света имеет яркость, равную одной свече, если его светоотдача соответствует мощности «стандартной свечи».
  • Мощность — это скорость, с которой свет генерируется, пропускается или поглощается, и измеряется в ваттах (1 ватт = 1 джоуль-сек -1 ) или эйнштейнах-секундах -1
  • Световой поток соответствует мощности.Источник одной свечи излучает световой поток мощностью одной свечи или 4π люмен.
Сила луча света определяется как мощность на единицу поперечного сечения и измеряется в ваттах -2 или эйнштейнах м -2 сек -1
  • 6 x 10 17 квантов m -2 сек -1 = 1 микроэйнштейн (mE) m -2 сек -1
  • Интенсивность света измеряется, например, экспонометром LICOR или измерителем QSL (квантовой скалярной освещенности).(тип QSL считается более точным из-за его сферического, а не плоского коллектора).

Интенсивность на дистанции:

— один фут от стандартной свечи — один фут.

-один метр от стандартной свечи — это одна метровая свеча или один люкс.

NB . 1 фут-кандела = 10,8 люкс

  • Сила света измеряется напр. фут-свечной метр, тип фотографического экспонометра.
  • Эти устройства предпочтительны для большинства целей фотохимии и фотобиологии. Они используются для измерения интенсивности окружающего света, например. в лимнологии и океанографии.

Полезный ассортимент для культивирования микроводорослей

20-200 мкмоль. фотоны м -2 с -1

Прямой солнечный свет (полдень в тропиках) составляет примерно 1700 мкмоль. фотоны м -2 с -1

  • Эти единицы основаны на человеческом зрении и поэтому полезны для определения безопасных и комфортных уровней освещения, например.школы и офисы.

NB . В других контекстах эти единицы могут вводить в заблуждение. Например, некоторые фотосинтезирующие бактерии, использующие инфракрасный свет, не будут расти под яркими люминесцентными лампами, которым не хватает инфракрасного света; тем не менее, вольфрамовые лампы более тусклого вида, но с высоким уровнем инфракрасного излучения будут способствовать гораздо лучшему росту.

Примечание. Преобразование физических единиц в субъективные единицы зависит от относительной видимости различных длин волн, то есть определенные длины волн «более заметны» для человеческого глаза, чем другие.Следовательно, как преобразование между люксами и мкмоль. фотоны m -2 с –1 — преобразования, зависящие от длины волны, должны быть только приблизительными;

например; X мкмоль. фотонов м -2 с –1 = Люкс x ~ 0,0165… или… 1000 Люкс = 16-20 мкмоль. фотоны м -2 с -1

Список литературы

Клейтон, Р. К. (1970). Свет и живая материя. Том 1. Физическая часть. Книжная компания Макгроу-Хилл, Нью-Йорк.

Херши, Д.Р. 1991. Измерение и расчеты освещения растений. Американский учитель биологии 53 : 351-53.

Морел А. и Смит Р. С. 1974. Связь между полными квантами и полной энергией для фотосинтеза в воде. Лимнол. Окканогр 19 : 591-600.

Глоссарий терминов по измерениям освещенности

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

Поглощение

Рассеяние света (излучения) на поверхности или в среде, вызванное преобразованием лучистой (световой) энергии в другую форму энергии, обычно в тепло, при взаимодействии с веществом.Поглощение — это «недостающий элемент» при сравнении полной отраженной и прошедшей энергии с падающей энергией. Отношение полного поглощенного лучистого или светового потока к падающему потоку называется поглощательной способностью. Стандартной единицей поглощения является процент (%) или коэффициент от 0 до 1. Поглощение также может быть определено на основе передачи через среду. Если% пропускания определенной длины волны составляет 70%, тогда материал имеет поглощение 30%.


Актиничный

Характеристика излучения, указывающая на его способность вызывать химические изменения.В нашей отрасли этот термин обычно используется в отношении УФ-излучения и его воздействия на биологические системы. Актинические полоски используются при УФ-обработке для контроля интенсивности источников. Цвет или оптическая плотность полоски меняется в зависимости от экспонирования. См. Страницу приложений оптического излучения, где приведен список систем измерения света ILT, используемых для определения актинической опасности источника света.


Окружающий свет

Окружающий свет — это свет, рассеянный в среде, окружающей детектор, измеряющий оптическое излучение от другого источника.Этот свет вносит свой вклад в сигнал, измеряемый от источника. Для получения достоверных результатов из каждого измерения необходимо вычесть вклад окружающего света или фона.


Диафрагма

Отверстие, через которое может проходить лучистая энергия. Угловая апертура — это угол, под которым самые расходящиеся лучи могут проходить через отверстие или линзу. Апертура объектива часто выражается через f / #. F / # — это отношение фокусного расстояния объектива к его диаметру.Объектив с фокусным расстоянием 100 мм и диаметром 25 мм будет иметь апертуру f / 4.


Аттенюатор

Устройство, уменьшающее количество энергии, поступающей на датчик. Аттенюаторы обычно используются, когда лучистая энергия насыщает детектор. Фильтры QNDS, QNDS2 и QNDS3 представляют собой аттенюаторы, уменьшающие плотность потока на детекторе в 10, 100 и 1000 раз соответственно.


Пропускная способность

Полоса пропускания описывает размер спектрального сегмента.Ширина полосы 10 нм означает диапазон излучения 10 нм. Это может быть, например, диапазон от 500 до 510 нм, от 1000 до 1010 нм или сегмент равного размера в любом месте спектра.


Ленточный элиминаторный фильтр

Фильтр-ограничитель полосы пропускает длины волн выше и ниже отсечки фильтра, подавляя при этом длины волн в пределах полосы. Эти фильтры также называются режекторными фильтрами. Полосовой фильтр на 500 нм с полосой пропускания 10 нм подавляет волны с длиной волны от 495 до 505 нм.


Ширина луча

Угловая ширина светового конуса, вершина которого находится в источнике. Ширина луча обычно определяется как угол, образуемый конусом, охватывающим 90% энергии.


Черный корпус

Черное тело — это объект, который поглощает всю падающую на него лучистую энергию. При нагревании черное тело излучает четко определенный характеристический спектр, который можно использовать для характеристики спектральной чувствительности детекторов.Поскольку идеального черного тела не существует, для этой цели используются симуляторы черного тела.


Калибровка

Процесс нормализации выходного сигнала детектора к выходному сигналу детектора, определенного в качестве стандарта (обычно определяемого Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) при идентичных условиях освещения). Калибровку также можно выполнить с помощью стандартного источника (лампы), выходная энергия которого на определенных длинах волн и на расстояниях измерения сопоставима с эталонной лампой, определенной руководящим органом по стандартизации (NIST).


кандела (CD)

Текущая единица силы света в системе СИ. Одна кандела эквивалентна 1 люмену на стерадиан. Используется для выражения интенсивности луча (кандела луча) и средней сферической интенсивности (средняя сферическая кандела). Также называется Candlepower (cp).


Кандела, пучок (cd или eff cd) фотометрическое измерение интенсивности

Отбирая очень узкий угол входного луча, кандела луча представляет только люмены на стерадиан при максимальной интенсивности луча.Угол отбора пробы определять не нужно. Может измеряться в канделах (кд) для устойчивых источников или в эффективных канделах (эфф. Кд) для мигающих источников.


Кандела, эффективный (эфф. Cd)

Единица силы светового луча, взвешенная с учетом повышенной чувствительности человеческого глаза к источнику мигания.


Кандела, измерение средней сферической (кд) фотометрической интенсивности

Сила света источника, выраженная в канделах.Средняя сферическая кандела, измеренная в интегрирующей сфере, — это общий световой поток источника в люменах, деленный на стерадианы 4pi в сфере.


Мощность свечей (имп.)

Старое определение силы света. Мощность одной свечи (cp) была силой света стандартной свечи, сделанной из китового воска, весом 1/6 фунта, 7/8 дюйма в диаметре и сжигающей 120 зерен в час. В настоящее время единицей СИ для измерения силы света является кандела (кд). Одна кандела (кд) равна силе одной свечи, поэтому источник с силой света 10 кандел можно назвать источником мощности 10 свечей.


ПЗС

ПЗС-матрица (устройство с зарядовой связью) — это детектор света с высокой чувствительностью, прежде всего в видимом спектре. ПЗС-матрицы обычно представляют собой линейные или двумерные матрицы, состоящие из миллионов отдельных элементов детектора. 2D-версии используются для записи изображений и встречаются в большинстве цифровых камер, используемых как в научных, так и в потребительских приложениях.


Цветность

Аспекты цвета, связанные с оттенком и насыщенностью, без привязки к яркости.


Координаты цветности (CIE)

Доля стандартных трехцветных значений, используемых при согласовании цветов. Цвета сравниваются по их координатам CIE X, Y и Z.


CIE

CIE (Международный комитет по освещению) — это международная организация по стандартизации освещения и цветового зрения.


Цветовая температура

Цветовая температура — это температура в градусах Кельвина, до которой необходимо нагреть черное тело, чтобы получить цвет, подобный эталонному.Лампа накаливания мощностью 40 Вт имеет цветовую температуру около 2680K, в то время как дневной свет в полдень имеет цветовую температуру около 5500K.


Коллектор косинусов

Косинусоидальный коллектор — это полупрозрачный коллектор света, который компенсирует нормальную блокировку излучения от плоских поверхностей. Коллектор косинуса измеряет излучение в соответствии с законом косинуса через полусферу над поверхностью. Косинусный коллектор также можно назвать ламбертовской поверхностью.


Закон косинуса (закон косинуса Ламберта)

Поток на единицу телесного угла, покидающий или входящий в поверхность, пропорционален косинусу угла относительно нормали к поверхности.В косинусоидальном коллекторе лучи, падающие на поверхность под углом 60 ° от вертикали, будут давать 0,5 (косинус 60 °) вклад идентичных лучей, приходящих вертикально.


Отсечной фильтр

Фильтр, который не пропускает свет с длинами волн короче длины волны отсечки и пропускает широкий диапазон длин волн выше длины волны отсечки. Длина волны отсечки указывается в некоторой точке при переходе от максимальной передачи к нулевой передаче.Один и тот же фильтр может иметь разные длины волны отсечки в зависимости от указанного% пропускания. Тот же самый фильтр может быть указан как отсекающий фильтр на 500 нм с точкой пропускания 50% в качестве эталона или как отсекающий фильтр на 485 нм, если спецификация — это точка пропускания 5%, где пропускание при 485 нм составляет 5%.


Адаптация к темноте

Способность человеческого глаза приспосабливаться к низкому уровню освещенности.


Темный сигнал (ток)

Темный сигнал — это сигнал, который проходит через фотоприемник, когда на него не падает оптическое излучение.Этот сигнал создается внутри детектора и цепей усиления за счет термоэмиссионных (температурных) эффектов.


Плотномер

Денситометр измеряет непрозрачность или поглощающую способность материала. Измерение обычно выражается в AU (единицы поглощения) или OD (оптическая плотность).


Дифракционная решетка

Дифракционная решетка — это оптический компонент, который разделяет свет на составляющие его длины волн.Функционально эквивалентен призме, он рассеивает свет по его спектру, используя канавки для его рассеивания. Угол дифракции зависит от длины волны.


Диффузное отражение

Отношение падающего потока к отраженному потоку от рассеивающей поверхности в отличие от сильно направленной или зеркальной (зеркальной) поверхности.


Динамический диапазон

Динамический диапазон — это отношение максимального измеряемого сигнала до насыщения к минимальному измеряемому сигналу выше шума.Обычно динамический диапазон выражается либо в декадах (степень 10), либо в битах (степень 2). Динамический диапазон 5 декад указывает на то, что существует коэффициент 100000 между максимальным и минимальным сигналами, измеряемыми устройством. Динамический диапазон в 16 бит (264) указывает на коэффициент 65 532 между минимальным и максимальным измеряемыми сигналами.

Динамический диапазон также выражается в дБ (децибелах), определяемый как 10 log 10 (максимальный сигнал / минимальный сигнал). Пять декад динамического диапазона равны 50 дБ.


Эйнштейн

Единица энергии, эквивалентная количеству энергии, поглощаемой одной молекулой материала, подвергающегося фотохимической реакции, как определено законом Штарка-Эйнштейна.


Электромагнитное излучение

Излучение, испускаемое колеблющимися заряженными частицами. Комбинированное колебание электрического и магнитного полей, распространяющееся в пространстве со скоростью света. Электромагнитный спектр теоретически бесконечен, включает гамма, рентгеновские лучи, УФ, видимый, инфракрасный, микроволны и радиоволны.


Коэффициент излучения

Отношение яркости объекта к излучению черного тела при той же температуре и длине волны.


Плотность энергии

Лучистая энергия, приходящая на поверхность на единицу площади, обычно выражается в джоулях или миллиджоулях на квадратный сантиметр (Дж / см² или мДж / см²). Это интеграл освещенности по времени. (Другие применяемые термины включают «излучение», «световую дозу» и «общую эффективную дозировку»).


Etendue

Также называется пропускной способностью оптической системы, это произведение ее входной апертуры и телесного угла, под которым свет может приниматься через эту апертуру.


Выход

Флюс, покидающий поверхность на единицу площади.


Воздействие

Распространенный, но широко используемый термин для обозначения плотности энергии или плотности лучистого потока на поверхности. (Это точно определенный термин в EB-отверждении: 1 Грей (Гр) = 1 Дж / кг, мера поглощенной энергии на единицу массы).В других технологиях этот термин обычно применяется к энергии, поглощаемой в интересующей среде, но при УФ-отверждении он приравнивается только к плотности энергии излучения, поступающей на поверхность интересующей среды. [Предпочтительным сокращенным термином является плотность энергии, выражаемая в Дж / см² или мДж / см²]. Также может называться «доза» или «дозировка».


Нить накала

Тонкий металлический провод, специально помещенный внутри колбы лампы, который генерирует излучение в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах, когда через него проходит электрический ток.Часто используется вольфрам, поскольку он обладает высокой прочностью на разрыв, очень прочен и может нагреваться до температуры, близкой к температуре плавления, без быстрого испарения. Лампы накаливания предлагаются в различных конструкциях, оптимизированных для конкретных применений.


Нить Описание

Описание нити накала состоит из буквы префикса, указывающей, прямой ли провод или свернутой в бухту, за которым следует число, указывающее расположение нити на опорах.Буквы префикса обычно являются одним из трех вариантов

    • S — Прямая, без катушки до нити
    • C — Спиральная, нить намотана в спиральную катушку
    • CC — Coiled Coiled, спирально свернутая нить накала снова наматывается в другую спиральную катушку.

Флюс

Энергия в секунду (мощность) светового луча, выраженная в ваттах или джоулях в секунду.(Сияющая сила). При фотометрических измерениях сила света обычно выражается в люменах (лм).


Фотометрические измерения фут-канделей (fc)

Фут-свечки — это единица измерения освещенности (сколько света падает на точку на поверхности). Один раз фут-кандела эквивалентна 10,764 люкс.


Фотометрические измерения Footlambert (fl)

Единица яркости, равная 1 / p кандела / фут 2.


Бактерицидное

Все биологические организмы содержат ДНК.ДНК необходима для воспроизводства. Оптическое излучение в диапазоне УФС способно разрушать молекулярные связи внутри ДНК, эффективно убивая микроорганизмы. Бактерицидные УФ-лампы используются для очистки воды, стерилизации пищевых продуктов и их контейнеров, а также для очистки воздуха, особенно в больницах.


Блок Хефнера Фотометрические измерения

Единица силы света, равная 0,9 свечи.


Фотометрические свойства освещенности

Световой поток, падающий на единицу площади поверхности.1 люмен / м² = 1 люкс.


Инфракрасный (ИК)

Невидимая часть электромагнитного спектра от 0,75 до 1000 микрон. Излучение в ближней инфракрасной области (NIR) вызывает ощущение тепла.


Интегрирующая сфера

Полая сфера, покрытая изнутри белым рассеивающим покрытием. Он используется для измерения диффузного отражения и пропускания объектов или полного потока от источника, который полностью находится внутри.


Интенсивность

Поток на телесный угол. Радиометрические измерения производятся в Вт / ср. Фотопические измерения производятся в люменах / св.


Закон обратных квадратов

Закон обратных квадратов коррелирует относительную интенсивность на разных расстояниях от точечного источника. Относительная интенсивность уменьшится до коэффициента квадратного корня из разницы в расстоянии. Например, если на расстоянии 2 метров от источника интенсивность составляет 16 Вт / м², она будет 4 Вт / м² на расстоянии 4 метра и Вт / м² на расстоянии 8 метров.Для протяженных (неточечных) источников спад интенсивности приближается к закону обратных квадратов на расстоянии, эквивалентном 5 диаметрам источника.


Облучение радиометрические свойства

Падение лучистого потока на единицу площади поверхности; падающая мощность на единицу площади. Радиометрическая единица измерения — Вт / м² или ее коэффициент (мВт / см²). Фотометрическими единицами измерения являются люмен / м², люкс, фотон и фут-кандела.


Джоуль (Дж)

Джоуль — это единица измерения энергии в системе СИ.


Ламбертовская поверхность

Поверхность, излучение или рассеяние которой подчиняется закону косинусов Ламберта, в котором интенсивность излучения, покидающего поверхность, пропорциональна косинусу угла от нормали к поверхности. См. Сборщик косинусов.


Линейность

Точность, с которой существует прямая зависимость между падающим излучением и результирующим значением измерения до точки насыщения. Линейность 1% означает, что отношение измеренного значения к величине падающего излучения не будет отличаться от абсолютного более чем на 1%.


Люмен (лм) фотометрические измерения

Люмен — фотометрическая единица мощности. Это поток, излучаемый в единицу телесного угла точечным источником, сила света которого составляет одну канделу.


Фотометрические свойства яркости

Плотность потока на единицу телесного угла.


Люкс, радиометрическое измерение

S.I. единица освещенности, равная 1 люмен на квадратный метр.


Средняя сферическая мощность свечи (MSCP)

Сила света источника света.Рейтинг MSCP лампы измеряется при расчетном напряжении и представляет собой общее количество света, испускаемого источником света во ВСЕХ направлениях (измеренное в интегрирующей сфере).

Один MSCP эквивалентен всему свету, излучаемому во всех направлениях одной стандартной свечи со спермацетом. Средняя сферическая сила свечи — это общепринятый метод оценки общей светоотдачи миниатюрных ламп. 1 MSCP равен 12,57 (4 пи) люмен.


Микрон
Единица длины, равная 10 -6 м.Длины инфракрасных волн обычно измеряются в микронах.


Монохроматор

Монохроматор — это устройство, в котором используется дифракционная решетка или призма для рассеивания света в спектре составляющих его длин волн. Диспергирующий элемент вращается так, что только узкая (монохроматическая) полоса света может выходить из монохроматора через узкую апертуру или щель.


нано

Префикс, обозначающий 10 -9 .Один нановатт (нВт) = 10 -9 Вт.


Нанометр (нм)

Единица длины, равная 10 -9 м. Сокращенно нм. Обычно используется для определения длины волны света, особенно в УФ и видимом диапазонах электромагнитного спектра.


Узкополосный фильтр

Узкополосный фильтр пропускает через него только ограниченное количество длин волн. Узкополосные фильтры обычно задаются на определенной центральной длине волны, полоса пропускания указывает диапазон длин волн, которые будут проходить через нее, и% пропускания в пределах полосы пропускания.Узкополосный фильтр на 500 нм с полосой пропускания 10 нм с 5% отсечкой пропускает длины волн от 495 до 505 нм. Коэффициент пропускания выше и ниже этих длин волн будет менее 5%.


Фильтр нейтральной плотности

Фильтр, который снижает интенсивность проходящего через него света без изменения относительного спектрального распределения энергии. Нейтральные плотности даются логарифмической базой 10 их затухания. Ослабление 100 дает нейтральную плотность (ND) 2.См. Оптическая плотность.


Нит (нт) фотометрическое измерение

Единица измерения яркости (яркости), равная одной канделе на квадратный метр.


Шумовая эквивалентная освещенность (NEI)

Плотность лучистого потока в Вт / см 2 , необходимая для получения сигнала, равного собственному шуму системы обнаружения. Входная освещенность, при которой отношение сигнал / шум составляет 1.


Эквивалентная мощность шума (NEP)

Мощность излучения на указанной длине волны и полосе пропускания, которая будет производить выходной сигнал от детектора, эквивалентный собственному шуму в этом детекторе.


Обычное

Нормаль — это ось, перпендикулярная освещенной поверхности. Нормаль — это точка отсчета, от которой измеряются углы отражения, дифракции и преломления. Луч с нулевым углом падения попадает перпендикулярно поверхности. Луч с углом падения 90 ° параллелен поверхности и не может попасть в нее.


Режекторный фильтр

См. Полосовой элиминационный фильтр.


Непрозрачность

Мера способности материала блокировать свет.Это эквивалентно коэффициенту пропускания материала.


Оптический прерыватель

Механическое или электрооптическое устройство для пропускания и прерывания на постоянной частоте луча света.


Оптическая плотность (OD)

Мера пропускания T через оптическую среду. OD = -log 10 T. OD, равный 1, эквивалентен пропусканию 10%. Фильтр с 2 OD будет иметь пропускание 1%.


Пиковое излучение УФ-отверждение

Интенсивный пик мощности в фокусе прямо под лампой. Максимальная точка профиля освещенности. Измеряется в единицах энергетической освещенности (Вт / см²).


Фото (ph) фотометрические измерения

Единица измерения освещенности. Один фото = 10 000 люкс (лк).


Фотодиод

Фотодиод — это двухэлектродный полупроводниковый прибор с переходом, чувствительным к оптическому излучению, в котором обратный ток изменяется в зависимости от освещения.Чувствительность к длине волны зависит от материалов, используемых в устройстве. Кремниевые фотодиоды чувствительны в большей части видимого спектра. Фотодиоды InGaAs чувствительны в ближней ИК-области спектра. Фотодиоды на основе GaP используются для УФ-области спектра.


Фотодинамическая терапия

Использование оптического излучения при лечении болезней. Фотодинамическая терапия используется при лечении кожных заболеваний, таких как псориаз, желтуха у новорожденных, а в последнее время — при лечении некоторых видов рака.


Фотометр

Устройство для измерения силы света или яркости. В фотометре используется светофильтр с полосой пропускания, соответствующей реакции человеческого глаза. Используемые единицы измерения — люмен и люкс.


Фотоумножитель (ФЭУ)

Фотоэлектронный умножитель — это вакуумное устройство, в котором фотокатод испускает электроны при воздействии света. Затем электроны ускоряются электростатическими полями к металлическим пластинам, из которых испускается большее количество вторичных электронов.Это повторяется в несколько этапов. Это усиливает ток на многие тысячи.


Фотопикс

Имеет характеристику чувствительности, аналогичную реакции человеческого глаза. Фотопический фильтр будет иметь полосу пропускания от 400 до 700 нм с максимальным пропусканием на 550 нм со спектральной чувствительностью, указанной CIE.


Фоторезист

Химическое вещество, которое становится нерастворимым при воздействии света. Воздействуя на фоторезист через маску, можно создать электрические цепи, промыв неэкспонированные области и протравив материал ниже.Фоторезисты обычно оптимизированы для определенных областей УФ-спектра, обозначенных как UVC, UVB и UVA, в зависимости от типа лампы, используемой для экспонирования.


Фотостабильность

Многие химические продукты, как лекарственные, так и защитные покрытия, могут разрушаться под воздействием света. Измерения фотостабильности производятся для определения основных длин волн, ответственных за разложение, и количества воздействия (дозы), необходимого для создания изменения, которое может отрицательно сказаться на эффективности продукта.В исследованиях фотостабильности следует отличать эффекты видимого света от УФ-излучения. Обычно используются два детектора с фильтрацией, каждый из которых ограничивает измерение только одной спектральной областью.


Пико (п)

Префикс, обозначающий 10 -12 . Один pW = 10 -12 Вт.


Радиометрическое измерение яркости

Мощность излучения на единицу площади источника на телесный угол. Вт / м² / стерадиан.


Радиометрическое измерение излучательной способности

Мощность излучения, излучаемая в полную сферу (4p стерадиан) единицей площади источника, выраженная в Вт / м². Для этого измерения обычно используется интегрирующая сфера.


Радиометрическое измерение лучистого выхода

Лучистый поток на единицу площади, излучаемый источником.


Радиометр

Устройство для измерения интенсивности или накопления лучистой энергии.Консультации по выбору радиометра.


Радиометрия

Наука об измерении радиации. Обнаружение и измерение энергии излучения либо на определенных длинах волн, либо в полосе пропускания, либо в зависимости от длины волны в широком спектре. Измерение взаимодействия света с веществом в отношении поглощения, пропускания и отражения.


Луч

Геометрическое представление светового пути через оптическую систему.


Отражение

Отношение отраженного потока к падающему с поверхности потоку. В некоторых случаях измерение может быть выполнено с использованием либо зеркальной, либо диффузной составляющей полного отраженного потока. Отражение выражается в процентах.


Относительная пространственная чувствительность

Относительная пространственная чувствительность детектора указывает угол приема и процент излучения, падающего под этим углом, которое попадает в детектор.Измерения обычно производятся в сравнении с идеальной ламбертовской поверхностью.


Чувствительность (спектральная чувствительность)

Отклик или чувствительность любой системы в зависимости от длины волны падающего излучения. В радиометрии это зависимость выходного сигнала устройства от длины волны.


Насыщенность

Состояние, при котором плотность лучистого потока превышает либо способность фотодетектора излучать электроны в линейной зависимости от падающего потока, и / или ток, создаваемый детектором, превышает способность электроники измерять ток линейным образом. .


Scotopic

Относится к чувствительности человеческого глаза к длине волны в условиях адаптации к темноте.


Чувствительность

Отношение выходного сигнала детектора к входному сигналу. Это также может быть выражено как минимальный уровень входной освещенности, который будет производить выходной сигнал, превышающий уровень шума детектора; т.е. где отношение S / N больше 1.


SI

Международная система образования; международная метрическая система единиц.


Спектральный отклик

Мера относительной чувствительности детектора в зависимости от длины волны падающего света. Типичная кривая спектрального отклика будет отображать чувствительность в процентах на данной длине волны к длине волны максимальной чувствительности.


Спектрометр / спектрограф

Устройство для измерения взаимодействия света и материалов в зависимости от длины волны. Спектрометр обычно представляет собой монохроматор со встроенным детектором.Спектрограф не имеет выходной щели, что позволяет одновременно измерять широкий диапазон длин волн с помощью многоэлементного детектора или фотографической пластины.


Зеркальное отражение

Отражение от зеркальной поверхности, где когерентность падающего луча сохраняется в отраженном луче. Это противоположно диффузному отражению, при котором отраженный свет распространяется во всех направлениях ламбертовским способом.


Стерадиан (sr)

Единица телесного угла, образованная площадью на поверхности сферы, равной квадрату радиуса сферы.Один стерадиан можно представить в виде конического сечения с телесным углом примерно 66 °.


Стильб (сб) фотометрический

Единица яркости, равная 1 кандела / см².


«Т» Номер лампы

Число «Т» лампы — это диаметр лампы с шагом 1/8 дюйма. Лампа «Т-1» имеет диаметр 1/8 дюйма, лампа «Т-2» — диаметр 1/4 дюйма и т. Д.


Фотометрические измерения Talbot

Единица измерения количества света в системе СИ, выраженная в люмен-секундах.


Термопара Термобатарея

Устройство из разнородных металлов, в котором возникает небольшой ток, зависящий от разницы температур материалов на стыке. Термопары могут использоваться для измерения излучения в инфракрасной области спектра.


Коэффициент пропускания

Отношение мощности излучения, передаваемой через материал, к падающей мощности излучения. Коэффициент пропускания обычно выражается в процентах.Фильтр с коэффициентом пропускания 50% (на определенной длине волны) будет поглощать половину падающего на него света и пропускать половину света через него.


УФ (ультрафиолет)

Невидимая часть электромагнитного спектра с длинами волн от 1 до 400 нм.


UVA

Часть УФ-спектра, охватывающая диапазон длин волн от 320 до 400 нм. Эта спектральная область используется во многих областях медицины, УФ-отверждения и фотолитографии.Атмосфера Земли (на уровне моря) поглощает все длины волн короче УФА. Продолжительное воздействие УФА излучения вызовет солнечный ожог.


УВБ

UVB — это часть УФ-спектра, охватывающая диапазон длин волн от 280 до 320 нм. UVB-излучение обычно используется при УФ-отверждении и фотолитографии, а также в некоторых медицинских приложениях. Воздействие УФ-В излучения (от ламп или электрической дуги) может вызвать серьезные солнечные ожоги и вызвать повреждение глаз.


UVC

UVC — это часть УФ-спектра, которая простирается от 190 до 280 нм. УФС обычно используется при очистке воды и стерилизации. UVC также используется для УФ-отверждения и фотолитографии в приложениях микроэлектроники. Воздействие УФС-излучения (от ламп, дуг или лазеров) может вызвать серьезные биологические повреждения.


ВУФ (вакуумный ультрафиолет)

ВУФ — это часть УФ-спектра ниже 190 нм.Электромагнитное излучение ниже 190 нм поглощается кислородом воздуха. Физические или химические взаимодействия, требующие ВУФ-излучения, должны выполняться в среде, продуваемой азотом до 160 нм или в вакуумной камере ниже 160 нм.


Видимый спектр (VIS)

Видимая часть спектра простирается от 400 до 700 нм (согласно CIE). Он охватывает те длины волн света, которые может воспринимать человеческий глаз.


Радиометрическое измерение ватт (Вт)

Ватт — это единица мощности или работы.Один ватт соответствует одному джоуля в секунду.


Длина волны

Когда электроны вибрируют, они создают колеблющиеся перпендикулярные электрические и магнитные поля. Расстояние между последовательными максимумами напряженности поля определяется как длина волны. Эти расстояния для видимого излучения очень малы и обычно выражаются в единицах длины нанометров (нм).

МОЩНОСТЬ:

1 ватт (Вт):
= 0.27 лм при 400 нм
= 25,9 лм при 450 нм
= 220,0 лм при 500 нм
= 679,0 лм при 550 нм
= 683,0 лм при 555 нм
= 430,0 лм при 600 нм
= 73,0 лм при 650 нм
= 2,78 лм при 700 нм

л люмен (лм)
= 1,465 x 10 -3 Вт при 555 нм
= 7,958 x 10 -2 кандел (4p ср)

1 джоуль (Дж)
= 1 ватт * секунда
= 1 x 10 7 эрг
= 0.2388 грамм *

калорий

1 лм * секунда
= 1 талбот (T)
= 1,464 x 10 -3 джоулей при 555 нм

ИЗЛУЧЕНИЕ:

1 Вт / см²
= 1 x 10 4 Вт / м²
= 6,83 x 10 6 люкс при 555 нм
= 14,33 г * кал / см² / мин

1 лм / м²

= 1 люкс
= 1 x 10 -4 лм / см²
= 1 x 10 -4 фото (ph)
= 9.290 x 10 -2 лм / фут²
= 9,290 x 10 -2 фут-свечей (fc)

ИНТЕНСИВНОСТЬ:

1 Вт / стерадиан (Вт / ср)
= 12,566 Вт (изотропный)
= 683 кандела при 555 нм

1 люмен / стерадиан (лм / ср)
= 1 кандела (кд)
= 12,566 люмен (изотропный)
= 1,464 x 10 -3 Вт / ср при 555 нм

СИЯНИЕ:

1 Вт / см² / ср
= 6.83 x 10 6 лм / м² / ср при 555 нм
= 683 кд / см² при 555 нм

1 лм / м2 / ср
= 1 кандела / м² (кд / м²)
= 1 нит
= 1 x 10 -4 лм / см² / ср
= 1 x 10 -4 кд / см²
= 1 x 10 -4 стильб (сб)
= 9,290 x 10 -2 кд / фут²
= 9,290 x 10 -2 лм / фут² / ср
= 3,142 апостиля (асб)
= 3,142 x 10 -4 ламбертов (L)
= 2.919 х



<Назад ко всем ресурсам для измерения освещенности

Как измерить интенсивность света?

Человеческое зрение зависит от света. Свет отражается от поверхностей в глаза, проходя через роговицу и зрачок, образуя изображение на сетчатке. Глаз чувствителен к очень широкому диапазону интенсивности света, но на низких уровнях теряет способность различать детали. Вот почему точные работы, такие как хирургия, измерения или сборка, лучше всего выполнять при ярком свете.Работа при плохом освещении вызывает утомление и ошибки. Аварии на производстве чаще случаются при низком уровне освещенности. Кроме того, хорошее освещение определяет, насколько хорошо люди могут наблюдать за шоу и делать качественные фотографии. В этом техническом документе от OMEGA Engineering говорится, что для облегчения понимания измерения силы света:

  • Что такое свет?
  • Как измеряется свет?
  • Ситуации, требующие измерения освещенности
  • Светотехника
  • Светоизмерительное оборудование

Что такое свет?

Свет — это форма электромагнитной энергии, которая распространяется в пространстве в виде волны.Подобно микроволнам и рентгеновским лучам, эти волны имеют длину и частоту. Разница в том, что люди обладают рецепторами, способными воспринимать энергию с длинами волн от 400 до 700 нм и превращать ее в изображения.

Отдельные длины волн соответствуют разным цветам. Свет с длиной волны около 420 нм воспринимается как синий, 525 нм — зеленый и 635 нм — красный. Более длинные волны называются инфракрасными (которые воспринимаются как тепло), а более короткие волны — ультрафиолетовыми, а затем рентгеновскими лучами.

Источники света на основе тепла («источники накаливания») излучают электромагнитную энергию на всех длинах волн, поэтому они кажутся белыми.Фактическое распределение длин волн в этом свете зависит от температуры источника. Флуоресцентные лампы кажутся белыми только в результате флуоресценции покрытия на стекле или трубке, а светодиоды излучают свет только на одной определенной длине волны.

Как измеряется свет?

Источник света, как нить накаливания, излучает свет во всех направлениях. Фактически, он находится в центре сферы излучаемого света (поэтому световые единицы ссылаются на стерадиан).Полная энергия всего испускаемого света называется «световым потоком».

Основная единица света — кандела, номинально свет, излучаемый одной свечой, или, точнее, «источник, излучающий монохроматическое излучение с частотой 540 x 1012 герц и имеющий силу излучения в этом направлении 1/683. ватт на стерадиан ».

Одна кандела на стерадиан называется люменом, который является мерой силы света, с которой люди наиболее знакомы. Однако наиболее важным при измерении интенсивности света является количество люменов, падающих на поверхность, которое выражается в люксах.Таким образом, один люкс — это один люмен на квадратный метр, что связано с яркостью и расстоянием от источника. (В США интенсивность света принято выражать в фут-свече. Одна фут-свеча эквивалентна одному люмену на квадратный фут).

Подводя итог, в то время как светоотдача выражается в люменах, сила света измеряется в люменах на квадратный метр или люкс.

Ситуации, требующие измерения освещенности

Фотостудия

Основными причинами измерения интенсивности света являются обеспечение соблюдения минимальных стандартов освещения и определение подходящего времени выдержки в фотографии и кинематографии.Ниже описаны четыре часто встречающиеся ситуации.

1. Эргономика и безопасность

Для многих условий рекомендуется минимальный уровень освещенности. В то время как некоторые, например строительные и судостроительные верфи, предъявляют очень специфические требования OSHA, для общепромышленных приложений OSHA ссылается на стандарт ANSI / IESNA RP-7-2001 «Практика промышленного освещения». Это определяет минимальную интенсивность, необходимую для безопасного и точного выполнения ряда задач.

В некоторых организациях сила света измеряется только реактивно, обычно после падения или другого несчастного случая.Более разумный подход — провести обследование освещения, документируя уровни освещенности на рабочем месте. Если обнаруживаются области ниже минимально допустимого уровня, можно реализовать план улучшения.

2. Фотография и кинематография

В основе фотографии — сила света. Слабое освещение вынуждает фотографа увеличивать время выдержки или открывать диафрагму объектива, а иногда и то и другое. Хотя многие современные камеры имеют встроенный измеритель освещенности, все же полезно знать уровни освещенности вокруг объекта, особенно для студийной или портретной фотографии.

Знание уровней освещенности также помогает обеспечить воспроизводимость кадра, что вызывает беспокойство в кинематографии. Измеряя уровни освещенности, оператор может получать стабильные результаты, обеспечивая непрерывность.

3. Мониторинг погоды

Хотя многие люксметры настроены на использование лампы накаливания, они по-прежнему полезны для сравнения на открытом воздухе. Измеритель может, например, производить записи, показывающие разницу в интенсивности между летним и зимним солнцестоянием.Картирование интенсивности света в области, предназначенной для солнечных батарей, может помочь определить оптимальное место для каждой панели. Те, кто занимается сельским хозяйством, могут извлечь выгоду из определения областей с меньшей интенсивностью света в теплице.

4. Театральная декорация и интерьер

Разница в интенсивности света — эффективный способ привлечь внимание аудитории. Художник-постановщик может захотеть, чтобы конкретный реквизит или актер был в тени для одной сцены и выделен для следующей.Точно так же дизайнер интерьера будет использовать различия в интенсивности, чтобы создать особый внешний вид. Установление уровней освещенности также помогает обеспечить воспроизводимость определенного внешнего вида и ощущений, а также подтверждает, что аудитории достаточно света, чтобы видеть черты лица актеров.

Светотехника

Свет падает на датчик, где энергия фотонов преобразуется в электрический заряд. Чем больше света падает на поверхность, тем больше заряда накапливается.В общем, эти два понятия взаимосвязаны. Калибровка измерительной электроники преобразует ток или напряжение в значение в люксах.

Ситуация усложняется тем, что человеческий глаз не одинаково чувствителен ко всем длинам волн света и имеет большую чувствительность к зеленому. Таким образом, если на метр попадает одинаковая интенсивность синего и зеленого света, в то время как исходное значение в люксах может быть одинаковым, человек-наблюдатель будет воспринимать больше зеленого света. Чтобы решить эту проблему, люксметры настроены на ожидание света со спектральным распределением домашнего освещения с вольфрамовой нитью накала.Он определяется как стандартный источник света A CIE и регулирует исходное измерение интенсивности, чтобы лучше коррелировать с человеческим восприятием яркости. Стандартный источник света A CIE рекомендуется использовать во всех случаях, когда используются лампы накаливания.

Светомеры

Внутренняя рабочая среда

Прочные портативные измерители окружающей среды для измерения частоты вращения и освещенности разработаны как простые в использовании портативные приборы для измерения силы света. Основанные на стандарте CIE Standard Illuminant A, эти устройства идеально подходят для использования в областях освещения лампами накаливания и будут обеспечивать показания при флуоресцентном освещении с небольшой погрешностью в диапазоне измерения от 1 до 200 000 люкс (от 0 до 18 580 фут-свечей).

Эти инструменты идеально подходят для тех, кому необходимо проверить уровень освещенности в рабочих помещениях, для фотографии, оформления театральных декораций, дизайна интерьера и кинематографии. Его можно использовать на открытом воздухе, где достаточно сравнительных значений или соотношений, но не следует полагаться на точные значения интенсивности из-за его калибровки CIE.

Информация о продукте Техническое обучение

Измерение уровня освещенности | Sustainability Workshop

Чтобы создавать визуальный комфорт, вам нужно знать, как измерять свет.Измерение и восприятие света могут быть серьезной темой, а эффективный анализ дневного света требует точного определения используемых терминов и показателей.

Основные показатели

«Яркость» света может означать разные вещи: например, количество света, исходящего от источника, — это световой поток (люмены), количество света, падающего на поверхность, — это освещенность (люкс), а количество света. отражение от поверхности — это яркость (кд / м2).

Эти величины различны, потому что чем дальше поверхность от источника света, тем меньше света падает на поверхность, и чем темнее поверхность, тем меньше падающего света она отражает.Это потому, что свет подчиняется закону обратных квадратов. Например, точечный источник, такой как свеча, который вызывает освещенность 1 люкс на объекте на расстоянии одного метра, вызовет освещение 1/4 люкс на том же объекте в двух метрах или 1/9 люкс на объекте, когда он 3 метра.

Очень важно точно указать параметры освещения и дневного света.

Световой поток и интенсивность = свет, исходящий от источника

Количество света, испускаемого конкретным источником во всех направлениях, называется световым потоком , (или «световой мощностью») и является мерой общей воспринимаемой мощности света.Он измеряется в люменах. Люмены — полезный показатель для сравнения яркости источника света (например, лампа накаливания мощностью 60 Вт дает около 850 люмен — см. Электрические источники света для получения дополнительной информации об эффективности освещения).

Человеческий глаз воспринимает свет в «видимом спектре» — между длинами волн около 390 нм (фиолетовый) и 700 нм (красный). Люди сильнее воспринимают световые волны с некоторыми длинами волн, и световой поток масштабируется, чтобы отразить это с помощью функции яркости. Лучистый поток — это связанная мера, которая количественно определяет общую мощность электромагнитного излучения от источника, а не только видимого света, но также инфракрасного и ультрафиолетового света, и измеряется в ваттах.

Количество света, которое распространяется в определенных направлениях от источника, называется «силой света » и измеряется в канделах. Свеча излучает примерно одну канделу во всех направлениях (всего эта свеча излучает 12,6 люмен). Узнайте больше о люменах, твердых углах и канделах в Википедии.

При моделировании освещения и дневного света эти свойства кодируются в источниках света, которые использует ваша модель — будь то солнце (и предполагаемые условия неба) или используемые лампочки и осветительные приборы.

Освещенность = Свет, падающий на поверхность

Количество света, падающего на поверхность, называется «освещенность» и измеряется в люксах (метрическая единица = люмен / м 2 ) или фут-канделах (английская единица = люмен / фут 2 ). 1 фут-кандела равна 10,8 люкс. Это измерение, с которым вы будете работать больше всего для оптимизации визуального комфорта, поскольку строительные нормы и стандарты используют освещенность для определения минимального уровня освещенности для конкретных задач и условий.

Это значение не зависит от свойств материала освещаемой поверхности. Однако, поскольку количество света, которое «видит» поверхность, зависит от того, сколько света отражается от других поверхностей вокруг нее, оно действительно зависит от цвета и отражательной способности поверхностей, которые ее окружают.

Яркость неба часто задается с использованием значений освещенности, измеренных на открытой горизонтальной плоскости. Некоторые общие уровни освещенности приведены в таблице ниже из Engineering Toolbox:

.
Состояние Подсветка
(футкд) (люкс)
Полный дневной свет 1 000 10,752
Пасмурный день 100 1,075
Очень темный день 10 107
Сумерки 1 10.8
Глубокие сумерки 0,1 1,08
Полнолуние 0,01 0,108
Четверть Луны 0,001 0,0108
Звездный свет 0,0001 0,0011

Комфортные уровни освещенности

Значения выше представляют общую освещенность неба. Как дизайнер, ваша задача — убедиться, что жильцы вашего здания имеют нужный уровень света для их деятельности, и постараться получить как можно больше света от естественного света.Эти уровни обычно измеряются на рабочей поверхности в здании.

Области могут быть слишком тусклыми или слишком яркими, и эти уровни зависят от задачи. Яркость, необходимая для изготовления украшений или сборки электронных компонентов, намного превышает яркость, необходимую для безопасного перехода к выходу из комнаты. Ниже приводится таблица обычно рекомендуемых уровней освещенности для различных видов деятельности. Чтобы спроектировать мероприятия в рамках вашей программы, ознакомьтесь с местными нормативами или стандартами сертификации экологичного строительства.

Стандартная поддерживаемая освещенность (люкс)

Фут-свечи

Характеристики деятельности

Представительская деятельность

50

5

Интерьеры, редко используемые для визуальных задач (отсутствие восприятия деталей)

Кабельные тоннели, ночные тротуары, автостоянки

100–150

10-15

Интерьеры с минимальными требованиями к остроте зрения (ограниченное восприятие деталей)

Коридоры, раздевалки, погрузочная площадка

200

20

Интерьеры с низкой остротой зрения (некоторое восприятие деталей)

Фойе и подъезды, столовые, склады, туалеты

300

30

Интерьер с некоторыми требованиями к остроте зрения (часто используемые помещения)

Библиотеки, спортивные и актовые залы, учебные помещения, лекционные залы

500

50

Интерьер с умеренными требованиями к остроте зрения (некоторые задачи с низкой контрастностью, определение цвета)

Работа за компьютером, чтение и письмо, общие офисы, магазины розничной торговли, кухни

750

75

Интерьер, требующий хорошей остроты зрения (хорошее цветовое решение, привлекательный интерьер)

Чертежи, сетевые магазины, общая электроника

1000

100

Интерьер, требующий повышенной остроты зрения

(точное определение цвета и низкая контрастность)

Детальная сборка электроники, проектирование, изготовление шкафов, супермаркеты

1500–2000+

150-200 +

Интерьер, требующий максимальной остроты зрения (низкая контрастность, оптические вспомогательные средства и местное освещение будут предпочтительны)

Ручной пошив, прецизионная сборка, детальный чертеж, сборка минутных механизмов

R Рекомендуемый уровень освещенности для различных задач.
Для получения дополнительной информации о рекомендуемых уровнях от Общества инженеров освещения см. Здесь.

Измерение освещенности в программном обеспечении

С помощью различного доступного программного обеспечения для анализа освещения вы можете увидеть фактическое значение полезного света, падающего на критически важные поверхности, такие как столы, стены и поверхности для ходьбы. В зависимости от уровней освещенности, требуемых для конкретного использования или деятельности, вы можете использовать эти количественные визуализации, чтобы понять, полезно ли пространство или нужно ли уделять больше внимания дизайну.

(Слева) Рендеринг освещения — только дневное освещение. (Справа) Рендеринг освещенности — только электрическое освещение.

При анализе дневного света вам часто требуется нанести на карту освещение в пространстве, чтобы увидеть, как свет «падает» по мере удаления от окон и других источников света. На изображениях ниже показан график уровней освещенности рабочей поверхности, нанесенный на частичный визуальный рендеринг. Эти графики помогают показать, достигают ли рабочие поверхности адекватного уровня освещения, а также помогают визуализировать соответствующие источники света.

Значения освещенности, нанесенные на поперечное сечение рабочей поверхности в офисном помещении,
днем ​​и ночью. Изображение из Loisos + Ubbelohde.


Яркость = Свет, отраженный поверхностью

Яркость — это свет, отраженный от поверхностей, и измеряется в канделах на квадратный метр (кд / м2) или нитах (в британских единицах измерения).

Яркость — это то, что мы воспринимаем, глядя на сцену или используя камеру. Качество и интенсивность света, который достигает нашего глаза и , зависят от свойств материала поверхностей (цвет, коэффициент отражения, текстура).

Значения яркости часто используются для изучения визуального качества помещения. Визуальные программные визуализации (например, 3ds Max) основаны на этом и могут дать дизайнерам очень хорошее представление о том, как будет выглядеть пространство в зависимости от их выбора источников света и материалов.

Хотя яркость действительно полезна для понимания качественных показателей успеха дизайна, она не является хорошим показателем количества света. Поскольку человеческий глаз может настраиваться на огромный диапазон уровней освещенности, превышающий 3-4 порядка величины, от яркого дневного света с десятками тысяч люкс (1000 единиц fc) до простых десятков люкс (однозначное число fc), визуальную визуализацию яркого и не очень яркого пространства измерить сложно. Можете ли вы сказать по визуальным изображениям, что на дневном изображении интенсивность света на стене в 100 раз больше, чем на ночном?

(слева) Визуальный рендеринг — дневное время.(Справа) Визуальный рендеринг — ночное время.

Визуализация яркости

полезна для понимания таких качеств, как распределение света и блики, но не для понимания того, достаточно ли в помещении света для предполагаемого использования. Ослепление определяется путем сравнения крайних значений яркости, которые видит глаз человека с заданной точки обзора.

Меры, используемые в дизайне дневного света

Основываясь на этих показателях, дизайнеры освещения используют некоторые дополнительные показатели, такие как коэффициент дневного света и автономность дневного света, чтобы помочь им оптимизировать и сообщить количество и качество дневного света в пространстве.Это важно, потому что наличие дневного света может сильно меняться в течение дня в зависимости от условий неба.

Коэффициент дневного света

Фактические уровни освещенности в пространстве при дневном свете могут сильно различаться из-за облачности и положения солнца. Чтобы справиться с этими сильно изменяющимися условиями неба, некоторые строительные нормы и правила используют факторы дневного света в качестве критериев проектирования вместо освещенности на рабочей плоскости.

Коэффициенты дневного света выражаются как процент естественного света, падающего на рабочую поверхность, по сравнению с тем, который падал бы на полностью свободную горизонтальную поверхность при тех же условиях неба.Фактор дневного света анализируется в точке, но эти значения часто усредняются по всей комнате или визуализируются в виде сетки.

Коэффициент дневного света 5% на внутренней поверхности означает, что она получает 1/20 от максимально доступного естественного света.

Для справки: комната с DF менее 2% считается плохо освещенной. Помещения с DF от 2% до 5% считаются идеальными для занятий, которые обычно происходят в помещении.При коэффициенте дневного света более 5% важно учитывать тепловые требования (см. Тепловой комфорт человека), потому что большие площади остекления могут привести к потере тепла зимой и перегреву летом.

Коэффициенты дневного света обычно рассчитываются с использованием стандартного пасмурного неба, чтобы представить наихудший сценарий, для которого необходимо разработать (см. «Условия неба» выше). Предполагается, что распределение света в облачном куполе неба состоит из однородных горизонтальных полос, которые становятся ярче наверху (или на более высокой солнечной высоте).Из-за этого однородного неба и того факта, что коэффициент дневного света рассчитывается в процентах, единственными параметрами, которые влияют на факторы дневного света, являются геометрия дизайна комнаты и материалы, из которых она сделана. Это не будет зависеть от ориентации или местоположения здания.

Автономность дневного света (DA) и полезная дневная освещенность (UDI)

Автономность при дневном свете (DA) — это процент рабочих часов, в течение которых потребности в освещении удовлетворяются только за счет дневного света. Он измеряется путем сравнения дневной освещенности рабочей плоскости с минимальными требованиями с течением времени.Это очень популярный показатель, который может сказать вам, как часто нужно включать свет, чтобы соответствовать определенным требованиям к освещению.

Полезная дневная освещенность (UDI) также измеряет процент времени, в течение которого пространство получает достаточный дневной свет, но также количественно определяет, когда уровни освещенности слишком высокие и слишком низкие. UDI основан на трех стандартных отсеках (которые в целом соответствуют комфортным уровням освещения, упомянутым выше).

  • Менее 100 люкс недостаточно дневного света
  • От 100 до 2000 люкс — дневной свет
  • Более 2000 люкс — это слишком много дневного света и может вызвать визуальный и тепловой дискомфорт.

UDI измерено на разных рабочих местах в офисном здании.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *