Яркость
Она определяет световое ощущение глаза человека и зависит от световых свойств освещаемых поверхностей, степени освещенности и угла, под которым поверхность рассматривается. Если яркость поверхности незначительна, то на ней трудно различать мелкие детали. Например, сложно прочесть чертеж, выполненный на темной бумаге. В тех случаях, когда яркость чрезмерная, поверхность слепит глаза и зрительное восприятие затрудняется. Сравнением яркостей объекта и фона, на котором он рассматривается, определяют контраст объекта с фоном. Для этого служит коэффициент контраста. Чем выше его значение, тем лучше виден объект на данной поверхности.
Единицей яркости служит кандела на квадратный метр (кд/м2).
Следует отметить, что понятие яркости применимо не только к освещаемым поверхностям, но и к источникам света. Например, яркость солнца, находящегося в зените, оценивается в 150 — 107 кд/м Важной характеристикой источников света является цвет излучаемого света и качество передачи цветов освещаемых предметов. Цветность излучения источника света определяется цветовой температурой (Тс), измеряемой в кельвинах (К). Значение Тс представляет собой температуру, при которой излучение абсолютно черного тела («идеального» тела, которое поглощает весь падающий на него свет и отражение которого равно нулю) имеет цветность, совпадающую с данной.
Отметим, что при повышении температуры нагрева абсолютно черное тело изменяет характер излучения, которое из красного становится желтым, белым и наконец синеватым, но никогда не бывает, например, зеленым или коричневым. Поэтому не все цветности могут быть достоверно охарактеризованы цветовой температурой. Величина Т может не иметь ничего общего с физической температурой излучателя. Так, приписывая некоторому типу люминесцентных ламп значение Тс = 4850 К, а синему небосводу Тс — 11000 К, необходимо знать, что эти излучатели подобной температуры не имеют. Поэтому цветовую температуру следует рассматривать как некоторый оценочный показатель цветности источников света.
Чем большее значение имеет этот показатель, тем более близок к естественному цвет излучаемого источником света.
Существуют три главные цветности света:
— тепло-белая (Тс < 3300 К);
— нейтрально-белая (Тс = 3300 — 5000 К);
— белая дневного света (Т > 5000 К).
Однако лампы с одинаковой цветностью света могут по-разному передавать цвета освещаемых предметов, что объясняется отличием спектрального состава излучаемого ими света. Качество цветопередачи выражается общим индексом (коэффициентом) цветопередачи (Ra), который показывает соответствие зрительного восприятия цветного объекта, освещенного исследуемым и эталонным источниками света при определенных условиях наблюдения. Его максимальное значение составляет 100. Источники света, имеющие значение Ra = 90 — 100, обладают очень хорошей цветопередачей, а уровень Ra = 50 и менее соответствует слабой цветопередаче. Различные спектры излучения ламп, несмотря на одинаковую цветность, вызывают различное восприятие цвета. Если, например, в спектре ламп мало красного света, то красные цвета предмета будут переданы не в полной степени. Лампы с высоким индексом (90 и больше) передают все цвета натурально, при низком индексе цвета воспринимаются искаженно, например красные воспринимаются как оранжевые, зеленые — как желтые.
Излучение газоразрядных ламп пульсирует с удвоенной частотой переменного тока, питающего осветительную установку. Глубина пульсации оценивается коэффициентом пульсации, значение которого в процентах определяется выражением:
где
Фmax и Фmin — максимальное и минимальное значения светового потока за период его колебаний, равный 0,02 с для частоты 50 Гц;
Фср — среднее значение светового потока за этот же период.
Глаз реагирует на изменение во времени освещенности. Глубина пульсации освещенности, регламентируемая, оценивается коэффициентом пульсации освещенности:
где
Emax, Еmin и Еср — соответственно максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период ее колебания.
Наибольшее значение коэффициента пульсации нормируется в зависимости от разряда зрительных работ и установлено в пределах от 10 до 20 %. При периодическом общем наблюдении за ходом производственного процесса или инженерными коммуникациями данный показатель не нормируется.
При необходимости оценить экономичность того или иного источника света пользуются понятием световой отдачи (Н), единицей измерения которой принят люмен на ватт (лм/Вт):
где
Ф — световой поток источника света, лм;
Р — мощность источника света. Вт.
В зависимости от требований к освещенности конкретных объектов при выборе источников света могут использоваться и другие световые характеристики.