Jak se měří jas obrazovky? Jak se nazývá "světelný tok"?

Tato recenze je doplňkem k článku o monitoru.

Jas a kontrast jsou důležitými kritérii při výběru monitoru. Možná je to jeden z mála momentů při výběru technologie, kdy má alespoň nějaký smysl spoléhat na tvrdá čísla.

Jas se měří v kandelách na metr čtvereční. Tato fráze 99 % uživatelů nic neříká, a tak vám ji něco málo povíme. 100wattová žárovka má svítivost asi 100 kandel. Nemyslete si, že 1 watt = 1 kandela, je to jen náhoda. Obyčejná svíčka svítí jasem 1 kandela. Toto je druhý název pro kandelu – svíčku, která se již nepoužívá.

Mnoho čtenářů se divilo, proč se jas měří spíše v kandelách na metr čtvereční než jen v kandelách. Faktem je, že pokud měříte jas v konvenčních jednotkách, pak čím větší je velikost úhlopříčky obrazovky, tím vyšší bude jas. Spotřebitele zajímá především to, jak intenzivně bude zářit každý bod obrazovky.

Pokud je jas monitoru 250 kandel na metr čtvereční, pak není výpočet absolutní hodnoty obtížný. Například monitor s úhlopříčkou 23 palců má plochu asi 0,2 metru čtverečních. To znamená, že celkem vydá 75 kandel světla. To je velmi cenná hodnota.

Předpokládá se, že pro práci s kancelářskými aplikacemi je zapotřebí jas 70-110 cd/m2, který dokáže poskytnout téměř každý moderní LCD monitor. Sledování videí a hraní her často vyžaduje vysoké hodnoty, zvláště pokud se ve hře potulujete po dungeonu a je tma.

V době CRT monitorů mnoho uživatelů v takových situacích trpělo. Monitory založené na katodové trubici nemohly dosáhnout vysokého jasu, protože možnosti fosforového povlaku byly omezené. CRT monitory navíc rychle vyhořely. To už je minulostí.

S kontrastem je vše mnohem složitější. Kontrast označuje poměr jasu bílého pixelu k černému pixelu. Černý pixel samozřejmě nemůže svítit, takže samotný název „černý“ je velmi libovolný.

LCD monitor vůbec nedokáže vytvořit černou. Mohly by to dělat například CRT displeje, protože tamní světlo bylo vyzařováno fosforovým povlakem pod vlivem toku elektronů. Žádné elektrony neznamenají žádné světlo, což znamená, že vidíte černě.

U LCD monitorů je světlo vyzařováno diodami nebo lampami a matice pouze řídí jeho úroveň. Tekuté krystaly nejsou schopny úplně blokovat světlo, takže na LCD displejích není skutečná černá. Kontrast je poměr jasu pixelů v bílé a černé barvě. 1000:1 znamená, že bílý pixel na obrazovce je 1000krát jasnější než černý pixel.

Výrobci sami kontrast neměří, šetří tak peníze. Jednoduše zkopírují pasové údaje matice do svých pasů. Takový „hacky“ přístup samozřejmě neplatí pro profesionální modely od NEC.

Není těžké vidět takové účinky. Stačí si vzít editor PAINT, který je součástí jakékoli verze operačního systému Systémy Windows a nakreslete velký černý čtverec. Podívejte se na to a vypněte monitor. Pokud vidíte rozdíl, pak má tento monitor problém s kontrastem.

Stojí za zmínku, že u moderních modelů je při osvětlení místnosti obtížné postřehnout rozdíl mezi skutečnou černou a černou s podsvícením. Pokud se pustíte do testování této teorie, pak je lepší experimentovat večer bez světla nebo se zataženými závěsy.

Závažný rozdíl mezi pasem a skutečným kontrastem spočívá v touze výrobců vkládat do pasů monitorů co největší čísla. Přepisují je od výrobců matric, protože dobře chápou, že skutečné hodnoty budou nižší.

V továrnách na výrobu matric se během testování vždy na tekuté krystaly aplikuje maximální napětí elektrického pole, zatímco ve skutečnosti může elektronika monitoru fungovat hůře. Neměli byste srovnávat drahé laboratorní vybavení s displeji za 200 dolarů.

Závěry. Nevěřte číslům ve svých pasech. Jas lze snadno posoudit okem. V obchodě stačí „zvednout“ jas na maximum a pochopíte, co ten či onen displej umí. Kontrola kontrastu je mnohem obtížnější. Můžete také zkusit „zesílit“ kontrast na maximum a podívat se na nějaký velmi barevný obrázek.

Ministerstvo školství Ruská federace

Volgogradská státní technická univerzita

Katedra "Technického provozu a oprav automobilů"

SEMESTRÁLNÍ PRÁCE

v oboru "Základy vědeckého výzkumu"

Téma: "Jas"

Možnost: 75

Student: Melikhov Vladimir Alexandrovič

Skupina: AT-312

Směr: 5521 „Provoz vozidel“

Učitel: Zotov Nikolay Michajlovič

Datum odeslání k ověření: ___________

Podpis studenta: ___________

Volgograd 2003

Charakteristiky jasu………………………………………………………….3

Metody, senzory a přístroje používané k měření jasu a principy jejich činnosti………………………………………………………………8

Příklady měření jasu při výrobě, testování, diagnostice, údržbě a opravách automobilů nebo jejich prvků………………………………………………………………11

Reference………………………………………………………………... 12

Charakteristika jasu

Jasnost vyzařujícího povrchu se v astronomii a fyzice určuje stejným způsobem. Tento koncept je použitelný pouze pro rozšířené (nebodové) zdroje, protože zahrnuje plochu vyzařovací plochy. Vzhledem k tomu, že intenzita světla klesá úměrně druhé mocnině vzdálenosti ke zdroji a prostorový úhel, pod kterým je vidět projekce vyzařující plochy, také klesá podle stejného zákona, jas zdroje nezávisí na vzdálenost k němu a v astronomii se často měří jako tok na 1 čtverec. obloukové sekundy viditelného povrchu zdroje nebo jako osvětlení vytvořené takovým úsekem viditelného povrchu zdroje.

Pokud se pokusíte definovat jas, může to znít takto:

Jas je fotometrická veličina, která charakterizuje emisivitu vysunutých těles v daném směru.

Jas tělesa v daném směru je dán energií vyzařovanou za jednotku času v rámci jednotkového prostorového úhlu prvkem povrchu tělesa, jehož průmět do roviny kolmé ke zvolenému směru má jednotkovou plochu. Jednotkou jasu v Mezinárodní soustavě jednotek (SI) je 1 kandela na metr čtvereční – jas povrchu, jehož každý metr čtvereční vyzařuje tok rovný 1 lumenu ve směru k němu kolmém v úhlu 1 steradiánu. . V astronomii se jas často měří viditelným velikost povrch o ploše jedné čtvercové sekundy oblouku. Dříve se v Mezinárodní soustavě jednotek (SI) považovala jednotka jasu za 1 nit (1 nit = 10 cd/m2).

Například jas noční oblohy je asi 21,6 úhlových sekund čtverečních, tedy asi 2 10 -4 nitů, jas viditelného povrchu Slunce je asi 150 000 úhlových sekund čtverečních (asi 1,4 nitů) a průměrná jasnost úplněk- přibližně 0,25 čtverečních úhlových sekund (asi 2,3·10 -6 nt).

Pokud přistoupíme k definici jasu z hlediska fyzikálního významu, můžeme dát následující definici: Jas povrchu– světelný tok d F vycházející z místa dS v uvažovaném směru, vztaženo na jednotku prostorového úhlu a na jednotku zdánlivé velikosti plochy, tzn. dS cos q :

Kde dZ = d F/ d W– intenzita osvětlení místa dS(obr. 1). Dopis V opatřena indexem q, protože jas závisí na úhlu q, pod kterým je stránka považována dS .

Při zvažování celkového světelného toku vyslaného jednotkou světelné plochy v jednom směru je nutné zavést takový pojem jako svítivost

Zářivost NA je celkový světelný tok vyslaný jednotkou světelné plochy v jednom směru, tj. do prostorového úhlu W =2 p. Mezinárodní soustava jednotek (SI) jednotka svítivosti je stejná jako jednotka osvětlení, což je lumen na metr čtvereční (lm/m2). Vzhledem k tomu, že světelný tok na jednotku plochy na prostorový úhel d W rovná se d Ф= B q cos q d W, To

(1.15)

U povrchů, které vyzařují podle Lambertova zákona (tj. povrchový jas nezávisí na směru záření), je jas V q =B nezáleží na úhlu q, Proto

K= p V

Jelikož světelný tok, který charakterizuje i jas, člověk primárně vnímá zrakovými orgány, tedy očima, je třeba zvážit, jak jej vnímá člověk. Při dopadu světla do oka dochází k podráždění sítnice. Ze sítnice se excitace přenáší do zrakového nervu a poté do mozku, což způsobuje vjem světla. Vlastnost zrakového vjemu, podle níž se zdá, že předměty vyzařují více či méně světla, se nazývá lehkost . Jak již víme, na sítnici dopadají pouze určité zlomky veškeré světelné energie emitované předměty do okolního prostoru. Vyjadřují se veličinami jas . Intenzita světelné stimulace je tedy určena hodnotami jasu a intenzita světelného vjemu je určena hodnotami světlosti. Čím vyšší jas, tím větší světlost. Proto můžeme říci, že lehkost je měřítkem pocitu jasu.

V každodenní život Mezi pojmy jas a lehkost se často jasně nerozlišuje, ale při studiu vizuálního vnímání světla je třeba je jasně rozlišovat. Jas je objektivní veličina, lze ji měřit pomocí vhodného přístroje (jak už asi tušíte, říká se tomu měřič jasu). Lehkost je subjektivní hodnota, jako všechny pocity. Například list bílého papíru na slunci v létě má jas asi 30 000 nitů a ve světle stolní lampa- asi 10-30 nt. Nikdo však neřekne, že stejný list papíru je v jednom případě lehčí než v jiném. Z řady znaků zrakového vnímání se zde projevuje jeho schopnost oddělit charakteristiky osvětlení od charakteristik osvětlovaného předmětu. Tento jev patří do kategorie psychologické a je spojen zejména s pamětí.

Z výše uvedeného vyplývá, že lehkost nelze přímo měřit a vyjádřit v absolutních číslech. Je však možné kvantitativní hodnocení, vyjádřené slovy: více, méně, stejný, mnohem více nebo méně, sotva jiný. Navíc tyto výrazy lze zcela jistě přirovnat k rozdílům v naměřených jasech. Tímto způsobem je možné studovat závislost vjemu na podráždění.

V polovině minulého století prováděl německý fyzik Wilhelm Eduard Weber (1804–1891) experimenty s cílem najít vztah mezi velikostí podráždění a pocitu. V roce 1851 Weber objevil zákon společný všem smyslovým orgánům: daná míra stimulace (jas světla, hmotnost, intenzita zvuku atd.) je mírou znatelnosti jeho změny.

Zjednodušeně řečeno, mírou senzoricky vnímaných rozdílů není minimální hodnota rozdílu mezi dvěma stimuly na dané úrovni stimulace, ale relativní hodnota, která zůstává nezměněna, když se stimul mění.

Později, v roce 1858, provedl Gustav Fechner (1801–1887, německý fyzik a lékař) experimenty na vizuální rozlišování jasu. Zjistil, že v případě jasů je poměr DP/P konstantní ve velkém praktickém rozsahu jasů. Fechner odvodil matematický vzorec pro závislost změn velikosti počitku na změnách velikosti jasu.

Takto vypadá Weber-Fechnerův zákon (k~100).

Tento vzorec je důležitý. Zejména vysvětluje, proč je nutné používat hodnoty optických hustot, a nikoli odpovídající hodnoty koeficientů propustnosti a odrazu. Pokud sestrojíte stupnici jasu, jejíž optické hustoty tvoří jednotnou řadu, pak bude vnímána jako jednotná stupnice světlosti.

Dříve jsme zvažovali rozdíl mezi dvěma jasy při abstrahování od jejich okolí, implicitně jsme předpokládali, že rozdíl mezi nimi je mnohem menší než jejich hodnoty. Při pohledu na skutečné obrázky tomu tak není – máme určitý rozsah jasu a nějakou průměrnou úroveň jasu – a naše vnímání se změní.

Bylo zjištěno, že v přírodním objektu s maximálním jasem 6000 nitů, intervalem jasu 2,3 ​​(200:1) a úrovní oční adaptace 1500 nitů dokáže lidské oko rozlišit 100 úrovní jasu. Tyto ukazatele odpovídají krajině při průměrné úrovni denního osvětlení. V objektu s maximálním jasem 40 nitů, intervalem jasu 1,6 (40:1) a úrovní adaptace 10 nitů dokáže oko rozlišit asi 70 úrovní jasu. Tyto indikátory odpovídají fotografickému tisku výše uvedené krajiny na papíře při průměrném umělém osvětlení.

Metody, senzory a přístroje používané k měření jasu a principy jejich fungování

K měření jasu se používá měřič jasu. Měřič jasu je určen k měření jasu oblastí pracovního pole obrazovky. Rozměry fotometrovaných ploch v závislosti na tvaru by měly být následující velikosti: kulaté - průměr od ne více než 0,1 mm do ne méně než 20 mm, obdélníkové - šířka ne větší než 0,05 mm, délka - od 2,0 do 5,0 mm . Meze měření - od ne více než 1,0 do ne méně než 200 cd/m 2 (hlavní rozsah) s rozšířením horní meze měření díky kalibrovanému tlumiči světla. Hlavní chyba měření by neměla být větší než 10 %. Chyba při korekci relativní spektrální citlivosti fotodetektoru na relativní spektrální světelnou účinnost monochromatického záření pro denní vidění není větší než 10 %.

Před prováděním měření musí být připraveny fotoměřené plochy a měřící přístroje v souladu s jejich provozní dokumentací. Měření se provádějí za normálních klimatických podmínek v souladu s GOST 21552, pokud není v regulačních dokumentech (ND) stanoveno jinak pro oblasti s fotometrem. Měření se provádějí nejdříve 20 minut po zapnutí napájení, pokud není v technické dokumentaci k výrobku a zkušebním programu uveden jiný režim. Měření parametrů obrazu se provádějí v pěti oblastech obrazovky, pokud není metodami měření konkrétních parametrů stanoveno jinak:

Ve středu pracovního pole obrazovky, tzn. v průsečíku jeho úhlopříček;

Podél úhlopříček ve vzdálenosti od rohů pracovního pole rovné 0,1 délky úhlopříčky.

Parametry obrazu se měří jak v zatemněné místnosti, tak za přítomnosti umělého vnějšího osvětlení. Osvětlení obrazovky musí být rozptýlené nebo úhel dopadu světla musí být roven nebo větší než 45" vzhledem k normále k rovině tečné k povrchu obrazovky v jejím středu. Jas obrazu L na obrazovce, skládající se ze dvou složek: jas záření L il a odražený jas L ref, v důsledku vnějšího osvětlení, vypočítané podle vzorce:

L= L emitované + L negativní

Jas obrazu se určuje přímým měřením jasu obrazovky pomocí měřiče jasu, nebo se jas záření a odražený jas zjišťují samostatně. Měření jasu záření se provádí v zatemněné místnosti s osvětlením obrazovky nepřesahujícím 5 luxů. Odražený jas se měří s vypnutým displejem a clonou měřiče jasu pokrývající více než 1,0 % plochy obrazovky. Je povoleno vypočítat odražený jas Lneg pomocí vzorce:

L neg = E P d,

kde E je osvětlení obrazovky, lux;

R d - koeficient difúzního odrazu stínítka.

Hodnota E je stanovena na základě regulačních údajů pro fotometricky měřené oblasti a testovacích metod pro specifické parametry, ale ne méně než 250 luxů. Hodnota R d se stanoví podle aplikace normy. Je povoleno použít hodnotu P d uvedenou v regulačních údajích pro fotoměřené oblasti. Při měření jasu je optická osa jasoměru orientována rovnoběžně s normálou k rovině tečné k povrchu obrazovky v jejím středu. Použitá clona měřiče jasu a fotometrická vzdálenost se nastavují v metodách pro měření konkrétních parametrů. Měření vizuálních ergonomických parametrů se provádí na speciálních zkušebních snímcích stanovených v metodách měření specifických parametrů. Testovací snímky musí splňovat nejvyšší standard degradace z podporovaných fotometrických oblastí konkrétního typu v souladu s regulačními dokumenty na nich. Pro měření parametrů obrazu se provádí počáteční nastavení jasu fotoměřených oblastí. K tomu je testovaný objekt reprodukován ve formě světelné plochy ve středu obrazovky s rozměry přesahujícími velikost jednoho známého místa a rovnoměrným jasem odpovídajícím nižší úrovni kódování jasu. Nastavte pevnou hodnotu osvětlení ve svislé rovině obrazovky, ale ne méně než 250 luxů. Při měření v zatemněné místnosti použijte danou hodnotu osvětlení pro výpočet odraženého jasu L pomocí vzorce. Při práci v osvětlené místnosti je specifikované osvětlení ve vertikální rovině obrazovky vytvořeno z externího zdroje světla. Pomocí ovládacích prvků umístěných ve fotoměřených oblastech se jas obrazu testovaného objektu L 2 ve středu obrazovky nastaví na hodnotu rovnou nebo vyšší než 35 cd/m 2 . V tomto případě by měl být rastr na obrazovce sotva viditelný a kontrast testovaného objektu a pozadí by měl být s ohledem na odražený jas alespoň 3:1. U vícebarevných fotoměřených oblastí se počáteční nastavení jasu provádí v bílé barvě, pokud není v regulačních dokumentech pro fotometricky stanoveno jinak. Po počátečním nastavení jasu není povoleno nastavení jasu ovládacími prvky umístěnými v oblasti měření. Změna jasu během testování se provádí systematickým nastavením úrovně kódování jasu.

Příklady měření jasu při výrobě, testování, diagnostice, údržbě a opravách vozidel nebo jejich součástí

V moderním automobilovém průmyslu se jas měří nejen proto, aby se zjistilo, zda jas světlometů odpovídá standardní hodnotě, a zda jsou potkávací a dálková světla správně zaostřena. K dnešnímu dni již prošla státní akreditací a licencí nová generace zařízení pro záznam rychlosti (radarů) a není tomu tak dávno, co se do sériové výroby dostala zařízení pro záznam rychlosti (radary), která umožňují nejen přesněji zjišťovat skutečné rychlosti vozidla za téměř jakýchkoliv podmínek prostředí, ale také k určení mnoha dalších parametrů vozidla pomocí speciálního počítačového čipu, který je v něm instalován.

Jas se měří i při kontrole správných úhlů natočení volantů.

Reference

1. Yavorsky B.M., Detlaf A.A. Kurz obecné fyziky. T. III Ed. Učebnice. M.: Vyšší škola, 1972.

2. Enochovich A.S. Příručka fyziky a techniky: učebnice pro studenty technických vysokých škol a inženýrské pracovníky. – 3. vyd., přepracované. a doplňkové – M.: Vzdělávání, 1989.

3. Hart H. Úvod do měřicí techniky: Trans. s ním. MM. Gelman. –M.: Mir, 1999.

4. Měření v průmyslu: Reference. vyd. ve 3 knihách: Přel. z němčiny/vyd. P. Profos.-2nd ed., revidováno. A další - M.: Metalurgie, 1990.

5. http://erudite.nm.ru/

6. http://phys.spb.ru/

7. http://physics.hut.ru/

8. http://www.rphtt.ru/

Světlo je něco, bez čeho by nic na Zemi nemohlo existovat. Stejně jako všechny fyzikální veličiny lze vypočítat, což znamená, že existuje jednotka měření světelného toku. Jak se jmenuje a čemu se rovná? Pojďme najít odpovědi na tyto otázky.

Jak se nazývá "světelný tok"?

Za prvé, stojí za to pochopit, jak se tento termín nazývá ve fyzice.

Světelný tok je síla vyzařování světla, posuzovaná podle světelného vjemu, který vytváří z pohledu lidského oka. Jedná se o kvantitativní charakteristiku záření světelného zdroje.

Číselně uvažovaná veličina se rovná energii světelného toku procházejícího určitým povrchem za jednotku času.

Jednotka světelného toku

Jak se dotyčná fyzikální veličina měří?

Podle současných norem SI (International System of Units) k tomu slouží specializovaná jednotka zvaná lumen.

Toto slovo bylo odvozeno z latinského podstatného jména znamenajícího „světlo“ – lūmen. Mimochodem, z tohoto slova také vznikl název tajné organizace „Ilumináti“, která se před několika lety stala předmětem obecného zájmu.

V roce 1960 se lumen oficiálně začal používat po celém světě jako jednotka měření světelného toku a zůstává jím dodnes.

Ve zkrácené formě v ruštině se tato jednotka píše jako „lm“ a v angličtině - lm.

Stojí za zmínku, že v mnoha zemích se světelný výkon žárovek neměří ve wattech (jako v rozsáhlých rozlohách bývalého SSSR), ale spíše v lumenech. Jinými slovy, zámořští spotřebitelé nezohledňují množství spotřebované energie, ale sílu vyzařovaného světla.

Mimochodem, balení většiny moderních energeticky úsporných žárovek obsahuje informace o jejich vlastnostech ve wattech i lumenech.

Vzorec

Uvažovaná jednotka měření světelného toku je číselně rovna světlu z bodového izotropního zdroje (se silou kandely) vyzařovanému do prostorového úhlu rovného jednomu steradiánu.

Ve formě vzorce to vypadá takto: 1 lm = 1 cd x 1 prům.

Pokud vezmeme v úvahu, že úplná koule svírá prostorový úhel 4P sr, vyjde nám, že celkový světelný tok výše uvedeného zdroje o síle jedné kandely je roven 4P lm.

Co je to "candela"

Poté, co jste se naučili, co je lumen, měli byste věnovat pozornost jednotce, která je s ním spojena. Řeč je o CD – tedy candele.

Tento název byl odvozen z latinského slova pro „svíčku“ (candela). Od roku 1979 dodnes je to podle SI (International System of Units).

Ve skutečnosti je jedna kandela intenzita světla vyzařovaného jednou svíčkou (odtud název). Stojí za zmínku, že v ruštině dlouho Místo výrazu „candela“ bylo použito slovo „candle“. Tento název je však zastaralý.

Z předchozího odstavce je zřejmé, že lumen a kandela spolu souvisí (1 lm = 1 cd x 1 sr).

Lumeny a Luxy

Při zvažování vlastností takové světelné hodnoty, jako je lumen, stojí za to věnovat pozornost tak blízkému konceptu, jako je „lux“ (lx).

Stejně jako kandely a lumeny je lux také osvětlovací jednotkou. Lux je jednotka osvětlení používaná v soustavě SI.

Vztah mezi luxem a lumenem je následující: 1 lux se rovná 1 lm světelného toku rovnoměrně rozloženého na ploše 1 metru čtverečního. Kromě výše uvedeného vzorce lumen (1 lm = 1 cd x 1 sr) má tedy tato jednotka ještě jeden: 1 lm = 1 lx/m2.

Jednodušeji řečeno, lumen je indikátor množství světla vyzařovaného určitým zdrojem, například stejnou žárovkou. Ale lux ukazuje, jak světlá místnost skutečně je, protože ne všechny světelné paprsky dopadají na osvětlený povrch. Jinými slovy, lumen je světlo, které vyšlo ze zdroje, lux je množství, které skutečně dosáhlo osvětleného povrchu.

Jak již bylo zmíněno, ne všechno vyzařované světlo se vždy dostane na osvětlený povrch, protože často v dráze takových paprsků stojí překážky, které vytvářejí stíny. A čím více jich je na cestě, tím méně je osvětlení.

Například, když se stavěl sál knihovny, bylo v něm zavěšeno mnoho žárovek. Celkové osvětlení této prázdné místnosti bylo 250 luxů. Ale když byly renovační práce dokončeny a do haly byl přivezen nábytek, úroveň osvětlení klesla na 200 luxů. A to i přesto, že žárovky jako dříve produkovaly stejné množství lumenů světelné energie. V cestě každého jejího paprsku se však nyní objevily překážky v podobě polic s knihami a dalším knihovním nábytkem, ale i návštěvníky a pracovníky. Absorbovaly tak část vyzařovaného světla a snížily tak celkové množství osvětlení do sálu.

Situace uvedená jako příklad není výjimkou svého druhu. Proto je při výstavbě jakýchkoli nových budov nebo zdobení interiéru stávajících vždy důležité vzít v úvahu její osvětlení. Pro většinu institucí dokonce existuje systém standardů osvětlení, přirozeně se měří v luxech.

V moderní svět Existuje několik programů, ve kterých si můžete nejen sami nasimulovat design svého pokoje, ale také vypočítat, jak bude světlý. Na tom ostatně závisí vize jeho obyvatel.

Lumen a Watt

V minulosti jsme se u nás při výběru žárovky řídili počtem wattů, které spotřebuje. Čím více jich bude, tím lepší bude světlo tohoto zařízení.
Dnes se i u nás výkon záření stále častěji měří v lumenech. V tomto ohledu se někteří domnívají, že lm a W jsou veličiny stejného druhu, což znamená, že lumeny na watty a naopak lze volně převádět, jako některé jiné jednotky SI.

Tento názor není zcela správný. Faktem je, že obě uvažované jednotky měření se používají pro různé veličiny. Wat tedy není světelná jednotka, ale energetická jednotka, která ukazuje výkon světelného zdroje. Zatímco lumen ukazuje, kolik světla konkrétní zařízení vyzařuje.

Například běžná žárovka, která spotřebuje 100 wattů, produkuje 1340 lumenů světla. Jeho pokročilejší (dnes) LED „sestra“ přitom produkuje 1000 lm při spotřebě pouhých 13 W. Ukazuje se tedy, že intenzita světla žárovky není vždy přímo závislá na množství a síle jí absorbované energie. Důležitou roli v této věci hraje i látka použitá pro osvětlení v zařízení. To znamená, že neexistuje žádný přímý vztah mezi lumeny a watty.

Navíc tyto veličiny spolu skutečně souvisí. Světelná účinnost jakéhokoli světelného zdroje (vztah mezi spotřebovanou energií a množstvím vyrobeného světla) se měří v lumenech na watt (lm/W). Právě tato jednotka je důkazem účinnosti konkrétního osvětlovacího zařízení a také jeho účinnosti.

Stojí za zmínku, že v případě potřeby je stále možné převést lumeny na watty a naopak. K tomu však musíte vzít v úvahu několik dalších nuancí.

• Povaha světelného zdroje. Která žárovka se používá při výpočtech: žárovka, LED, rtuť, halogen, zářivka atd.
• Světelný výkon zařízení (kolik watt spotřebuje a kolik lumenů produkuje).

Abyste si však nekomplikovali život, k provádění takových výpočtů můžete jednoduše použít online kalkulačku nebo si stáhnout podobný program do počítače nebo jiného zařízení.

Násobky jednotek lumen

Lumen, stejně jako všichni jeho „příbuzní“ v soustavě SI, má řadu standardních násobků a dílčích násobků. Některé se používají pro usnadnění výpočtu, když se musíme vypořádat s příliš malými nebo příliš velkými hodnotami.

Pokud mluvíme o druhém, pak jsou psány ve formě pozitivního stupně, pokud o prvním - ve formě negativního. Největší násobná jednotka lumen – iottalumen – se tedy rovná 10 24 lm. Nejčastěji se používá k charakterizaci vesmírných těles. Například světelný tok Slunce je 36300 Ilmů.

Nejčastěji používané jednotky jsou čtyři násobky: kilolumen (10 3), megalumen (10 6), gigalumen (10 9) a teralumen (10 12).

Lumen podjednotky

Nejmenší podjednotkou lumenu je ioctolumen - ilm (10 -24), ale stejně jako iottalumen se v reálných výpočtech prakticky nepoužívá.

Nejčastěji používanými jednotkami jsou mililumen (10 -3), mikrolumen (10 -6) a nanolumen (10 -9).

Světlo a záření
Světlo je definováno jako elektromagnetické záření, které způsobuje vizuální vjem v lidském oku. V tomto případě mluvíme o záření v rozsahu od 360 do 830 nm, které zabírá nepatrnou část celého nám známého spektra elektromagnetického záření.
Světelný tok F
Jednotka měření: lumen* [lm]. Světelný tok Ф je celkový výkon záření světelného zdroje, odhadovaný na základě světelného vjemu lidského oka. Typická 100W žárovka produkuje světelný tok přibližně 1300 lm. Kompaktní zářivka o výkonu 26 W vytváří světelný tok cca 1600 lm. Světelný tok Slunce je 3,8? 1028 lm.
Intenzita světla I
Jednotka měření: kandela** [cd]. Světelný zdroj vyzařuje světelný tok F v různých směrech s různou intenzitou. Intenzita světla vyzařovaného v určitém směru se nazývá svítivost I.
Osvětlení E
Jednotka měření: lux*** [lx]. Osvětlení E odráží poměr dopadajícího světelného toku k osvětlené ploše. Osvětlení se rovná 1 luxu, pokud je světelný tok 1 lm rovnoměrně rozložen na plochu 1 m2
Jas L
Jednotka měření: kandela na metr čtvereční [cd/m2]. Světelný jas L světelného zdroje nebo osvětlené plochy je hlavním faktorem pro úroveň světelného vjemu lidského oka.
Teplota barev
Jednotka měření: Kelvin**** [K]. Barevná teplota světelného zdroje je určena srovnáním s tzv. "černým tělesem" a je zobrazena "černou čárou tělesa". Pokud se teplota „černého tělesa“ zvýší, pak se modrá složka ve spektru zvýší a červená složka se sníží. Žárovka s teplým bílým světlem má například barevnou teplotu 2700 K, zatímco zářivka s barvou denního světla má barevnou teplotu 6000 K.

Běžné barvy světla
Existují tři hlavní barvy světla: teplá bílá 5000 K.

Barevné podání
V závislosti na tom, kde jsou lampy instalovány, a na úkolu, který plní, by umělé světlo mělo poskytovat nejlepší možné vnímání barev (jako přirozené denní světlo). Tato schopnost je určena charakteristikami podání barev světelného zdroje, které jsou vyjádřeny pomocí různých stupňů "obecného indexu podání barev" Ra. Index podání barev odráží úroveň korespondence mezi přirozenou barvou tělesa a viditelnou barvou tohoto tělesa při osvětlení referenčním světelným zdrojem. Pro stanovení hodnoty se zaznamená barevný posun Ra pomocí osmi standardních referenčních barev specifikovaných v DIN 6169, který je pozorován, když je světlo testovaného světelného zdroje nasměrováno na tyto referenční barvy. Čím menší je odchylka barvy světla vyzařovaného testovanou lampou od referenčních barev, tím lepší jsou charakteristiky podání barev této lampy. Světelný zdroj s indexem podání barev Ra = 100 vyzařuje světlo, které optimálně odráží všechny barvy, jako světlo referenčního světelného zdroje. Čím nižší je hodnota Ra, tím hůře se reprodukují barvy osvětleného objektu.

* Jeden lumen se rovná světelnému toku vyzařovanému bodovým izotropním zdrojem se svítivostí rovnou jedné kandele do prostorového úhlu jednoho steradiánu (1 lm = 1 cd x sr). Celkový světelný tok vytvořený izotropním zdrojem o svítivosti jedné kandely se rovná 4n lumenům.

** Candela (označení: cd, cd; z lat. candela - svíčka) se rovná intenzitě světla vyzařovaného v daném směru zdrojem monochromatického záření o frekvenci 540·1012 hertz, jehož energetická náročnost v tomto směr je (1/683) W /prům.

*** Lux (označení: lux, lx) - jednotka měření osvětlení, která se rovná osvětlení povrchu o ploše 1 m? se světelným tokem záření dopadajícím na něj rovným 1 lm

**** Kelvin (označení: K) je jednotka měření teploty, jeden kelvin se rovná 1/273,16 termodynamické teploty trojného bodu vody. Začátek stupnice (0 K) se shoduje s absolutní nulou. Přepočet na stupně Celsia. C = K - 273,15

Lux (jednotka osvětlení) Lux(z lat. lux ≈ světlo), jednotka osvětlení v Mezinárodní soustava jednotek. Zkrácené označení: ruský lk, mezinárodní lx. 1 L. ≈ osvětlení povrchu o ploše 1 m2 se světelným tokem záření dopadajícím na něj rovným 1 lm. ═ 1 l = 10-4 phot (jednotka osvětlení GHS systém jednotek).

Velká sovětská encyklopedie. - M.: Sovětská encyklopedie. 1969-1978 .

Podívejte se, co je „Lux (jednotka osvětlení)“ v jiných slovnících:

Lux (symbol: lx, lx) je jednotka měření osvětlení v soustavě SI. Lux se rovná osvětlení plochy o ploše 1 m² se světelným tokem záření dopadajícím na ni rovným 1 lm. Násobky a podnásobky Desetinné násobky a podnásobky ... Wikipedie

1. lux, stálý (luxusně vybavený); kabinalux 2. luxus, a (hotelový pokoj, kajuta, kupé atd. nejvyšší kategorie); bydlet v apartmá 3. apartmá, a; r. pl. ov, počítání F. lux (jednotka osvětlení) ... Ruský slovní přízvuk

1. LUX, a; m. [z lat. lux světlo] Phys. Jednotka měření osvětlení. 2. LUX [z francouzštiny. luxusní luxus]. I. beze změny; ve znamení. adj. Luxusně, komfortně vybavený, osobitý vysoká kvalita. kupé l. Kabina l. Hotel l. II. A; m. Razg...... Encyklopedický slovník

1) (Latin lux light) jednotka osvětlení v mezinárodní soustavě jednotek (SI), rovna osvětlení povrchu o ploše 1 m2 se světelným tokem záření dopadajícím na něj rovným 1 lumen; zkr. označení: lx, lx. 2) (francouzský luxusní luxusní lat.… … Slovník cizích slov ruského jazyka

LUX, ach, manžel. (specialista.). Jednotka osvětlení. II. LUX 1. a, manžel Nejlepší hotelový pokoj, kočár, salon, kajuta z hlediska vybavení a služeb. Žijte (řiďte, plujte) v luxusu. 2. neměnný Nejvyšší třída, kategorie, stupeň. Kabina l. Čokoláda l. Ateliér l. |… … Slovník Ozhegova

LUX 1, a, m. Jednotka osvětlení. Ozhegovův výkladový slovník. S.I. Ozhegov, N.Yu. Švedova. 1949 1992 … Ozhegovův výkladový slovník

Tento termín má jiné významy, viz Lux (významy). Požadavek "lk" je přesměrován sem; viz také další významy. Lux (z latiny lux light; ruské označení: lk, mezinárodní označení: lx) jednotka měření... ... Wikipedia

I (francouzsky luxe luxus, nádhera, z latinského luxus splendor) označení luxusně vybavených obchodů, hotelů, kupé, kajut a některého zboží. II (z latinského lux light) jednotka osvětlení v mezinárodním systému... ... Velká sovětská encyklopedie

Ve fyzickém světě vše souvisí s měřením a vše lze popsat a změřit. A pro každý objekt nebo jev existují jednotky měření. Například vzdálenost se měří v metrech, teplota ve stupních a hmotnost v kilogramech. Světlo má také měřitelné parametry: svítivost, jas, svítivost, které mají také své jednotky. Například jednotka jasu je kandela na metr čtvereční.

Parametry vyzařování světla

Světlo jako fyzikální jev se vyznačuje mnoha parametry. Hlavní používané ve fyzice jsou:

• Síla světla;
• Zářivost;
• Jas;
• Osvětlení;
• Teplota světla.

Intenzita světla určuje množství světelné energie emitované světelným zdrojem za určitou dobu. Jinými slovy, takto silný světelný tok je světelný zdroj schopen vyzařovat.

Svítivost je světelný tok na jednotku světelné plochy. Čím větší svítivost, tím světlejší se zdá vyzařovací povrch. Jednotkou svítivosti je lumen na metr čtvereční.

Jas je světelný tok v určitém úzkém směru. O této veličině se obvykle mluví v souvislosti s bodovým zdrojem záření. Pokud je svítící plocha velká, určí se její průměrný jas.

Termín osvětlenost se vztahuje na osvětlenou plochu. Jedná se o poměr světelného toku k ploše povrchu, tedy jak dobře je osvětlen.

Teplota světla udává vnímanou barvu zdroje záření. Měří se v teplotních jednotkách – Kelvinech – a odpovídá teplotě sálajícího tělesa ohřátého na tyto stupně. Subjektivně je vnímán jako teplý nebo studený. Čím vyšší je teplota barvy, tím studenější bude barva. Teplá je žlutá a načervenalá, studená je modrá a fialová.

Měření jasu

Protože světlo má měřitelné parametry, má jas jako parametr světla své vlastní jednotky měření. Nyní se podle mezinárodní soustavy SI jas měří v kandelách na metr čtvereční, hodnota této jednotky odpovídá staré jednotce nits, jejíž hodnota byla vyjádřena jako poměr jedné kandely k jednomu metru čtverečnímu. Kromě hnid byly jednotky jasu také:

• Stilb;
• Apostilbe;
• Lambert.

Apostilbe je v současné době zastaralé množství, které se přestalo používat v roce 1978. Ukazoval jas povrchu o ploše 1 metr čtvereční a vyzařující světelný tok 1 lumen.

Velikost stilbu se používá v systému měření GHS. V tomto systému jsou hlavními mírami délky, hmotnosti a času, které v dekódování zkratky GHS odpovídají hodnotám centimetr, gram, sekunda. V pozdějších verzích systému se objevila elektrická a magnetická rozšíření SGSE a SGSM. Zde se nachází stilbe jako jednotka měření elektromagnetického záření.

Lambert je nesystémová jednotka. Objevil se a používá se hlavně v Americe. Jeho název pochází ze jména německého fyzika Johanna Lamberta, který prováděl výzkum v oblasti teorie systémů, iracionálních čísel, fotometrie a trigonometrie. Jeden lambert je jednotka jasu světelná plocha o ploše jednoho centimetru čtverečního a světelném toku jeden lumen.

Fyzická reprezentace

A ve fyzice lze uvažovanou veličinu vyjádřit konceptem práce. Práce je chápána jako výměna energií mezi systémem a vnějším prostředím. K výměně může dojít ve formě elektromagnetického záření. Intenzita záření určí jas. Pokud rozumíte tomu, jak se ve fyzice měří práce, můžete určit fyzikální reprezentaci jasu. Práce ve fyzice se měří v joulech, což lze považovat za wattsekundy. To znamená, že výkon záření vynásobený časem bude považován za práci. Čím větší je síla světelného záření, tím jasnější bude zdroj světla.

Aplikace v astronomii

Astronomie také používá jednotky k měření jasu pro nebeská tělesa. Charakterizují nebeská tělesa emisivitou nebo odrazivostí. Odražené světlo nebeských těles může být velmi jasné, stačí si vzpomenout na světlo Měsíce nebo ranní Venuše zastiňující světlo mnoha hvězd. Obě tato nebeská tělesa září odraženým světlem od Slunce.

Jednotka jasu nebeských těles je vyjádřena jako velikost úseku oblohy o rozměru jedné čtvereční sekundy. Jednoduše řečeno Velikost lze definovat jako svítivost bodového objektu na hvězdné obloze. Čtvercová sekunda je 1/648 000 objemového úhlu nazývaného steradián.

Astronomický jas lze porovnat s normální jasností. Jedna magnituda za sekundu čtvereční se rovná 8,96 mikrokandel na metr čtvereční.

Jas oblohy za bezměsíčné noci je vyjádřen jako 0,0002 cd/m2. Měření světlosti tmavých objektů je důležité pro fotometrii: můžete tak pochopit, který objekt na hvězdné obloze a jak moc světelností překrývá jiné objekty. Snížením intenzity světla hvězd posuzují možnou okluzi jejich svítícího disku planetami a dokonce i velikost a složení atmosféry těchto planet! Tato veličina hraje v astronomii důležitou roli, fotografie a video, stejně jako od umělců a specialistů na osvětlení na pracovišti.

Pro televizní obrazovky

Moderní plazmové a LCD TV obrazovky mohou dosáhnout jasu 400–500 cd/m2. To je však pochybná výhoda, protože zvýšení této hodnoty vede ke zvýšené únavě očí a vyžaduje zvýšení frekvence a trvání odpočinku. To se týká zejména oka při sledování televize nebo práci na počítači ve tmě nebo při slabém osvětlení. Pro lidské oko je komfortní hodnota nastavena v rozmezí 150–200 kandel na metr čtvereční. Hygienická pravidla a předpisy stanovují limit jasu obrazovky při provozu na 200 cd/m2.

Zvýšená hodnota intenzity záření je vítána pouze při sledování filmů s 3D efektem, protože použité 3D brýle v tomto případě silně pohlcují záření obrazovky a tím ji ztmavují. Při výběru zařízení s LCD a plazmovými obrazovkami byste měli dbát na rovnoměrnost podsvícení. Nekvalitní obrazovky zobrazují střed jasnější, a pokles výkonu podsvícení směrem k okrajům displeje se ukazuje jako velmi znatelný.

Někdy je nutné zjistit indikátor měření jasu. Musíte se nejen rozhodnout o samotném ukazateli, ale také se naučit, jak jej měřit. To vám pomůže nastavit správné parametry během nastavení.

Jak se měří jas monitoru?

Podle obecně uznávaného systému jednotek se jas vyzařovaný monitorem nebo jakýmkoli jiným zdrojem měří v kandelách (cd/). Kromě toho existují další měrné jednotky: stilbe (sb), apostilbe (asb), lambert (lb) a nit (nt). Již se nepoužívají jako měrné jednotky. Candel a nit mají stejný význam.

Parametr se měří pomocí běžného luxmetru pro domácnost - zařízení, které je určeno k měření úrovně osvětlení, zvlnění a jasu. Toto zařízení se také používá k určení kvalitativní charakteristiky Sveta.

Důležité! Měření pomocí luxmetru musí být provedeno několikrát, poté musí být vypočtena průměrná hodnota ukazatelů.

Charakteristika parametrů

Úroveň tohoto parametru závisí na odrazivosti povlaku. Pokud je nízká nebo příliš vysoká, může při práci za obrazovkou způsobovat nepohodlí. V důsledku nepohodlí může dojít ke snížení výkonnosti uživatele a ke zhoršení koncentrace uživatele.

Při sledování 3D filmů je však vyžadována vysoká úroveň parametru. To se vysvětluje tím, že 3D brýle při sledování filmů výrazně ztmaví obraz.

S tímto parametrem je neoddělitelně spojen parametr kontrast. Kontrast je poměr úrovní černé a bílé. Například úroveň kontrastu obrazovky, jejíž minimální a maximální jas je 400,5 a 0,5 cd/v tomto pořadí, je 800:1. Právě kontrast ovlivňuje míru únavy očí při práci u monitoru. Čím vyšší je kontrast, tím vyšší je jasnost obrazu, a tedy i menší zátěž pro oči.

Jaký by měl být ukazatel?

Indikátory moderních monitorů mohou dosáhnout 500 cd/. Tento indikátor však nelze nazvat výhodou obrazovek, protože jeho zvýšení může negativně ovlivnit lidské oči. To se týká zejména očí při slabém nebo žádném osvětlení. Pohodlné hodnoty pro oko jsou 150-200 cd/. Podle hygienických norem je nejoptimálnější hladina 200 cd/.

Při výběru monitorů byste měli dbát na rovnoměrnost jejich osvětlení. U nekvalitních monitorů je často nejjasnějším „bodem“ střed. Tato „funkce“ vede k velmi znatelnému poklesu podsvícení okrajů obrazovky.