Cum se măsoară luminozitatea ecranului? Cum se numește „flux luminos”?

Acasă / Frâne

Această recenzie este o completare la articolul despre monitor.

Luminozitatea și contrastul sunt criterii importante atunci când alegeți un monitor. Poate că acesta este unul dintre puținele momente în alegerea tehnologiei în care are cel puțin sens să te bazezi pe numere dure.

Luminozitatea se măsoară în candela pe metru pătrat. Această expresie nu înseamnă nimic pentru 99% dintre utilizatori, așa că vă vom spune puțin despre ea. Un bec cu incandescență de 100 de wați are o luminozitate de aproximativ 100 de candele. Să nu credeți că 1 watt = 1 candela, este doar o coincidență. O lumânare obișnuită strălucește cu o luminozitate de 1 candela. Acesta este al doilea nume pentru candela - lumânare, care nu mai este folosită.

Mulți cititori s-au întrebat de ce luminozitatea se măsoară în candela pe metru pătrat și nu doar în candela. Faptul este că, dacă măsurați luminozitatea în unități convenționale, atunci cu cât dimensiunea diagonalei ecranului este mai mare, cu atât luminozitatea va fi mai mare. Consumatorul este interesat în primul rând de cât de intens va străluci fiecare punct al ecranului.

Dacă luminozitatea monitorului este de 250 de candela pe metru pătrat, atunci calcularea valorii absolute nu este dificilă. De exemplu, un monitor cu diagonala de 23 inchi are o suprafață de aproximativ 0,2 metri pătrați. Adică, în total va emite 75 de candele de lumină. Aceasta este o valoare foarte demnă.

Se crede că pentru a lucra cu aplicații de birou este necesară o luminozitate de 70-110 cd/m2, care poate fi asigurată de aproape orice monitor LCD modern. Vizionarea videoclipurilor și jocul necesită adesea valori mai mari, mai ales dacă jocul implică că rătăciți într-o temniță și este întuneric.

În era monitoarelor CRT, mulți utilizatori au suferit în astfel de situații. Monitoarele bazate pe un tub catodic nu au putut atinge luminozitate ridicată, deoarece capacitățile acoperirii cu fosfor erau limitate. În plus, monitoarele CRT s-au ars rapid. Acum este un lucru din trecut.

Cu contrast, totul este mult mai complicat. Contrastul se referă la raportul dintre luminozitatea unui pixel alb și a unui pixel negru. Desigur, un pixel negru nu poate străluci, așa că numele „negru” în sine este foarte arbitrar.

Un monitor LCD nu poate produce negru deloc. De exemplu, afișajele CRT ar putea face acest lucru, deoarece lumina de acolo era emisă de un strat de fosfor sub influența unui flux de electroni. Fără electroni înseamnă fără lumină, ceea ce înseamnă că vezi negru.

În monitoarele LCD, lumina este emisă de diode sau lămpi, iar matricea controlează doar nivelul acesteia. Cristalele lichide nu sunt capabile să blocheze complet lumina, așa că nu există negru adevărat pe afișajele LCD. Contrastul este raportul dintre luminozitatea pixelilor în stările de alb și negru. 1000:1 înseamnă că un pixel alb de pe ecran este de 1000 de ori mai luminos decât un pixel negru.

Producătorii înșiși nu măsoară contrastul, economisesc astfel bani. Ei pur și simplu copiază datele pașapoartelor din matrice în pașapoartele lor. Desigur, o astfel de abordare „hacky” nu se aplică modelelor profesionale de la NEC.

Nu este greu să vezi astfel de efecte. Luați doar editorul PAINT, care este inclus cu orice versiune a sistemului de operare sisteme Windowsși desenați un pătrat mare negru. Privește-l și închide monitorul. Dacă observați o diferență, atunci acest monitor are o problemă de contrast.

Este de remarcat faptul că, la modelele moderne, diferența dintre negru adevărat și negru iluminat din spate este greu de observat la iluminarea camerei. Dacă v-ați propus să testați această teorie, atunci este mai bine să experimentați seara fără lumină sau cu perdelele trase.

O diferență serioasă între pașaport și contrastul real constă în dorința producătorilor de a pune un număr cât mai mare în pașapoartele monitorului. Le rescriu de la producătorii de matrice, deoarece înțeleg perfect că valorile reale vor fi mai mici.

La fabricile de producție de matrice, în timpul testării, tensiunile maxime ale câmpului electric sunt întotdeauna aplicate cristalelor lichide, în timp ce, în realitate, electronicele monitorului pot funcționa mai rău. Nu ar trebui să comparați echipamente scumpe de laborator cu afișaje de 200 USD.

Concluzii. Nu aveți încredere în numerele din pașapoarte. Luminozitatea poate fi evaluată cu ușurință cu ochiul. În timp ce vă aflați în magazin, „creșteți” luminozitatea la maximum și veți înțelege de ce este capabil cutare sau cutare afișaj. Verificarea contrastului este mult mai dificilă. De asemenea, puteți încerca să „măriți” contrastul la maximum și să priviți o imagine foarte colorată.

Ministerul Educatiei Federația Rusă

Universitatea Tehnică de Stat din Volgograd

Departamentul „Operarea tehnică și repararea automobile”

MUNCĂ DE SEMESTRUL

la disciplina „Fundamentele cercetării științifice”

Tema: „Luminozitate”

Opțiune: 75

Student: Melihov Vladimir Alexandrovici

Grupa: AT-312

Direcția: 5521 „Operarea vehiculelor”

Profesor: Zotov Nikolay Mihailovici

Data depunerii spre verificare: ___________

Semnătura elevului: ___________

Volgograd 2003

Caracteristicile luminozității…………………………………………………….3

Metode, senzori și instrumente utilizate pentru măsurarea luminozității și principiile lor de funcționare…………………………………………………………8

Exemple de măsurare a luminozității în timpul producției, testării, diagnosticării, întreținerii și reparației mașinilor sau a elementelor acestora …………………………………………………………………11

Referințe…………………………………………………………………….12

Caracteristica de luminozitate

Luminozitatea unei suprafețe radiante este determinată în același mod în astronomie și fizică. Acest concept este aplicabil numai pentru sursele extinse (nonpunctuale), deoarece implică aria suprafeței emitente. Deoarece intensitatea luminii scade proporțional cu pătratul distanței până la sursă, iar unghiul solid la care este vizibilă proiecția zonei emitente scade și el conform aceleiași legi, luminozitatea sursei nu depinde de distanța până la acesta și în astronomie este adesea măsurată ca flux pe 1 pătrat. secunde de arc ale suprafeței vizibile a sursei sau ca iluminarea creată de o astfel de secțiune a suprafeței vizibile a sursei.

Dacă încercați să definiți luminozitatea, ar putea suna astfel:

Luminozitate este o mărime fotometrică care caracterizează emisivitatea corpurilor extinse într-o direcție dată.

Luminozitatea unui corp într-o direcție dată este determinată de energia emisă pe unitatea de timp într-un unghi solid unitar de un element al suprafeței corpului, a cărui proiecție pe un plan perpendicular pe direcția aleasă are o unitate de suprafață. Unitatea de luminozitate în Sistemul Internațional de Unități (SI) este 1 candela pe metru pătrat - luminozitatea unei suprafețe, fiecare metru pătrat emite un flux egal cu 1 lumen într-o direcție perpendiculară pe ea într-un unghi de 1 steradian. . În astronomie, luminozitatea este adesea măsurată prin vizibil magnitudinea suprafață cu o suprafață de o secundă pătrată de arc. Anterior, în Sistemul Internațional de Unități (SI), unitatea de luminozitate era considerată 1 nit (1 nit = 10 cd/m2).

De exemplu, luminozitatea cerului nopții este de aproximativ 21,6 secunde de arc pătrate, adică aproximativ 2 10 -4 nit, luminozitatea suprafeței vizibile a Soarelui este de aproximativ 150.000 de secunde de arc pătrate (aproximativ 1,4 nit), iar luminozitatea medie lună plină- aproximativ 0,25 secunde de arc pătrate (aproximativ 2,3·10 -6 nt).

Dacă abordăm definiția luminozității din punct de vedere al semnificației fizice, putem da următoarea definiție: Luminozitatea suprafeței– fluxul luminos d F emanate de pe site dSîn direcția luată în considerare, raportată la unitatea de unghi solid și la unitatea de mărime aparentă a zonei, i.e. dS cos q :

Unde dZ = d F/ d W– intensitatea luminii site-ului dS(Fig. 1). Scrisoare ÎN prevazut cu un index q, deoarece luminozitatea depinde de unghi q, sub care se consideră site-ul dS .

Când se consideră fluxul luminos total transmis de o unitate de suprafață luminoasă într-o direcție, este necesar să se introducă un astfel de concept ca luminozitate

Luminozitate LA este fluxul luminos total trimis de o unitate de suprafață luminoasă într-o direcție, adică într-un unghi solid W =2 p. Unitatea de luminozitate a Sistemului Internațional de Unități (SI) este aceeași cu unitatea de iluminare, care este lumen pe metru pătrat (lm/m2). Deoarece fluxul luminos pe unitate de suprafață pe unghi solid d W egală d Ф= B q cos q d W, Asta

(1.15)

Pentru suprafețele care emit conform legii lui Lambert (adică luminozitatea suprafeței nu depinde de direcția radiației), luminozitatea ÎN q =B nu depinde de unghi q, De aceea

K= p ÎN

Deoarece fluxul luminos, care caracterizează și luminozitatea, este perceput în primul rând de către o persoană prin organele de vedere, adică prin ochii, este necesar să se ia în considerare modul în care este perceput de către o persoană. Când lumina atinge ochiul, apare iritația retinei. Din retină, excitația este transmisă la nervul optic și apoi la creier, provocând senzația de lumină. Proprietatea senzației vizuale în care obiectele par să emită mai multă sau mai puțină lumină se numește lejeritate . După cum știm deja, doar anumite părți din energia luminoasă totală emisă de obiecte în spațiul înconjurător cad pe retină. Ele sunt exprimate prin cantități luminozitatea . Astfel, intensitatea stimulării luminii este determinată de valorile luminozității, iar intensitatea senzației de lumină este determinată de valorile luminozității. Cu cât luminozitatea este mai mare, cu atât luminozitatea este mai mare. Prin urmare, putem spune că luminozitatea este o măsură a senzației de luminozitate.

ÎN viata de zi cu zi Adesea, nu există o distincție clară între conceptele de luminozitate și luminozitate, dar atunci când studiem percepția vizuală a luminii, acestea trebuie să fie clar distinse. Luminozitatea este o mărime obiectivă; ea poate fi măsurată cu un dispozitiv adecvat (după cum probabil ați ghicit, se numește contor de luminozitate). Lejeritatea este o valoare subiectivă, ca toate senzațiile. De exemplu, o foaie de hârtie albă în lumina soarelui vara are o luminozitate de aproximativ 30.000 nits, iar în lumină lampă de masă- aproximativ 10–30 nt. Cu toate acestea, nimeni nu va spune că aceeași foaie de hârtie este mai ușoară într-un caz decât în altul. Printre o serie de caracteristici ale percepției vizuale, aici se manifestă capacitatea sa de a separa caracteristicile luminii de caracteristicile obiectului iluminat. Acest fenomen aparține categoriei psihologice și, în special, este asociat cu memoria.

Din cele de mai sus rezultă că luminozitatea nu poate fi măsurată direct și exprimată în numere absolute. Cu toate acestea, este posibilă o evaluare cantitativă, exprimată în cuvintele: mai mult, mai puțin, egal, mult mai mult sau mai puțin, abia diferit. Mai mult decât atât, aceste expresii pot fi destul de sigur comparate cu diferențele de luminozitate măsurată. În acest fel, este posibil să se studieze dependența senzației de iritație.

La mijlocul secolului trecut, fizicianul german Wilhelm Eduard Weber (1804–1891) a efectuat experimente pentru a găsi relația dintre magnitudinea iritației și senzație. În 1851 Weber a descoperit o lege comună tuturor organelor de simț: o anumită cantitate de stimulare (luminozitatea luminii, greutatea, intensitatea sunetului etc.) este o măsură a vizibilității modificării acesteia.

Pentru a spune simplu, măsura diferențelor senzoriale percepute nu este valoarea minimă a diferenței dintre doi stimuli la un anumit nivel de stimulare, ci valoarea relativă care rămâne neschimbată pe măsură ce stimulul se modifică.

Mai târziu, în 1858, Gustav Fechner (1801–1887, fizician și medic german) a efectuat experimente privind discriminarea vizuală a luminozității. El a descoperit că în cazul luminanțelor, raportul DP/P este constant pe o gamă practică largă de luminanțe. Fechner a derivat o formulă matematică pentru dependența modificărilor mărimii senzației de modificările mărimii luminozității.

Așa arată legea Weber-Fechner (k~100).

Această formulă este importantă. În special, explică de ce este necesar să se utilizeze valori ale densităților optice, și nu valorile corespunzătoare ale coeficienților de transmisie și reflexie. Într-adevăr, dacă construiți o scară de luminozitate ale cărei densități optice formează o serie uniformă, atunci aceasta va fi percepută ca o scară de luminozitate uniformă.

Anterior, am luat în considerare diferența dintre două luminozități atunci când facem abstracție din mediul lor, presupunând implicit că diferența dintre ele este mult mai mică decât valorile lor. Când privim imagini reale, nu este cazul - avem o anumită gamă de luminozitate și un nivel mediu de luminozitate - și percepția noastră se va schimba.

S-a constatat că într-un obiect natural cu o luminozitate maximă de 6000 nits, un interval de luminozitate de 2,3 (200:1) și un nivel de adaptare oculară de 1500 nits, ochiul uman poate distinge 100 de niveluri de luminozitate. Acești indicatori corespund peisajului la un nivel mediu de iluminare naturală. La un obiect cu o luminozitate maximă de 40 nits, un interval de luminozitate de 1,6 (40:1) și un nivel de adaptare de 10 nits, ochiul poate distinge aproximativ 70 de niveluri de luminozitate. Acești indicatori corespund unei imprimări fotografice pe hârtie a peisajului menționat mai sus și vizualizate la iluminare artificială medie.

Metode, senzori și instrumente utilizate pentru măsurarea luminozității și principiile de funcționare ale acestora

Un contor de luminozitate este folosit pentru a măsura luminozitatea. Contorul de luminozitate este conceput pentru a măsura luminozitatea zonelor din câmpul de lucru al ecranului. Dimensiunile zonelor fotometrate, în funcție de formă, ar trebui să fie de următoarele dimensiuni: rotund - diametru de la cel mult 0,1 mm la cel puțin 20 mm, dreptunghiular - lățime de cel mult 0,05 mm, lungime - de la 2,0 la 5,0 mm . Limite de măsurare - de la nu mai mult de 1,0 până la nu mai puțin de 200 cd/m 2 (domeniul principal) cu o extindere a limitei superioare de măsurare datorită unui atenuator de lumină calibrat. Eroarea principală de măsurare nu trebuie să fie mai mare de 10%. Eroarea în corectarea sensibilității spectrale relative a fotodetectorului la eficiența relativă a luminii spectrale a radiației monocromatice pentru vederea în timpul zilei nu este mai mare de 10%.

Înainte de efectuarea măsurătorilor, zonele fotometrate și instrumentele de măsură trebuie pregătite în conformitate cu documentația lor operațională. Măsurătorile sunt efectuate în condiții climatice normale în conformitate cu GOST 21552, cu excepția cazului în care se stabilește altfel prin documentele de reglementare (ND) pentru zonele fotometru. Măsurătorile sunt efectuate nu mai devreme de 20 de minute după pornirea alimentării, cu excepția cazului în care este specificat un mod diferit în documentația tehnică pentru produs și programul de testare. Măsurătorile parametrilor imaginii sunt efectuate în cinci zone ale ecranului, cu excepția cazului în care se stabilește altfel prin metode de măsurare a parametrilor specifici:

În centrul câmpului de lucru al ecranului, de ex. la intersecția diagonalelor sale;

De-a lungul diagonalelor la o distanță de colțurile câmpului de lucru egală cu 0,1 din lungimea diagonalei.

Parametrii imaginii sunt măsurați atât într-o cameră întunecată, cât și în prezența luminii exterioare artificiale. Iluminarea ecranului trebuie să fie difuză sau unghiul de incidență al luminii trebuie să fie egal sau mai mare de 45" față de normala la planul tangent la suprafața ecranului din centrul acestuia. Luminozitatea imaginii L pe ecran, formată din două componente: luminozitatea radiației L il și luminozitatea reflectată L otp, datorată luminii exterioare, calculată prin formula:

L= L emis + L negativ

Luminozitatea imaginii este determinată prin măsurarea directă a luminozității ecranului folosind un contor de luminozitate, sau luminozitatea radiației și luminozitatea reflectată sunt determinate separat. Măsurătorile luminozității radiațiilor sunt efectuate într-o cameră întunecată, cu iluminarea ecranului care nu depășește 5 lux. Luminozitatea reflectată este măsurată cu afișajul oprit și deschiderea contorului de luminozitate acoperă mai mult de 1,0% din suprafața ecranului. Este permis să se calculeze luminozitatea reflectată Lneg folosind formula:

L neg =E P d,

unde E este iluminarea ecranului, lux;

R d - coeficientul de reflexie difuză a ecranului.

Valoarea E este setată pe baza datelor de reglementare pentru zonele fotometrate și a metodelor de testare pentru parametri specifici, dar nu mai puțin de 250 de lux. Valoarea lui R d se determină conform aplicării standardului. Este permisă utilizarea valorii P d specificată în datele de reglementare pentru zonele fotometru. La măsurarea luminozității, axa optică a contorului de luminozitate este orientată paralel cu normala la planul tangent la suprafața ecranului din centrul acestuia. Diafragma utilizată pentru contorul de luminozitate și distanța fotometrică sunt stabilite în metodele de măsurare a unor parametri specifici. Măsurarea parametrilor ergonomici vizuali se realizează pe imagini de testare speciale stabilite în metodele de măsurare a parametrilor specifici. Imaginile de testare trebuie să îndeplinească cel mai înalt standard de degradare din zonele fotometru acceptate de un anumit tip, în conformitate cu documentele de reglementare privind acestea. Pentru a măsura parametrii imaginii, luminozitatea zonelor fotometrate este setată inițial. Pentru a face acest lucru, obiectul de testat este reprodus sub forma unei zone de lumină în centrul ecranului cu dimensiuni care depășesc dimensiunea unui loc familiar și luminozitate uniformă corespunzătoare nivelului inferior de codificare a luminozității. Setați o valoare fixă de iluminare în planul vertical al ecranului, dar nu mai puțin de 250 de lux. Când măsurați într-o cameră întunecată, utilizați valoarea de iluminare dată pentru a calcula luminozitatea reflectată L folosind formula. Când lucrați într-o cameră iluminată, iluminarea specificată în planul vertical al ecranului este creată dintr-o sursă de lumină externă. Folosind comenzile situate în zonele fotometrate, luminozitatea imaginii obiectului de testat L 2 din centrul ecranului este setată la egală sau mai mare de 35 cd/m 2 . În acest caz, rasterul de pe ecran ar trebui să fie abia vizibil, iar contrastul obiectului de testat și al fundalului, ținând cont de luminozitatea reflectată, ar trebui să fie de cel puțin 3:1. Pentru zonele fotometru multicolore, setarea inițială a luminozității se efectuează în alb, dacă nu se specifică altfel în documentele de reglementare pentru zonele fotometru. După setarea inițială a luminozității, nu este permisă reglarea luminozității prin comenzile situate în zona fotometrului. Modificarea luminozității în timpul testării se realizează prin setarea sistematică a nivelului de codificare a luminozității.

Exemple de măsurători de luminozitate în timpul producției, testării, diagnosticării, întreținerii și reparațiilor vehiculelor sau componentelor acestora

În industria auto modernă, luminozitatea este măsurată nu numai pentru a determina dacă luminozitatea farurilor îndeplinește valoarea standard și pentru a determina dacă farurile de fază scurtă și lungă sunt focalizate corect. Până în prezent, o nouă generație de dispozitive de înregistrare a vitezei (radare) a trecut deja de acreditare și licențiere de stat, și nu cu mult timp în urmă, dispozitivele de înregistrare a vitezei de nouă generație (radare) au fost introduse în producție în masă, ceea ce face posibilă nu numai mai multe determinați cu precizie viteza reală a unui vehicul în aproape orice condiții de mediu, dar și pentru a determina mulți alți parametri ai vehiculului folosind un cip de computer special instalat în acesta.

Luminozitatea este măsurată și la verificarea unghiurilor corecte ale volanelor.

Referințe

1. Yavorsky B.M., Detlaf A.A. Curs de fizica generala. T. III Ed. 2. Manual. M.: Liceu, 1972.

2. Enochovici A.S. Manual de fizică și tehnologie: un manual pentru studenții universităților tehnice și lucrătorii de inginerie. – Ed. a III-a, revizuită. si suplimentare – M.: Educație, 1989.

3. Hart H. Introducere în tehnologia de măsurare: Trans. cu el. MM. Gelman. –M.: Mir, 1999.

4. Măsurători în industrie: Referință. ed. în 3 cărți: Trad. din germană/Ed. P. Profos.-ed. a II-a, revăzută. Și suplimentar - M.: Metalurgie, 1990.

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

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

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

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

Lumina este ceva fără de care nimic pe Pământ nu ar putea exista. Ca toate mărimile fizice, poate fi calculată, ceea ce înseamnă că există o unitate de măsură pentru fluxul luminos. Cum se numește și cu ce este egal? Să găsim răspunsuri la aceste întrebări.

Cum se numește „flux luminos”?

În primul rând, merită să înțelegeți cum se numește acest termen în fizică.

Fluxul luminos este puterea de emisie a luminii, apreciată prin senzația de lumină pe care o produce din punctul de vedere al ochiului uman. Aceasta este o caracteristică cantitativă a radiației unei surse de lumină.

Mărimea considerată numeric este egală cu energia fluxului luminos care trece printr-o anumită suprafață pe unitatea de timp.

Unitate de flux luminos

Cum se măsoară mărimea fizică în cauză?

Conform standardelor actuale SI (Sistemul Internațional de Unități), pentru aceasta este utilizată o unitate specializată numită lumen.

Acest cuvânt a fost derivat din substantivul latin care înseamnă „lumină” - lūmen. Apropo, acest cuvânt a dat naștere și denumirii organizației secrete „Illuminati”, care a devenit un subiect de interes general în urmă cu câțiva ani.

În 1960, lumenul a început să fie utilizat oficial în întreaga lume ca unitate de măsură a fluxului luminos și rămâne așa până în prezent.

În formă prescurtată în rusă, această unitate este scrisă ca „lm”, iar în engleză - lm.

Este de remarcat faptul că, în multe țări, puterea luminii becurilor este măsurată nu în wați (ca în vastele întinderi ale fostei URSS), ci mai degrabă în lumeni. Cu alte cuvinte, consumatorii de peste mări iau în considerare nu cantitatea de energie consumată, ci puterea luminii emise.

Apropo, din această cauză, ambalajul majorității becurilor moderne cu economie de energie conține informații despre caracteristicile lor atât în wați, cât și în lumeni.

Formula

Unitatea de măsură a fluxului luminos luat în considerare este numeric egală cu lumina dintr-o sursă izotropă punctiformă (cu o forță de candela) emisă într-un unghi solid egal cu un steradian.

Sub forma unei formule, arată astfel: 1 lm = 1 cd x 1 avg.

Dacă luăm în considerare că o sferă completă formează un unghi solid de 4P sr, rezultă că fluxul luminos total al sursei de mai sus cu o putere de o candela este egal cu 4P lm.

Ce este "candela"

După ce ați învățat ce este un lumen, ar trebui să acordați atenție unității asociate cu acesta. Vorbim de CD – adică de candela.

Acest nume a fost derivat din cuvântul latin pentru „lumânare” (candela). Din 1979 până în prezent este conform SI (Sistemul Internațional de Unități).

De fapt, o candela este intensitatea luminii emise de o lumânare (de unde și numele). Este demn de remarcat faptul că în rusă pentru o lungă perioadă de timpÎn locul termenului „candela” a fost folosit cuvântul „lumânare”. Cu toate acestea, acest nume este depășit.

Din paragraful anterior este clar că lumenul și candela sunt legate (1 lm = 1 cd x 1 sr).

Lumeni și luxuri

Când luați în considerare caracteristicile unei astfel de valori luminoase ca lumen, merită să acordați atenție unui concept atât de apropiat ca „lux” (lx).

La fel ca candelele și lumenii, luxurile se referă și la unități de iluminat. Lux este o unitate de iluminare utilizată în sistemul SI.

Relația dintre lux și lumen este următoarea: 1 lux este egal cu 1 lm de flux luminos distribuit uniform pe o suprafață de 1 metru pătrat. Astfel, pe lângă formula lumen de mai sus (1 lm = 1 cd x 1 sr), această unitate mai are una: 1 lm = 1 lx/m2.

În termeni mai simpli, un lumen este un indicator al cantității de lumină emisă de o anumită sursă, de exemplu, același bec. Dar lux arată cât de lumină este cu adevărat camera, deoarece nu toate razele de lumină ajung la suprafața iluminată. Cu alte cuvinte, lumenul este lumina care a ieșit din sursă, lux este cantitatea din aceasta care a ajuns efectiv la suprafața iluminată.

După cum am menționat deja, nu toată lumina emisă ajunge întotdeauna la suprafața iluminată, deoarece adesea în calea unor astfel de raze există obstacole care creează umbre. Și cu cât sunt mai multe pe drum, cu atât este mai puțină iluminare.

De exemplu, când a fost construită sala bibliotecii, în ea erau atârnate multe becuri. Iluminarea totală a acestei încăperi goale a fost de 250 de lux. Dar când lucrările de renovare au fost finalizate și mobilierul a fost adus în hol, nivelul de lumină a scăzut la 200 de lux. Acest lucru se întâmplă în ciuda faptului că becurile, ca și înainte, au produs aceeași cantitate de lumeni de energie luminoasă. Cu toate acestea, în calea fiecăreia dintre razele sale, obstacolele au apărut acum sub formă de rafturi cu cărți și alte mobilier de bibliotecă, precum și vizitatori și muncitori. Astfel, au absorbit o parte din lumina emisă, reducând cantitatea totală de iluminare a holului.

Situația dată ca exemplu nu este o excepție de acest fel. Prin urmare, atunci când construiți clădiri noi sau decorați interiorul celor existente, este întotdeauna important să țineți cont de iluminarea acesteia. Pentru majoritatea instituțiilor există chiar și un sistem de standarde de iluminare, se măsoară în lux;

ÎN lumea modernă Există mai multe programe în care nu numai că poți simula singur designul camerei tale, ci și să calculezi cât de luminoasă va fi. La urma urmei, viziunea locuitorilor săi depinde de asta.

Lumen și Watt

În trecut, la noi, atunci când alegeam un bec, ne ghidam după numărul de wați consumați. Cu cât sunt mai multe, cu atât lumina este mai bună a acestui dispozitiv.
Astăzi, chiar și la noi, puterea radiației se măsoară tot mai mult în lumeni. În acest sens, unii cred că lm și W sunt cantități de același fel, ceea ce înseamnă că lumenii în wați și invers pot fi convertiți liber, ca și alte unități SI.

Această opinie nu este în întregime corectă. Faptul este că ambele unități de măsură luate în considerare sunt utilizate pentru cantități diferite. Deci, un watt nu este o unitate de lumină, ci o unitate de energie care arată puterea unei surse de lumină. În timp ce lumenul arată câtă lumină emite un anumit dispozitiv.

De exemplu, o lampă incandescentă obișnuită care consumă 100 de wați produce 1340 de lumeni de lumină. În același timp, „sora” lui LED mai avansată (azi) produce 1000 lm în timp ce consumă doar 13 W. Astfel, se dovedește că intensitatea luminii unui bec nu este întotdeauna direct dependentă de cantitatea și puterea de energie absorbită de acesta. Substanța folosită pentru iluminarea în dispozitiv joacă, de asemenea, un rol important în această chestiune. Aceasta înseamnă că nu există o relație directă între lumeni și wați.

Mai mult, aceste cantități sunt într-adevăr legate între ele. Eficiența luminoasă a oricărei surse de lumină (relația dintre energia consumată și cantitatea de lumină produsă) este măsurată în lumeni pe watt (lm/W). Această unitate este o dovadă a eficacității unui anumit dispozitiv de iluminat, precum și a eficienței acestuia.

Este demn de remarcat faptul că, dacă este necesar, este încă posibil să convertiți lumenii în wați și invers. Dar pentru aceasta trebuie să țineți cont de câteva nuanțe suplimentare.

Natura sursei de lumină. Ce lampă este folosită în calcule: incandescentă, LED, mercur, halogen, fluorescent etc.
Puterea de lumină a dispozitivului (câti wați consumă și câți lumeni produce).

Cu toate acestea, pentru a nu vă complica viața, pentru a efectua astfel de calcule, puteți pur și simplu să utilizați un calculator online sau să descărcați un program similar pe computer sau pe alt dispozitiv.

Multipli de unități de lumen

Lumen, ca toate „rudele” sale din sistemul SI, are un număr de multipli și submultipli standard. Unele sunt folosite pentru ușurința calculului atunci când trebuie să se ocupe fie de valori prea mici, fie prea mari.

Dacă vorbim despre acestea din urmă, atunci ele sunt scrise sub forma unui grad pozitiv, dacă vorbim despre primul - sub forma unuia negativ. Astfel, cea mai mare unitate multiplă de lumen - iottalumen - este egală cu 10 24 lm. Cel mai adesea este folosit pentru a caracteriza corpurile cosmice. De exemplu, fluxul luminos al Soarelui este de 36300 Ilm.

Cele mai frecvent utilizate unități sunt patru multipli: kilolumen (10 3), megalumen (10 6), gigalumen (10 9) și teralumen (10 12).

Subunități de lumen

Cea mai mică subunitate a unui lumen este ioctolumen - ilm (10 -24), cu toate acestea, ca și iottalumen, practic nu este utilizat în calcule reale.

Cele mai frecvent utilizate unități sunt mililumen (10 -3), microlumen (10 -6) și nanolumen (10 -9).

Lumină și radiații
Lumina este definită ca radiație electromagnetică care provoacă o senzație vizuală în ochiul uman. În acest caz, vorbim despre radiații în intervalul de la 360 la 830 nm, care ocupă o mică parte din întregul spectru de radiații electromagnetice cunoscute de noi.
Fluxul luminos F
Unitate de măsură: lumen* [lm]. Fluxul luminos Ф este întreaga putere de radiație a unei surse de lumină, estimată prin senzația de lumină a ochiului uman. O lampă cu incandescență tipică de 100 W produce un flux luminos de aproximativ 1300 lm. O lampă fluorescentă fluorescentă compactă cu o putere de 26 W creează un flux luminos de aproximativ 1600 lm. Fluxul luminos al Soarelui este de 3,8? 1028 lm.
Intensitatea luminii I
Unitate de măsură: candela** [cd]. Sursa de lumină emite flux luminos F în direcții diferite cu intensități diferite. Intensitatea luminii emise într-o anumită direcție se numește intensitate luminoasă I.
Iluminare E
Unitate de măsură: lux*** [lx]. Iluminarea E reflectă raportul dintre fluxul luminos incident și zona iluminată. Iluminarea este egală cu 1 lux dacă fluxul luminos de 1 lm este distribuit uniform pe o suprafață de 1 m2
Luminozitatea L
Unitate de măsură: candela pe metru pătrat [cd/m2]. Luminozitatea luminoasă L a sursei de lumină sau a zonei iluminate este factorul principal pentru nivelul de senzație de lumină a ochiului uman.
Temperatura de culoare
Unitate de măsură: Kelvin**** [K]. Temperatura de culoare a sursei de lumină este determinată prin comparație cu așa-numitul „corp negru” și este afișată de „linia corpului negru”. Dacă temperatura „corpului negru” crește, atunci componenta albastră din spectru crește, iar componenta roșie scade. O lampă incandescentă cu lumină albă caldă are, de exemplu, o temperatură de culoare de 2700 K, în timp ce o lampă fluorescentă cu lumină de zi are o temperatură de culoare de 6000 K.

Culorile comune ale luminii
Există următoarele trei culori principale de lumină: alb cald 5000 K.

Redarea culorilor
În funcție de locul în care sunt instalate lămpile și de sarcina pe care o îndeplinesc, lumina artificială ar trebui să ofere cea mai bună percepție posibilă a culorii (ca în lumina naturală). Această capacitate este determinată de caracteristicile de redare a culorii ale sursei de lumină, care sunt exprimate în termeni de grade diferite de „indice general de redare a culorii” Ra. Indicele de redare a culorii reflectă nivelul de corespondență dintre culoarea naturală a unui corp și culoarea vizibilă a acelui corp atunci când este iluminat de o sursă de lumină de referință. Pentru a determina valoarea, schimbarea culorii Ra este înregistrată folosind cele opt culori de referință standard specificate în DIN 6169, care se observă atunci când lumina sursei de lumină testată este îndreptată către aceste culori de referință. Cu cât deviația culorii luminii emise de lampa testată este mai mică față de culorile de referință, cu atât caracteristicile de redare a culorii ale acestei lămpi sunt mai bune. O sursă de lumină cu un indice de redare a culorii Ra = 100 emite lumină care reflectă în mod optim toate culorile, precum lumina unei surse de lumină de referință. Cu cât valoarea Ra este mai mică, cu atât culorile obiectului iluminat sunt reproduse mai rău.

* Un lumen este egal cu fluxul luminos emis de o sursă izotropă punctiformă, cu o intensitate luminoasă egală cu o candela, într-un unghi solid de un steradian (1 lm = 1 cd x sr). Fluxul luminos total creat de o sursă izotropă cu o intensitate luminoasă de o candela este egal cu 4n lumeni.

** Candela (desemnare: cd, cd; din latină candela - lumânare) este egală cu intensitatea luminii emise într-o direcție dată de o sursă de radiație monocromatică cu o frecvență de 540·1012 herți, a cărei intensitate energetică în acest sens direcția este (1/683) W /avg.

*** Lux (desemnare: lux, lx) - o unitate de măsură a iluminării, egală cu iluminarea unei suprafețe cu o suprafață de 1 m? cu un flux luminos de radiație incident pe ea egal cu 1 lm

**** Kelvin (desemnare: K) este o unitate de măsură a temperaturii, un kelvin este egal cu 1/273,16 din temperatura termodinamică a punctului triplu al apei. Începutul scalei (0 K) coincide cu zero absolut. Conversie în grade Celsius. C = K - 273,15

Lux (unitate de iluminare) Lux(din latină lux ≈ lumină), unitate de iluminare în Sistemul Internațional de Unități. Denumire prescurtată: lk rusă, lx internațional. 1 L. ≈ iluminarea unei suprafețe cu o suprafață de 1 m2 cu un flux luminos de radiație incident pe ea egal cu 1 lm. ═ 1 L. = 10-4 fotografii (unitate de iluminare Sistemul de unități GHS).

Marea Enciclopedie Sovietică. - M.: Enciclopedia Sovietică. 1969-1978 .

Vedeți ce este „Lux (unitatea de iluminare)” în alte dicționare:

Lux (simbol: lx, lx) este o unitate de măsură a iluminării în sistemul SI. Lux este egal cu iluminarea unei suprafețe cu o suprafață de 1 m² cu un flux luminos de radiație incident pe ea egal cu 1 lm. Multiplii și submultiplii Multiplii și submultiplii zecimali ... Wikipedia

1. lux, constant (echipată luxos); cabinlux 2. lux, a (cameră de hotel, cabină, compartiment etc. de cea mai înaltă categorie); locuiesc într-un apartament 3. apartament, a; r. pl. ov, numărând f. lux (unitate de iluminare)... stres cuvânt rusesc

1. LUX, a; m. [din lat. lux light] Phys. Unitatea de măsură a luminii. 2. LUX [din franceză. lux de lux]. I. neschimbat; în semn. adj. Luxos, dotat confortabil, distinctiv calitate superioară. Coupe l. Cabana l. Hotel l. II. O; m. Razg... Dicţionar Enciclopedic

1) (lumină lux latină) o unitate de iluminare în sistemul internațional de unități (SI), egală cu iluminarea unei suprafețe cu o suprafață de 1 m2 cu un flux luminos de radiație incident pe ea egal cu 1 lumen; abr. denumiri: lx, lx. 2) (lux francez de lux lat.… … Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

LUX, ah, soț. (specialist.). Unitate de iluminare. II. LUX 1. a, soț Cea mai bună cameră de hotel, trăsură, salon, cabină din punct de vedere al echipamentelor și serviciilor. Trăiți (conduceți, navigați) într-un lux. 2. neschimbabil Cea mai înaltă clasă, categorie, notă. Cabana l. Ciocolata l. Atelierul l. |… … Dicţionar Ozhegova

LUX 1, a, m. Unitate de iluminare. Dicționarul explicativ al lui Ozhegov. SI. Ozhegov, N.Yu. Şvedova. 1949 1992... Dicționarul explicativ al lui Ozhegov

Acest termen are alte semnificații, vezi Lux (sensuri). Solicitarea „lk” este redirecționată aici; vezi și alte sensuri. Lux (din latină lux light; denumire rusă: lk, denumire internațională: lx) unitate de măsură... ... Wikipedia

I (franceză lux luxury, splendor, din latinescul luxus splendor) denumire de magazine, hoteluri, compartimente, cabine și unele bunuri dotate luxos. II (din latinescul lux light) unitate de iluminare în Sistemul Internațional... ... Marea Enciclopedie Sovietică

În lumea fizică, totul este legat de măsurători și totul poate fi descris și măsurat. Și pentru fiecare obiect sau fenomen există unități de măsură. De exemplu, distanța se măsoară în metri, temperatura în grade și masa în kilograme. Lumina are și parametri măsurabili: luminozitate, luminozitate, intensitate luminoasă, care au și unități proprii. De exemplu, unitatea de luminozitate este candela pe metru pătrat.

Parametrii de emisie de lumină

Lumina ca fenomen fizic este caracterizată de mulți parametri. Principalele utilizate în fizică sunt:

Puterea luminii;
Luminozitate;
Luminozitate;
Iluminare;
Temperatura luminii.

Intensitatea luminoasă determină cantitatea de energie luminoasă emisă de o sursă de lumină într-o perioadă de timp. Cu alte cuvinte, acesta este cât de puternic este capabil să emită o sursă de lumină fluxul luminos.

Luminozitatea este fluxul luminos pe unitatea de suprafață luminoasă. Cu cât luminozitatea este mai mare, cu atât suprafața emițătoare apare mai ușoară. Unitatea de luminozitate este lumen pe metru pătrat.

Luminozitatea este fluxul luminos într-o anumită direcție, îngustă. Despre această cantitate se vorbește de obicei în contextul unei surse punctuale de radiații. Dacă aria luminoasă este mare, se determină luminozitatea medie.

Termenul de iluminare se aplică suprafeței iluminate. Acesta este raportul dintre fluxul luminos și suprafața, adică cât de bine este iluminat.

Temperatura luminii indică culoarea percepută a unei surse de radiație. Se măsoară în unități de temperatură - Kelvin - și corespunde temperaturii corpului radiant încălzit la aceste grade. Subiectiv, este perceput ca fiind cald sau rece. Cu cât temperatura culorii este mai mare, cu atât culoarea va fi mai rece. Caldul este galben și roșcat, rece este albastru și violet.

Măsurarea luminozității

Deoarece lumina are parametri măsurabili, luminozitatea ca parametru al luminii are propriile sale unități de măsură. Acum, conform sistemului internațional SI, luminozitatea se măsoară în candela pe metru pătrat, valoarea acestei unități corespunde vechii unități de nit, a cărei valoare a fost exprimată ca raport dintre o candela la un metru pătrat. Pe lângă nits, unitățile de luminozitate au fost și:

Stilb;
Apostilbe;
Lambert.

Apostilbe este în prezent o cantitate învechită, care a căzut din uz în 1978. A indicat luminozitatea unei suprafețe cu o suprafață de 1 metru pătrat și care emite un flux luminos de 1 lumen.

Mărimea stilbului este utilizată în sistemul de măsurare GHS. În acest sistem, principalele măsuri sunt măsurile de lungime, greutate și timp, care în decodificarea abrevierei GHS corespunde valorilor centimetru, gram, secundă. În versiunile ulterioare ale sistemului, au apărut extensii electrice și magnetice ale SGSE și SGSM. Aici se află stilbe, ca unitate de măsură a radiației electromagnetice.

Lambert este o unitate non-sistem. A apărut și este folosit mai ales în America. Numele său provine de la numele fizicianului german Johann Lambert, care a efectuat cercetări în teoria sistemelor, numere iraționale, fotometrie și trigonometrie. Un lambert este o unitate de luminozitate o suprafață luminoasă cu o suprafață de un centimetru pătrat și un flux luminos de un lumen.

Reprezentare fizică

Iar în fizică, cantitatea luată în considerare poate fi exprimată prin conceptul de muncă. Munca este înțeleasă ca schimbul de energii între sistem și mediul extern. Schimbul poate avea loc sub formă de radiație electromagnetică. Intensitatea radiației va determina luminozitatea. Dacă înțelegeți cum se măsoară munca în fizică, puteți determina reprezentarea fizică a luminozității. Munca în fizică se măsoară în jouli, care pot fi considerați watt-secunde. Adică puterea de radiație înmulțită cu timp va fi considerată muncă. Cu cât puterea radiației luminii este mai mare, cu atât sursa de lumină va fi mai strălucitoare.

Aplicații în astronomie

Astronomia folosește și unități pentru a măsura luminozitatea corpurilor cerești. Ele caracterizează corpurile cerești prin emisivitate sau reflectivitate. Lumina reflectată a corpurilor cerești poate fi foarte strălucitoare, amintiți-vă doar de lumina Lunii sau de Venus de dimineață care eclipsează lumina multor stele. Ambele corpuri cerești strălucesc cu lumina reflectată de la Soare.

Unitatea de luminozitate a corpurilor cerești este exprimată ca mărimea unei secțiuni a cerului care măsoară o secundă pătrată. Cu cuvinte simple Magnitudinea poate fi definită ca luminozitatea unui obiect punctual de pe cerul înstelat. O secundă pătrată este 1/648.000 dintr-un unghi volumetric numit steradian.

Luminozitatea astronomică poate fi comparată cu luminozitatea normală. O magnitudine pe secundă pătrată este egală cu 8,96 microcandele pe metru pătrat.

Luminozitatea cerului într-o noapte fără lună este exprimată ca 0,0002 cd/m2. Măsurarea luminozității obiectelor întunecate este importantă pentru fotometrie: în acest fel puteți înțelege ce obiect de pe cerul înstelat și cât de mult se suprapune cu luminozitatea altor obiecte. Prin reducerea intensității luminii stelelor, ei judecă posibila ocluzie a discului lor luminos de către planete și chiar dimensiunea și compoziția atmosferei acestor planete! Această cantitate joacă un rol important în astronomie, fotografie și video, precum și de la artiști și specialiști în iluminatul locului de muncă.

Pentru ecrane TV

Ecranele moderne cu plasmă și LCD pot atinge o luminozitate de 400-500 cd/m2. Cu toate acestea, acesta este un avantaj îndoielnic, deoarece o creștere a acestei valori duce la o oboseală crescută a ochilor și necesită o creștere a frecvenței și a duratei de odihnă. Acest lucru afectează în special ochiul când vă uitați la televizor sau lucrați la un computer în întuneric sau în lumină slabă. Pentru ochiul uman, o valoare confortabilă este stabilită între 150-200 de candele pe metru pătrat. Normele și reglementările sanitare stabilesc o limită a luminozității ecranului în timpul funcționării de 200 cd/m2.

O valoare crescută a intensității radiațiilor este binevenită doar atunci când vizionați filme cu efect 3D, deoarece ochelarii 3D folosiți în acest caz absorb puternic radiația ecranului, făcându-l mai întunecat. Atunci când alegeți dispozitive cu ecrane LCD și cu plasmă, ar trebui să acordați atenție uniformității luminii de fundal. Ecranele de calitate slabă afișează centrul mai luminos, iar scăderea puterii luminii de fundal către marginile afișajului se dovedește a fi foarte vizibilă.

Uneori devine necesar să aflați indicatorul de măsurare a luminozității. Trebuie nu numai să decideți asupra indicatorului în sine, ci și să învățați cum să-l măsurați. Acest lucru vă va ajuta să setați parametrii corecti în timpul configurării.

Cum se măsoară luminozitatea monitorului?

Conform sistemului de unități general acceptat, luminozitatea emisă de un monitor sau de orice altă sursă se măsoară în candela (cd/). În plus, există și alte unități de măsură: stilbe (sb), apostilbe (asb), lambert (lb) și nit (nt). Nu mai sunt folosite ca unități de măsură. Candel și nit au același sens.

Parametrul este măsurat folosind un luxmetru de uz casnic convențional - un dispozitiv conceput pentru a măsura nivelul de iluminare, ondulație și luminozitate. Acest dispozitiv este, de asemenea, folosit pentru a determina caracteristici de calitate Sveta.

Important! Măsurătorile folosind un luxmetru trebuie efectuate de mai multe ori, apoi trebuie calculată valoarea medie a indicatorilor.

Caracteristicile parametrilor

Nivelul acestui parametru depinde de reflectivitatea stratului de acoperire. Dacă este scăzut sau prea mare, poate provoca disconfort în timpul lucrului în spatele ecranului. Ca urmare a disconfortului, performanța utilizatorului poate scădea și concentrarea utilizatorului se poate deteriora.

Cu toate acestea, este necesar un nivel ridicat al parametrului atunci când vizionați filme 3D. Acest lucru se explică prin faptul că ochelarii 3D întunecă foarte mult imaginea în timp ce vizionați filme.

Parametrul de contrast este indisolubil legat de acest parametru. Contrastul este raportul dintre nivelurile de negru și alb. De exemplu, nivelul de contrast al unui ecran a cărui luminozitate minimă și maximă este de 400,5 și 0,5 cd/respectiv este de 800:1. Este contrastul care afectează gradul de oboseală a ochilor în timpul lucrului la monitor. Cu cât contrastul este mai mare, cu atât este mai mare claritatea imaginii și, în consecință, cu atât este mai mică tensiunea asupra ochilor.

Care ar trebui să fie indicatorul?

Indicatoarele monitoarelor moderne pot ajunge la 500 cd/. Cu toate acestea, acest indicator nu poate fi numit un avantaj al ecranelor, deoarece creșterea sa poate afecta negativ ochii umani. Acest lucru afectează în special ochii în lumină slabă sau fără lumină. Valorile confortabile pentru ochi sunt 150-200 cd/. Conform standardelor sanitare, nivelul cel mai optim este de 200 cd/.

Atunci când alegeți monitoare, ar trebui să acordați atenție uniformității iluminării acestora. Adesea, cu monitoare de calitate scăzută, cel mai strălucitor „loc” este centrul. Această „funcție” duce la o scădere foarte vizibilă a iluminării de fundal la marginile ecranului.