Электромагнитный спектр охватывает радиоволны с длиной волны от миллиметра и более до гамма-лучей с длиной волны менее одной триллионной метра. Ультрафиолетовый свет имеет длину волны примерно от 1 до 400 нанометров (нм), где нанометр равен 10.-9 метров. Видимый свет, или проще свет, представляет собой электромагнитное излучение в диапазоне приблизительно от 400 до 750 нм, в то время как инфракрасный свет имеет длины волн приблизительно от 750 до 2500 нм.
Излучение и световой поток источника света.
Как и все электромагнитное излучение, свет - это форма энергии. Сияющий поток, или мощность, - это полная энергия, излучаемая источником за секунду. Лучистый поток выражается в ваттах (Вт) и определяется выходной мощностью на всех длинах волн.
В отличие от лучистого потока световой поток источника - это выходная мощность только в видимых длинах волн, что исключает ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. В единицах СИ световой поток выражается как люмен (лм) и определяется путем взвешивания выходной мощности с учетом чувствительности человеческого глаза к различным длинам волн.
Например, лампа накаливания мощностью 100 Вт потребляет 100 Вт электроэнергии, чтобы произвести всего 10 Вт видимого света. Оставшаяся мощность составляет 90 Вт инфракрасного света и отработанного тепла, которые визуально бесполезны. Лучистый поток включает инфракрасный свет и составляет около 100 Вт. Световой поток, однако, будет составлять всего 10 ватт мощности в видимых длинах волн, взвешенных, чтобы отражать реакцию наших глаз, чтобы дать около 1600 люмен.
Связь между световым потоком и люксом
Световой поток измеряет то, как мы воспринимаем яркость источника света. Однако во многих ситуациях требуется знать количество света, падающего на объект. Чтобы иметь безопасное складское пространство с хорошей видимостью, управляющий должен определять освещенность на уровне пола с помощью люксметра. Освещенность это количество светового потока на единицу площади и выражается как люкс (лк) в единицах СИ. Один люкс - это один люмен на квадратный метр и, следовательно, измеряет восприятие человеком яркости света в данной точке.
Как свет уменьшается с расстоянием
Для источника, который одинаково светит в радиальных направлениях, количество света на единице площади уменьшается на закон обратных квадратов. Если какая-то лампочка светит на расстоянии 1 метра, освещенность может быть 900 люкс. Пятно в 2 метрах от него будет вдвое больше и, следовательно, будет иметь только 1/22, или четверть освещенности, что составляет 225 люкс. Место в 3 метрах от него будет втрое больше и будет иметь только 1/33, или одна девятая часть количества света, всего 100 люкс.
Если свет исходит от источника, который не является точечным, например, от трубчатой люминесцентной лампы, или если светом манипулируют линзы, зеркала или отражатели, то закон обратных квадратов не может применять.
Процедура измерения люкс
Человеческий глаз имеет максимальную чувствительность к свету в диапазоне длин волн зелено-желтого цвета, примерно от 520 до 580 нм. Эта чувствительность падает до менее 15 процентов от максимума для красного на одном конце спектра и до 10 процентов для синего на другом. В большинстве люксметров используется один кремниевый датчик с оптическими фильтрами для имитации этого профиля чувствительности в различной степени.
Измерения люксметра обычно точны с лампами накаливания, потому что спектральный выход очень похож для всех источников накаливания. Однако многие типы светодиодов и люминесцентных ламп (высокоинтенсивные разрядные, металлогалогенные, натриевые под высоким давлением и холодные белые офисные светильники) имеют разные спектральные профили. Высококачественные люксметры точно воспроизводят зрительный отклик глаза и могут точно измерять эти другие источники света.
Люксметрам, которые плохо следуют кривой чувствительности глаза, требуется коэффициент коррекции цвета (CCF), который регулирует измерения люксметра для светодиодов или люминесцентных ламп. Следовательно, вам необходимо знать тип света, который вы измеряете, и использовать соответствующий CCF.
Процедура измерения в люксе просто требует размещения датчика измерителя на поверхности или в том месте, где вы хотите измерять падающий свет. Датчик должен быть обращен к источнику света под прямым углом. Если датчик не перпендикулярен свету, измерение будет неправильным, хотя некоторые люксметры имеют косинусную коррекцию для учета угла. Измерители, для которых требуется коэффициент цветовой коррекции, могут иметь средства ввода CCF для корректировки результата для светодиодов или люминесцентных ламп; в противном случае вам придется вручную умножить измеренное значение в люксе на CCF.