Основные понятия и определения, применяемые в светотехнике

Свет – это электромагнитное излучение, вызывающее в глазу человека зрительное ощущение. При этом речь идет об излучении в диапазоне от 360 до 830 нм, занимающем мизерную часть всего известного нам спектра электромагнитного излучения.

Световой поток – это мощность излучения источника света, оцениваемая по световому ощущению глаза человека. Единица измерения – люмен (лм).

Сила света – это интенсивность излучаемого в определенном направлении света. Единица измерения – кандела (кд).

Освещенность – это световой поток, приходящийся на единицу освещаемой поверхности. Единица измерения – люкс (лк).

Яркость (плотность света) – величина, характеризующая свечение источника света в данном направлении. Яркость элемента светящейся поверхности в каком-либо направлении является главным фактором для уровня светового ощущения глаза человека. Единица измерения – кандела на квадратный метр (кд/м²).

Световая отдача показывает, с какой экономичностью потребляемая электрическая мощность преобразуется в свет. Единица измерения – люмен на Ватт (лм/Вт).

Цветовая температура источника света (CCT (Correlated Color Temperature) – это условная температура нагретого тела, которое по спектральному составу излучения близко к серому телу. Цветовая температура источника света определяется путем сравнения с так называемым «черным телом» и отображается «линией черного тела». Если температура «черного тела» повышается, то синяя составляющая в спектре возрастает, а красная составляющая убывает. Единица измерения – Кельвин (К). Лампа накаливания с тепло-белым светом имеет, например, цветовую температуру 2700 К, а люминесцентная лампа с цветностью дневного – 6000 К.

Цветность света хорошо описывается цветовой температурой. Существуют следующие три главные цветности света:

тепло-белая < 3300 К,

нейтрально-белая 3300–5000 К,

белая дневного света > 5000 К.

Лампы с одинаковой цветностью света могут иметь весьма различные характеристики цветопередачи, что объясняется спектральным составом излучаемого ими света.

Цветопередача (CRI). Характеристики цветопередачи источника света выражаются с помощью различных степеней «общего коэффициента цветопередачи» R_а. Коэффициент цветопередачи отражает уровень соответствия естественного цвета тела с видимым цветом этого тела при освещении его эталонным источником света. Для определения значения Ra фиксируется сдвиг цвета с помощью 8 стандартных эталонных цветов, который наблюдается при направлении света тестируемого или эталонного источника света на эти эталонные цвета. Чем меньше отклонение цвета, излучаемого тестируемой лампой, от эталонных цветов, тем лучше характеристики цветопередачи этой лампы. Источник света с показателем цветопередачи R_a = 100 излучает свет, оптимально отражающий все цвета, как свет эталонного источника света. Чем ниже значение R_a , тем хуже передаются цвета освещаемого объекта.

К освещенности применимы и несколько практических законов.

Правило косинусов – освещенность площадки, наклоненной на определенный угол между перпендикуляром к поверхности и направлением параллельного потока, равна освещенности площадки, находящейся под углом 90° к направлению потока, умноженному на косинус этого угла. Например, если повернуть площадку так, что она будет параллельна лучам света, то освещенность на ней будет равна нулю.

Правило обратных квадратов – освещенность площадки обратно пропорциональная квадрату расстояния между источником и площадкой. Это верно только для точечных источников света, например, при удалении настольной лампы от стола на вдвое дальнее расстояние освещенность на столе уменьшится в 4 раза.

Об этих правилах надо помнить, когда вы создаете систему освещения для растений.