Основные понятия, применяемые в светотехнике

В светотехнике, как и в любой отрасли
науки и техники, существует ряд понятий, характеризующих свойства
ламп и светильников в стандартизированных единицах измерения.Важнейшие из них приводятся ниже в кратком изложении.

Свет и излучение

Под светом понимают 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 Ф

Единица измерения: люмен [лм]. Световым потоком Ф называется вся
мощность излучения источника света, оцениваемая по световому ощущению
глаза человека и соответствующая фотометрическому эквиваленту km.

Сила света I

Единица измерения: кандела [кд]. Источник света излучает световой
поток Ф в разных направлениях с различной интенсивностью

Освещенность Е

Единица измерения: люкс [лк]. Освещенность Е отражает соотношение
падающего светового потока к освещаемой площади. Освещенность равна
1 лк, если световой поток 1 лм равномерно распределяется по площади
1 мг.

Яркость L

Единица измерения: кандела на квадратный метр [кд/м2]. Яркость света
L источника света или освещаемой площади является главном фактором
для уровня светового ощущения глаза человека.

Световая отдача

Единица измерения: люмен на Ватт [лм/Вт]. Световая отдача
η показывает, с какой экономичностью потребляемая электрическая
мощность преобразуется в свет.


Важнейшие светотехнические формулы: 

Цветовая температура

Единица измерения: Кельвин [К]. 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. Лампа накаливания с тепло-белым светом
имеет, например, цветовую температуру 2.700 К, а люминесцентная лампа
с цветностью дневного света-6.000 К.

Цветность света

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

тепло-белая < 3.300 К

холодно-белая 3.300 – 5.000 К

дневного света > 5.000 К.

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

Цветопередача

В зависимости от места установки лампы и выполняемой ими задачи
искусственный свет должен обеспечивать возможность как можно более
лучшего восприятия цвета (как при естественном дневном свете).

Данная возможность определяется характеристиками цветопередачи источника
света, которые выражаются с помощью различных степеней “общего
коэффициента цветопередачи” Ra.

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 указанных в DIN 6169 стандартных эталонных цветов, который
наблюдается при направлении света тестируемого или эталонного источника
света на эти эталонные цвета. Чем меньше отклонение цвета излучаемого
тестируемой лампой света от эталонных цветов, тем лучше характеристики
цветопередачи этой лампы.

Источник света с показателем цветопередачи Ra = 100 излучает свет,
оптимально отражающий все цвета, как свет эталонного источника света.
Чем ниже значение Ra, тем хуже передаются цвета освещаемого объекта.

КПД светильника

КПД является важным критерием оценки энергоэкономичности светильника.
КПД светильника отражает отношение светового потока светильника к
световому потоку установленной в нем лампы.

Более подробную информацию об источниках искусственного света для
внутреннего освещения см. в стандарте DIN 5035.

Средний срок службы ламп

Под средним сроком службы ламп понимается средняя продолжительность
эксплуатации отдельных ламп в стандартных рабочих условиях (50% отказов
= “средний срок службы”)

Эксплуатационный ресурс

Эксплуатационным ресурсом упрощенно называется практический экономичный
срок службы. Под этим сроком понимается время работы, после которого
световой поток системы {т.е. произведение относительного светового
потока и относительной доли еще работающих ламп) составляет ок. 80%
от первоначального светового потока системы (100 ч).