1. Основные светотехнические понятия и определения

Оптическая часть спектра, состоящая из ультрафиолетовых, видимых и инфракрасных излучений, имеет диапазон длин волн от 0,01 до 340 мк. Человеческий глаз воспринимает излучения с длиной волны от 0,38 до 0,77 мк.

Видимое излучение, оцениваемое по световому ощущению, которое оно производит на человеческий глаз, называется световым излучением, а мощность такого излучения — световым потоком. Единица светового потока —люмен (лм).

Как правило, источники света излучают световой поток в разных направлениях неодинаково. Поэтому, чтобы можно было характеризовать интенсивность излучения светового потока в том или ином направлении, вводится понятие «угловой плотности» светового потока, называемой силой света источника в данном направлении.

Единицей силы света является кандела (кд). 

Сила света, характеризуя интенсивность излучения света в данном направлении, не может, однако, служить мерилом для оценки уровня светового ощущения, так как световое ощущение зависит также и от видимых глазом размеров светящейся поверхности тела. Величиной, определяющей уровень светового ощущения, является яркость.

Яркость — это световое ощущение, создаваемое самосветящимся или освещаемым предметом в глазу наблюдателя; она зависит от величины силы света, испускаемой предметом в направлении к глазу, и величины проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению.

Яркость светящейся поверхности можно вычислить по формуле 

где

В_α— яркость в направлении к глазу наблюдателя в кд/м²;

J_α— сила света в направлении к глазу наблюдателя в кд;

α—угол между нормалью к поверхности светящегося тела и направлением к глазу наблюдателя в градусах;

S — величина светящейся поверхности в м².

Яркость поверхности, рассматриваемой под прямым углом ( α = 0°), может быть определена по более простой формуле

B=J/S,

где В — яркость в направлении, перпендикулярном к светящейся поверхности;

J— сила света в том же направлении.

Единицей яркости является кандела на квадратный метр (кд/м²). 

Световой поток F_пад, падающий на некоторую поверхность S, распределяется по ней неравномерно.

Поверхностная плотность светового потока в данной точке называется освещенностью.

Средняя величина освещенности Е_ср для поверхности определяется отношением E_ср = F_пад/S.

Единицей освещенности является люкс (лк). Люкс соответствует поверхностной плотности светового потока в 1 лм, равномерно распределенного на площади в 1 м₂.