Энергетические и световые параметры

Энергетические параметры характеризуют излучение безотносительно к его действию на какой-либо приемник излучения и связаны с переносимой излучением энергии.

С помощью световых параметров оценивают излучение в случае, если приемником излучения служит человеческий глаз. Чувствительность глаза к свету с различными длинами волн не одинакова. Она имеет максимум при l = 0,555 мкм и быстро снижается при удалении от этого максимума. На границах видимого диапазона (l = 0,38 мкм и 0,78 мкм) чувствительность глаза практически падает до нуля [23].

На рис. 2.6 показана относительная спектральная световая эффективность глаза, адаптированного на дневной (1) и ночной (2) свет.

Относительная спектральная световая эффективность V (l) представляет собой результат усреднения многих исследований. Оптическое излучение в видимом диапазоне описывается световыми параметрами и характеристиками.

Рис. 2.6. Спектральная характеристика чувствительности человеческого глаза

Таким образом, энергетические и световые параметры излучения по смыслу одинаковы, но характеризуют излучение в различных диапазонах волн и имеют различные единицы измерения. Количественные характеристики видимого света связывают со зрительным ощущением. В инфракрасном и ультрафиолетовом поддиапазонах оптического излучения, не воспринимаемого глазом, параметры характеризуют непосредственно энергию, переносимую излучением. Световые и энергетические параметры связаны пропорциональной зависимостью.

Для количественного описания оптического излучения, а так же источников и приемников излучения используются пять основных энергетических параметров: поток излучения и сила излучения – параметры, характеризующие излучение; энергетическая светимость и энергетическая яркость – эти параметры характеризуют источник излучения с учетом площади излучаемой поверхности; энергетическая освещенность (облученность) – этим параметром характеризуют облучаемую, т.е. принимающую излучение, поверхность. Для видимого излучения применяются, соответственно пять световых параметров: световой поток, сила света, светимость, яркость и освещенность.

В ряде случаев эксплуатации излучателей требуется перевод имеющихся световых параметров в энергетические и наоборот. Так, в паспортных данных на светоизлучающие диоды излучение характеризуется обычно силой света или яркостью. Применение же таких приборов, например, в устройствах оптической связи и сигнализации не позволяет непосредственно использовать световые параметры. Переход к энергетическим параметрам осуществляется с помощью световой эффективности, которая в общем случае равна

, (2.18)

где Ф_е- поток излучения (Вт);

Ф_v- световой поток (лм);

I_e- сила излучения (Вт/ср);

I_v- сила света (кд=лм/ср );

L_e- энергетическая яркость (Вт/(ср×м²));

L _v-яркость (кд/м²).