Световые величины и единицы. Яркость кд м2

Яркость — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Я́ркость источника света[1] — световой поток, посылаемый в данном направлении, делённый на малый (элементарный) телесный угол вблизи этого направления и на проекцию площади источника[2] на плоскость, перпендикулярную оси наблюдения. Иначе говоря — это отношение силы света, излучаемого поверхностью, к площади её проекции на плоскость, перпендикулярную оси наблюдения.

B(α)=dI(α)dσcos⁡α{\displaystyle B(\alpha )={\frac {dI(\alpha )}{d\sigma \cos \alpha }}}

В определении, данном выше, подразумевается, если рассматривать его как общее, что источник имеет малый размер, точнее малый угловой размер. В случае, когда речь идёт о существенно протяжённой светящейся поверхности, каждый её элемент рассматривается как отдельный источник. В общем случае, таким образом, яркость разных точек поверхности может быть разной. И тогда, если говорят о яркости источника в целом, подразумевается вообще говоря усреднённая величина. Источник может не иметь определённой излучающей поверхности (светящийся газ, область рассеивающей свет среды, источник сложной структуры — например туманность в астрономии, когда нас интересует его яркость в целом), тогда под поверхностью источника можно иметь в виду условно выбранную ограничивающую его поверхность или просто убрать слово «поверхность» из определения.[источник не указан 1732 дня]

В Международной системе единиц (СИ) измеряется в канделах на м². Ранее эта единица измерения называлась нит (1нт=1кд/1м²), но в настоящее время стандартами на единицы СИ применение этого наименования не предусмотрено.

Существуют также другие единицы измерения яркости — стильб (сб), апостильб (асб), ламберт (Лб):

1 асб = 1/π × 10−4сб = 0,3199 нт = 10−4Лб.[3]

Вообще говоря яркость источника зависит от направления наблюдения, хотя во многих случаях излучающие или диффузно рассеивающие свет поверхности более или менее точно подчиняются закону Ламберта, и в этом случае яркость от направления не зависит.
Последний случай (при отсутствии поглощения или рассеяния средой — см. ниже) позволяет в определ

ru.wikipedia.org

Подскажите по каким критериям надо выбирать LCD-телевизор ???

1. Яркость.

Одним из самых важных параметров LCD -телевизора является его яркость. От нее зависит, настолько комфортным будет просмотр телевизора в освещенном помещении – будь то яркие лучи в солнечный день или свет электрических лампочек. Минимальное значение яркости сегодня составляет 350-400 кд/м2 и позволяет смотреть телевизор в освещенном помещении с нормальным качеством картинки. Правда, при попадании на экран прямых солнечных лучей такой дисплей «слепнет» , поэтому если вы планируете разместить телевизор вблизи источника света (например, напротив окна) , стоит выбрать более яркую модель. Тем более, что цена LCD -телевизора от его яркости зависит несущественно. Например, среди 15-дюймовых моделей ее значение лежит в пределах 400-500 кд/ м2, в сегменте 26 и 32-дюймовых телевизорах – 450-600 кд/ м2. Самые яркие матрицы на сегодняшний день – в моделях LG и Philips.

2. Угол обзора.

Второй ключевой характеристикой любого LCD-телевизора является угол обзора. Чем он больше – тем комфортнее вам будет смотреть телевизор из любых точек помещения. У продвинутых современных моделей угол обзора достигает 176-178 градусов по вертикали и горизонтали. Такое соотношение позволяет вам разместить телевизор где угодно – его можно смотреть из любой точки комнаты. Правда, стоят эти устройства заметно дороже своих одноклассников. Например, 15-дюймовый телевизор с углами обзора по вертикали и горизонтали 170 градусов будет стоить значительно дороже устройства, обладающего такой же диагональю и всеми остальными параметрами (и даже чуть большей яркостью) с углами обзора 160 и 130 градусов по вертикали и горизонтали. С ростом диагонали эта разница станет еще существеннее.

3. Возможности подключения.

Третий важный момент, про который часто забывают при покупке LCD-телевизора – это возможности его подключения к различным устройствам. В первую очередь обратите внимание на возможность подключения к телевизору DVD-проигрывателя. Производители, как правило, оснащают LCD -телевизоры стандартными для ТВ/видеотехники разъемами стандартов RGB, SCART, "Компонентный", S-Video. Полезно перед покупкой прочитать документацию к устройствам, с которыми вы планируете "подружить" ваш новый телевизор, и убедиться в наличии одноименных интерфейсов для соединения.

4. Слово о пикселях.

Еще один параметр - количество неработающих пикселей. Это пиксели, которые постоянно включены в каком-то одном состоянии и не меняют свой цвет в зависимости от сигнала. Разные производители допускают различное количество неработающих пикселей на экране, о чем пишут в инструкциях по использованию товара. Например, в инструкции может быть написано "если на панели вы обнаружили не более четырех неработающих пикселей, то панель считается полностью работоспособной". В LCD - мониторах, как правило, вообще не допускается наличие неработающих пикселей, так как на монитор мы смотрим с гораздо более близкого расстояния, чем на телевизор, и сразу можем разглядеть этот "мусор". Тем не менее, уже несколько таких точек на телевизоре будут обращать на себя внимание, поэтому перед покупкой нужно обязательно проверить их наличие.

5. Время отклика матрицы.

Помимо перечисленных выше параметров, в характеристики почти каждого LCD -телевизора указано еще и время отклика матрицы. Для того, чтобы понять, что эта характеристика обозначает, сделаем небольшой технический экскурс. Любой LCD -экран – это экран просветного типа, который подсвечивается с обратной стороны лампой белого цвета, а ячейки основных цветов (RGB – красный, зеленый, синий) , расположенные на трех панелях соответствующих цветов, пропускают или не пропускают через себя свет в зависимости от приложенного напряжения. Именно поэтому происходит определенное запаздывание картинки, особенно заметное при просмотре быстродвижущихся объектов. Степень этого запаздывания и характеризует время отклика. Поэтому желательно, чтобы время отклика матрицы было максимально коротким.

otvet.mail.ru

ЯРКОСТЬ СВЕТОДИОДА

Что больше всего интересует потребителя при выборе светодиодов для ламп и других осветительных устройств - не ток потребления, не размеры и даже не срок службы, а яркость. Как известно яркость - обозначается буквой L, это световая величина, равная отношению светового потока d2 к геометрическому фактору ddAcos : L = d2/ddAcos. Где d — заполненный излучением телесный угол, dA — площадь участка, испускающего излучение, или угол между перпендикуляром к этому участку и направлением излучения. Другими словами яркость, это сотношение силы света I элемента поверхности к площади его проекции, перпендикулярной рассматриваемому направлению: формула L = dI/dA cos . Также яркость можно сформулировать и четез отношение освещённости Е в точке плоскости, перпендикулярной направлению на источник, к элементарному телесному углу, в котором заключён поток, создающий эту освещённость: формула L = dE/dcos. Яркость измеряют в канделлах на метр в минус второй степени: кд·м-2. Яркость, непосредственно связана со зрительными ощущениями, так как освещённость изображения предмета на сетчатке глаза пропорциональна яркостям этого предмета.

Что касается конкретно яркости светодиодов, то она представляет собой суммарную мощность, выделившуюся в виде света - излучающая энергия или излучающий поток, и измеряется она в ваттах. Но насколько ярким окажется объект, будет зависеть и от дополнительных факторов: сколько излучаемого потока выпущено в направлении наблюдателя и насколько чувствителен наблюдатель к длине волны света.

Здесь мы введём понятие стерадиан - телесный угол, твердых объёмных углов. Проще говоря конус с вершиной в источнике света. Если поток излучения источника - светодиода или лампы, одинаковый во всех направлениях, интенсивность излучения будет равна общему потоку излучения, разделенному на 12,57 стерадиан, пространственный угол полной сферы. В светодиодах, излучающий поток концентрируется в луче, а интенсивность излучения будет равна излучающему потоку, поделенному на пространственный угол луча. Ширина углов обычно обозначается в градусах, а интенсивность излучения обычно выражается в милливаттах на стерадиан мВт / ср., что вызывает необходимость перевода угла луча в стерадианы: sr = 2 π (1 - cos(θ/2)), где sr - телесный угол, в стерадианах, и θ - это угол луча.

Световой поток измеряется в люменах, а сила света измеряется в люменах на стерадиан и названная канделой. Отношения между световым потоком, силой света и углом луча означают, что акцентом учета светодиода в более плотных лучах при уменьшающемся угле луча, увеличит силу света (то есть яркость) без увеличения светового потока. Поэтому при покупке светодиода для освещения – светодиод с 1000 милликандел и 45° углом обзора, даст столько же света, как светодиод в 10000 милликандел с 12° углом обзора. Светодиод, как видим достаточно яркий, но эта яркость узконаправленная.

Яркость светодиодов принято измерять в милликанделах - 1 мкд = 0.001 канделы. Обычные советские светодиоды имеют яркость в диапозоне 20 - 50 мкд., а сверхяркие светодиоды могут достигать 20000 мкд и выше. Чтоб было ещё нагляднее замечу, что обычная лампа накаливания 100 Вт производит около 1500 люмен, и если свет будет излучаться одинаково во всех направлениях, она будет иметь яркость около 120 000 мкд. Но если луч будет узконаправленный в угле 20°, она будет иметь яркость окло 16 000 000 мкд. Так что светодиодам, даже сверхмощным всё ещё далеко до ламп в плане излучаемой яркости, но с каждым месяцем этот разрыв стремительно сокращается.

ФОРУМ по светодиодам

Светодиоды

elwo.ru

Яркость - Разное - Каталог статей

Высокая яркость экрана позволяет комфортно смотреть телевизор в условиях внешнего, естественного или искусственного, освещения. Изображение с низкой яркостью плохо воспринимается и приводит к чрезмерному напряжению глаз.

Яркость экрана телевизора выражается в силе света на единицу площади и измеряется в кд/м2 (читается как «кандел на метр квадратный»).

В настоящее время наиболее дорогие модели ЖК-телевизоров уже почти сравнялись по яркости с плазменными, которые всегда выигрывали в этом параметре за счет самосвечения элементов экрана. Но большая часть ЖК-матриц все же уступает им, так как потоку света от ламп или светодиодов приходится преодолевать слой жидких кристаллов, прозрачность которых не является абсолютной. Типичные величины яркости для ЖК и LED-телевизоров составляют от 300 до 600 кд/м2, а у «плазм» она легко достигает 1500 кд/м2.

Вместе с тем, яркость не является такой уж единственно важной характеристикой телевизора, как ее пытаются преподать некоторые производители. Дело в том, что с увеличением яркости изображения падает его контрастность, а цвета становятся тусклыми и невзрачными, несмотря на заявляемый «большой цветовой охват». Поэтому высокая яркость экрана всегда должна сочетаться с достаточной контрастностью.

Исходя из практического опыта, мы можем сформулировать несколько рекомендаций по выбору оптимального соотношения яркости и контрастности. Так, для бюджетной модели телевизора с яркостью 300 кд/м2 контрастность должна быть не менее 1000:1. В среднем сегменте советуем выбирать экран яркостью 400-500 кд/м2 при контрастности порядка 5000-10000:1, а для класса «хай-энд» — уже от 600 кд/м2 и не менее 20000:1.

Избыточный запас яркости не будет лишним, тем более что ее всегда можно отрегулировать в достаточно широких пределах. И конечно, «потягаться» в яркости с прямым солнечным светом может не всякий телевизор, поэтому следует избегать его установки напротив окон.

totma.ucoz.ru

Светотехника: световой поток, освещенность, яркость

Свет, падающий на поверхность нашей планеты Земля от Солнца, является источником жизни для всех ее живых организмов. Солнечные лучи, распространяясь со скоростью 300000 км/ч., оказывают следующие воздействия на окружающую среду:

участие в фотосинтезе;
видимый свет;
тепло ;
обеззараживание;
облучение.

Исходя из этого естественный свет — это лучистая энергия в виде электромагнитных волн, обладающих разными свойствами в зависимости от их общего показателя, которым является длина. Длина излучений измеряется в нанометрах (0,000000001 м) и варьируется для инфракрасных волн от 700 до 10000 нм., видимых человеческому глазу 400-750 нм., ультрафиолетовых — 10-370 нм. и рентгеновских 0,00001-10 нм.

Для человеческого глаза наиболее оптимальной считается длина видимых электромагнитных колебаний от 500 до 600 нм., хуже воспринимаются красные и фиолетовые лучи, а инфракрасные и ультрафиолетовые ощущаются только по нагреву и загару кожного покрова.

С развитием науки и техники человечество научилось создавать искусственные источники всех разновидностей электромагнитных волн, используемых в разных отраслях промышленности и сельского хозяйства и других сферах деятельности. Рассмотрим основные светотехнические понятия, раскрывающие все характеристики источников света.

Что такое световой поток?

Световой поток — это мощность видимого излучения источника электромагнитных волн, которое ощущает человеческий глаз. Обозначается буквой Ф и измеряется в люменах (лм).

Поток лучей света, отдаляясь от источника, в пространстве распространяется неравномерно, теряя свою плотность. Эту пространственную лучистую плотность светового потока характеризует такое понятие как сила света I (измеряется в канделах – кд.), которое определяется из отношения светового потока Ф к телесному углу ω.

I=Ф/ω.

Чтобы разобраться, как эти величины взаимосвязаны друг с другом обратимся к рисунку.

Если взять точечный источник света 0, который будет светить в пространстве, то будет находиться внутри освещенного шара. Теперь представим, что световой поток Ф будет распространяться на выбранный участок сферы площадью S, в результате образуется конус, стороной которого будет являться радиус шара. Этот пространственный угол, являющийся вершиной конуса, и является телесным и определяется, как отношение площади S к квадрату радиуса сферы.

ω=S/R2.

Единицей телесного угла является стерадиан (ср), который образует на поверхности светящегося шара площадь, равную по значению квадрату его радиуса.

Освещенность

Освещенность характеризует то, как количественно изменяется плотность светового потока источника света в пространстве, лучи которого падают на любые поверхности, удаленные на разные расстояния от места излучения. Определяется отношением светового потока Ф к освещаемой поверхности S:

Е=Ф/S.

Снова обратимся к рисунку!

Итак, возьмем также точечный источник света А, сила света Iα светового потока которого направлена на участок площадью S какой-либо поверхности. Расстояние между источником света А и площадью равно l. В итоге образуется конус с наклоном, с углом α между направлением силы света Iα и стороной конуса и пространственным углом ω. Тогда:

ω=S*cosα/l2 и вычисляем Ф= Iα *S*cosα/l2 .

Определяем освещенность элемента по следующему выражению:

Е= Iα*cosα/l2 .

Таким образом, освещенность определяется силой света расстоянием до освещаемой поверхности, т.е. чем дальше находится предмет от источника видимого излучения, тем меньше на него попадает света!

Единица освещенности называется люксом и обозначается как (лк).

Яркость

При попадании светового потока на поверхность какого-либо предмета, то он частично поглощается, а другая его часть отражается, создавая зрительное восприятие этого предмета на расстоянии. Если два освещенных объекта темного и светлого цвета разместить на одном и том же расстоянии от человеческого глаза, то лучше будет виден светлый объект, то есть он лучше отражает световой поток источника света. Для сравнения, где будет светлее, в комнате со светло-зелеными или темно-коричневыми обоями при одинаковой освещенности? Конечно же, в комнате со светло-зеленым покрытием стен.

Таким образом, под яркостью освещаемой поверхности понимают то количество отраженной силы света относительно глаза наблюдателя, которое будет зависеть от окраски и отражающих свойств этой поверхности.

Яркость обозначается буквой L и равна отношению силы света к площади проекции освещаемой поверхности:

L=I/S.

Как видно из формулы, яркость измеряется в кандела на один квадратный метр (кд/м2).

Данная формула справедлива в том случае, если глаз наблюдателя находится под углом 90 градусов к отражающей поверхности, так как тогда угол между падающим и отражающим углом составит 0 градусов, а cos0=1!

Если освещаемая поверхность будет рассматриваться человеческим глазом под некоторым углом а, то он увидит площадь проекции этой поверхности на плоскость, находящуюся под углом 90° по направлению к наблюдающему, тогда яркость будет равна:

L=Ia/(S*cosa).

Также термин яркость используется и для источников света, имеющих излучающие поверхности различных форм. Так, например, если взять лампу накаливания с колбой в форме шара, то проекция излучения в пространстве будет в виде круга с площадью πD2/4. Для цилиндрических ламп (газоразрядные) проекция представляет собой множество прямоугольников, которые вычисляются как произведение длины и ширины, а в данном случае умножения диаметра колбы на ее длину.

на Ваш сайт.

pro100electrik.ru

Световые величины и единицы

Световой поток - мощность светового излучения, т. е. видимого излучения, оцениваемого по световому ощущению, которое оно производит на глаз человека. Световой поток измеряется в люменах.

Например лампа накаливания (100 Вт) излучает световой поток, равный 1350 лм, а люминесцентная лампа ЛБ40 - 3200.

Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света равной одной канделе, в телесный угол, величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд·ср).

Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4π люменам.

Существует и другое определение: единицей светового потока является люмен (лм), равный потоку, излучаемому абсолютно черным телом с площади 0,5305 мм2 при температуре затвердевания платины (1773° С), или 1 свеча·1 стерадиан.

Сила света - пространственная плотность светового потока, равная отношению светового потока к величине телесного угла, в котором равномерно распределено излучение. Единицей силы света является кандела.

Освещенность - поверхностная плотность светового потока, падающего на поверхность, равная отношению светового потока к величине освещаемой поверхности, по которой он равномерно распределен.

Единицей освещенности является люкс (лк), равный освещенности, создаваемой световым потоком в 1 лм, равномерно распределенным на площади в 1 м2, т. е. равный 1 лм/1 м2.

Яркость - поверхностная плотность силы света в заданном направлении, равная отношению силы света к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную тому же направлению.

Единица яркости - кандела на квадратный метр (кд/м2).

Светимость (светность) - поверхностная плотность светового потока, испускаемого поверхностью, равная отношению светового потока к площади светящейся поверхности.

Единицей светимости является 1 лм/м2.

Единицы световых величин в международной системе единиц СИ (SI)

Наименование величины Наименование единицы Выражениечерез единицы СИ (SI) Обозначение единицы русское между-народное

Сила света

кандела

кд

Световой поток

люмен

кд·ср

лм

Световая энергия

люмен-секунда

кд·ср·с

лм·с

lm·s

Освещенность

люкс

кд·ср/м2

лк

Светимость

люмен на квадратный метр

кд·ср/м2

лм·м2

lm/m2

Яркость

кандела на квадратный метр

кд/м2

cd/m2

Световая экспозиция

люкс-секунда

кд·ср·с/м2

лк·с

lx·s

Энергия излучения

джоуль

кг·м2/с2

Дж

Поток излучения, мощность излучения

ватт

кг·м2/с3

Вт

Световой эквивалент потока излучения

люмен на ватт

кд·ср·с3

кг·м2

лм/Вт

lm/W

Поверхностная плотность потока излучения

ватт на квадратный метр

кг/с3

Вт/м2

W/m2

Энергетическая сила света (сила излучения)

ватт на стерадиан

кг·м2/(с3·ср)

Вт/ср

W/sr

Энергетическая яркость

ватт на стерадиан-квадратный метр

кг/(с3·ср)

Вт/(ср·м2)

W/(sr·m2)

Энергетическая освещенность (облученность)

ватт на квадратный метр

кг/с3

Вт/м2

W/m2

Энергетическая светимость (излучаемость)

ватт на квадратный метр

кг/с3

Вт/м2

W/m2

Примеры:

Тип лампы Мощность, Вт Световойпоток, лм Примернаясила света, кд

Свеча			1
Лампа накаливания Б235-245-100	100	1380	100
Лампа люминесцентная ЛБ 40	40	2800
Ртутная лампа высокого давления ДРЛ 250	250	13000
Обычный светодиод	0,015		0,001
Сверхяркий светодиод	5		3

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК"Под общей ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др.М.: Издательство МЭИ, 1998

Вернуться к списку