Энергетическая яркость – это величина потока, излучаемого единицей площади в единицу телесного угла в данном направлении:
где – угол между направлением излучения и нормалью к площадке. |
За единицу энергетической яркости принимают яркость плоской поверхности в , которая в перпендикулярном направлении имеет энергетическую силу света в .
Спектральная плотность энергетической яркости показывает распределение энергетической яркости по спектру:
Инвариант яркости вдоль луча
Яркость постоянна (инвариантна) вдоль луча при отсутствии потерь энергии:
|
Если среда неоднородна (показатель преломления меняется), то используется приведенная яркость (инвариант яркости):
|
Следствие инврианта яркости:
оптическая система не может увеличивать яркость проходящего через нее излучения, она может лишь уменьшить яркость за счет поглощения или рассеяния света.
Поглощение света средой
Энергетический коэффициент пропускания – это отношение энергетического светового потока , пропущенного данным телом, к энергетическому потоку , упавшему на него :
|
|
|
Если среда поглощает, то инвариант яркости вдоль луча выглядит следующим образом:
Спектральная плотность пропускания показывает распределение коэффициента пропускания по спектру.
Оптическая плотность среды – логарифм величины, обратной пропусканию:
Световые величины
Световые характеристики описывают, как энергию излучения воспринимает зрительная система глаза с учетом спектрального состава света.
Световые величины
Световые величины обозначаются аналогично энергетическим величинам, но без индекса. У световых величин нет никакой спектральной плотности, так как глаз не может провести спектральный анализ.
Наименование и обозначение | Единицы измерения | |
Сила света | , | – сила излучения эталона (эталонный излучатель или черное тело) при температуре затвердевания платины () площадью . |
Поток излучения | , | – это поток, который излучается источником с силой света в телесном угле : . |
Освещенность | , | – освещенность такой поверхности, на каждый квадратный метр которой равномерно падает поток в . |
Светимость | За единицу светимости принимают светимость такой поверхности, которая излучает с световой поток, равный . | |
Яркость | За единицу яркости принята яркость такой плоской поверхности, которая в перпендикулярном направлении излучает силу света с . |
Абсолютно черное тело – это тело, которое полностью поглощает падающую на него энергию. Модель абсолютно черного тела представляет собой полое тело, внутренняя поверхность которого выкрашена в черный цвет. Через небольшое отверстие поток излучения поступает внутрь тела, где в результате многократного отражения полностью поглощается.
|
|