Основные фотометрические величины

Фотометрия – раздел оптики, занимающийся измерением интенсивности света и его источников.

Для прикладной светотехники важно определить как объективные энергетические величины, связанные количеством энергии, падающие на фотоприёмник, так и субъективные, связанные с физиологическим воздействием на глаз. Поэтому в светотехники используются два типа единиц: энергетические и световые (визуальные).

1) Энергетические

- поток излучения через какаю либо поверхность представляет собой количество энергии, проходящей через поверхность в единицу времени = [Вт].

- излучаемость Re (энергетическая светимость) представляет собой плотность потока излучения, т.е. количество энергии, испускаемое за единицу времени в единицу площади: Re=Фе/S [Вт/м²].

- сила излучения Ie (энергетическая сила света) представляет собой поток излучения, испускаемый в единицу телесного угла: [Вт/ср (стерадиан].

Это понятие чаще употребляется для точечных источников света. Если точечный источник света является изотропным (излучает одинаково во все стороны), то для него =>

- лучистость (энергетическая яркость) – представляет собой отношение силы излучения излучающей поверхности к площади проекции этой поверхности, на направление перпендикулярное направлению наблюдения.

∆S – площадка, – направление перпендикулярное направлению наблюдения.

=> т.к. =∆Scos , то .

Существуют источники света, лучистость которых постоянна и не зависит от угла наблюдения. Также источники называются косинусом излучателя. Для них . – закон Ламбурда. Для источников с постоянной лучистостью сила излучения пропорциональна косинусу угла между направлением наблюдения и нормалью.

- облученность (энергетическая освещённость) представляет собой поток излучения, падающий на единицу освещаемой поверхности:

Получим выражение для энергетической освещённости для точечного источника силы излучения на площадке площади δ.

2) Световые и визуальные характеристики.

- практически все оптические фотоприёмники обладают селективностью (не одинаковой чувствительностью к разным λ). Поэтому из показания являются субъективными. Для световых характеристик в СИ основной единицей является единица силы света I (аналог силы излучения ).

Сила света определяется по той же формул, что и : [I] –кд (коделла).

1 Конделла – численно равна силе света в заданном направлении источника, испускающего излучение λ=555нм, энергетическая сила света которого в этом направлении

- световой поток (аналог потока излучения) представляет собой мощность оптического излучения, которое оценивается по вызываемому физиологическому ощущению при наблюдении глазом. [лм] – люмен.

- светимость R (аналог –лучательности) (лм/м²).

- яркость (кд/м²)

- освещённость

Для точечного источника

Видимость представляет собой нормированную единицу величины обратно пропорциональную интенсивности света, вызывающие ощущения одинаковой яркости для различных λ.