Энергетическая яркость

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.