В чем измеряется яркость светящейся поверхности

Общее представление о яркости имеет каждый. Солнце светит ярко, на сцене яркое освещение. В этой статье мы более углубленно поговорим о том, что такое яркость света, в каких единицах ее измеряют и где эта характеристика используется.

Определение

Согласно определению яркость — это фотометрическая мера силы света на единицу площади света, распространяющегося в заданном направлении. Она описывает количество света, которое проходит через определенную область, излучается из нее или отражается от нее и попадает в пределах заданного телесного угла.

Иными словами, яркость — это отношение силы света, излучаемое или отражаемое поверхностью к площади этой поверхности, спроецированной на плоскость. При этом ось зрения наблюдателя располагается перпендикулярно поверхности излучения/отражения.

Важно! Визуальное восприятие яркости зависит не от фактической освещенности источника, а от контекста среды просмотра. При наблюдении объекта визуально его яркость будет меняться, к примеру, от угла просмотра или изменения свойств среды.

Единицы измерения яркости

Единица измерения по стандарту СИ — кандела на метр квадратный кд/м2. Предшественник системы СИ — стильб (кандела на квадратный сантиметр) — сегодня практически не используется. Существует также нестандартная единица — ламберт (лб), использовавшаяся в США и названная так в честь немецкого математика французского происхождения Иоганна Генриха Ламберта. Тоже вышла из употребления. Во избежание путаницы яркость мы будем измерять в единицах СИ — кд/м².

Федеральная торговая комиссия Соединенных Штатов (FTC) применяет понятие яркости нетрадиционно, если не сказать неверно. На упаковках ламп она указывает световой поток (измеряется в люменах, лм), излучаемый ими, а не яркость, но подписывает его словом «brightness». Хотя стандартное понятие светового потока в этом контексте — общее количество света, излучаемого источником, а не яркость.

Где используется и в каких случаях

Показатель яркости — важный параметр, измерять который нужно практически во всех областях освещения. Существует множество стандартов, регламентирующих освещенность того или иного объекта. К примеру, рабочего места. А освещенность напрямую связана с яркостью этого объекта. Точнее, с количеством света, им отражаемого.

И зависит эта яркость не только от количества падающего на объект света (сила света измеряется в канделах), а от характеристик объекта, его размера, от угла и среды наблюдения. К примеру, яркость белого и черного стола, да еще и при наблюдении под разными углами при одной и той же величине светового потока, на него падающего, будет сильно различаться. Таким образом, единственная величина, объективно отражающая, скажем, условия труда, — яркость — субъективная. Причем это касается не только отражающих, но и излучающих поверхностей, спектра излучения. К примеру, мониторов ПК, телевизоров.

Важно! Взгляните на ЖК-монитор под разными углами, и вы увидите, как разительно будет изменяться яркость при том же количестве света, им излучаемого. Причина — изменение контекста среды просмотра, свойств ЖК-матрицы.

Яркость монитора и спектр излучения в зависимости от угла просмотра

Яркометрами пользуются службы охраны не только труда, но и здоровья. Их применяют в кинотеатрах, медицинских учреждениях, школах, музеях, библиотеках. И, конечно, понятие яркости широко используется в астрономии. По этому параметру определяется как класс звезды, так и расстояние до нее.

Чем можно измерить в домашних условиях

Измерение яркости производится при помощи специальных приборов — яркомеров, хотя многие считают, что для этих целей используют люксометры. Это разные приборы. Первый измеряет яркость излучающего или отражающего объекта, второй — освещенность.

На заметку. Нередко люксометр и яркомер совмещают в одном приборе, поскольку возникает необходимость в измерении и яркости, и освещенности.

Стоят такие приборы немало, кроме того, для проведения качественных и объективных измерений нужно брать сертифицированный профессиональный яркомер и придерживаться сложных методик, прописанных в ГОСТ Р 8.563-2009. К примеру, яркомер, фото которого приведено выше, обойдется вам в 40 000 руб.

На Алиэкспресс можно найти недорогие модели — за 6 000-8 000. Методик, как утверждают производители, придерживаться не нужно. Такие измерения будут иметь точность в пол-лаптя, но если она вас устраивает, то почему бы и нет. Для примера возьмем комбинированный прибор, совмещающий люксометр, яркомер и пульсометр — Radex Lupin по цене 9-10 тысяч рублей (на июль 2023 года).

Для того чтобы измерить яркость объекта, по утверждению производителя, нужно (цитата):

“Нажмите кнопку “L”, и на экране появятся результаты измерения средней яркости в области, перекрываемой фотоголовкой прибора. Если результаты измерения превысили значение 1000 cd/m², то они делятся на 1000, а над обозначением размерности величины «cd/m² появляется значок «х1000».

Ключевые фразы здесь — “в области перекрываемой фотоголовкой прибора” и “средней яркости”. Вот и думайте.

На заметку. Некоторые “специалисты” предлагают собрать такой прибор своими руками. Но, во-первых, для его калибровки и настройки потребуется профессиональное оборудование. Во-вторых, вы все равно не достигнете точности даже дешевой китайской подделки.

Вот и все, что хотелось сказать о яркости. Теперь вы знаете, что это за величина, в чем и в каких случаях измеряется.