Strumień świetlny

Funkcja luminancji fotopowej (czarny) oraz skotopowej[1] (zielony). Krzywa fotopowa zawiera standard CIE 1931[2] (linia ciągła), zmodyfikowane dane Judd-Vos z 1978 roku[3] (linia kreskowana), oraz dane Sharpe, Stockman, Jagla & Jägle z roku 2005[4] (linia kropkowana).

Strumień świetlny – wielkość fizyczna z dziedziny fotometrii wizualnej określająca całkowitą moc światła emitowanego z danego źródła światła mogącego wywołać określone wrażenie wzrokowe.

Strumień świetlny oznaczany jest literą Φ. Jego jednostką miary jest lumen. Izotropowe źródło punktowe, którego światłość jest równa 1 kandeli, emituje strumień 4π lumenów.

Strumień świetlny jako miara jasnościEdytuj

Strumień świetlny określa się na podstawie oddziaływania światła na oko tzw. standardowego obserwatora. Strumień świetlny charakteryzuje czułość ludzkiego oka, co nie oznacza, że światło o dwukrotnie większym strumieniu jest rejestrowane przez człowieka jako dwukrotnie jaśniejsze. Skala strumienia świetlnego dla danej długości fali świetlnej jest proporcjonalna do energii niesionej przez światło i nie uwzględnia prawa Webera-Fechnera.

Strumienie świetlne najpopularniejszych źródeł światłaEdytuj

Żarówka standardowa przeźroczysta
Moc żarówki
[W]
Strumień świetlny
[lm]
15 100
25 220
40 415
60 710
75 935
100 1380
150 2160
200 3040
300 4850
500 8300
 
Żarnik halogenowy sztyftowy przeźroczysty
Moc żarnika
[W]
Strumień świetlny
[lm]
5 55
10 130
20 300
35 580
50 900

Relacja z energią światłaEdytuj

Strumień świetlny Φ związany jest z mocą promieniowania E, czyli strumieniem energii promieniowania. Relacja ta zależna jest od długości fali świetlnej, ponieważ czułość ludzkiego oka zależy od długości fali świetlnej. Miarą tej zależności jest skuteczność świetlna   Zależność ta ma postać

 

Przyjmuje się, że oko ludzkie przy widzeniu fotopowym największą czułość ma dla światła o długości 555 nm (barwa zielona). Jednemu lumenowi odpowiada dla światła o tej długości fali promieniowanie o mocy 0,00147 W (odpowiednio 683 lm/W).

Definiuje się również współczynnik skuteczności świetlnej określający skuteczność świetlną dla promieniowania dla pewnej długości fali świetlnej w porównaniu do skuteczności świetlnej promieniowania o długości 555 nm. Z definicji wynika, że dla światła o długości fali 555 nm współczynnik ten osiąga wartość maksymalną, czyli 1. Dla światła o długości fali 400 nm i 800 nm współczynnik dąży do 0, co oznacza, że niezależnie od strumienia energii, światło staje się dla człowieka niewidoczne.

PrzypisyEdytuj

  1. Scotopic luminosity function, www.cvrl.org [dostęp 2017-11-26].
  2. CIE 2-deg CMFs, www.cvrl.org [dostęp 2017-11-26].
  3. Judd-Vos modified Photopic luminosity function, www.cvrl.org [dostęp 2017-11-26].
  4. http://www.cvrl.org/database/text/lum/ssvl2.htm.

BibliografiaEdytuj

  • Jurgen R. Meyer-Arendt: Wstęp do optyki. Wyd. 1. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1977.