Subiectul fotometrie
Subiectul fotometrie. Fotometrie - studiază schimbările în natura luminii, atunci când a propagării radiației, absorbția și dispersia.
măsurători fotometrice
tehnici de fotometrie
Metode de măsurare fotometrie subdivizate prin înregistrarea fluxului de radiații pe: vizuale, fotografice; PV.
Curve vizibilitate ochi:
Curve vizibilitate ochi - caracteristica spectrală a ochilor, ceea ce determină luminozitatea relativă a puterii echivalentă a fluxului radiației electromagnetice. curba de vizibilitate ochi arată grafic cum vede ochiul într-o anumită regiune a domeniului vizibil, adică, așa cum se aplică la o anumită lungime de undă
2 Sistemul fotometrie (. U Măsurarea Candela)
Absolut - Când măsurăm întregul spectru, inclusiv în infraroșu și ultraviolet.
Vizual - luând în considerare numai domeniul vizibil al spectrului, ținând cont de ochi de vedere.
Surse de radiații în fotometrie:
Surse cu corpul încălzit (incandescent, Photolamps)
surse de lumină semiconductoare (lampă cu LED-uri)
Valorile fotometrice de bază:
Puterea de radiație - radiații de energie, transmisă pe unitatea de timp.
Intensitatea luminii - sursa de energie de lumină în această direcție este măsurată prin fluxul luminos per unghi solid unitate în care se propagă radiațiile.
Luminozitate - relația dintre intensitatea emise sau reflectate de către suprafața în această direcție la suprafața radiatorului sau reflector, văzută în aceeași direcție.
Intensitate - luminozitatea determinată de legile de măsurare a energiei.
Expunerea - cantitatea totală de energie produsă pe unitatea de suprafață a suprafeței iluminate de iluminat toate timpurile. (Lux sec)
Iluchenie, luminozitate, intensitate luminoasă, intensitate luminoasă, expunerea poate fi măsurată în diferite sisteme. Dar fotografiile nu trebuie să știe ce se întâmplă într-o UV. și zona de radiație infraroșie. Ochiul are propria 380-780nnm sensibilitate. Sensibilitatea spectrală ftopriemnika cum ar fi ochii.
Fotometrie, o ramură a fizicii aplicate, care se ocupă cu măsurătorile de lumină. În ceea ce privește fotometrie, lumina - această radiație, care poate provoca un sentiment de luminozitate atunci când sunt expuse la ochiul uman. Acest sentiment produce radiații cu lungimi de undă de la
0,78 microni, cu cel mai proeminent apare radiații cu o lungime de undă de aprox. 0,555 microni (galben-verde). Deoarece sensibilitatea ochiului la diferite lungimi de undă ale oamenilor nu este același lucru, în fotometrie a adoptat o serie de convenții. În 1931, Comisia Internațională de Iluminat (CIE) a introdus conceptul de „observator standard,“ ca un fel de mediu pentru persoanele cu percepție normală. Acest standard CIE - nu pur și simplu tabel valorile relative ale eficacității luminoase de radiații cu lungimi de undă în intervalul de la 0,380 la 0,780 microni la fiecare 0,001 microni. Fig. 1 este un grafic construit din datele din acest tabel, și pe ea sunt intervale de lungimi de undă corespunzătoare culorile spectrului solar. Luminozitate, măsurată în conformitate cu standardul ICE, numit luminozitate fotometrice sau o luminozitate.
Cantitatea fotometrică. Fluxul de energie luminii este măsurată în lumeni. Se determină fluxul luminos de 1 lm este imposibilă fără a recurge la corpuri luminoase, iar principala măsură a luminii a fost mult timp o „lumânare“, care a fost considerată unitatea de intensitate luminoasă. Aceste lumânări de peste un secol, nu este utilizată ca o măsură de lumină, începând din 1862 o lampă specială de ulei a început să fie aplicat, iar din 1877 - o lampă, care a ars pentan. În 1899, ca o unitate de forță de răspuns a fost acceptată „lumânare internațională“, care a fost jucat de un lămpi cu incandescență calibrate. În 1979 a fost adoptat oarecum diferit de unitate internațională, numită Candela (cd). Candela intensitatea luminii egal în direcția sursei emițătoare de frecvență radiație monocromatică 540CH1012 Hz (l = 555 nm), puterea energetică a care, în această direcție de emisie a luminii este 1/683 W / sr.
Pentru a defini lumenului, ia în considerare o sursă de punct care emite 1 cd în toate direcțiile. Această sursă emite ieșirea completă lumină egală cu 4P lumeni. Dacă sursa emite 1 copertile CD cu care se confruntă-l placă mică, la o distanță de 1 m, suprafața de iluminare a acestei plăci este egal cu 1 lm / m2, adică un apartament.
sursă extins de lumină sau a unui obiect iluminat este caracterizat printr-o anumită luminozitate (luminozitate fotometric). În cazul în care intensitatea luminii emise de pe o suprafață de 1 m2, într-o anumită direcție este egal cu 1 cd, luminozitatea în această direcție este egală cu 1 cd / m2. (Luminozitatea majorității organismelor și a surselor de lumină în direcții diferite, nu este același lucru.)
Tipuri de măsurători fotometrice. Principalele tipuri de măsurători fotometrice după cum urmează: 1) Compararea surselor de energie de lumină; 2) măsurarea fluxului total de la sursa de lumină; 3) măsurarea iluminării într-un plan prestabilit; 4) măsurarea luminozității într-o direcție predeterminată; 5) măsurarea proporției de lumină transmisă obiectelor parțial transparente; 6) măsurarea proporției de lumină reflectată de obiecte.
TEHNICI GENERALE fotometrie
Există două metode generale fotometrie: 1) fotometrie vizual, în care alinierea prin mijloace mecanice sau optice care compară luminanță două domenii ale ochiului uman este folosită pentru a sesiza variațiile de luminozitate; 2) fotometrie fizică în care să compare cele două surse de lumină, diferite alte tipuri de receptoare de lumină - fotocelule vid, fotodiode semiconductoare etc. Cu ambele metode, pentru a avea valabilitate universală a condițiilor de observare (sau a dispozitivelor) trebuie să fie astfel încât fotometrelor reacționează la diferite lungimi de undă în strictă conformitate cu un „observator standard de“ ICE. De asemenea, este important ca producția de lumină a lămpii nu se schimbă în timpul măsurătorii. Pentru a stabiliza și măsurarea curentului și tensiunii în aceste condiții, de obicei, necesită un aparat electric destul de complicată. Cele mai precise masuratori fotometrice necesare pentru a stabiliza curentul prin lampa de până la (cu 2 - 3) CH10-3%.
fotometrie vizuală. Istoria fotometrie vizuale începe cu P.Bugera (1698-1758), un om de știință remarcabil, care în 1729 a inventat o modalitate de a compara două fascicule de lumină și a făcut aproape toate principiile de bază ale fotometrie. I.Lambert (1728-1777) codificată în continuare teoria fotometrie, iar dezvoltarea sa în continuare a fost în principal, prin metode de îmbunătățire. utilizat în prezent fotometrie vizual limitat - atunci când măsurarea fluxului de lumină foarte slabă atunci când este dificil de interpretat în mod clar rezultatele fotometrie fizice. Faptul că, atunci când nivelurile de luminozitate în intervalul 0,01-1 cd / m sensibilitatea spectrală a ochiului se schimbă lin de adaptare corespunzătoare la lumină (lumina zilei sau photopic) corespunzătoare adaptare la întuneric (superechnoy sau scotopic) și, prin urmare, este imposibil pentru a anticipa ceea ce ar trebui să fie sensibilitatea spectrală a fotometrului fizice (electrice), pentru a asigura un acord cu posibilele rezultate ale fotometrie vizuale. tehnica corectă pentru acest interval de luminozitate este comparată vizual cu o sursă de lumină, a cărei distribuție a energiei corespunde corpului gol la temperaturi ridicate în Candela definiție. (Astfel, sursa de lumină poate fi un bec cu incandescență la o anumită valoare a curentului.) Atunci când un nivel foarte scăzut al doilea fluxului luminos este utilizat standard (Crepuscul) adoptat printr-un acord internațional în 1959, care permite măsurarea fotoelectrică fără nici o ambiguitate.
Vizibilitatea Curba ochi - caracteristica spectrală a ochilor, ceea ce determină luminozitatea relativă a puterii echivalentă a fluxului radiației electromagnetice în condiții de vizibilitate usloviyah.Krivaya standardizate este determinată să „om de mijloc“, adică Conceptul abstract este destinat pentru o estimare aproximativă a photoreception cun ochiului uman.
Conform teoriei vederii culorilor Jung-Gemgoltsa (1821-1894) sentiment de orice culoare poate fi obținută prin amestecarea emisiei spectral pure de roșu, verde și albastru. Această teorie este în bună concordanță cu faptele observate, și sugerează că ochiul are doar trei tipuri de detectoare sensibile la lumină. Acestea diferă unul de altul prin intervalul de sensibilitate spectrală. Lumina roșie acționează în principal pe primul tip de receptori, verde - al doilea, albastru - a treia. Adăugarea de radiații aceste trei culori în diferite proporții pot primi orice combinație de excitație a tuturor celor trei tipuri de elemente fotosensibile, și, prin urmare, senzația de orice culoare. Dacă toate Mugurii sunt la fel de incantati, avem un sentiment de alb, în cazul în care receptorii nu sunt excitat - negru. Din acest motiv, se suprapun zonele de culorile roșu, verde și albastru arata ca o pată albă. Impunerea unor roșu și albastru dă violet, verde și albastru - turcoaz, roșu și verde - galben
Graficul de mai sus prezintă sensibilitatea spectrală relativă a ochiului la radiații de diferite lungimi de undă (așa-numita curba de vizibilitate). Vizibilitatea curba galbenă corespunde cu sensibilitatea ochiului la lumina zilei și negru - la asfințit. Sensibilitatea maximă a ochiului la lumina zilei este realizată la o lungime de undă de 555 nm și la asfințit - la lungimea de undă 510 nm. Sensibilitatea maximă a ochiului, în ambele cazuri, este luat ca fiind unul. Diferența dintre aceste două curbe de vizibilitate datorită faptului că full-time și twilight sunt percepute de către diferiți receptori ai ochiului (tijelor la amurg și conuri în lumina zilei). Astfel, stick-uri oferă o viziune alb-negru și au o sensibilitate foarte mare. Conurile, de asemenea, permite unei persoane de a distinge culoarea, dar sensibilitatea lor este mult mai mic. Numai bastoane lucrează în întuneric - care este motivul pentru care imaginea perceputa de noapte gri.
După cum se poate observa din vizibilitatea curbei, ochiul este capabil de a percepe lumina la lungimi de undă de la aproximativ 400 nm la 760 nm. În condiții de întuneric, adaptarea la ochi poate, de asemenea, ușor vizibil la lumină în infraroșu având o lungime de undă de până la 950 nm și ultraviolete lumină având o lungime de undă nu mai mică de 300 nm. Limitele intervalului vizibil frecvență de lumină, și însăși forma curbei de vizibilitate ochiului uman s-au format în timpul evoluției prelungite, adaptarea la condițiile de iluminare cu obiecte terestre lumina soarelui, precum și la condițiile de amurgul și iluminarea de noapte. Într-adevăr, ar fi biologic neconvenabilă dacă ochiul a avut capacitatea de a primi radiatii cu lungimi de undă mai scurte de 290 nm, datorită prezenței stratului de ozon din atmosfera pământului, care absoarbe razele ultraviolete, spectrul radiației solare în apropierea suprafeței Pământului aproape se termină la o lungime de undă de 290 nm . Pe de altă parte, din cauza radiației termice a ochiului, sensibilitate ridicată la lumină în infraroșu ar face imposibilă de a lucra sub ochi de lumina soarelui.
Sensibilitatea ochilor depinde de lungimea de undă. În medie, ochiul observatorului este cel mai sensibil la radiații cu lungime volnyl m = 5550 Å (Verde). Pe măsură ce distanța
OTL MW ambele părți ale sensibilității scade ochiului și scade la zero, în jurul valorii de 3900 și 7600 Å. Ea - de frontieră violet și roșu al regiunii vizibile, sau vizual, spectrală.
Fluxul minim de radiații, care pot fi detectate de către receptor se numește pragul de sensibilitate. Prag diametru elichivaetsya pupilei este restabilită