Вступление
Слова яркость, яркий мы используем повсеместно, чаще для устной характеристики солнца, телевизора, экрана монитора и смартфона. В этой статье разберём что такое понятие яркость в физике.
Что такое яркость в физике: определение
Яркость – это общий термин для описания субъективных впечатлений и объективных величин визуального восприятия видимого человеком света.
Что такое яркость для людей
Слова яркость и темнота в обиходе в основном используются для субъективного описания ощущения света, когда свет воздействует на глаз наблюдателя. В этом контексте темнота является нижним воспринимаемым значением яркости.
Термин яркость включает два понятия:
- Свет, который попадает в глаз от источника света или отражающих поверхностей;
- Количество света, излучаемое источником света и отражающими поверхностями. Не путать со световым потоком.
У людей есть два компонента зрительной системы: фотопическая область (дневное зрение) и мезопическая область (зрение при тусклом свете, ночное или скотопическое зрение).
Ниже визуального порога ночного зрения, глаза человека ничего не воспринимают, человек считает, что это темнота. На самом деле яркость воспринимаемой темноты не равна физическому нулю (остаточный свет присутствует).
Кроме этого, для человека есть не только нижний порог яркости, но и верхний. Чрезмерная яркость приводит к ослеплению и нарушению зрения. Физиологические пороги зрения у всех людей колеблются незначительно.
Субъективная яркость (освещенность)
Ощущение яркости примерно пропорционально логарифму отношения энергий двух сравниваемых ощущений. Это закон Вебера-Фехнера, которому подчиняются многие неврологические процессы (ощущения звука, яркости).
Восприятие яркости может немного отличаться у разных людей или для глаз одного человека. В частности, это зависит от спектральной чувствительности зрительных нервов для дневного зрения. У большинства людей самым высоким в диапазоне является свет 555 нм (зеленый цвет).
Более точное распределение яркостной чувствительности зрительного аппарата человека в зависимости от спектрального цвета света описывает медицинская оптика.
Здесь нам важно, что:
- Свет до 25-30 кд/м2 не воспринимается как яркий, а воспринимается как светлое пятно;
- 200 кд/м2 – это ощутимая яркость;
- 500 кд/м2 — яркость привлекающая внимание;
- 1000 кд/м2 – беспокоящая,
- 2000 кд/м2 – слепящая,
- выше – невыносимая.
Объективная яркость в физике (яркость)
Яркость в физике понимается как интенсивность излучения, воздействующего на наблюдателя или датчик, которая усредняется в пространстве и по полосе частот с соседним электромагнитным излучением.
В качестве физической измеряемой переменной яркости объекта выбрана количество света, излучаемого единицей площади тела. Единица измерения в кд/м2 или канделах на квадратный метр. Шкалу яркости можно определить по энергии падающего света. Нет никакой субъективности в восприятии.
Заключение
Различие между освещенностью и яркостью источника света количественно оценивается по излучательной или отражательной способности.
- Освещенность (люкс) — это субъективная (воспринимаемая) яркость света на поверхности. Её можно измерить датчиком.
- Яркость (кд/м2) — это сколько отраженного света вы бы увидели, глядя на эту поверхность.
©ledinfo.ru
