Osvetljenost

Osvetljênost (oznaka E) je skupni vpadajoči svetlobni tok na enoto površine.

Definicija

Osvetljenost je definirana kot

$E={\frac {\mathrm {d} \Phi _{\rm {v}}}{\mathrm {d} A_{e}}}$

kjer je

• $\Phi _{v}\!$ vpadajoči svetlobni tok
• $A_{e}\!$ vpadna površina

Osvetljenost je merilo za jakost vpadajoče svetlobe. Osvetljenost pada obratno sorazmerno s kvadratom oddaljenosti.

Osvetljenost, ki ga daje točkast izvor s svetilnostjo $I\!$, na ravnini, ki je nagnjena, je enaka:

$E={\frac {I}{r^{2}}}\cos \alpha$

kjer je

• $I\!$ svetilnost izvora v kandelah
• $r\,$ razdalja do izvora
• $\alpha \,$ kot, pod katerim pada svetloba na ravnino (kot med pravokotnico in smerjo vpadanja svetlobe)

Enota za merjenje osvetljenosti

Enote v sistemu SI

V sistemu SI je enota za merjenje osvetljenosti luks (oznaka lx), ki je 1 lumen na kvadratni meter.

Enote zunaj sistema SI

V CGS sistemu (sistem enot centimeter-gram-sekunda) je enota za merjenje osvetljenosti fot (oznaka ph iz besede phot). 1 fot je enak 10 000 lx. Uporablja se še enota footcandle (oznaka fc), ki pa ni metrična enota. Pomeni pa lumen na kvadratni čevelj. Uporablja se v fotografiji, v filmu, televiziji in pri osvetljevanju.

Zgledi nekaterih osvetljenosti

osvetljenost	primer
10−5 lx	svetloba zvezde Sirij, najsvetlejše zvezde na nočnem nebu
10−4 lx	skupna svetloba zvezd
0,002 lx	jasno nebo brez Lune
0,01 lx	prvi in zadnji krajec Lune
0,27 lx	polna luna v jasnem vremenu
1 lx	polna luna v zenitu v tropskih krajih
3.4 lx	pričetek mraka pri jasnem nebu
50 lx	običajna dnevna soba
80 lx	hodnik/stranišče
100 lx	zelo temen in oblačen dan
320–500 lx	osvetljenost v pisarni
400 lx	sončni vzhod ali zahod ob jasnem vremenu
1,000 lx	oblačen dan ; običajna osvetljenost v TV studiu
10,000–25,000 lx	polna dnevna svetloba brez neposredne sončne osvetlitve
32,000–130,000 lx	neposredna sončna osvetlitev

Opombe in sklici

Pregled fotometričnih količin in enot SI

količina			enota SI		razsežnost	opombe
ime	oznaka	definicija	ime	oznaka
svetlobna energija	$Q_{\rm {v}}\!\,$, $W\!\,$	${\textstyle Q_{\rm {v}}=\int \!{\mathit {\Phi _{\rm {v}}}}(t)\,\mathrm {d} t\!\,}$	lumensekunda	lm⋅s	${\mathsf {T}}\cdot {\mathsf {J}}\!\,$	lumensekunda se včasih imenuje talbot.
gostota svetlobne energije	$\omega _{\rm {v}}\!\,$	${\textstyle \omega _{\rm {v}}={\frac {\partial Q_{\rm {v}}}{\partial V}}\!\,}$	lumensekunda na kubični meter	lm⋅s/m3	${\mathsf {L}}^{-3}\cdot {\mathsf {T}}\cdot {\mathsf {J}}\!\,$	svetlobna energija na enoto prostornine
svetlobni tok svetlobna moč	${\mathit {\Phi }}_{\rm {v}}\!\,$, $P\!\,$, $F\!\,$	${\textstyle {\mathit {\Phi }}_{\rm {v}}=\!\int {\frac {\partial {\mathit {\Phi }}_{\rm {e}}(\lambda )}{\partial \lambda }}K(\lambda )\,\mathrm {d} \lambda \!\,}$	lumen (= kandela steradian)	lm (= cd⋅sr)	${\mathsf {J}}\!\,$	svetlobna energija na časovno enoto
svetilnost svetlobna jakost	$I_{\rm {v}}\!\,$	${\textstyle I_{\rm {v}}={\frac {\partial {\mathit {\Phi }}_{\rm {v}}}{\partial {\mathit {\Omega }}}}\!\,}$	kandela (= lumen na steradian)	cd (= lm/sr)	${\mathsf {J}}\!\,$	osnovna enota SI. Svetlobni tok na enoto prostorskega kota.
svetlost	$L_{\rm {v}}\!\,$	${\textstyle L_{\rm {v}}={\frac {1}{\cos \theta }}{\frac {\partial ^{2}{\mathit {\Phi }}_{\rm {v}}}{\partial {\mathit {\Omega }}\,\partial S}}\!\,}$	kandela na kvadratni meter	cd/m2 (= lm/(sr⋅m2))	${\mathsf {L}}^{-2}\cdot {\mathsf {J}}\!\,$	svetlobni tok na enoto prostorskega kota na enoto projicirano površino vira. Kandela na kvadratni meter se zunaj SI včasih imenuje nit.
osvetljenost	$E_{\rm {v}}\!\,$	${\textstyle E_{\rm {v}}={\frac {\partial {\mathit {\Phi }}_{\rm {v}}}{\partial S}}\!\,}$	luks (= lumen na kvadratni meter)	lx (= lm/m2)	${\mathsf {L}}^{-2}\cdot {\mathsf {J}}\!\,$	za osvetljenost površine. Vpadni svetlobni tok na površino.
gostota svetlobnega toka	$j_{\rm {v}}\!\,$	${\textstyle j_{\rm {v}}={\frac {\partial {\mathit {\Phi }}_{\rm {v}}}{\partial S}}\!\,}$	lumen na kvadratni meter	lm/m2	${\mathsf {L}}^{-2}\cdot {\mathsf {J}}\!\,$	svetlobni tok oddan, odbit in prenešen na površino na enoto površine.
svetlobna eksitanca svetlobna emitanca	$M_{\rm {v}}\!\,$	${\textstyle M_{\rm {v}}={\frac {\partial {\mathit {\Phi }}_{\rm {v}}}{\partial S}}\!\,}$	lumen na kvadratni meter	lm/m2	${\mathsf {L}}^{-2}\cdot {\mathsf {J}}\!\,$	oddani svetlobni tok s površine
osvetlitev (svetlobna) ekspozicija	$H_{\rm {v}}\!\,$	${\textstyle H_{\rm {v}}=\int \!E_{\rm {v}}(t)\,\mathrm {d} t\!\,}$	luks sekunda	lx⋅s	${\mathsf {L}}^{-2}\cdot {\mathsf {T}}\cdot {\mathsf {J}}\!\,$	časovno integrirana osvetljenost
svetlobni izkoristek (sevanja)	$K\!\,$	${\textstyle K(\lambda )={\frac {{\mathit {\Phi }}_{\rm {v}}}{{\mathit {\Phi }}_{\rm {e}}}}\!\,}$	lumen na vat	lm/W	${\mathsf {L}}^{-1}\cdot {\mathsf {L}}^{-2}\cdot {\mathsf {T}}^{3}\cdot {\mathsf {J}}\!\,$	razmerje med svetlobnim tokom in sevalnim tokom. Znaša lahko do 683,002.
svetlobni izkoristek (vira)	$\eta \!\,$, $\eta _{\rm {v}}\!\,$, $\rho \!\,$	${\textstyle \eta ={\frac {{\mathit {\Phi }}_{\rm {v}}}{P}}\!\,}$	lumen na vat	lm/W	${\mathsf {L}}^{-1}\cdot {\mathsf {L}}^{-2}\cdot {\mathsf {T}}^{3}\cdot {\mathsf {J}}\!\,$	razmerje med svetlobnim tokom in porabo energije
svetlobna učinkovitost svetlobni koeficient	$V\!\,$				1	svetlobni izkoristek, normaliziran z največjim možnim izkoristkom
Glej tudi: mednarodni sistem enot (SI) fotometrija radiometrija