Was ist Beleuchtung?

Jede Lichtquelle ist eine Lichtstromquelle. Je größer der Lichtstrom auf die Oberfläche des beleuchteten Objekts fällt, desto besser ist dieses Objekt sichtbar. Eine physikalische Größe, die numerisch gleich dem auf eine Flächeneinheit der beleuchteten Oberfläche einfallenden Lichtstrom ist, wird als Beleuchtung bezeichnet.

Die Beleuchtung wird mit dem Symbol E bezeichnet, und ihr Wert wird durch die Formel E = Ф / S ermittelt, wobei Ф der Lichtfluss und S die Fläche der beleuchteten Oberfläche ist. Im SI-System wird die Beleuchtung in Lux (Lx) gemessen, und ein Lux ist eine solche Beleuchtung, bei der der auf einen Quadratmeter des beleuchteten Körpers einfallende Lichtstrom einem Lumen entspricht. Das heißt, 1 Lux = 1 Lumen / 1 Quadratmeter

Hier sind zum Beispiel einige typische Beleuchtungswerte:

• Sonniger Tag in den mittleren Breiten - 100.000 Lx;

• Bewölkter Tag in den mittleren Breiten - 1000 Lux;

• Heller Raum, beleuchtet von den Sonnenstrahlen - 100 Lx;

• Künstliche Beleuchtung auf der Straße - bis zu 4 Lux;

• Licht in der Nacht bei Vollmond - 0,2 Lx;

• Das Licht des Sternenhimmels in einer dunklen mondlosen Nacht - 0,0003 Lx.

Stellen Sie sich vor, Sie sitzen mit einer Taschenlampe in einem dunklen Raum und versuchen, ein Buch zu lesen. Zum Lesen benötigen Sie eine Beleuchtung von mindestens 30 Lux. Was wirst du tun? Zunächst bringen Sie die Taschenlampe näher an das Buch heran, was bedeutet, dass die Beleuchtung mit der Entfernung von der Lichtquelle zum beleuchteten Objekt zusammenhängt. Zweitens platzieren Sie die Taschenlampe im rechten Winkel zum Text, was bedeutet, dass die Beleuchtung auch von dem Winkel abhängt, in dem diese Oberfläche beleuchtet wird. Drittens können Sie nur eine leistungsstärkere Taschenlampe erhalten, da es offensichtlich ist, dass die Beleuchtung umso größer ist, je höher die Lichtintensität der Quelle ist.

Angenommen, ein Lichtstrom trifft auf einen Bildschirm, der sich in einiger Entfernung von einer Lichtquelle befindet. Wenn wir diesen Abstand verdoppeln, vergrößert sich die Fläche des beleuchteten Teils der Oberfläche um das Vierfache. Da E = F / S ist, nimmt die Beleuchtung um das Vierfache ab. Das heißt, die Beleuchtung ist umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung von der Punktlichtquelle zum beleuchteten Objekt.

Wenn der Lichtstrahl im rechten Winkel zur Oberfläche fällt, wird der Lichtfluss über die kleinste Fläche verteilt, aber wenn der Winkel vergrößert wird, nimmt die Fläche zu und dementsprechend nimmt die Beleuchtung ab.

Wie oben erwähnt, steht die Beleuchtung in direktem Zusammenhang mit der Lichtleistung, und je größer die Lichtleistung ist, desto größer ist die Beleuchtung. Experimentell ist seit langem bekannt, dass die Beleuchtung direkt proportional zur Lichtintensität der Quelle ist.

Natürlich wird die Beleuchtung reduziert, wenn Nebel, Rauch oder Staubpartikel das Licht behindern, aber wenn die beleuchtete Oberfläche im rechten Winkel zum Licht der Quelle steht und sich das Licht durch saubere, transparente Luft ausbreitet, wird die Beleuchtung direkt durch die Formel E = I / R2 bestimmt. Dabei ist I die Lichtintensität und R der Abstand von der Lichtquelle zum beleuchteten Objekt.

In Amerika und England verwenden sie die Lumen-Maßeinheit pro Quadratfuß oder Fuß Candela als Beleuchtungseinheit von einer Quelle mit einer Lichtstärke von einer Candela und einem Fuß von der beleuchteten Oberfläche entfernt.

Forscher haben bewiesen, dass Licht durch die Netzhaut des menschlichen Auges auf die Prozesse im Gehirn einwirkt. Aus diesem Grund verursacht unzureichende Beleuchtung Schläfrigkeit, beeinträchtigt die Arbeitsfähigkeit und übermäßige Beleuchtung - im Gegenteil, erregt, hilft, zusätzliche Ressourcen des Körpers einzuschalten, nutzt sie jedoch ab, wenn dies ungerechtfertigt geschieht.

Während des täglichen Betriebs von Beleuchtungsanlagen ist eine Verringerung der Beleuchtung möglich. Um diesen Nachteil auszugleichen, wird bei der Planung von Beleuchtungsanlagen ein besonderer Sicherheitsfaktor eingeführt. Es berücksichtigt schwaches Licht und Helligkeit während des Betriebs von Beleuchtungsgeräten aufgrund von Verschmutzung, Verlust der Reflexions- und Übertragungseigenschaften von reflektierenden, optischen und anderen Elementen künstlicher Beleuchtungsgeräte. Verschmutzung der Oberflächen, Ausfall der Lampen, all diese Faktoren werden berücksichtigt.

Für natürliches Licht wird ein Reduktionskoeffizient von KEO (Koeffizient der natürlichen Beleuchtung) eingeführt, da im Laufe der Zeit durchscheinende Füllstoffe von Lichtöffnungen verschmutzen und reflektierende Oberflächen von Räumen verschmutzen können.

Die europäische Norm definiert die Beleuchtungsnormen für verschiedene Bedingungen. Wenn beispielsweise im Büro keine kleinen Details erforderlich sind, reichen 300 Lx aus. Wenn Personen an einem Computer arbeiten, werden 500 Lx empfohlen, wenn Zeichnungen erstellt und gelesen werden, 750 Lx.

Die Beleuchtung wird mit einem tragbaren Gerät gemessen - einem Belichtungsmesser. Das Funktionsprinzip ähnelt einem Photometer. Das Licht fällt an FotozelleStimulieren des Stroms im Halbleiter, und die Größe des erhaltenen Stroms ist gerade proportional zur Beleuchtung. Es gibt analoge und digitale Belichtungsmesser.

Oft ist das Messteil mit einem flexiblen Spiraldraht mit dem Gerät verbunden, so dass Messungen an den am schwersten zugänglichen und an wichtigen Stellen durchgeführt werden können. Am Gerät ist ein Satz Lichtfilter angebracht, um die Messgrenzen unter Berücksichtigung der Koeffizienten anzupassen. Laut GOST sollte der Fehler des Geräts nicht mehr als 10% betragen.

Beachten Sie beim Messen die Regel, dass das Gerät horizontal aufgestellt werden sollte. Es wird abwechselnd an jedem erforderlichen Punkt gemäß dem Schema GOST R 54944-2012 installiert. Bei GOST werden unter anderem Sicherheitsbeleuchtung, Notbeleuchtung, Notbeleuchtung und halbzylindrische Beleuchtung berücksichtigt, dort wird auch die Messmethode beschrieben.

Messungen an künstlichen und natürlichen Pflanzen werden getrennt durchgeführt, wobei es wichtig ist, dass kein zufälliger Schatten auf das Gerät fällt. Basierend auf den erzielten Ergebnissen wird unter Verwendung spezieller Formeln eine allgemeine Bewertung vorgenommen und eine Entscheidung getroffen, ob etwas angepasst werden muss oder ob die Beleuchtung des Raums oder des Gebiets ausreichend ist.

Siehe auch zu diesem Thema: Was ist Licht zurück