Czym jest luminancja

Znana również jako jasność fotometryczna, luminancja to ilość strumienia świetlnego padającego na daną powierzchnię, wychodzącego z niej lub przechodzącego przez nią w danym kierunku. Rozpatrywana powierzchnia jest zwykle nazywana powierzchnią pozorną, ponieważ jest to rzut powierzchni rzeczywistej na płaszczyznę prostopadłą do linii wzroku.

porównanie powierzchni rzeczywistej i pozornej
Porównanie powierzchni rzeczywistej i pozornej.

Jak oblicza się luminancję?

Jednostką miary luminancji w systemie międzynarodowym jest kandela na metr kwadratowy (cd/m2). Luminancję możemy obliczyć z następującego wzoru:

parametry określające luminancję

Gdzie:

  • F to strumień świetlny w lumenach (lm).
  • dS to element powierzchni rozpatrywany w metrach kwadratowych (m2).
  • dΩ to element kąta bryłowego w steradianach (sr) odejmowany przez d∑ od dS.
  • θs to kąt pomiędzy normalną powierzchniową S (ns) a rozpatrywanym kierunkiem (d).
  • Musimy pamiętać, że w tym przypadku rozpatrujemy ośrodek bezstratny.

Poziomy luminancji

Oko ludzkie potrafi dostosować się do różnych poziomów luminancji, ale potrzebuje pewnego czasu na adaptację do każdej zmiany poziomu. Czas ten zależy od gwałtowności i znaczenia zmiany oraz od tego, czy jest ona spowodowana wzrostem czy spadkiem. Jeśli wzrasta, czas adaptacji jest krótszy niż jeśli maleje, choć zmiana jest w tej samej proporcji.

Podczas procesu adaptacji widzenie jest poważnie zakłócone, być może nawet przez kilka minut. Jest to coś, co należy wziąć pod uwagę w miejscach pracy, gdzie na przykład pewna czynność musi być wykonywana w słabo oświetlonym otoczeniu po wcześniejszym przebywaniu w jasno oświetlonym. W takich przypadkach należy ustalić okresy adaptacyjne w zależności od sytuacji, zwłaszcza w miejscach, gdzie istnieje ryzyko wypadku.

Jak już wspominaliśmy przy innych okazjach, w normalnych warunkach zwiększenie ilości światła powoduje poprawę sprawności widzenia. Jest tak do momentu osiągnięcia pewnego progu, po przekroczeniu którego nie dostrzega się poprawy, nawet jeśli luminancja nadal rośnie. Jest to szczególnie przydatne podczas wykonywania szczegółowych lub mało kontrastowych prac.

Pomiar luminancji

Do pomiaru luminancji służy miernik luminancji. Składa się on z rurki zawierającej element światłoczuły, który przekłada jasność fotometryczną na proporcjonalny do niej prąd elektryczny.

Luminancemeter

W zależności od zadania, jakie ma być wykonane na powierzchni, na której dokonywany jest pomiar, zastosowana zostanie pewna apertura kątowa. W przypadku bardzo precyzyjnych zadań kąty apertury będą małe, a na przykład do pomiaru średniej luminancji powierzchni stosuje się przystawkę szerokokątną.