Длина и расстояние Масса Меры объема сыпучих продуктов и продуктов питания Площадь Объем и единицы измерения в кулинарных рецептах Температура Давление, механическое напряжение, модуль Юнга Энергия и работа Мощность Сила Время Линейная скорость Плоский угол Тепловая эффективность и топливная экономичность Числа Единицы измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Угловая скорость и частота вращения Ускорение Угловое ускорение Плотность Удельный объем Момент инерции Момент силы Вращающий момент Удельная теплота сгорания (по массе) Плотность энергии и удельная теплота сгорания топлива (по объему) Разность температур Коэффициент теплового расширения Термическое сопротивление Удельная теплопроводность Удельная теплоёмкость Энергетическая экспозиция, мощность теплового излучения Плотность теплового потока Коэффициент теплоотдачи Объёмный расход Массовый расход Молярный расход Плотность потока массы Молярная концентрация Массовая концентрация в растворе Динамическая (абсолютная) вязкость Кинематическая вязкость Поверхностное натяжение Паропроницаемость Паропроницаемость, скорость переноса пара Уровень звука Чувствительность микрофонов Уровень звукового давления (SPL) Яркость Сила света Освещённость Разрешение в компьютерной графике Частота и длина волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Электрический заряд Линейная плотность заряда Поверхностная плотность заряда Объемная плотность заряда Электрический ток Линейная плотность тока Поверхностная плотность тока Напряжённость электрического поля Электростатический потенциал и напряжение Электрическое сопротивление Удельное электрическое сопротивление Электрическая проводимость Удельная электрическая проводимость Электрическая емкость Индуктивность Американский калибр проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Магнитодвижущая сила Напряженность магнитного поля Магнитный поток Магнитная индукция Мощность поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Радиоактивный распад Радиация. Экспозиционная доза Радиация. Поглощённая доза Десятичные приставки Передача данных Типографика и обработка изображений Единицы измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

1 нит [нт] = 1 кандела на квадратный метр [кд/м²]

Исходная величина

Преобразованная величина

кандела на квадратный метр кандела на квадратный сантиметр кандела на квадратный фут кандела на квадратный дюйм килокандела на квадратный метр стильб люмен на кв. метр на стерадиан люмен на кв. сантиметр на стерадиан люмен на квадратный фут не стерадиан нит миллинит ламберт миллиламберт фут-ламберт апостильб блондель брил скот

Подробнее о яркости

Общие сведения

Освещенность

Яркость - это фотометрическая величина, равная отношению силы света, излучаемого поверхностью, к площади ее проекции на плоскость, перпендикулярную оси наблюдения. Количество света здесь измеряется как энергия, выделяемая световым источником или отражаемая освещенной поверхностью. Яркость - количество выделяемого или отраженного света, что отличается от общего количества света в помещении, от количества света, направляющегося к поверхности (освещенность), или от общего количество света, испускаемого в определенном телесном угле (сила света).

В основном разница между освещенностью и яркостью понятна, но чтобы не путать эти два понятия, можно запомнить их как:

1. Яркость = свет, отраженный от поверхности
2. Освещенность = свет, направляющийся к поверхности

Под яркостью могут подразумеваться два понятия: физическое свойство света, описанное выше, и субъективное понятие о том, насколько ярким кажется освещенный объект или источник света. Каждый человек воспринимает яркость по-разному, в зависимости от ряда факторов, таких как индивидуальные особенности зрения. Яркость окружающих предметов и среды также влияет на то, насколько ярким кажется источник света или предмет, отражающий свет. Поэтому в описании источников света используют понятие о яркости обозначающее не субъективную а физическую величину. Эта величина используется в оценке яркости дисплеев, например экранов телевизоров или цифровых часов. Яркость также важна для нашего восприятия произведений искусства и окружающего нас мира.

Физиология восприятия яркости

Фоторецепторы глаза, палочки и колбочки, наиболее чувствительны к свету с длиной волны в 550 нанометров (зеленый свет). Чувствительность понижается с увеличением или уменьшением длины волны. Благодаря этой чувствительности зеленый, и цвета, находящиеся рядом с ним в спектре (желтый и оранжевый), кажутся нам наиболее яркими. То есть, яркость - это свойство света выглядеть ярким или тусклым, в зависимости от того, как мозг обрабатывает информацию о длине волны.

Люди, как и другие животные, приспосабливаются к окружающим условиям, и если в окружающей среде не происходит изменений, то люди привыкают к ней и перестают ее замечать, так как она не представляет опасности. Так происходит и с восприятием яркости. Люди привыкают к яркости в окружающей среде и судят о яркости предметов в зависимости от яркости среды. Например, экран сотового телефона с неизменной яркостью кажется ярким ночью и тусклым днем. Это из-за того, что ночью наши глаза привыкают к темноте, и поэтому бо́льшая разница между экраном и средой значит для нас бо́льшую яркость. Меньшая разница между дневным светом и экраном значит маленькую яркость, хотя на самом деле яркость экрана не изменяется.

Контрастная чувствительность

Контрастная чувствительность - это способность глаза видеть разницу между яркостью предметов. Эта чувствительность особенно важна в случаях, когда этот контраст понижен из-за освещения, например в тумане, в темноте, или когда яркость и цвет находящихся рядом предметов близки. Людям с низкой чувствительностью обычно трудно управлять автомобилем вечером или в тумане, передвигаться в темноте, или видеть, если мешает слепящий свет. Низкая контрастная чувствительность особенно проблематична для людей, которые к тому же страдают цветовой слепотой.

Контрастная чувствительность ухудшается с возрастом, а также вследствие ряда заболеваний, например из-за глаукомы, катаракты, инфаркта миокарда, или диабетической ретинопатии, то есть повреждения сетчатки глаза вследствие диабета. Проблема с контрастной чувствительностью независима от ухудшения зрения, и часто возникает у людей с прекрасным зрением, хотя иногда зрение и контрастная чувствительность ухудшаются одновременно. Проверка контрастной чувствительности отличается от проверки зрения тем, что ее можно проходить в очках или контактных линзах, если человек носит их в повседневной жизни. Вместо таблицы с буквами разного размера пациенту предлагается таблица с буквами, у которых понижается контрастность. В более усложненном варианте на таблице изображены не буквы, а линии на разном фоне, и задача усложняется тем, что в глаз также может быть направлен свет, чтобы ухудшить видимость.

Специальные очки, подобранные для пациента на основе результатов проверки зрения, часто помогают повысить контрастную чувствительность. Такая проверка похожа на тесты, которые проводят перед лазерной хирургией. Кстати, лазерная хирургия для коррекции других дефектов зрения иногда помогает повысить контрастную чувствительность, хотя в некоторых случаях, наоборот, ухудшает ее, как побочный эффект. Нередко также можно улучшить чувствительность с помощью очков с желтыми линзами.

Яркость в искусстве и дизайне

Оптические иллюзии и эффекты

Художники часто манипулируют яркостью, чтобы достичь того или иного эффекта или иллюзии. Например, если яркость цвета двух находящихся рядом предметов одинакова, то их линия соприкосновения кажется размытой. Художники используют это свойство, чтобы изобразить иллюзию движения. Один из самых известных примеров - картина Моне «Впечатление. Восходящее солнце» на иллюстрации. Здесь иллюзия мерцающего солнца и солнечной дорожки вызвана именно этим свойством - яркость солнца и окружающего его неба, а также яркость солнечной дорожки и моря - очень близки. Цвет и яркость обрабатываются разными отделами мозга. Отдел, ответственный за яркость, также отвечает за местоположение в пространстве, перспективу и движение. Благодаря разному цвету мозг понимает, что предмет другого цвета существует, но из-за одинаковой яркости не может определить, где он находится, поэтому создается иллюзия дрожания или движения. Эту технику можно использовать, например, чтобы создать иллюзию блестящих звезд на вечернем небосводе.

В фотографии этот эффект тоже нередко используется. Снимая закат, фотограф ждет момента, когда солнце или облака станут одинаковой яркости, но разного цвета с небом. Если удастся снять этот момент, то иногда кажется, что солнце или облака мерцают на фотографии.

Такие краски встречаются в природе не только на закате и рассвете. Аналогичное сочетание цветов может встретиться и на лугу, и на клумбе. Например, тюльпаны на фотографии как бы слегка покачиваются, благодаря тому, что их яркость сливается с яркостью травы. Это хорошо видно на черно-белой фотографии.

В некоторых случаях такое сочетание цветов может быть жутковатым. Оранжевые огни в замке на фотографии кажутся мерцающими, так как одинаковы по яркости со стенами замка. Если же их цвет изменить до красного и затемнить окружающее небо, то крепость продолжает мерцать, но выглядит уже не гостеприимным дворцом, а зловещим замком с привидениями.

С другой стороны, использование цветов с контрастной яркостью, например сочетание ярких и темных цветов, передает изображению объем, как на написанной маслом розовой камелии. Цветок выглядит настолько объемным, что хочется провести по нему рукой, чтобы в этом убедиться - хотя на самом деле рисунок сделан на плоскости. С темными цветами труднее передать контраст, чем со светлыми - это хорошо видно на рисунке с камелией и особенно заметно на черно-белом изображении. Светлый цветок переходит от почти белого к темно-красному, и выглядит объемно. У темных листьев гораздо меньше разницы в контрасте, чем у цветка, и они выглядят более плоскими. Удобство в работе со светлыми цветами для передачи контраста заметил еще Леонардо да Винчи, и многие художники работают в такой технике.

Дизайн

Цель большинства художников - заставить зрителя задуматься, вызвать в нем разные чувства. Для этого и используются различные эффекты, как те, что описаны выше. В дизайне, наоборот, важнее не специальные эффекты, а ясность. Это особенно важно на знаках, например дорожных, или на предупреждениях об опасности. Чтобы те, для кого предназначено это сообщение, как можно лучше его поняли, дизайнеры используют контрастные цвета, с большой разницей в яркости между сообщением и фоном. Это делает текст или изображение более заметным.

	Яркость текста почти совпадает с яркостью фона
Поэтому текст трудно читается	Поэтому текст трудно читается

Разница в контрасте делает текст читаемым, а маленькие детали - заметными. Если, наоборот, между текстом или изображениями и фоном маленькая разница в контрасте, то текст или изображения плохо видны, и они начинают танцевать в глазах. На рисунке показан именно такой текст, который плохо читается из-за того, что он хоть и отличается по цвету от фона, но сливается с ним по яркости.

По мере уменьшения насыщенности цвета, читаемость текста ухудшается. В нашем примере с текстом, красный цвет больше похож на фон по яркости, чем зеленый, но более насыщен. Поэтому и читается он немного лучше, несмотря на то, что зеленый сильнее отличается от фона своей яркостью. Для того, чтобы текст как можно лучше читался, разницу в яркости между ним и фоном делают максимальной, а также увеличивают насыщенность.

Если в дизайне используется несколько цветов с разной яркостью, то самый большой контраст между яркостью фона и текста следует сделать для самого важного текста. Остальной текст может быть менее контрастным, и наименее существенный - с самой низкой разницей в яркости.

На более светлом фоне проще увидеть разницу между двумя изображениями с разной яркостью, поэтому, чтобы усилить контраст, желательно осветлить фон. Это не всегда работает, так как это не помогает людям, которые вынуждены находиться в очень светлой среде - например летчикам. Также нужно быть осторожным при выборе цвета текста, если фон часто изменяется, как, например, на картах навигаторов. Не стоит забывать также, что дизайн для дисплеев ограничен диапазоном воспроизводимых дисплеем цветов.

Яркость и воздушная перспектива

Если смотреть вдаль, то объекты, находящиеся дальше от наблюдателя, например горы, кажутся более светлыми и размытыми. Уменьшается также контраст и насыщенность красок. Художники используют эту особенность, чтобы передать перспективу. То есть, элементы ландшафта на заднем плане рисуют более светлыми и размытыми. Называется этот эффект «воздушной перспективой» - он вызван рассеянием света водой и иными частицами в атмосфере.

В туманную или сырую погоду число частиц воды в атмосфере резко увеличивается, и эффект воздушной перспективы происходит даже с предметами, находящимися близко от наблюдателя. Мозг воспринимает это явление как обычную перспективу, и человеку кажется, что эти объекты находятся дальше, чем они есть на самом деле. Это очень опасно как для пешеходов, переходящих дорогу, так и для водителей, и надо помнить об этом и быть особенно осторожным в тумане.

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Расчеты для перевода единиц в конвертере «Яркость » выполняются с помощью функций unitconversion.org .

ОСНОВЫ ФОТОМЕТРИИ И ЭСПОНОМЕТРИИ

Виды источников света (в том числе импульсные лампы).

Источники света:

1) Излучающие свет в результате нагрева тела накала – температурное излучение:

Лампы накаливания

2) Излучающие свет не в результате нагрева (до 50-х гг, но после появления лазера) → в результате изменения внутреннего энергетического состояния – люминесценция:

Электрическая дуга

Газоразрядные лампы (излучение возникает в результате электрического разряда в инертных газах, парах металлов или их смесей): - металлогалогенные лампы; - ксеноновые лампы; - люминесцентные лампы; - ртутные лампы – тлеющий разряд

Светодиоды – светится полупроводник

Характеристики источников света:

1.Электрические:

Род тока (постоянные или переменный);

Номинальное напряжение

Номинальная сила тока,

Мощность,

Схема включения,

Пусковое напряжение

2.Светотехнические:

Номинальный световой поток;

Характеристика светораспределения (у лампы может быть светооптическая система – угол рассеяния);

Максимальная сила света;

Световая отдача;

Колометрическая характеристика – Тцв;

Спектральные характеристики - спектральный состав;

Стабильность светового потока или уровень мерцания (доля флуктуации), например, 100 р/сек

3. Конструктивные:

Вид колбы,

Материал колбы,

Форма спирали,

Вид цоколя.

4. Эксплуатационные:

Положение лампы (цоколем вверх/вниз);

Особенности включения/выключения;

Время разгорания;

Продолжительность непрерывной работы;

Система охлаждения (требуется ли какое-либо принудительное охлаждение – вентилятор; в ксеноновых лампах – встроенный вентилятор);

Взрывоопасность;

Срок службы

10. Каким образом можно получить направленный свет? Конструкции кинопрожекторов.

11. Что такое «рассеянный свет»? Каким образом можно получить рассеянный и бестеневой свет?

1. Почему для количественной оценки света неудобно применять ватты? Какая световая величина оценивает световую мощность?

Световой поток (F) – мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению, которое оно производит на человеческий глаз или по реакции какого либо другого светоприемника (кинопленки, видеокамеры, светочувствительного элемента экспонометра и т.д.). Другими словами это мощность лучистой энергии, приведенная к спектральной чувствительности глаза человека или какого-либо другого селективного светоприемника.

Единица измерения – люмен (лм). 1 лм – световой поток, излучаемый с поверхности абсолютно чёрного тела площадью 0,5305 мм² при температуре затвердевания платины (2046 К).

Актиничный световой поток – это световой поток, к спектру излучения которого чувствителен светочувствительный материал.

Сила света (I) – пpостpанственная плотность светового потока, определяемая отношением светового потока к телесному углу, в пределах которого он распространяется и равномерно распределяется. Вычисляется по формуле в единицах СИ:

Эта величина оценивает световую мощность, распространяющуюся в определенном направлении, поэтому сила света – основная светотехническая величина, применяемая для оценки осветительных приборов.

Единица измерения – кандела (кд). 1 кд – сила света точечного источника в тех направлениях, в которых он испускает световой поток 1 лм, одинаково pаспpостраненный внутри телесного угла ω = 1 сp.

По определению IX Генеральной конференции по мерам и весам: «Кандела – это такая сила света, при которой яркость абсолютно черного тела при температуре затвердевания платины равна 60 канделам с квадратного сантиметра».

Оба определения не противоречат друг другу и являются различными лишь формально, в зависимости от того, что принято исходной величиной – световой поток или сила света.

Вершина телесного угла совпадает со световым центром источника света. Простейшим телесным углом является угол, образованный конической поверхностью. Величина телесного угла ω в стерадианах определяется отношением площади сферической поверхности S, на которую опирается центральный телесный угол ω , к квадрату радиуса сферы r . Вычисляется по формуле в единицах СИ:

Единица телесного угла – такой центральный телесный угол, который вырезает на поверхности сферы участок площадью, равной квадрату радиуса сферы. Эта единица телесного угла называется стерадианом (ср).

2. Что оценивает световая отдача? Приведите приблизительные значения световой отдачи для различных источников света.

Световая отдача (η) – световой поток создаваемый одним ваттом потребляемой источником света мощности. Вычисляется по формуле в единицах СИ:

η = ---

Единица измерения – люмен на ватт (лм/Вт). Эта величина характеризует эффективность источника света. Очевидно, что чем выше величина светоотдачи, тем экономичнее источник.

Максимально возможная световая отдача(теоретически) светоотдача – 680лм\Вт. Такую светоотдачу мог бы иметь источник света, излучающий всю энергию на длине волны 554 нм.

Иногда в потребляемую мощность кроме мощности, потребляемой самим источником света, включают также и мощность, потребляемую необходимыми для него дополнительными устройствами, такими, например, как балласт у газоразрядных источников света. Это позволяет более правильно сравнивать между собой различные источники света с позиций экономичности.

3. Освещённость. Определение, единицы измерения. Ключевая освещённость. Определение ключевой освещённости с помощью экспонометра с полусферой; с плоской насадкой.

Закон аддитивности (или сложения) освещенностей → общая освещенность поверхности равна сумме освещенностей, создаваемых всеми источниками света.

EΣ = E1 + E2

Определение освещенности:

· Расчетным способом – через силу света, которая нам заранее известна (по паспорту) по формуле E=I·cosα/L²

· С помощью люксметра

Люксметр –переносный прибор для измерения освещённости, один из видов фотометров.

Простейший Люксметр состоит из селенового фотоэлемента, который преобразует световую энергию в энергию электрического тока, и измеряющего его с помощью стрелочного микроамперметра со шкалами, проградуированными в люксах.

В люксметрах используются насадки из молочного светорассеивающего стекла – для измерения общего падающего света (суммарной освещенности).

Насадки люксметра:

· Плоская насадка (или полусфера, опущенная в шахту), которая моделирует плоскость: располагается а) параллельно поверхности б) по направлению к источнику света (для лица).

· Полусфера, которая моделирует лицо → используется для измерения правильной экспозиции для трехмерных объектов, таких как лицо → располагается в ключевой точке и направляется на камеру + необходимо прикрывать полусферу так чтобы на неё падал только рисующий и заполняющий свет (иначе возникает вероятность ошибки, т.к. она суммирует свет, падающий со всех сторон и может дать завышение показателей).

* Инверкон (инвер – перевернутый вовнутрь, кон – конус) – эта насадка гораздо меньше склонна к завышению показателей по сравнению с полусферой (защита от бокового света) → это усовершенствованная полусфера.

Флэшметр «Sekonic 758-L» . Этот прибор помимо освещенности измеряет отраженный свет (яркость), импульсный свет. Также во флэшметре предусмотрены различные режимы и функции, упрощающие работу с освещением (например, функции измерения контраста, экспокоррекции).

Для измерения освещенности в качестве приёмного элемента используется чувствительный фотоэлемент с насадкой в виде матовой полусферы. Полусфера может находиться в двух положениях:

1. выпуклая полусфера

2. полусфера, опущенная в шахту (иммитирует плоскую насадку)

Ключевая освещенность – освещенность сюжетно важной части кадра, по которой определяется экспозиция → как правило это рисующий свет, самое яркое место в кадре.

Ключевая точка – в неё помещается измерительный прибор.

Таблица ключевых освещенностей для S = 100, t = 1/50c.

4. Законы формирования освещённости: закон обратных квадратов, закон косинуса. Как проявляются действия этих законов в фотоосвещении? Как преодолеть отрицательное действие закона обратных квадратов?

Закон косинуса угла падения света → при перпендикулярном падении света на освещаемую поверхность угол падения α равен 0, а cosα равен единице, освещенность Е максимальна. А чем больше изменяется угол, тем сильнее падает освещенность: если угол α меняется меньше чем на 30°, то освещенность Е изменяется не существенно, однако после 45° освещенность Е начинает резко падать и равняется нулю при α=90°.

Закон обратных квадратов → освещенность вдоль луча света изменяется обратно пpопоpционально квадрату расстояния от места возникновения луча, в случае перпендикулярного падения света на освещаемую поверхность.

Этот закон действителен для точечных источников света. Однако точечный источник света есть физическая модель, абстракция, а все реальные источники имеют геометрические размеры. Соответственно при значительных размерах светящейся поверхности закон обратных квадратов выполняться не будет.

Фотометрическое расстояние – расстояние, начиная с которого можно с достаточной степенью точности констатировать выполнение закона квадратов. Обычно оно равно 7 – 10 линейным размерам светящейся поверхности.

5. Контраст освещения. На что влияет контраст освещения? Как можно изменить контраст освещения при съёмке в студии? На натуре?

Контраст освещения – отношения максимальной освещенности и минимальной.

↓ ΔЕ= Еmax\ Emin .

определяет характер света.

Измерение контраста освещения:

1) измерение с ключевым источником света

2) измерение без ключевого источника света

6. Яркость поверхности. Определение, единицы измерения. Приборы и средства для измерения яркости. Спотметры. Шкала EV. В чём её удобство?

Яркость – единственная из световых величин, которую непосредственно воспринимает глаз, она не зависит от расстояния (при практическом отсутствии поглощения света в среде).

Яркость (В) поверхности в данном направлении – отношение силы света, излучаемого в данном направлении, к площади проекции све­тящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к данному направлению. Для равномерно яркой поверхности яркость в единицах СИ измеряется по формуле:

где В – яркость поверхности (в современной светотехнической литературе принято новое обозначение для яркости L , но поскольку в большинстве кино- и фотосправочников яркость обозначается буквой В , то мы будем использовать это старое обозначение), Iα – сила света в данном направлении, а α угол между перпендикуляром к поверхности и данным направлением, S – площадь светящейся поверхности.

Яркость можно также определить через освещенность. Так, яркость В какого-либо объекта равна отношению освещен­ности Езр , создаваемой этим объектом на зрачке глаза, к телесному углу ω , в пределах которого глаз видит данный объект и вычисляется по формуле в единицах СИ:

Единица измерения яркости – кандела с квадратного метра (кд/м² ).

1 кд/м² - яркость такой плоской поверхности, которая в перпендикулярном направлении излучает силу света в 1 кд с 1 м² поверхности.

В практической работе можно встретить и другие единицы измерения яркости, например, стильб (сб ), апостильб (асб ). 1 асб – яркость абсолютно белой диффузно отражающей поверхности, имеющей освещенность равную 1 лк .

1 асб = 1 / π кд/м² = 0,318 кд/м²

В специальной литературе можно встретить единицу измерения яркости нит (нт ). Это просто иное наименование основной единицы измерения кд/м² .

1 нт = 1 кд/м²

Для диффузной поверхности яркость будет рассчитываться по формуле в единицах СИ:

Это основная формула, связывающая яркость диффузной поверхности с её освещенностью, где яркость измеряется в кд/м² . Однако пользоваться этой формулой не вполне удобно из-за присутствия в ней числа π, и поэтому часто можно встретить другой вариант этой формулой:

а единицей измерения яркости является апостильб, о котором мы говорили выше.

Для диффузной поверхности яркость в любом направлении одинакова и независит от того под каким углом мы смотрим на неё, но сила света все равно меняется в соответствии с законом Ламберта Iα = I0 * cosα

Интервал яркостей – это отношение максимальной яркости объекта к минимальной

ΔВ= Bmax\Bmin.

ΔEV= EVmax- EVmin

Интервал яркостей зависит от:

1) освещенности (кол-ва света, падающего на поверхность)

2) отражающей способности поверхности.

Передаваемый интервал – диапазон яркостей, который система может перевести.

Способы определения яркости:

Через освещенность люксметром по формуле B = E / ω, или B = ρ*E / π – для диффузно отражающих поверхностей

Яркомерами.

Яркомеры различаются по углу замера:

1) Интегрального замера – а) по всей площади кадра, выдается среднее значение

б) по большой части кадра – угол замера как у большинства фотокамер – 30- 40°

2) Спотметры – угол замера обычно около 1°

Спотметр Минолта – реакция прибора точно соответствует кружку в визире начиная с расстояния 135 м.

Значения экспозиции выражаются в: 1) EV; 2) выдержка/диафрагма

Яркомер даст правильноый результат, если среднесерый объект поместить в ключевую точку

Если мы промеряем не среднесерый объект необходимо вносить поправку:

1) При промере более светлых объектов чем средне-серое экспозиция прибавляется

Лицо + ½; 1 ступени

Бумага + 2 ступени

2) При промере более темных чем средне-серые объекты экспозиция уменьшается:

Обычно промеряется самое черное в тени

Черное – 2; 2,5 ступени

Способ определения:

1. измеряем яркомером (спотметром) яркости в единицах EV объектов и из Bmax вычитаем Bmin получаем ΔВ, по которой определяем интервал.

Например: Белая бумага -14EV

Лицо в светах -12,5EV

Лицо в тенях -9,5EV

Серая карта -11EV

Свитер -12,5EV

Черный фон -6 EV

∆EV = EVмакс - EVмин = 8 EV – 256 раз.

По таблице переводим EV в кд/м² и вычисляем ∆B = Bмакс / Вмин

2. Измеряем люксметром освещенность: в ключе – 8000лк, в тени – 500лк. Определяем коэффициент яркости отражающих фактур. Вычисляем минимальную и максимальную яркости по формулам: Вмакс = ρ макс ∙ Емакс / π и Вмин = ρ мин ∙ Емин / π. Затем определяем интервал яркостей по формуле ∆B = Bмакс / Вмин.

Интервал яркостей можно определить через произведение контраста освещенностей и контраста светлот: ∆B = ∆E ∙ ∆ρ = Емакс / Емин ∙ ρ макс / ρ мин

Способы выражения:

2. в EV → при этом для перевода из кд/м² в EV используется формула B= 0,14*2 в степени EV, или возможно использовать специальную таблицу.

1EV = 0.28кд\м²

2EV = 0,56кд\м²

3EV = 1,1 кд\м²

10EV = 140кд\м²

3. в логарифмах ∆lgB = ∆EV ∙ 0,3

∆EV = EVмакс - EVмин

Страница 1

Характеристика яркости

Яркость излучающей поверхности в астрономии и в физике определяется одинаково. Это понятие применимо только для протяженных (неточечных) источников, поскольку в ней присутствует площадь излучающей поверхности. Так как сила света убывает пропорционально квадрату расстояния до источника, а телесный угол, под которым видна проекция излучающей площадки, также убывает по тому же закону, то яркость источника не зависит от расстояния до него и в астрономии часто измеряется как поток с 1 кв. секунды дуги видимой поверхности источника или же как освещенность, создаваемую таким участком видимой поверхности источника.

Если попытаться дать определение яркости, то оно может звучать так:

Яркость – это фотометрическая величина, характеризующая излучательную способность протяжённых тел в данном направлении.

Яркость тела в данном направлении определяется энергией, излучаемой в единицу времени внутри единичного телесного угла элементом поверхности тела, проекция которого на плоскость, перпендикулярную выбранную направлению, имеет единичную площадь. За единицу яркости в Международной системе единиц (СИ) принят 1 кандела на квадратный метр – яркость поверхности, каждый квадратный метр которой излучает в перпендикулярном к ней направлении в пределах угла 1 стерадиан поток, равный 1 люмену. В астрономии яркость часто измеряется видимой звёздной величиной поверхности площадью в одну квадратную секунду дуги. Ранее в Международной системе единиц (СИ) за единицу яркости принимали 1 нит (1 нт=10кд/м2).

Для примера яркость ночного неба составляет около 21.6 квадратной секунды дуги, то есть около 2·10 -4 нт, яркость видимой поверхности Солнца сотавляет около 150000 квадратных секунд дуги (примерно 1,4 нт), а средняя яркость полной Луны - примерно 0.25 квадратных секунд дуги (около 2,3·10-6 нт).

Если подходить к определению яркости с точки зрения физического смысла, то можно дать следующее определение: Яркость поверхности – световой поток dФ, исходящий из площадки dS в рассматриваемом направлении, отнесенный у единице телесного угла и к единице видимой величины площадки, т. е. dScosq:

где dZ=dФ/dW – сила света площадки dS (рис. 1). Буква В снабжена индексом q, так как яркость зависит от угла q, под которым рассматривается площадка dS.

При рассмотрении полного светового потока, посылаемого единицей светящейся поверхности в одну сторону необходимо ввести такое понятие как светимость

Светимостью К называется полный световой поток, посылаемый единицей светящейся поверхности в одну сторону, т. е. в телесный угол W=2p. Единица измерения светимости в Международной системе единиц (СИ) такая же, что и единица освещенности, то есть люмен на квадратный метр (лм/м2). Так как световой поток с единицы поверхности в телесный угол dW равен dФ=Bq cosqdW, то

(1.15)

Для поверхностей, излучающих по закону Ламберта (т. е. поверхностная яркость не зависит от направления излучения), яркость Вq=В не зависит от угла q, поэтому

Так как световой поток, который в том числе характеризует яркость, прежде всего, воспринимается человеком посредством органов зрения, то есть глаз, то необходимо рассмотреть как он воспринимается человеком. При действии света на глаз возникает раздражение сетчатки. От сетчатки возбуждение передается в зрительный нерв и далее в мозг, вызывая ощущение света. Свойство зрительного ощущения, согласно которому предметы кажутся испускающими больше или меньше света, называется светлотой . Как мы уже знаем, на сетчатку попадают только определенные доли всей световой энергии, испускаемой предметами в окружающее пространство. Они выражаются величинами яркостей . Таким образом, интенсивность светового раздражения определяется величинами яркостей, а интенсивность светового ощущения - величинами светлот. Чем больше яркость, тем больше светлота. Поэтому можно сказать, что светлота есть мера ощущения яркости.

В повседневной жизни между понятиями яркости и светлоты часто не делают отчетливого различия, но при изучении зрительного восприятия света их необходимо четко различать. Яркость - объективная величина, ее можно измерить соответствующим прибором (как вы уже догадались, он называется яркометром). Светлота - величина субъективная, как и все ощущения. Например, лист белой бумаги на солнечном свету летом имеет яркость порядка 30000 нт, а при свете настольной лампы - порядка 10–30 нт. Однако никто не скажет, что один и тот же лист бумаги в одном случае более светлый, чем в другом. В числе ряда особенностей зрительного восприятия здесь проявляется его способность отделять характеристику освещения от характеристики освещаемого предмета. Это явление относится к разряду психологических, и, в частности, связано с памятью.

Из сказанного следует, что светлота не может быть непосредственно измерена и выражена абсолютными числами. Однако возможна количественная оценка, выражаемая словами: больше, меньше, равно, намного больше или меньше, едва различается. Причем этим выражениям можно вполне определенно сопоставить разности измеряемых яркостей. Таким образом можно изучить зависимость ощущения от раздражения.

В середине прошлого века немецкий физик Вильгельм Эдуард Вебер (1804–1891) ставил опыты для того, чтобы найти зависимость между величинами раздражения и ощущения. В 1851г. Вебер открыл закон, общий для всех органов чувств: и данная величина раздражения (яркость света, вес, сила звука, и др.) является мерой замечаемости его изменения.

Говоря проще, мерой чувственно воспринимаемых различий является не минимальная величина разности двух раздражений при данном уровне раздражения, а относительная величина, которая остается неизменной при изменении раздражения.