Как найти яркость объекта

Яркость поверхности в канделах (кд)
определяется по следующей формуле:

L
=

, кд/м²
(1.1)

где
I
— сила света, кд;

S
— площадь поверхности, м²;

 —
угол между направлением светового
потока по отношению к по­верхности,
град.

Яркость
пламени свечи составляет 5000 кд/м².
Коэффициент отраже­ния светового
потока определяется отношением
отраженного светового по­тока к
падающему

 =
F
_отр
/ F
_пад
(1.2)

При
значениях 
> 0,4 фон считается светлым, при 0,2 < 
< 0,4 — средним
и 
< 0,2 — темным.

Освещенность
рабочей поверхности определяется
отношением падающе­го светового
потока F люмен (лм) к площади поверхности
S (м²):

Е
= F
/ S
, (лк).

(1.3)

Контраст
объекта с фоном определяется по формуле

K
=

(1.4)

где
L_о
— яркость объекта различения, кд/м²;

L_ф
— яркость фона, кд/м².

Контраст
считается большим при К
> 0,5, средним при 0,2 < K
< 0,5 и малым K
< 0,2.

К качественным
показателям относится коэффициент
пульсации светового потока, который
определяется по формуле

К
=
100,
% (1.5)

При боковом
естественном освещении площадь световых
проемов рассчитывается по следующей
формуле:

S
=
, м²
(1.6)

где
S_п
— площадь пола;

е
— КЕО;

К_з
— коэффициент запаса, который обычно в
расчетах освещения для предприятий
пищевой промышленности как для
естественного, так и для искусственного
освещения принимается равным 1,3;

К_зд
— коэффициент, учитывающий затенение
окон противостоящими зданиями, лежит
в интервале от 1 до 1,7;

₀
— световая характеристика окон (принимается
в зависимости от L/B
и B/H)
в среднем ₀
= 10;

₀
— общий коэффициент светопропускания,
в среднем равный 0,6;

r₁
— коэффициент, учитывающий повышение
КЕО при боковом освещении благодаря
свету, отражаемому от поверхности
помещения и подстилающего слоя на
промплощадке = 1,2.

Расчет общего
равномерного искусственного освещения
методом све­тового потока состоит в
определении необходимого числа
светильников для создания требуемой
освещенности. Задавшись типом светильника,
по справочным данным определяют
создаваемый им световой поток и
коэффици­ент использования. Число
светильников определяют по формуле

N
=
,
шт.,
(1.7)

где
Z
— коэффициент неравномерности освещения
(отношение средней к минимальной
освещенности), принимается 1,2;

n
— число ламп в светильнике;

F
— световой поток светильника, лм;

 —
коэффициент использования светового
потока;

К_з
— коэффициент запаса;

Е
— нормируемая освещенность, лк;

S
— освещаемая поверхность, м².

Делением общего числа светильников Nна количество рядов опреде­ляется
число светильников в каждом ряду, а так
как длина светильника известна, равна
1,2 м, то можно найти полную длину всех
светильников ряда. Если полученная
длина близка к длине помещения, ряд
получается сплошным, если меньше длины
помещения, ряд выполняют с разрывами,
а если больше — увеличивают число рядов
или каждый ряд выполняют из сдвоенных
или строенных светильников.

Мощность осветительной
установки по методу удельной мощности
оп­ределяется по следующей формуле:

W
=

, кВт,
(1.8)

где
Е
— нормируемая освещенность, лк;

Е_ср
— средняя условная освещенность, лк, в
контрольной точке, определяется по
графикам пространственных изолюкс, при
равномерном размещении осветительных
приборов общего освещения, при расходе
элект­роэнергии 1 Вт/м2;

К_з
— коэффициент запаса;

S
— площадь освещаемой поверхности.

Необходимое
число ламп выбранной мощности определяется
по формуле

N_w
=
,шт
(1.9)

где
W
— мощность осветительной установки;

W_л
— мощность одной лампы.

Точечный метод
применяют для расчета локализованного
и комбинированного освещения, освещения
наклонных и вертикальных плоскостей.

При
расчете точечным методом значение
освещенности в расчетной точке находят
суммированием освещенностей, создаваемых
в этой точке каждым из источников света

Е
=
,
причемЕ_i
=

(1.10)

где
I
_
— сила света i-го
источника в направлении на расчетную
точку для данного типа светильника при
установке в нем лампы со световым потоком
F
= 1000 лм, определяется по кривой силы
света (КСС);

Н
— высота подвеса светильника над рабочей
поверхностью;


—
угол между направлением на расчетную
точку и нормалью к рабочей поверхности;

К_з
— коэффициент запаса.

Если
полученное значение освещенности в
расчетной точке не соответствует
требуемому, то пропорционально требуемой
освещенности увеличивают или уменьшают
значение F
и по полученному значению светового
потока подбирают соответствующую лампу.
Если лампа найденной мощности не может
быть установлена в светильнике, то
необходимо либо изменить тип светильника,
либо их расстановку и высоту подвеса.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

  01.05.2015205.19 Кб8ргр2 ООС Арай.docx

• #
• #
• #

2017-11-29 23:05

Экраны кинотеатров и аудитория, окрашенные потолки, стены, декорации и т. д. представляют собой диффузно отражающие поверхности.

Такого рода поверхности при освещении играют роль протяженных источников с большими поверхностями и обычно с умеренной яркостью. В этом смысле они удачно дополняют мало протяженные самосветящиеся источники (лампы накаливания, газосветные лампы, свечи и т. п.), которые обычно обладают небольшими поверхностями и большими яркостями.

Яркость такой освещенной поверхности будет, очевидно, пропорциональна ее освещенности. Действительно, чем больше освещенность, т. е. чем больший световой поток падает на единицу поверхности, тем больше будет и поток, отраженный этой поверхностью, а следовательно, и яркость освещенной поверхности.

Яркость освещенной поверхности будет, кроме того, тем больше, чем больше ее альбедо, т.е. чем большая часть падающего на поверхность потока рассеивается ею. Таким образом, яркость освещенной поверхности

 должна быть пропорциональна произведению освещенности

 на альбедо

, т. е.

. В зависимости от диаграммы рассеяния яркость по разным направлениям может быть различна, и вычисление ее представляет очень сложную задачу. Задача эта упрощается, если поверхность рассеивает свет равномерно по всем направлениям. В таком случае и яркость по всем направлениям будет одинаковой и равной

. (77.1)

Если освещенность

 выражается в люксах, то яркость получится в канделах на квадратный метр.

Найдем, например, яркость киноэкрана, если его коэффициент отражения

, а освещенность равна

. Пользуясь формулой (77.1), имеем

.

Приведем значения яркости освещенных поверхностей (табл. 3) с которыми часто приходится встречаться в жизни.

Таблица 3. Яркость некоторых освещенных поверхностей

Яркость экрана в кинотеатре	от5 до 10
» листа белой бумаги при освещенности, достаточной для письма	от 10 до 15
» снега под прямыми лучами Солнца	3000
» поверхности Луны	2500

Теоретические основы показателей и видов освещения

• 1. Основные характеристики освещения
• 2. Измерение параметров освещения
• 3. Действие освещения на человека
  • 3.1. Периферический отдел ЗА (глаза)
  • 3.2. Два вида адаптации — темновая и световая
  • 3.3. Световая и контрастная чувствительность
  • 3.4. Скорость различения объекта
  • 3.5. Дефекты глаза
• 4. Виды производственного освещения
  • 4.1. Естественное освещение
  • 4.2. Искусственное освещение
  • 4.3. Совмещенное освещение
• 5. Нормирование различных видов освещения
  • 5.1. Виды зрительных работ
  • 5.2. Контраст объекта различения
  • 5.3. Разряды и подразряды зрительной работы
  • 5.4. Коэффициент естественной освещенности КЕО
  • 5.5.Требования к источникам света
  • 5.6. нормируемые значения для различных видов и систем
• 6. Особенности освещения рабочих мест, оснащенных компьютерами
  • 6.1. Проблемы, возникающие при работе за компьютером
  • 6.2. Требования к освещению при работе с компьютером

Большое количество информации, получаемой человеком из внешнего мира, поступает через зрительный канал.

Качество получаемой информации, получаемой посредством зрения, во многом зависит от освещения.

Неудовлетворительное освещение может исказить информацию; кроме того, оно утомляет не только зрение, но вызывает утомление организма в целом. Неправильное освещение может также являться причиной травматизма: плохо освещенные опасные зоны, слепящие лампы и блики от них, резкие тени ухудшают или вызывают полную потерю ориентации работающих.

Кроме того, при неудовлетворительном освещении снижается производительность труда и увеличивается брак в работе.

Освещение помещений определяется нормами освещенности по СНиП<

1. Основные характеристики освещения

К видимому излучению оптического спектра относят излучение с длиной волны 380 — 780 нм. В этом диапазоне волны определенной длины (монохроматический свет) вызывают цветовое ощущение.

Освещение характеризуют следующие величины:

Световой поток Ф — видимая часть оптического излучения, которая воспринимается зрением человека как свет.

Единицей измерения светового потока является люмен (лм). Один люмен — это световой поток, излучаемый точечным источником с силой света 1 кандела (кд) в телесном угле в 1 стерадиан (ср).

Сила света I — пространственная плотность светового потока в направлении оси телесного угла dω

Единицей измерения силы света является кандела (кд). Одна кандела это сила света, испускаемая в перпендикулярном направлении с площади 1/600000 м² черного тела при температуре затвердевания платины Т = 2045 К и давлении 101325 Па.

Телесный угол ω— часть пространства, заключенная внутри конической поверхности. Измеряется отношением площади, вырезаемой им из сферы произвольного радиуса к квадрату последнего.

Единицей измерения телесного угла является стерадиан (ср).Если S= r², то ω = 1 ср.

Освещенность E— поток, падающий на бесконечно малую поверхность площадью dSили поверхностная плотность светового потока. Единица освещенности — люкс (лк). Один лк — это освещенность 1 м² поверхности при падении на нее светового потока в 1 лм.

Яркость L— поверхностная плотность силы света светящейся поверхности в данном направлении или поток, проходящий через бесконечно малую площадку в пределах бесконечно малого телесного угла dwв направлении оси этого телесного угла.

где a— угол между направлениями силы света и вертикалью.

Для диффузно отражающих поверхностей

где r— коэффициент отражения, определяется отношением отраженного от плоскости светового потока к падающему световому потоку на эту плоскость

Единица яркости — кандела на квадратный метр (кд/м²). Одна кд/м² — это яркость равномерно светящейся плоской поверхности, излучающей в перпендикулярном направлении с площади S= 1 м² силу света в 1 кд. Яркость является величиной, непосредственно воспринимаемой глазом.При постоянстве освещенности яркость предмета тем больше, чем больше его отражательная способность, т.е. светлота.

Показатель ослепленности Р — критерий слепящего действия осветительной установки, определяемый выражением:

где S- коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения.

Коэффициент пульсации освещенности К_п,%-критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, выражающийся формулой

где Е_макс и Е_мин — соответственно максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания, лк; Е_ср — среднее значение освещенности за этот же период, лк.

Показатель дискомфорта М— критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения, выражающийся формулой

где L_с— яркость блесткого источника, кд/м², ω — угловой размер блесткого источника, ср, φ_θ — индекс позиции блесткого источника относительно линии зрения, L_ад— яркость адаптации, кд/м².

2. Измерение параметров освещения

Основным параметром, используемым при оценке освещения, является освещенность е, измеряемая в лк. Для измерения освещенности используются люксметры различных типов.

Примером аналогового люксметра может служить прибор Ю — 116, принцип работы которого основан на явлении фотоэлектрического эффекта.

Под влиянием светового потока, падающего на селеновый фотоэлемент, в замкнутой цепи возникает ток, величина которого пропорциональна световому потоку. Прибор проградуирован в люксах. Существенным преимуществом селенового фотоэлемента по сравнению с другими типами фотоэлементов является то, что его кривая спектральной чувствительности наиболее близко совпадает с кривой относительной видности человеческого глаза. При измерении освещенности фотоэлемент устанавливается в рабочей плоскости (горизонтальной или вертикальной) на некотором расстоянии от оператора, проводящего измерения, чтобы тень не падала на фотоэлемент.

В настоящее время нашли широкое применение аналого — цифровые приборы, позволяющие измерять не только освещенность, но и другие параметры, характеризующие освещение, например, коэффициент пульсации или яркость.

Примером аналого — цифрового прибора может служить пульсметр-люксметр «Аргус-07», который применяется для измерения освещенности и коэффициента пульсации. Принцип прибора основан на преобразовании светового потока, создаваемого протяженными объектами, в непрерывный электрический сигнал, пропорциональный освещенности, который затем преобразуется аналог — цифровым преобразователем в цифровой код, индицируемый на цифровом табло индикаторного блока. В измерительной головке установлен первичный преобразователь излучения — полупроводниковый кремниевый фотодиод с системой светофильтров, формирующих спектральную чувствительность, соответствующую кривой видности. Показания коэффициента пульсации индицируются в процентах, при этом прибор определяет максимальное, минимальное и среднее значение освещенности пульсирующего излучения и рассчитывает значение коэффициента пульсации по приведенной выше формуле.

3. Действие освещения на человека

Высокая зрительная работоспособность и производительность труда тесно связаны с рациональным производственным освещением.

Для зрительного анализатора (ЗА) многообразие окружающего мира представлено различием предметов, объектов, характеризующихся размером, светлотой, контрастом с фоном и удаленностью от глаз.

Чем меньше размер объекта (до определенного предела) и контраст его с фоном и чем ближе его необходимо рассматривать, тем он труднее воспринимается глазом. Также трудно воспринимать объект большого размера и находящийся далеко, но плохо освещенный.

Следовательно, для нормальной работы ЗА ему необходимо предъявлять объекты не менее определенного размера и контраста с фоном и при достаточной освещенности.

Для зрительного анализатора как функциональной системы конечным результатом действия является восприятие окружающего мира, которое возможно только при наличии света ( рис. 4.1.).

Неудовлетворительное освещение может исказить информацию; кроме того, оно утомляет не только зрение, но и вызывает утомление организма в целом.

Периферический отдел ЗА (глаза) состоит из трех основных функциональных частей:

• светочувствительная и различительная (сетчатка),
• оптическая (зрачок, роговица, хрусталик, стекловидное тело),
• мышечная (мышца зрачка, хрусталика и глазного яблока).

Сетчатка содержит светочувствительные элементы, которые распределены неравномерно: в центре преобладают колбочки, а по мере удаления к периферии — палочки.

Палочки обладают высокой степенью чувствительности к видимому излучению, действуют обычно при низкой освещенности (осуществляют сумеречное зрение) и не реагируют на цвета. Колбочки менее чувствительны к свету, действуют в дневное время и способны воспринимать цвета (осуществляют дневное зрение).

Следует подчеркнуть, что ЗА человека реагирует на яркость, т.е. на световой поток, отразившийся от предмета по направлению к глазу. Отражательная способность или светлота окружающих нас предметов неодинакова. Вот почему при постоянстве освещения мы можем воспринимать многообразие оттенков окружающего нас мира.

При воздействии меняющегося светового потока на сетчатку в ней происходят процессы зрительной адаптации, то есть процессы приспособления ЗА к работе в изменившихся условиях световой среды.

Различают два вида адаптации — темновую и световую.

При темновой адаптации (при переходе от света к темноте) зрачок расширен и в сетчатке происходят сложные процессы. При этом повышается чувствительность сетчатки к свету и создаются условия для выполнения зрительной работы в условиях недостаточной яркости (темноты). Указанные выше процессы длительны по времени и являются причиной быстрого зрительного утомления.

При световой адаптации (при переходе от темноты к свету) происходят обратные процессы, а при высоких уровнях яркости в адаптацию включается и зрачковый рефлекс, который незначителен по времени и не способствует выраженному зрительному утомлению.

Основной интегральной зрительной функцией является восприятие освещенного объекта. Эту функцию характеризует острота зрения, т.е. способность глаза видеть форму освещенного объекта, различать его очертания.

В основе интегральной функции ЗА лежит световая и контрастная чувствительность.

Световая чувствительность — способность сетчатой оболочки глаза реагировать на видимое излучение. Световая чувствительность глаза тем выше, чем меньше световая энергия, которая способна вызвать в ЗА ощущение света. Световая чувствительность может изменяться в весьма широких пределах воспринимаемых яркостей. Эта способность ЗА называется зрительной адаптацией.

Контрастная чувствительность характеризует различительную функцию глаза. Условием, позволяющим увидеть объект, является наличие яркостного контраста между ним и фоном. Способность глаза различать едва заметные разности яркостей обозначается термином контрастная чувствительность. Она характеризуется тем минимальным различием в уровнях яркости детали и фона, при котором глаз в состоянии воспринимать объект данного размера при заданной яркости фона.

При зрительной работе важна и скорость различения объекта.

В производственных условиях необходимо, чтобы детали и мелкие предметы, которые обрабатываются, различались в возможно более короткий промежуток времени, то есть особую роль играет скорость или быстрота зрительного восприятия. Проявление интегральной функции зрительного аппарата — остроты восприятия — во времени характеризует зрительную работоспособность.

Выполнение зрительной работы при недостаточной освещенности может привести к развитию некоторых дефектов глаза.

Дефекты глаза делят на два основных вида:

а) близорукость ложная и истинная;

Причиной развития близорукости кроме наследственных факторов может являться большая зрительная нагрузка, выполняемая при недостаточной освещенности.

б) дальнозоркость истинная и старческая.

У молодых людей ближайшая точка ясного видения находится на расстоянии 7 — 10 см, по мере старения хрусталик теряет свою эластичность и ближайшая точка ясного видения отодвигается все дальше и дальше — развивается старческая дальнозоркость. Если молодой работник при недостаточной освещенности может рассматривать мелкие предметы на расстоянии 30 — 40 см от глаза, то работник со старческой дальнозоркостью должен использовать либо очки, либо увеличивать освещенность до оптимальных величин, при которых усиление оптической силы глаза происходит за счет зрачкового рефлекса. Раннее развитие старческой дальнозоркости иногда рассматривается как профессиональная патология.

4. Виды производственного освещения

Существуют следующие виды производственного освещения:

• естественное,
• искусственное,
• совмещенное.

Естественное освещение — освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.

Естественное освещение подразделяется на:

• боковое- естественное освещение помещения через световые проемы в наружных стенах;
• верхнее- естественное освещение помещения через фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высот здания;
• комбинированное (верхнее и боковое)- сочетание верхнего и бокового естественного освещения.

Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как правило, естественное освещение.

Без естественного освещения допускается проектировать помещения, которые определены соответствующими главами Строительных Норм и Правил.

Процесс проектирования естественного освещения производственных помещений осложняется рядом обстоятельств, присущих естественному источнику света. К ним относится, прежде всего, непостоянство естественного света. На естественное освещение производственных помещений оказывают влияние эксплуатационные условия, характер застекления светопроемов, загрязнение стекол и др.

Искусственное освещение— освещение помещения только источниками искусственного света.

Искусственное освещение подразделяется на следующие виды:

• рабочее- освещение, обеспечивающее нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий;
• аварийное- разделяется на освещение безопасности и эвакуационнное освещение;
• охранное- освещение в нерабочее время;
• дежурное — освещение в нерабочее время.

Искусственное освещение может быть двух систем:

• общее освещение — освещение, при котором светильники размещают в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение);
• комбинированное освещение- освещение, при котором к общему освещению добавляется местное; местное освещение — освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах. Применение одного местного освещения производственных рабочих мест не допускается.

Искусственное рабочее освещение предназначено для создания необходимых условий работы и нормальной эксплуатации зданий и территорий. Рабочее освещение следует предусматривать для всех помещений зданий, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта.

Совмещенное освещение— освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Совмещенное освещение производственных зданий следует предусматривать:

• для производственных помещений, в которых выполняются работы I- IIIразрядов;
• для производственных и других помещений в случаях, когда по условиям технологии, организации производства или климата в месте строительства требуются объемно-планировочные решения, которые не позволяют обеспечить нормированное значение КЕО (многоэтажные здания большой ширины, одноэтажные многопролетные здания с пролетами большой ширины и т.п., а также в случаях, когда технико-экономическая целесообразность совмещенного освещения по сравнению с естественным подтверждена соответствующими расчетами.

5. Нормирование различных видов освещения

При нормировании освещенности производственных помещений регламентируется ее минимальный допустимый уровень в зависимости от характеристик и вида выполняемой зрительной работы.

Выбор значений нормируемых параметров осуществляется в соответствии со СНиП 23 — 05 — 95 «Естественное и искусственное освещение».

Виды зрительных работ

Все зрительные работы (ЗР) можно разделить на три основных вида:

• К первому виду следует отнести все ЗР, при выполнении которых не требуется использование оптических приборов (рис. 4.2). При этом объект различения может находиться как близко, так и далеко от глаз.

• 

• Ко второму виду ЗР (рис. 4.3) относятся такие работы, при выполнении которых требуется использовать оптические приборы (лупы, микроскопы и т.д.), так как размер рассматриваемого объекта не может быть воспринят глазом даже при высоких уровнях яркости.

• 

• К третьему виду ЗР (рис. 4.4) относятся работы, связанные с восприятием информации с экрана, при которых имеются особые требования к организации производственного освещения.

• 

Характеристики зрительной работы

• размер объекта различения (при условии его удаления от глаза не более чем на 0,5 м) — наименьший размер рассматриваемого предмета, отдельной его части или дефекта, которые требуется различить в процессе работы;
• контраст объекта различения с фоном (К)- определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона

Контраст объекта различения с фоном считается: 

• большим — значение К более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости); 

• средним — значение К находится в промежутке от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости); 

• малым — значение К менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости)

• 

Светлота фона — светлота поверхности, прилегающей непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается светлым при r> 0,4 (r- коэффициент отражения поверхности); средним — при rот 0,2 до 0,4, темным — при r< 0,2.

Чем меньше размер объекта различения (до определенного предела) и контраст его с фоном и чем ближе его необходимо рассматривать, тем он труднее воспринимается глазом. Также трудно воспринимать объект большого размера и находящийся далеко, но плохо освещенный. Следовательно, для нормальной работы зрительного анализатора ему необходимо предъявлять объекты не менее определенного размера и контраста с фоном и при достаточной освещенности.

Разряды и подразряды зрительной работы

В соответствии со СНиП 23 — 05 — 95 «Естественное и искусственное освещение» все зрительные работы, выполняемые без использования оптических приборов характеризуются:

• разрядом зрительной работы, который определяется в зависимости от размера объекта различения, то есть в зависимости от точности выполняемой зрительной работы;
• подразрядом зрительной работы, который определяется сочетанием контраста объекта различения с фоном и светлоты фона; для большинства разрядов зрительной работы существуют по четыре подразряда: а, б, в, г; например, подразряд «а» означает, что контраст объекта различения с фоном — малый, а характеристика фона — темный.

Для различных видов освещения нормируемые показатели различны.

При искусственном освещении в соответствии со СНиП 23 — 05 — 95 для каждого разряда и подразряда зрительной работы нормируются:

• освещенность в лк,
• показатель ослепленности Р,
• коэффициент пульсации К_п, %.

Нормированные значения освещенности в люксах, отличающиеся на одну ступень, следует принимать в соответствии со СНиП 23 — 05 — 95по шкале: 0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 10; 15; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000; 4500; 5000.

Освещенность при использовании ламп накаливания следует снижать по шкале освещенности:

• на одну ступень при системе комбинированного освещения, если нормируемая освещенность составляет 750 лк и более;
• то же при системе общего освещения для разрядов I — V, VI;
• на две ступени при системе общего освещения для разрядов VIи VIII.

Нормы освещенности по СНиП 23 — 05 — 95 следует повышать на одну ступень шкалы освещенности в следующих случаях:

• при работах I — IV разрядов, если зрительная работа выполняется более половины рабочего дня;
• при повышенной опасности травматизма, если освещенность от системы общего освещения составляет 150 лк и менее (работа на дисковых пилах и т.п.);
• при специальных повышенных санитарных требованиях на предприятиях пищевой и химико-фармацефтической промышленности), если освещенность от системы общего освещения — 500 лк и менее;
• при отсутствии в помещении естественного света и постоянном пребывании работающих, если освещенность от системы общего освещения — 750 лк и менее;
• при постоянном поиске объектов различения на поверхности размером 0,1 м² и более;
• в помещениях, где более половины работающих старше 40 лет.

При наличии одновременно нескольких признаков нормы освещенности следует повышать не более чем на одну ступень.

Коэффициент естественной освещенности КЕО

При естественном и совмещенном освещении в соответствии со СНиП 23 — 05 — 95 для каждого разряда зрительной работы в зависимости от характеристики освещения (верхнее, боковое или комбинированное) нормируется коэффициент естественной освещенности КЕО.

КЕО — это отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственно или после отражений), к одновременно измеренному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в процентах:

В небольших помещениях при одностороннем боковом естественном освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, а при двустороннем боковом освещении — в точке посередине помещения.

При верхнем или комбинированном естественном освещении нормируется среднее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола). Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1 м от поверхности стен (перегородок) или осей колонн.

Требования к источникам света

Нормируемые значения освещенности, регламентируемые СНиП 23-05-95, приводятся в точках ее минимального значения на рабочей поверхности внутри помещений для разрядных источников света, кроме специально оговоренных случаев; для наружного освещения — для любых источников света.

Для освещения помещений следует использовать, как правило, наиболее экономичные разрядные лампы. Использование ламп накаливания для общего освещения допускается только в случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности использования разрядных ламп.

Для местного освещения кроме разрядных источников света следует использовать лампы накаливания, в том числе и галогенные. Применение ксеноновых ламп внутри помещений не допускается.

В табл.4.1 представлены нормируемые значения для различных видов и систем освещения в соответствии со СНиП 23-05-95 .

Характе- ристика зрительной работы	Наименьший или эквив. размер объекта различения, мм	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Контраст объекта с фоном	Характе- ристика фона	Искусственное освещение	Естественное освещение	Совмещенное освещение
Освещенность, лк	Сочетание нормируемых величин показателя ослепленности и коэффициента пульсации	КЕО, ен, %
при системе комбини- рованного освещения	при системе общего освещения	при верхнем или комбини- рованном освещении	при боковом освещении	при верхнем или комбини- рованном освещении	при боковом освещении
всего	в том числе от общего	P	Кп, %
Наивысшей точности	Менее 0,15	I	а	Малый	Темный	5000 4500	500 500	— —	20 10	10 10	—	—	6,0	2,0
б	Малый Средний	Средний Темный	4000 3500	400 400	1250 1000	20 10	10 10
в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	2500 2000	300 200	750 600	20 10	10 10
г	Средний Большой «	Светлый « Средний	1500 1250	200 200	400 300	20 10	10 10
Очень высокой точности	От 0,15 до 0,30	II	а	Малый	Темный	4000 3500	400 400	— —	20 10	10 10	—	—	4,2	1,5
б	Малый Средний	Средний Темный	3000 2500	300 300	750 600	20 10	10 10
в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	2000 1500	200 200	500 400	20 10	10 10
г	Средний Большой «	Светлый « Средний	1000 750	200 200	300 200	20 10	10 10
Высокой точности	От 0,30 до 0,50	III	а	Малый	Темный	2000 1500	200 200	500 400	40 20	15 15	—	—	3,0	1,2
б	Малый Средний	Средний Темный	1000 750	200 200	300 200	40 20	15 15
в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	750 600	200 200	300 200	40 20	15 15
г	Средний Большой «	Светлый « Средний	400	200	200	40	15
Средней точности	От 0,50 до 1,00	IV	а	Малый	Темный	750	200	300	40	20	4	1,5	2,4	0,9
б	Малый Средний	Средний Темный	500	200	200	40	20
в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	400	200	200	40	20
г	Средний Большой «	Светлый « Средний	—	—	200	40	20
Малой точности	От 1,00 до 5,00	V	а	Малый	Темный	400	200	300	40	20	3	1	1,8	0,6
б	Малый Средний	Средний Темный	—	—	200	40	20
в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	—	—	200	40	20
г	Средний Большой «	Светлый « Средний	—	—	200	40	20
Грубая (очень малой точности)	Более 5	VI		Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном	—	—	200	40	20	3	1	1,8	0,6
Работа со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах	Более 0,5	VII		То же	—	—	200	40	20	3	1	1,8	0,6
Общее наблюдение за ходом производ- ственного процесса:	Постоянное	VIII	а	То же	—	—	200	40	20	3	1	1,8	0,6
периоди- ческое при постоян- ном пребы- вании людей в помещении	б	То же	—	—	75	—	—	1	0,3	0,7	0,2
периоди- ческое при периоди- ческом пребывании людей в помещении	в	То же	—	—	50	—	—	0,7	0,2	0,5	0,2
Общее наблюдение за инженер- ными коммуни- кациями	г	То же	—	—	20	—	—	0,3	0,1	0,2	0,1

6. Особенности освещения рабочих мест, оснащенных компьютерами

Проблемы, возникающие при работе за компьютером

Повсеместное распространение персональных компьютеров (ПЭВМ) привело к тому, что у их пользователей возникает целый ряд жалоб на здоровье.

Наибольшее число жалоб связано с термином «компьютерный зрительный синдром» (КЗС). Люди, проводящие большую часть времени за экраном видеомонитора предъявляют жалобы на жжение, рези и ощущение песка в глазах, покраснение глазных яблок, боли в области глазниц, лба и при движении глаз. Довольно часто отмечается затуманивание зрения, замедленная перефокусировка с ближних объектов на дальние и обратно, двоение предметов, быстрое утомление при чтении. Эти явления обычно объединяют термином «астенопия» (что буквально переводится, как «отсутствие силы зрения»).

Такие жалобы встречаются в 40 — 60 % случаев у значительной части пользователей ПЭВМ и сильно зависят как от времени, проведенного у экрана видеомонитора, так и от характера работы на ПЭВМ.

Наибольшее утомление для глаз возникает при работе в диалоговом режиме. Наименьшая нагрузка возникает при считывании информации, наибольшая — при ее вводе.

Особую нагрузку для зрительного анализатора представляет компьютерная графика, особенно выполнение и корректировка чертежей на экране видеомонитора.

Длительная работа с компьютером не вызывает органических заболеваний глаз. Единственное изменение, происходящее в органах зрения — проявление или прогрессирование близорукости.

В результате длительного исследования зрительных функций у людей, работающих с компьютером в течение нескольких лет, выявлено уменьшение объема аккомодации (наведение на резкость хрусталика) по сравнению с возрастной нормой и увеличение процента близорукости по сравнению с людьми того же возраста, не работающими на компьютере.

За рабочую смену у пользователя ПЭВМ происходит уменьшение объема аккомодации глаз. У некоторых пользователей развивается временная близорукость. Кроме того, наблюдается сдвиг мышечного равновесия глаз, снижение контрастной чувствительности зрения и другие зрительные нарушения.

Очевидно, возникновение расстройств зрительного анализатора связано с характером экранного изображения и организацией освещения рабочего места, оборудованного ПЭВМ.

У компьютерного изображения есть несколько отличий от изображения нанесенного на бумагу:

• компьютерное изображение — самосветящееся, а не отраженное;
• оно имеет значительно меньший контраст, который уменьшается еще более за счет внешнего освещения;
• не является непрерывным и состоит из отдельных точек — пикселей;
• является мерцающим (мелькающим), т.е. эти точки с определенной частотой зажигаются и гаснут;
• не имеет таких четких границ, как изображение на бумаге, потому, что у пикселей не ступенчатый, а плавный перепад яркости с фоном.

Именно эти особенности экранного изображения видеомониторов затрудняют аккомодацию глаза. Светимость создает иллюзию удаленности, низкий контраст обуславливает снижение аккомодационного ответа, точечность изображения вызывает увеличение амплитуды нормальных колебаний аккомодации, мелькание уменьшает точность восприятия, а размытость границ заставляет непрерывно искать точку ясного видения.

В настоящее время в России действуют несколько государственных стандартов, в которых сформулированы жесткие требования к визуальным эргономическим параметрам видеомониторов, используемых в ПЭВМ; в санитарных правилах и нормах СанПиН 2.2.2/2.4.1340 — 03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы» сформулированы гигиенические требования к видеомониторам

Требования к освещению при работе с компьютером

При организации рабочих мест, оснащенных ПЭВМ особое внимание уделяется освещению.

Освещение при работе с ПЭВМ имеет свои особенности. Это связано с тем, что зрительный анализатор (глаз) при работе за компьютером, как правило, воспринимает как отраженный от клавиатуры и документов световой поток, так и прямой световой поток с видеомонитора.

Помещения для эксплуатации ПЭВМ должны иметь естественное и искусственное освещение, соответствующее требованиям действующей нормативной документации.

1. Коэффициент естественной освещенности КЕО в помещениях с использованием ПЭВМ должен быть не ниже 1,2%.
2. Рабочие столы следует размещать таким образом, чтобы видеомониторы были ориентированны боковой стороной к световым проемам, чтобы естественный свет падал преимущественно слева.Оконные проемы должны быть оборудованы регулируемыми устройствами типа занавесей, внешних козырьков, жалюзи и т.д.
3. Искусственное освещение в помещениях для эксплуатации ПЭВМ должно осуществляться системой общего равномерного освещения. В производственных и административно-общественных помещениях, в случаях преимущественной работы с документами, следует применять системы комбинированного освещения (к общему освещению дополнительно устанавливаются светильники местного освещения, предназначенные для освещения зоны расположения документов).
4. При этом освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна составлять 300 — 500 лк. Освещение не должно создавать бликов на поверхности экрана. Освещенность поверхности экрана не должна быть более 300 лк.
5. Следует ограничивать прямую блесткость от источников освещения, при этом яркость светящихся поверхностей (окон, светильников и др.), находящихся в поле зрения, должна быть не более 200 кд/м².
6. Следует ограничивать отраженную блесткость на рабочих поверхностях (экран, стол, клавиатура и др.) за счет правильного выбора типов светильников и расположения рабочих мест по отношению к источникам естественного и искусственного освещения, при этом яркость бликов на экране ПЭВМ не должна превышать 40 кд/м² и яркость потолка не должна превышать 200 кд/м².
7. Показатель ослепленности для источников общего искусственного освещения в производственных помещениях должен быть не более 20.
8. Показатель дискомфорта в административно-общественных помещениях не более 40, в дошкольных и учебных помещениях не более 15.
9. Яркость светильников общего освещения в зоне углов излучения от 50 до 90 градусов с вертикалью в продольной и поперечной плоскостях должна составлять не более 200 кд/м², защитный угол светильников должен быть не менее 40 градусов.
10. Светильники местного освещения должны иметь не просвечивающийся отражатель с защитным углом не менее 40 градусов.
11. Следует ограничивать неравномерность распределения яркости в поле зрения пользователя ПЭВМ, при этом соотношение яркости между рабочими поверхностями не должно превышать 3:1 — 5:1, а между рабочими поверхностями и поверхностями стен и оборудования 10:1.
12. В качестве источников света при искусственном освещении следует применять преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). При устройстве отраженного освещения в производственных и административно-общественных помещениях допускается применение металлогалогенных ламп. В светильниках местного освещения допускается применение ламп накаливания, в том числе галогенных.
13. Для освещения помещений с ПЭВМ следует применять светильники с зеркальными параболическими решетками, укомплектованными электронными пуско-регулирующими аппаратами (ЭПРА). Допускается использование многоламповых светильников с электромагнитными пуско-регулирующими аппаратами (ЭПРА), состоящими из равного числа опережающих и отстающих ветвей.
14. Применение светильников без рассеивателей и экранирующих решеток не допускается.
15. При отсутствии светильников с ЭПРА лампы многоламповых светильников или рядом расположенные светильники общего освещения следует включать на разные фазы трехфазной сети.
16. Коэффициент запаса для осветительных установок общего освещения должен приниматься равным 1,4. (Коэффициент запаса (К_з)- расчетный коэффициент, учитывающий снижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, источников света (ламп) и светильников, а также снижение отражающих свойств поверхностей помещения.)
17. Коэффициент пульсации не должен превышать 5%.
18. Общее освещение при использовании люминесцентных светильников следует выполнять в виде сплошных или прерывистых линий светильников, расположенных сбоку от рабочих мест, параллельно линии зрения пользователя при рядном расположении видеомониторов. При расположении ПЭВМ по периметру помещения линии светильников должны располагаться локализовано над рабочим столом ближе к его переднему краю, обращенному к оператору.
19. Для обеспечения нормируемых значений освещенности в помещениях для использования ПЭВМ следует проводить чистку стекол оконных рам и светильников не реже двух раз в год и проводить своевременную замену перегоревших ламп.

From Wikipedia, the free encyclopedia

In astronomy, surface brightness (SB) quantifies the apparent brightness or flux density per unit angular area of a spatially extended object such as a galaxy or nebula, or of the night sky background. An object’s surface brightness depends on its surface luminosity density, i.e., its luminosity emitted per unit surface area. In visible and infrared astronomy, surface brightness is often quoted on a magnitude scale, in magnitudes per square arcsecond (MPSAS) in a particular filter band or photometric system.

Measurement of the surface brightnesses of celestial objects is called surface photometry.

General description[edit]

The total magnitude is a measure of the brightness of an extended object such as a nebula, cluster, galaxy or comet. It can be obtained by summing up the luminosity over the area of the object. Alternatively, a photometer can be used by applying apertures or slits of different sizes of diameter.^[1] The background light is then subtracted from the measurement to obtain the total brightness.^[2] The resulting magnitude value is the same as a point-like source that is emitting the same amount of energy.^[3] The total magnitude of a comet is the combined magnitude of the coma and nucleus.

The apparent magnitude of an astronomical object is generally given as an integrated value—if a galaxy is quoted as having a magnitude of 12.5, it means we see the same total amount of light from the galaxy as we would from a star with magnitude 12.5. However, a star is so small it is effectively a point source in most observations (the largest angular diameter, that of R Doradus, is 0.057 ± 0.005 arcsec), whereas a galaxy may extend over several arcseconds or arcminutes. Therefore, the galaxy will be harder to see than the star against the airglow background light. Apparent magnitude is a good indication of visibility if the object is point-like or small, whereas surface brightness is a better indicator if the object is large. What counts as small or large depends on the specific viewing conditions and follows from Ricco’s law.^[4] In general, in order to adequately assess an object’s visibility one needs to know both parameters.

This is the reason the extreme naked eye limit for viewing a star is apparent magnitude 8,^[5] but only apparent magnitude 6.9 for galaxies.^[6]

Diffuse objects visible to the naked eye

Object	apmag
Andromeda Galaxy (M31)	3.4
Orion Nebula (M42)	4
Triangulum Galaxy (M33)	5.7
Bode’s Galaxy (M81)	6.9

Calculating surface brightness[edit]

Surface brightnesses are usually quoted in magnitudes per square arcsecond. Because the magnitude is logarithmic, calculating surface brightness cannot be done by simple division of magnitude by area. Instead, for a source with a total or integrated magnitude m extending over a visual area of A square arcseconds, the surface brightness S is given by

For astronomical objects, surface brightness is analogous to photometric luminance and is therefore constant with distance: as an object becomes fainter with distance, it also becomes correspondingly smaller in visual area. In geometrical terms, for a nearby object emitting a given amount of light, radiative flux decreases with the square of the distance to the object, but the physical area corresponding to a given solid angle or visual area (e.g. 1 square arcsecond) decreases by the same proportion, resulting in the same surface brightness.^[7] For extended objects such as nebulae or galaxies, this allows the estimation of spatial distance from surface brightness by means of the distance modulus or luminosity distance.^{[clarification needed]}

Relationship to physical units[edit]

The surface brightness in magnitude units is related to the surface brightness in physical units of solar luminosity per square parsec by^{[citation needed]}

where and are the absolute magnitude and the luminosity of the Sun in chosen color-band^[8] respectively.

Surface brightness can also be expressed in candela per square metre using the formula [value in cd/m²] = 10.8×10⁴ × 10^{(-0.4*[value in mag/arcsec2])}.

There is an online calculator available here http://unihedron.com/projects/darksky/magconv.php?ACTION=SOLVE&txtMAGSQA=21.83

Examples[edit]

A truly dark sky has a surface brightness of 2×10⁻⁴  cd m⁻² or 21.8 mag arcsec⁻².^{[9][clarification needed]}

The peak surface brightness of the central region of the Orion Nebula is about 17 Mag/arcsec² (about 14 millinits) and the outer bluish glow has a peak surface brightness of 21.3 Mag/arcsec² (about 0.27 millinits).^[10]

See also[edit]

• Araucaria Project
• Low-surface-brightness galaxy
• Limiting magnitude
• Sigma-D relation

References[edit]

General references[edit]

• Binney, James; Merrifield, Michael (1998). Galactic Astronomy. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-02565-0.
• Sparke, L.; Gallagher, J. (2000). Galaxies in the Universe: An Introduction (1st ed.). Cambridge University Press. ISBN 0-521-59241-0.

В астрономии , поверхностная яркость (СО) квантифицирует видимую яркость или плотность потока на единицу угловой области пространственно протяженного объекта , такие как галактики или туманности , или в ночное небо фоне. Поверхностная яркость объекта зависит от его поверхностной светимости, т. Е. Его светимости, излучаемой на единицу площади поверхности. В видимой и инфракрасной астрономии, поверхностная яркость часто указываются на величины шкалы в величинах на квадратную угловую секунду (MPSAS) в конкретном фильтре полосе или фотометрической системе .

Измерение яркости поверхности небесных объектов называется поверхностной фотометрией .

Общее описание

Общая звездная величина — это мера яркости протяженного объекта, такого как туманность, скопление, галактика или комета. Его можно получить, суммируя яркость по площади объекта. В качестве альтернативы можно использовать фотометр , применив отверстия или щели разного диаметра. Затем фоновый свет вычитается из результата измерения, чтобы получить общую яркость. Результирующее значение магнитуды такое же, как у точечного источника, излучающего такое же количество энергии.

Видимая величина астрономического объекта , как правило , даются как интегральная величина, если галактики цитируются как имеющий величину 12,5, это означает , что мы видим то же общее количество света от галактики , как мы бы от звезды с величиной 12,5. Тем не менее, звезда настолько мала , что фактически является точечным источник в большинстве наблюдений (наибольшем угловом диаметре , что и R Doradus , являются 0,057 ± 0,005 угловых секунд ), в то время как галактики могут занимать несколько секунд дуги или угловых минут . Следовательно, галактику будет труднее увидеть, чем звезду, на фоне свечения атмосферы . Кажущаяся величина — хороший показатель видимости, если объект точечный или маленький, тогда как поверхностная яркость — лучший индикатор, если объект большой. Что считается малым или большим, зависит от конкретных условий просмотра и следует из закона Рикко . В общем, чтобы адекватно оценить видимость объекта, необходимо знать оба параметра.

Расчет поверхностной яркости

Яркость поверхности обычно указывается в величинах на квадратную угловую секунду. Поскольку величина является логарифмической, расчет поверхностной яркости не может быть выполнен простым делением величины на площадь. Вместо этого для источника с полной или интегрированной величиной m, распространяющегося на видимую область в A квадратных угловых секунд, поверхностная яркость S определяется как

Для астрономических объектов поверхностная яркость аналогична фотометрической яркости и, следовательно, постоянна с расстоянием: по мере того, как объект становится слабее с расстоянием, он также становится меньше в видимой области. С геометрической точки зрения, для близлежащего объекта, излучающего заданное количество света, поток излучения уменьшается пропорционально квадрату расстояния до объекта, но физическая площадь, соответствующая заданному телесному углу или визуальной области (например, 1 квадратная угловая секунда), уменьшается на величину та же пропорция, что приводит к такой же поверхностной яркости. Для протяженных объектов, таких как туманности или галактики, это позволяет оценить пространственное расстояние от поверхностной яркости с помощью модуля расстояния или расстояния яркости .

Отношение к физическим единицам

Поверхностная яркость в единицах величины связана с поверхностной яркостью в физических единицах светимости Солнца на квадратный парсек следующим образом:

где и — абсолютная звездная величина и яркость Солнца в выбранной цветовой полосе соответственно.

Яркость поверхности также можно выразить в канделах на квадратный метр, используя формулу [значение в кд / м ² ] = 10,8 × 10 ⁴ × 10 ^{(-0,4 * [значение в mag / arcsec2])} .

Здесь есть онлайн-калькулятор http://unihedron.com/projects/darksky/magconv.php?ACTION=SOLVE&txtMAGSQA=21.83

Примеры

По-настоящему темное небо имеет поверхностную яркость 2 × 10 ⁻⁴  кд м ⁻² или 21,8 угловой секунды ⁻² .

Яркости пика поверхности центральной области туманности Ориона составляет около 17 Mag / угл.сек ² (около 14 милли нит ) и внешний голубовато свечение имеет пик поверхностную яркость 21,3 Mag / угл.сек ² (около 0,27 millinits).

Смотрите также

• Проект Араукария
• Галактика с низкой поверхностной яркостью
• Предельная величина
• Отношение сигма-D

использованная литература

Общие ссылки

• Бинни, Джеймс; Меррифилд, Майкл (1998). Галактическая астрономия . Издательство Принстонского университета . ISBN 978-0-691-02565-0.
• Спарк, Л .; Галлахер, Дж. (2000). Галактики во Вселенной: Введение (1-е изд.). Издательство Кембриджского университета . ISBN 0-521-59241-0.