Svetlost

fotometrično merilo svetlobne jakosti na površino svetlobe, ki potuje v določeni smeri

Svêtlost (tudi svetlóst ali svètlost, oznaki ali ) je fizikalna in fotometrična količina, ki meri skupni svetlobni tok, padajoč na površino ali ga oddaja enota površine v prostorski kot, oziroma svetilnost na enoto površine svetlobe, ki potuje v dani smeri. Opisuje količino svetlobe, ki potuje skozi določeno površino in je izsevana ali odbita ter pada znotraj danega kota.

Čajna svečka, posneta s svetlobno kamero; neprave barve označujejo ravni svetlosti na vrstico na desni (cd/m2)
Parametri za definicijo svetlosti

.

Definicija

uredi

Svetlost je določena s:

 

kjer je:

  •   – svetlost v cd/m2
  •  svetlobni tok v lumnih, ki zapušča površino   v poljubni smeri znotraj prostorskega kota  
  •  kot med pravokotnico na površino in določeno smerjo poti svetlobe
  •  površina v m2
  •  prostorski kot v steradianih

Enote za svetlost

uredi

Enote v sistemu SI

uredi

Enota za svetlost je kandela na kvadratni meter (cd/m2). Imenujejo jo tudi nit (oznaka nt).

Enote zunaj sistema SI

uredi

V sistemu CGS (sistem enot centimeter-gram-sekunda) je enota za merjenje svetlosti stilb (oznaka sb), ki je enak 1 kandeli na kvadratni centimeter, kar je 10 kcd/m2. Uporablja se tudi enota lambert (onaka lb), ki je 1/π cd/cm2 ali približno 3183 cd/m2. Dandanes manj znani enoti sta še apostilb, ki je 1/π  10−4 sb ali 0,3199nt ali 10−4 lb in footlambert z oznako fL ali fl (1/π kandela na kvadratni čevelj, največ se uporablja v ZDA).

S svetlostjo se običajno okarakterizira izsev ali odboj z ravnih, difuznih površin. Svetlost označuje koliko svetlobne moči, oziroma toka, bo zaznalo oko, ki gleda na površino iz določenega kota. Svetlost je tako pokazatelj kako svetla se bo zdela površina. V tem primeru je obravnavani prostorski vidi očesna zenica. Svetlost se rabi v video industriji za karakterizacijo svetlosti zaslonov. Tipični računalniški zaslon odda od 50 do 300 cd/m2. V poldnevu je svetlost Sonca približno 1,6  109 cd/m2.[1]

V geometrijski optiki je svetlost invarianta. To pomeni, da je svetlost idealnega optičnega sistema na izhodu enaka vhodni svetlosti. Za realne, pasivne, optične sisteme, je svetlost enaka vsaj vhodni. Če se na primer vzame leča za tvorjenje slike, ki je manjša kot izvor, se svetlobni tok skonscentrira na manjšo površino, kar pomeni, da je svetlost večja pri sliki. Vendar svetloba v ravnini slike zapolni večji prostorski kot, in je zaradi tega svetlost enaka, če se privzame, da v leči ni izgub. Slika ne more biti nikoli »svetlejša« od vira.

Zgledi

uredi
Vrednosti za nekatere svetlosti[2]
vir svetlost
[cd/m2]
astronomski viri
oblačno nočno nebo, brez Lune 10−4
najtemnejše nebo 4  10−4
jasno temno nebo, brez Lune 10−3
temno nebo, polna Luna 10−2
jasno nebo 1/2 ure po Sončevem zahodu 0,1
jasno nebo 1/4 ure po Sončevem zahodu 1
oblačno nebo ob Sončevem zahodu 10
sivo nebo ob poldnevu 102
oblačno nebo ob poldnevu 103
Luna 2,6  103
povprečno jasno nebo 8  103
jasno nebo ob poldnevu 104
Sončeva ploskev 1,6  109
strela 8  108
praktični viri
najmanjši nivo vidnosti (človek) 3  10−6
veljavni skotopični vid (človek) < 0,003
veljavni fotoptični vid (človek) > 3
zelena elektroluminiscenca 25
hladno bela fluorescenca T8 104
acetilenski gorilnik 105
60 W znotraj matirana svetilka 1,2  105
sveča 6  105
natrijeva parna svetilka 7  105
visokotlačna živosrebrna parna svetilka 1,5  106
volframova žarilna nitka 8  106
krater navadnega ogljikovega loka 1,6  108
krater talilnega ogljikovega loka 109
atomska fuzijska bomba 1012

Sklici

uredi
  1. »Luminance«. Lighting Design Glossary (v angleščini). Pridobljeno 13. aprila 2009.
  2. »Introduction to Radiometry« (PDF) (v angleščini). Pridobljeno 18. junija 2024.

Zunanje povezave

uredi

Pregled fotometričnih količin in enot SI
količina enota SI razsežnost
[a]
opombe
ime oznaka[b] definicija ime oznaka
svetlobna energija  ,     lumensekunda lms   lumensekunda se včasih imenuje talbot.
gostota svetlobne energije     lumensekunda na kubični meter lm⋅s/m3   svetlobna energija na enoto prostornine
 ,  ,     lumen (= kandela steradian) lm (= cdsr)   svetlobna energija na časovno enoto
    kandela (= lumen na steradian) cd (= lm/sr)   osnovna enota SI. Svetlobni tok na enoto prostorskega kota.
svetlost     kandela na kvadratni meter cd/m2 (= lm/(sr⋅m2))   svetlobni tok na enoto prostorskega kota na enoto projicirano površino vira. Kandela na kvadratni meter se zunaj SI včasih imenuje nit.
osvetljenost     luks (= lumen na kvadratni meter) lx (= lm/m2)   za osvetljenost površine. Vpadni svetlobni tok na površino.
gostota svetlobnega toka     lumen na kvadratni meter lm/m2   svetlobni tok oddan, odbit in prenešen na površino na enoto površine.
    lumen na kvadratni meter lm/m2   oddani svetlobni tok s površine
    luks sekunda lx⋅s   časovno integrirana osvetljenost
svetlobni izkoristek (sevanja)     lumen na vat lm/W   razmerje med svetlobnim tokom in sevalnim tokom. Znaša lahko do 683,002.
svetlobni izkoristek (vira)  ,  ,     lumen na vat lm/W   razmerje med svetlobnim tokom in porabo energije
  1 svetlobni izkoristek, normaliziran z največjim možnim izkoristkom
Glej tudi:
  1. Simboli v tem stolpcu označujejo razsežnosti. » «, » « in » « pomenijo dolžino, čas in svetilnost, ne pa simbole za enote liter, tesla in džul.
  2. Organizacije za standardizacijo priporočajo, da se fotometrične količine označijo z indeksom »v« (za »vizualno«), da bi se izognilo zamenjavi z radiometričnimi ali fotonskimi količinami. Na primer: USA Standard Letter Symbols for Illuminating Engineering USAS Z7.1-1967, Y10.18-1967