Источники света — справочник студента

Светоотдача — это относительная величина, выражающая величину светового потока в люменах (лм), получаемого при преобразовании одного ватта (Вт) потребленной электроэнергии — лм/Вт.

Она является основным показателем, характеризующим экономичность источников света.

Светоотдачу не следует путать с собственно световым потоком, яркостью, освещенностью — эти величины показывают отношение светового потока к излучающей, и, соответственно, освещаемой поверхности, и, поэтому, экономичность источников света они не характеризуют.

Поэтому, например, если продавец перед вами включает две разных лампочки, предлагая вам самим убедиться, какая ярче, не стоит отдавать предпочтение той, которая сильнее ослепляет — не факт, что у нее выше светоотдача, следовательно, «экономичность».

Цветопередача — это показатель качества света, его способность передавать цвета освещаемых предметов без искажений. Для ее оценки разработаны различные шкалы, наиболее распространенной из которых является Ra8. Оценка цветопередачи производится по восьми эталонным карточкам или прямоугольникам, напечатанным в световых атласах.

Однако, следует учесть, что выбранные цвета и способы смешения красок для их получения, отнюдь не отображают все встречающиеся цвета и оттенки — спектры отражения окружающих предметов, а только лишь самые распространенные.

Поэтому, многие современные люминесцентные лампы с полосатыми спектрами излучения, оцениваемые высоко по этой шкале (80-90 единиц), на самом деле не передают многих оттенков, видимых при естественном дневном освещении — обладающим непрерывным спектром.

Однако, среди газоразрядных источников света есть такие, спектр которых очень близок к солнечному — это ксеноновые лампы сверхвысокого давления, применяемыми в кинопроекторах и специальные металлогалогенные лампы сверхвысокого давления типа ДРИШ и их зарубежных аналогов.

Цветовая температура — величина, характеризующая цветность света.

С увеличением температуры, цвет меняется от красного в сторону белого, и, наконец, синего — по цвету длине наиболее интенсивно излучаемых волн.

Рассмотрим основные типы источников света, пришедших на замену лампам накаливания

Галогенные лампы являются усовершенствованными лампами накаливания, в которых металл нити накала образует химические соединения с веществами, содержащимися в наполнении колбы — йодом, бромом, которые, при правильно подобранной температуре компактной колбы, не оседают на ней, а возвращается конвекционными потоками обратно к спирали, где на ее поверхности вновь высвобождается чистый металл. Таким образом, снижается расход металла на испарение, что позволяет нити накаливания работать при более высокой, чем у обычных ламп накаливания, температуре, от которой зависит светоотдача и цветовая температура света, а также увеличивается срок службы. светоотдача таких ламп составляет 17-24 лм/Вт, цветовая температура 2900-3000 K («теплый» свет), цветопередача Ra 99 срок службы 2-8 тыс. ч.

Более экономичными являются низковольтные галогенные лампы. Это объясняется тем, что у них, при равной мощность, нить короче и толще, что позволяет ей работать при повышенной температуре, и снижает риск перегорания, отчего и срок службы таких ламп всегда выше.

Однако такие лампы требуют понижающих электронных трансформаторов.

Галогенные лампы, рассчитанные на сетевое напряжения, однако, более удобны, поскольку не требуют трансформаторов и изготавливаются с внешней колбой и цоколем E27, позволяющим использовать их в обычных светильниках вместо ламп накаливания.

Линейные люминесцентные лампы. основаны на свечении люминофора, возбуждаемого ультрафиолетовым излучением разряда в парах ртути низкого давления.

Светоотдача колеблется в пределах 70-104 лм/Вт, цветовая температура — 2700-6500 K (есть аквариумные лампы с цветовой температурой до 13000 K), цветопередача Ra 65-95, срок службы — 10-45 тыс. ч.

Наиболее предпочтительными во всех отношениях, в том числе цены, для внутреннего освещения считаются лампы с трехполосным люминофором, излучающим спектр из трех длин волн, соответствующих максимальной чувствительности колбочек сетчатки — красный, зеленый и синий, белое свечение с различными оттенками достигается смешением этих лучей. а также света, излучаемого разрядом. Однако, как уже говорилось выше, данная система оценки цветопередачи не является полностью объективной, и такие лампы плохо передают небольшую разницу между оттенками, потому для освещения помещений печатной промышленности, художественных студий и тп., где требуется очень высокая степень цветоразличения. применяют лампы с пятиполосным люминофором и цветопередачей свыше 90. Кроме того, обычные старые лампы на галофосфатном люминофоре (типа ЛБ, ЛТБ и ЛД), на определенных участках спектра — в желто-зеленой области, даже выигрывают по передаче оттенков, однако они плохо передают красные и синие цвета, и обладают низкой светоотдачей, из-за чего, на данный момент, сняты с производства. Предпочтительнее использовать такие лампы в светильниках с электронными пускорегулирующими аппаратами (ЭПРА), которые обеспечивают большую частоту и стабильность электрических параметров, а также большую светоотдачу и срок службы ламп.

Компактно-люминесцентные лампы с резьбовыми цоколями E14 и E27 действуют по принципу, сходному с люминесцентными лампами.

Будучи созданными для прямой замены ламп накаливания, они, однако обладают рядом недостатков: более низкая светоотдача — из-за меньшей, при равных мощностях, длины разрядных трубок, а также из-за значительных потерь при поглощении света в полости развитой поверхности трубок; меньший срок службы, в основном из-за более примитивного устройства ПРА, не обеспечивающего прогрева спиралей, а также часто выходящего из строя прежде разрядной трубки.

Светоотдача ламп составляет 50-75 лм/Вт, срок службы — 8-20 тыс. ч., цветовая температура — 2500-6400 лм/Вт, цветопередача Ra 80-85, выпускаются только с трехполосным люминофором.

Светодиодные лампы и светильники. Действие их основано на свечении кристаллов и люминофора, возбуждаемого частью видимого излучения кристалла (синего).

Вопреки заявлениям многих производителей и продавцов, эти источники света, даже от самых известных производителей обладают пока весьма скромными характеристиками — светоотдача 50-80 лм/Вт, цветопередача Ra 60-80, цветовая температура — 3000-6000 K но технологии в этом направлении на данный момент развиваются. Спектр светодиодов в чем-то подобен спектру галофосфатных люминесцентных ламп — он состоит из из узкой синей полосы длиной волны ок. 450 нм и участка непрерывного спектра неравномерной интенсивности в зелено-оранжевой области. В не зависимости от цветовой температуры, светодиоды плохо передают красных цвет. Кроме того, синяя линия совпадают с пиком чувствительности мелатониновых рецепторов, отвечающих за состояние сна и бодрствования, что может приводить к переутомлению. Кроме того, синие лучи данного диапазона вызывают деградацию рецепторов синего света. Учитывая эти факторы, предпочтительнее выбирать светодиодные лампы с низкой цветовой температурой, в излучении которых, синий свет кристалла составляет меньшую часть.

Металлогалогенные лампы. Являются газоразрядными лампами высокого давления (не путать с галогенными лампами), в которых преобладающим является излучение ионов металлов, особенно редкоземельных, образующихся в ртутном разряде при температуре 900-1000 °C из добавок йодистых и бромистых солей.

Обладают довольно широким диапазоном цветностей, в зависимости от добавок. Лампы, предназначенные для общего освещения, содержат, как правило соли редкоземельных элементов и дают почти непрерывный спектр. По материалу разрядной трубки (горелки) делятся на кварцевые и керамические.

последние, из-за большей прочности, работают при более высоких давлениях, и обладают более высокой светоотдачей — до 130 лм/Вт. Цветовая температура — 2800-6000 K (существуют лампы и с более высокой цветовой температурой). Наибольшей цветопередачей.

среди ламп высокого давление (существуют и короткодуговые лампы сверхвысокого давления) обладают лампы с керамической горелкой с цветовой температурой 5000-5500 K — их спектр по форме напоминает солнечный.

Основным недостатком этих ламп является долгий период разгорания и невозможность мгновенного включения после предшествующего выключения, значительный спад светового потока в течении службы, повышение потребления электроэнергии, нестабильность цветовых характеристик их значительная цена и недостаточные ассортимент светильников, предназначенных для них. Также запрещается использовать их без плафона, из-за большой яркости светящегося тела.

Заключение

Выбор источников света чаще всего зависит от экономичности, цветовой температуры и цветопередачи, однако не всегда каждый из этих факторов имеет одинаковое значение для потребителя.

Не во всех случаях требуется идеальная цветопередача, а экономичностью можно пожертвовать в пользу низкой цены и эстетических требований к светильнику, ограничением которых часто бывают габариты и форма ламп. Цветовая температура может зависеть от личных предпочтений и, что немаловажно, от оформления интерьера.

поэтому выбор оптимального источника света — это личное дело покупателя, в котором мы советуем рукодствовать нашими рекомендациями.

Источник: https://www.ltsun.ru/blog/sovremennye-istochniki-sveta/

Виды источников света и их характеристики

20 июня 2015. Категория: Лампы.

Пример источника света относящийся к первому классу. Лампа накаливания общего применения в прозрачной колбе

Пример источника света относящийся ко второму классу. Дуговая натриевая лампа в прозрачной колбе

Пример источника света относящийся к третьему классу. Лампа смешанного типа в колбе покрытой люминофором

Пример источника света относящийся к четвертому классу. Светодиодная лампа выполненная в форме лампы накаливания общего применения

Классификация источников света

Нет ни одной отрасли народного хозяйства, где бы ни использовалось искусственное освещение. Начало развития отрасли производства источников света было положено в 19 веке. Поводом для этого послужило изобретение дуговых ламп и ламп накаливания.

Тело, излучающее свет в результате преобразования энергии называется источником света. Почти все производимые в настоящее время типы источников света являются электрическими.

Это значит, что для создания светового излучения в качестве первичной затрачиваемой энергии используют электрический ток.

Источниками света считают приборы с излучением света не только в видимой части спектра (длинны волн 380 – 780 нм), но и ультрафиолетовой (10 – 380 нм) и инфракрасной (780 – 106 нм) областях спектра.

Различают следующие виды источников света: тепловые, люминесцентные и светодиодные.

Тепловые источники излучения являются самыми распространенными. Излучение в них появляется вследствие нагревания тела накала до темпер, при которых появляется не только тепловое излучение в инфракрасном спектре, но и наблюдается видимое излучение.

Люминесцентные источники излучения способны излучать свет не зависимо от того в каком состоянии находится их излучающее тело. Свечение в них возникает  через преобразование различных видов энергии непосредственно в оптическое излучение.

В светодиодных источниках излучения свет образуется в полупроводниковом кристалле при  переходе электронов с одного энергетического уровня на другой, в результате чего происходит излучение фотонов. Подробнее об этом можно прочесть в статье «Светодиодные лампы».

На основании изложенных различий источники света делят на четыре класса.

Тепловые

Сюда относят всевозможные типы ламп накаливания, включая галогенные, а также электрические инфракрасные нагреватели и  угольные дуги.

Люминесцентные

К ним относят следующие виды электрических ламп: дуговые ртутные лампы, различные лампы тлеющего разряда, люминесцентные лампы низкого давления, лампы дугового, импульсного и высокочастотного разряда, в том числе и те, в которые добавлены пары металлов или на колбу которых нанесено люминофорное покрытие.

Смешанного излучения

Такие виды ламп освещения одновременно используются тепловое и люминесцентное излучение. Примером могут служить дуги высокой интенсивности.

Светодиодные

К светодиодным источникам света относят все типы ламп и световых приборов с использованием светоизлучающих диодов.

Кроме того, существуют другие признаки по которым производится классификация ламп (по области применения, конструктивно-технологическим признакам и тому подобные).

Основные параметры источников света

Световые, электрические и эксплуатационные свойства электрических источников света характеризуют рядом параметров.

Сравнение параметров нескольких источников света, для их использования в той или иной области применения, позволяет остановиться на наиболее подходящем из них.

Сопоставляя параметры отдельных экземпляров одного и того же источника света, обращая внимание на место и время изготовления, можно судить о качестве и технологическом уровне их производства.

Перечислим  основные электрические характеристики ламп и в целом всех источников света:

Номинальное напряжение – напряжение, при котором лампа работает в наиболее экономичном режиме и на которое она рассчитывалась для ее нормальной эксплуатации. Для лампы накаливания номинальное напряжение равно напряжению питающей электрической сети.

Обозначается такое напряжение Uл.н и измеряется в вольтах. Газоразрядные лампы такого параметра не имеют, так как напряжение разрядного промежутка определяется характеристиками  примененного для ее стабилизации пускорегулирующего аппарата (ПРА).

Номинальная мощность Pл.н – расчетная величина характеризующая мощность потребляемую лампой накаливания при ее включении на номинальное напряжение.

Для газоразрядных ламп, в цепь которых включают пускорегулирующие аппараты, номинальная мощность считается основным параметром. Основываясь на ее значении, путем экспериментов, определяются остальные электрические параметры ламп.

Нужно учесть, что для определения мощности потребляемой из сети нужно сложить мощности лампы и пускорегулирующего аппарата.

Номинальный ток лампы Iл.н – ток потребляемый лампой при номинальном напряжении и номинальной мощности.

Род тока – переменный или постоянный. Данный параметр нормируется только для газоразрядных ламп. Он влияет на другие параметры (кроме указанных ранее), которые изменяются с изменением рода тока, причем это относится к лампам, работающим только на постоянном или только на переменном токе.

Основными световыми параметрами источников света являются:

Сила света. Для некоторых видов специальных ламп накаливания вместо светового потока используются параметры средняя сферическая сила света или яркость тела накала. Для таких ламп они являются основными светотехническими параметрами. Используемые обозначения для силы света Iv, IvΘ, для яркости – L, их единицы измерения – соответственно кандела (кд) и кандела на квадратный метр (кд/м2).

Световая отдача лампы, это отношение светового потока лампы к ее мощности

ηv = Ф / P .

Единица световой отдачи – единица измерения параметра люмен на ватт (Лм/Вт). С помощью этого параметра можно оценить эффективность применения источников света в осветительных установках. Однако в качестве характеристики облучательных ламп используют другой параметр – величину отдачи потока излучения.

• Стабильность светового потока – процентное отношение величины снижения светового потока в конце срока службы лампы к первоначальному световому потоку.
• К эксплуатационным параметрам источников света относят параметры, характеризующие эффективность источника в определенных эксплуатационных условиях:
• Полный срок службы τполн – продолжительность горения в часах источника света, включенного при номинальных условиях, до полного отказа (перегорание лампы накаливания, отказ в зажигании для большинства газоразрядных ламп).
• Полезный срок службы τп – продолжительность горения в часах источника света, включенного при номинальных условиях, до снижения светового потока до уровня, при котором дальнейшая его эксплуатация становится экономически невыгодной.

Средний срок службы τ – основной эксплуатационный параметр лампы. Он представляет собой среднеарифметическое полных сроков службы групп ламп (не менее десяти) при условии, что среднее значение светового потока ламп группы к моменту достижения среднего срока службы осталось в пределах полезного срока службы, то есть при заданной стабильности светового потока.

Это параметр особенно важен для ламп накаливания, так как увеличение их световой отдачи при прочих равных условиях приводит к сокращению срока службы.

Так как экспериментальное определение срока службы приводит к выходу из строя испытуемых ламп, этот параметр определяется на определенном числе ламп с заданной степенью вероятности, рассчитываемой по законам математической статистики.

Динамическая долговечность – параметр, характеризующий срок службы ламп накаливания в условиях вибрации и тряски. Лампы с требуемой динамической долговечностью должны выдерживать определенное число циклов испытаний в установленном диапазоне частот.

Для уточнения работоспособности ламп кроме понятия среднего срока службы используют понятие гарантийного срока службы, определяющего минимальное время горения всех ламп в партии. Этому понятию иногда придают коммерческий смысл, считая гарантийный срок службы временем, в течение которого должна гореть любая лампа.

Сравнительно ограниченная продолжительность горения источников света, особенно ламп накаливания, устанавливает требование к их взаимозаменяемости, что может быть осуществлено только при повторяемости параметров отдельных ламп.

Для обеспечения экономичности осветительной установки важны как начальный световой поток лампы, так и зависимость его спада от времени эксплуатации. С увеличением длительности эксплуатации осветительной установки снижается роль капитальных затрат в стоимости световой энергии.

Отсюда следует, что осветительные установки с малым числом часов горения в год целесообразно выполнять, используя более дешевые лампы накаливания и, наоборот, в промышленных осветительных установках, где продолжительность горения составляет 3000 часов и более, рационально использовать более дорогие, чем лампы накаливания, газоразрядные источники света с высокой световой отдачей. Стоимость единицы световой энергии определяется также тарифом  на электроэнергию. При низких тарифах оправдано применение в осветительных установках ламп с относительно низкой световой отдачей и повышенным сроком службы.

Источник: https://artillum.ru/lamps/87-vidy-istochnikov-sveta.html

10 книг по работе со светом

• 21 марта 2016

• 56476

• Евгений Белов

«При использовании колориметра для замера цветовой температуры люминесцентной лампы надо иметь в виду, что не всякий колориметр для этого подходит.

Двухцветный колориметр предназначен для измерений только в красных и синих участках спектра, а показатели средней (желто-зеленой) части спектра экстраполируются.

Трехцветный колориметр предназначен для измерений в красных, синих и желто-зеленых участках спектра, поэтому позволяет точнее подобрать соответствующие светофильтры для камеры и/или осветительного прибора для создания наиболее «правдоподобной» гаммы».
 
Полезный и емкий справочник, который претендует на звание «настольной книги осветителя».

В книге дается подробное описание огромного списка осветительных приборов, источников света, отражателей, светофильтров и т.д. Рассмотрены основные принципы работы, распределение, преломление и рассеивание лучей, а также создание специальных эффектов (съемки «под ночь», лунный свет, снег и т.д.) при помощи вспомогательного оборудования и фильтров.

 

«Чем меньше источник света, тем более контрастно освещение. Небольшой источник света дает изображение с минимумом деталей теней, резкие тени и малые блики.

Основные типы ламп для создания эффектов точечного освещения — прожекторы, лампы Френеля и конденсирующие лампы прожекторного типа (прожекторные лампы Pulso с защитными приспособлениями и без них), свет для создания эффектов, лампы без рефлекторов или лампы с тубусом.

Чтобы получить представление о том, как формируются и отбрасываются тени, уделите некоторое время экспериментам с точечным источником освещения и простым предметом».
 
Книга предназначена в первую очередь для фотографов, однако содержащаяся в ней информация полезна и тем, кто занимается видеосъемкой.

Издание поделено на тематические разделы, посвященные теории света, способам измерения экспозиции, различным техникам использования фильтров, типам и эффектам освещения объектов и текстур, работе со светом при помощи вспышки и другим важным аспектам.
 

png»> 
«Чтобы при фотографировании предметов с ярко выраженной текстурой поверхности уменьшить плотность теней, необходимо дополнительно использовать источник рассеянного излучения. Его располагают непосредственно над поверхностью, повернув немного в противоположную сторону от основного источника.

Это не разрушает тени, которые по-прежнему имеют резкие очертания, но дополняет их проработкой новых деталей. Расположение источников в этой схеме таково, что любые незначительные отклонения в экспозиции будут компенсировать естественную неравномерность освещения основным источником света».
 
Еще одно практическое руководство для фотографов и видеографов.

Особое внимание автор уделяет типам искусственного и естественного освещения в зависимости от источников, времени суток и других физических условий. Автор доступно описывает процессы, которые происходят на натуре и влияют на наше восприятие света и цвета окружающих объектов.

Другая область, интересующая Килпатрика, — управление освещением при помощи рефлекторов, поглощающих панелей и рассеивателей. В книге приводятся подробные описания различных видов искусственного освещения и способы его организации.

png»>

«Главную роль в освещении играет управление светом, но часто в процессе телепроизводства случается так, что что-то оказывается вне пределов контроля мастера по свету. Но все-таки его основной, главной и первостепенной задачей является управление интенсивностью света и формой луча.

Как правило, прожекторы с линзой Френеля используются в режиме широкого луча с тем, чтобы обеспечить однородное световое пятно на предельно широкой освещаемой площади, и при этом основная форма луча может быть изменена с помощью шторок от циркулярного луча до луча прямоугольной формы.

Шторки обычно применяются в виде пары коротких и пары длинных заслонок; если меньшие заслонки-дверцы поместить внутри больших заслонок, то создается «надежное» управление световым лучом».
 
Русский перевод англоязычной книги, написанной ведущим сотрудником BBC и выпущенной в России издательством ГИТРа специально для студентов операторских факультетов.

Особое внимание автор уделяет типам освещения различных объектов (статичных и динамичных, зданий и предметов, подсветке автомобилей и др.). 
 

png»>

«Основным преимуществом металлогалоидного освещения является то, что все осветительные приборы, за исключением самых мощных (400 Вт и более), могут питаться от однофазной сети переменного тока и подключаться сравнительно легкими кабелями.

Достаточное количество света для заполнения теней, созданных дневным светом, или для освещения большой площади можно иметь в небольшом транспортном средстве, получая питание от имеющейся сети. Даже если требуется генератор, он может быть гораздо меньше, чем прежде.

Врожденной проблемой металлогалоидного освещения (при обычных обстоятельствах) является то, что световой поток, излучаемый такими приборами, не имеет постоянной яркости, а дважды распадается на 60-85% за период переменного тока».
Мы уже писали об этом справочнике в обзоре книг по операторскому мастерству.

Помимо операторской техники, в книге перечислены практически все популярные световые приборы и аксессуары к ним на момент написания (1986 г). Автор не только указывает преимущества и недостатки конкретного устройтсва, но также разбирает принцип работы различных источников, приводит множество графиков, таблиц с физическими характеристиками и наглядных рисунков.

Данный справочник будет особенно полезен для студентов операторских факультетов.
 

«Освещение декорации часто строится на воспроизведении какого-либо видимого светового эффекта (света камина, свечи, фонаря, окон).

На практике такие эффекты называются «видимыми эффектами», что как бы подчеркивает видность источников эффектного света. Независимо от наличия заполняющего, моделирующего и контурного света в этих случаях отдельно устанавливаются светильники, рисующие световой эффект.

При наличии в декорации видимого светового эффекта все остальное освещение подчиняется тому светораспределению, которое требуется и определяется этим эффектом».
 

Классическое учебное пособие, которое еще в 1945 году выпустил известный советский кинооператор Анатолий Дмитриевич Головня, считавший операторов художниками нового «световидного» искусства.

Книга до сих пор не потеряла своей актуальности, так как основной упор в ней делается не на техническом аспекте, а на способах реализации творческих задач. Именно искусство освещения автор книги считал основой операторской работы, так как главная задача операторов — показать объекты съемки так, чтобы получить художественное изображение.

 
 

«As the adjacent spectral sensitivity curves show, the eye is not equally sensitive to all wavelengths. In dim light, particularly, there is a definite shift in the apparent brightness of different colors. This was discovered by Johannes von Purkinje.

While walking at dawn one day, von Purkinje observed that blue flowers appeared brighter than red, while in full daylight the red flowers were brighter than the blue. This is now called the Purkinje effect and is particularly important in photometry — the measurement of light.

В книге рассмотрены основные технические, эстетические и практические советы по постановке света для кино и видео. Автор показывает, как правильно поставить свет в зависимости от режиссерских и операторских задач, но и объясняет почему нужно делать это именно таким образом.

В книге много наглядных иллюстраций и схем, а во второй версии издания в качестве бонуса предусмотрен DVD с уроками и видеоматериалами.

«Три варианта освещения сцены — фронтальное, контровое и боковое — имеют свои особенности.

Свет, направленный из зрительного зала, то есть фронтальный, способен сильно осветить сцену, но он же делает декорации плоскими, расплывчатыми и маловыразительными, уничтожая светотени. Контровое освещение создается концентрацией света на заднем плане, при этом передний план освещается очень скупо.

Наиболее эффективно сочетание трех способов: фронтальный свет дает общее освещение, свет сзади — глубину, а освещение с боков, позволяющее правильно распределить свет и тени, самым выразительным образом подает освещенные декорации».
 
Как видно из названия, эта книга предназначена для работников сцены, но полезна она всем, кто имеет дело с декорациями и работает в павильонах. Авторы описывают основные театральные световые приборы, светотехнику, светофильтры, системы управления светом и основные типы театрального освещения. Отдельное внимание уделяется работе с декорациями и световой композиции, психологии восприятия цвета, а также воссозданию некоторых сценических световых эффектов (различные виды проекции и люминесценция). Кроме того, авторы делают увлекательный исторический очерк о развитии сценического освещения.
 

«Простейшим примером света, идущего от одного источника, является яркий солнечный свет в летний полдень. При изображении интерьера используется, как правило, прямой свет, исходящий от сильного, высоко расположенного источника. При ярком прямом освещении очертания силуэтов становятся резкими, появляются глубокие тени. Прямой свет могут давать фотолампы, электронные вспышки, молнии и другие подобные источники».
 
Книга известного американского художника Бёрна Хогарта написана в первую очередь для художников, дизайнеров и будет интересна также специалистам по компьютерной графике. Кроме того, описанные в ней примеры передачи формы и пространства рисунка через тень и различные способы освещения при изображении лиц, фигур, пейзажей и натюрмортов позволяют глубже понять природу света, что полезно не только для художников, но и представителей других творческих профессий. 
 

«Видимый диапазон длин волн – от 380 до 760 нм (0,38-0,76 мкм). Очевидно, что для наибольшей эффективности излучения его максимум должен лежать внутри видимой части спектра. Из приведенной выше формулы легко можно найти, что это получается при температурах от 3800 до 7200 К. Но на Земле нет металлов, которые оставались бы твердыми при столь высоких температурах: температура плавления самого тугоплавкого металла – вольфрама – около 3600 К. Рассчитано, что световая отдача излучения вольфрама при его температуре плавления равна 53,5 лм/Вт – это тот теоретический предел световой отдачи, которую могли бы иметь лампы накаливания при полном отсутствии потерь и «жидком» теле накала».
 
Очень краткое и современное учебное пособие по светотехнике. Природа света, световые величины и единицы измерения, различные источники, нормативные документы, критерии оценки качества — эти и другие важные аспекты должны знать специалисты-светотехники. И хотя справочник предназначен больше для промышленных работников, собранная в нем информация может быть полезна представителям творческих профессий, желающим глубже разобраться в вопросах светоотдачи и цветопередачи различных источников.

Популярное

Мнение

Разбираемся, в чем заключаются ошибки молодых режиссеров при работе с актерами и как их избежать при постановке задач

Практика

Как рассказать через крой и фактуру костюмов о персонажах известной итальянской сказки? Почему режиссер просил художника по костюмам сделать их потертыми и мокрыми? И при чем тут маккьяйолли? Обо всем этом читайте в статье художника по костюмам Ирины Жигмунд

Тест

Поздравляем наших читательниц с 8 марта и предлагаем проверить, насколько хорошо вы знаете знаменитых женщин в кино

Обзоры

Короткий метр — важнейшая форма кинематографа, удобная для «пробы пера», творческого эксперимента и полноценного художественного высказывания. Выбрали десятку фильмов, которые, несмотря на скромный хронометраж, оставили заметный след в истории кино

Обзоры

Источник: https://tvkinoradio.ru/article/article6660-10-knig-po-rabote-so-svetom

Творческая работа учащихся по теме: [Научно-исследовательская работа] Сравнительный анализ источников света | Социальная сеть работников образования

• ВЫПОЛНЕНИТЕ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА
• ИСТОЧНИКОВ СВЕТА РАЗНОГО ТИПА
• Автор работы:  Серафин Роман Андреевич, 2 курс, группа 341
• Руководитель: Мирошниченко Ирина Вячеславовна, преподаватель спецдисциплин АУ «Сургутский профессиональный колледж».

В результате мирового кризиса проблема энергосбережения стала во всем мире еще более актуальной. В связи с этим в 27 странах Евросоюза с 1 сентября 2009 года уже запретили продажу ламп накаливания мощностью 100 и более ватт. В России, согласно постановлению правительства РФ, прекращение выпуска и продажи ламп накаливания  началось  в 2011 году.

В настоящее время в осветительных установках широко применяются энергосберегающие и светодиодные лампы.

Объект исследования: источники света разных типов: лампы накаливания, энергосберегающие (газоразрядные) и светодиодные лампы.

 Цель исследования: анализ основных  характеристик источников света разного типа (светоотдачу, срок службы, мощность лампы, ударопрочность, тепловыделение и т.д.).

В соответствии с целью поставлены следующие задачи исследования:

1. провести анализ основных характеристик источников света разного типа;
2. выявить  преимущества  и недостатки источников света разного типа;
3. доказать энергоэффективность применения  светодиодных ламп.

В результате мирового кризиса проблема энергосбережения стала во всем мире еще более актуальной. В связи с этим в 27 странах Евросоюза с 1 сентября 2009 года уже запретили продажу ламп накаливания мощностью 100 и более ватт. В России, согласно постановлению правительства РФ, прекращение выпуска и продажи ламп накаливания  началось  в 2011 году.

Можно очень долго рассуждать о преимуществах и недостатках этого источника света. Но, хотим мы этого, или не хотим — лампа накаливания уже свое отжила. Коэффициент полезного действия в них составляет 6-8 %, и они больше нагреваются, чем освещают (95 % тепла, 5% — света), к тому же эти лампы имеют короткий срок службы и малую светоотдачу.

На смену им пришли энергосберегающие лампы, которые, в общем-то, тоже не лишены определенных недостатков.

Наряду с экономичностью им присущи такие недостатки как неприятный для человека спектр свечения, проблемы утилизации отработанных ламп, содержащих соединения ртути, вероятность выхода из строя лампы при перенапряжении или частом включении-выключении, длительный период разогрева и т.п. Все эти недостатки могут быть устранены при внедрении светодиодных ламп.

Для того чтобы выполнить сравнительный анализ характеристик источников света, необходимо выполнить практические исследования

1. Произвести монтаж схемы подключения источников света через однофазный счетчик электроэнергии, с  управлением источниками света двухклавишным выключателем (рис.1.).

Источник: https://nsportal.ru/npo-spo/energetika-energeticheskoe-mashinostroenie-i-elektrotekhnika/library/2015/09/18/nauchno

Источники света

• ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
• Методические указания к лабораторной работе по курсу
• «Безопасность жизнедеятельности»
• Иваново – 2009
• ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение нормируемых качественных и коли­чественных характеристик освещения. Оценка степени влияния отделки интерьера на коэффициент использования (КПД) осветительной установки. Демонстрация преимуществ и недостатков применяемых в настоящее время источников света.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Сохранность зрения человека, состояние его цен­тральной нервной системы, производительность, ка­чество труда и безопасность в производственных условиях в значительной мере зависят от условий освещения.

По конструктивному исполнению искусствен­ное освещение может быть двух систем: общее — осуществляемое расположением светильников на потолке помещения; комбинированное — совокуп­ность общего освещения и местных светильников, расположенных непосредственно на рабочих мес­тах. Применение одного местного освещения внутри зданий не допускается.

Источники света

В качестве источников света традиционно применяются электрические лампы накаливания и газоразрядные лампы. Однако в последние несколько лет, благодаря развитию технологии, стали активно развиваться светодиодные источники света.

Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения.

Они удобны в эксплуатации, легко монтируются, дешевы, работают в широком диапазоне температур окружающей среды, однако об­ладают низкой световой отдачей (отношением создаваемого лампой светового потока к потребляемой электрической мощности) 10…

20 лм/Вт, тогда как при идеальных условиях 1 Вт соответствует 683 лм, сравнительно небольшим сроком службы до 2500 ч; их спектральный состав сильно отличается от есте­ственного света, нарушается правильная цветопе­редача. В промышленности они находят применение для организации местного освещения.

Наибольшее применение в промышленности находят газоразрядные лампы низкого и высокого давления — приборы, в которых излучение света возникает в результате электриче­ского разряда в атмосфере паров металлов (ртуть, натрий), галогенов (йод, фтор) и инертных газов, а также явления люминесценции.

Газоразрядные лампы низкого давления, называемые люминесцентными, содержат стеклянную трубку внутренняя поверхность которой покрыта люминофором, наполненную дозированным количеством ртути (30 — 80 мг) и смесью инертных газов под давлением около 400 Па.

На противоположных концах внутри трубки размещаются электроды, между которыми, при включении лампы в сеть, возникает газовый разряд, сопровождающийся излучением преимущественно в ультрафиолетовой области спектра. Это излучение, в свою очередь, преобразуется люминофором в видимое световое излучение.

В последние годы появились газоразрядные лампы низкого давления со встроенным высокочастотным преобразователем. Газовый разряд в таких лампах (называемый вихревым) возбуждается на высоких частотах (десятки кГц) за счет чего обеспечивается очень высокая светоотдача.

К газоразрядным лампам высокого давления (0,03 — 0,08 МПа) относят дуговые ртутные лампы (ДРЛ). В спектре излучения этих ламп преобладают составляющие зелено-голубой области спектра.

Основными достоинствами газоразрядных ламп является их долговечность (свыше 10000 часов), экономичность, малая себестоимость изготовления, благоприятный спектр излучения, обеспечивающий высокое качество цветопередачи, низкая температура поверхности. Светоотдача этих ламп колеблется в пределах от 30 до 105 лм/Вт, что в несколько раз превышает светоотдачу ламп накаливания.

К недостаткам газоразрядных ламп следует отнести наличие вредных для биосфе­ры и человека паров ртути и натрия при их разгер­метизации, повышенный уровень ультрафиолетового излучения, радиопомехи, сложную и дорогостоя­щую пускорегулирующую арматуру, длительный период выхода отдельных типов ламп на номинальный режим (для ламп ДРЛ 3…5 мин), не­возможность быстрого вторичного включения лам­пы при кратковременном отключении питающего напряжения.

Основным и существенным недостатком всех га­зоразрядных ламп является пульсация светового потока, т. е. непостоянство во времени, излучение света, вызванное переменным током в питающей сети и малой инерционностью процессов, сопрово­ждающих работу этих ламп.

Рисунок 1. Зависимость светового потока от напряжения питания

В момент перехода переменного напряжения че­рез ноль освещенность, создаваемая лампой, достигает минимального значения Еmin, при достижении напряжения максимального значения осве­щенность принимает значения Еmax. Пульсация освещенности, не всегда заметная глазом, приводит к быстрому утомлению зрения, вызывает в некото­рых случаях покраснение глаз, головную боль.

Глубина пульсации оценивается коэффициен­том пульсации

где Еmax, Еmin, Еср — соответственно максимальная, минимальная и средняя освещенность, создаваемая лампой за период колебаний.

Например, если вращающийся белый диск с черным сектором освещать пульсирующим световым потоком (вспышками), то сектор будет казаться: неподвижным при частоте fВСП = fВРАЩ, медленно вращающимся в обратную сторону при f ВСП > f ВРАЩ , медленно вращающимся в ту же сторону при f ВСП 1000 Гц) при помощи специальных устройств питания.

Самыми перспективными источниками света на сегодняшний день являются светодиодные лампы и матрицы. Светодиод – полупроводниковый прибор, способный излучать электромагнитные колебания при прохождении через него электрического тока в прямом направлении.

Достаточно длительное время с момента своего появления светодиоды служили лишь как маломощные индикаторы, заменяя собой сигнальные лампочки в электронных устройствах. С развитием технологии производства светодиоды стали конкурировать с лампами накаливания и люминесцентными лампами.

Светодиоды гораздо эффективнее превращают электроэнергию в свет, чем другие его источники. Светоотдача светодиодов в 10 раз больше, чем светоотдача ламп накаливания. Светодиоды всегда излучают в узком спектральном диапазоне, то есть их свет имеет ярко выраженную окраску.

Для получения белого цвета (светового излучения, в котором представлены все цвета из видимого спектра) раньше использовали комбинацию нескольких светодиодов с разным цветом свечения (красным, зеленым, синим).

В настоящее время для получения белого света на поверхность кристалла с длинной волны, соответствующей синему цвету наносят специальный люминофор, который поглощает синий цвет и сам начинает излучать свет во всем видимом спектре. Оттенки белого можно варьировать, вплоть до полного сходства с солнечным светом. Так же светодиоды могут излучать свет в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазоне.

Достоинствами светодиодов являются высокая экономичность, виброустойчивость, большой срок службы (до 100 000 часов и более), механическая надежность и прочность, очень низкая инерционность, способность без ущерба работать в импульсном режиме, низкая теплоотдача.

Кристалл полупроводника, заключенный в корпус светодиода, имеет микроскопические размеры. Поэтому светодиод можно рассматривать как точечный источник света. Корпус его можно сделать самым миниатюрным.

Обычно пластиковый корпус представляет собой устройство фокусировки света в заданном телесном угле, препятствуя светопотерям в других направлениях. Размеры корпуса определяют размер источника света.

Благодаря этому светодиоды могут размещаться внутри любого устройства благодаря своим незначительным размерам. Они могут быть легко установлены в любом, нужном положении с помощью специальных направляющих.

Еще одной отличительной особенностью светодиодов является жестко заданный угол половинной яркости (угол между направлениями, на которых сила света в два раза ниже, чем на оси), он обычно лежит в пределах от 30 до 120 градусов, и благодаря ему светодиодные источники света могут быть как узконаправленными, так и широкоугольными.

Недостатком светодиодов в первую очередь является их довольно высокая стоимость (которая, однако в последнее время существенно сокращается).

Кроме дороговизны светодиодов, их существенным недостатком являются повышенные требования к источнику питания (светодиоды должны питаться постоянным током, а кроме того по причине очень большой нелинейности величины излучаемого светового потока от напряжения питания и малой инерционности их следует питать от источник с минимальными колебаниями величины выходного напряжения). Еще одним недостатком светодиодов является тот факт, что даже при незначительном превышении температуры кристалла установленных норм, срок службы светодиода резко сокращается.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/7_120961_istochniki-sveta.html

Источники нормализованного освещения для полиграфии

5 — 2000

• Алексей Иваненко
• Почему это необходимо?
• Как это можно исправить?
• Что такое CRI, цветовая температура, и почему именно 5000 К?
• Просмотровое и монтажное оборудование российского производства

Визуальная оценка цветного изображения применяется на всех стадиях производства цветной печатной продукции: при переговорах представителей типографии и заказчика; при приемке и оценке исходных оригиналов; при постановке задач персоналу; при выполнении работ (сканирование, ретушь, дизайн, цветокоррекция, цветоделение, изготовление цветопробы, печать и т.д.) и, наконец, при сдаче готовой продукции заказчику.

В процесс изготовления цветной продукции вовлечены десятки людей и, возможно, несколько организаций. Поэтому чрезвычайно важно, чтобы все, кто участвует в этом процессе, имели единые стандартные условия для визуальной оценки цвета.

Почему это необходимо?

Цвет — это визуальное ощущение, которое является результатом взаимодействия определенного освещения, наблюдаемого объекта и физиологического восприятия наблюдателя.

Когда свет падает на объект, то часть светового потока поглощается пигментами, которыми объект окрашен, а часть, отражаясь, воспринимается глазом, вызывая ощущение цвета. Таким образом, цвет, который мы видим, определяется не только свойствами объекта, но и в значительной степени характером освещения.

Например, при просмотре слайдов, цветопроб и оттисков самые светлые участки, которые пропускают или отражают большую часть света, от источника, кажутся окрашенными в цвет светового потока, отраженного или прошедшего через них.

Естественно, что свет влияет и на все остальные участки изображения, изменяя его цветовое восприятие в целом. Как правило, освещение в офисе заказчика и в типографии сильно различается, и цветной отпечаток выглядит по-разному.

Это может вызвать недовольство заказчика, хотя с точки зрения, например, печатника работа выполнена безупречно.

Подобная проблема возникает также, когда цветная продукция, предназначенная для использования в определенных условиях освещения (плакаты для установки на улице, продукция для использования внутри помещения, специализированная упаковка и т.д.), печатается без учета этих особенностей.

Как это можно исправить?

Существует ряд достаточно простых рекомендаций, которых следует придерживаться при производстве цветной продукции.

1. Единый стандарт освещения 5000 К должен быть использован на всех этапах производства: приемка заказа — оценка оригиналов — сканирование — етушь — дизайн — экранная цветопроба — цифровая цветопроба — цветоделение — налоговая цветопроба — ечать пробных оттисков — ечать тиража — сдача заказа заказчику.
2. Слайды необходимо просматривать на специальных просмотровых устройствах, обеспечивающих равномерную подсветку снизу рассеянным светом. С трех сторон от слайда должна быть оставлена освещенная область шириной не менее пяти сантиметров — она служит эталоном белого цвета. Человеческий глаз является очень точным инструментом, способным различить малейшие цветовые различия, но способность адаптироваться к условиям просмотра для получения максимально хорошего изображения, в данном случае является его недостатком. Поэтому необходимо оставлять пространство с белым светом для сравнения или сравнивать одновременно два изображения. Пространство свыше четырехкратного размера слайда должно быть закрыто серым экраном с отражающей способностью около 60% (0.22 D). Окружающее освещение должно быть равномерным и по крайней мере вдвое менее интенсивным, чем освещение в области просмотра.
3. При просмотре непрозрачных оригиналов, цветопроб и оттисков источник освещения должен быть расположен так, чтобы обеспечить максимальную равномерность освещения и отсутствие бликов. Поверхность, на которой размещается оригинал, и все ближайшее пространство вокруг него должно быть матовым и нейтрально-серым с отражающей способностью около 60% (примерно 0,22 D). Окружающий свет, исходящий от внешних световых источников и отраженный от окружающих поверхностей (потолок, стены и т.д.), должен быть рассеянным и составлять не более 5% от основного освещения. Освещенность поверхности, на которой размещается оригинал, должна составлять около 1200 — 2000 люкс.
4. Для сравнения слайдов с цветопробой или оттиском необходимо поместить слайд на просмотровый столик для слайдов с белым полем не менее 5 см вокруг слайда, а затем поместить столик в просмотровое устройство для непрозрачных оригиналов рядом с оттиском или цветопробой. Возможно также использовние комбинированных просмотровых устройств.
5. Спектральный состав освещения должен соответствовать стандарту Международной комиссии по освещению для дневного источника света D50 с цветовой температурой 5000 К и индексом цветового соответствия CRI в диапазоне от 9 до 10. Этот базовый стандарт принят в полиграфии и других смежных областях, связанных с оценкой цвета, фактически во всем мире.
6. Для оценки качества и визуального сравнения оригиналов, цветопроб и оттисков должно быть использовано только специализированное просмотровое оборудование (светостолы, репростанции и т.д.) с калиброванными источниками освещения и определенной геометрией.
7. Далеко не все просмотровые устройства идентичны, и даже если изготовитель гарантирует, что они имеют цветовую температуру 5000 К, — этого недостаточно. Их надо проверять, сравнивать между собой хотя бы раз в год, иначе эффект от их использования может оказаться обратным ожидаемому.
8. Со временем все лампы меняют цветовую температуру, поэтому через каждые 2500 часов работы они подлежат замене только на специально разработанные для конкретного устройства калиброванные лампы.
9. Цветовая температура ламп меняется при нагревании. Поэтому, после включения необходимо дать им прогреться хотя бы в течение 15-20 минут (это же относится и к мониторам).
10. Весь персонал типографии, дизайн-бюро или препресс-центра, так или иначе связаннвй с визуальной оценкой цвета должен быть протестирован на отсутствие отклонений от нормального цветовосприятия у офтальмолога или по специальным таблицам.

Что такое CRI, цветовая температура, и почему именно 5000 К?

Цветовая температура. Эта характеристика описывает спектральный состав излучения абсолютно черного тела, нагретого до определенной температуры, и, следовательно, описывает цветность излучения в видимом диапазоне спектра (от 380 до 780 нм). Цветовая температура выражается в Кельвинах.

При применении данного понятия к реальному источнику освещения, которым мы пользуемся, лучше говорить о коррелированной цветовой температуре, например, 5000 К. Коррелированная цветовая температура домашнего желтоватого освещения с лампами накаливания составляет около 2900 К, свечи — около 2000 К; прямой солнечный свет имеет температуру 6000 К, а синее небо — от 9000 до 20000 К.

Стандарт 5000 К был выбран потому, что он примерно описывает средний и, насколько это возможно, нейтральный белый свет, без каких-либо ярко выраженных оттенков. Применение других стандартов нежелательно, так как, например, источники 6500 и 7500 К имеют свет более голубого оттенка.

Такое освещение давало возможность человеческому глазу более точно оценивать изменения в подаче желтой краски при печати на однокрасочных машинах.

Теперь, когда все полноцветные работы печатаются преимущественно на двух- или четырехкрасочных машинах, и желтая краска контролируется в сочетаниях с другими красками (пурпурной, голубой и/или черной), лучше использовать более нейтральное освещение, одинаковое на всех стадиях воспроизведения.

Индекс цветового соответствия CRI (Color Rendering Index) является показателем того, насколько «правильно» источник освещения работает на всех длинах волн видимого спектра (от 380 до 760 нм). Дело в том, что некоторые люминесцентные лампы хотя и имеют коррелированную цветовую температуру 5000 К, но обладают не очень равномерным спектром с сильными «пиками» или «провалами» мощности излучения на определенных длинах волн. Это может выборочно, но достаточно сильно влиять на восприятие человеческим глазом определенных цветов, приводя к искажению в оценке всего изображения в целом.

Просмотровое и монтажное оборудование российского производства

Несколько месяцев назад компания «Комлайн Трейд» обьявила о начале серийного производства высококачественного просмотрового оборудования и монтажных столов. Их опытная партия впервые была представлена на выставке «Полиграфинтер — 99» и вызвала оживленный интерес у полиграфистов.

Спектр производимого оборудования довольно широк: монтажные и просмотровые столы, репростанции для просмотра и контроля качества прозрачных и непрозрачных оригиналов, подвесные источники света. Все устройства поставляются с калиброванными источниками освещения с цветовой температурой 5000 и 6500 К.

Равномерность освещения по всей площади достигается вследствие запатентованой комбинации специальных светоотражающих и светорассеивающих материалов в совокупности с точными расчетами геометрии и условий освещения.

Следует отметить, что равномерность освещения гораздо лучше, чем у импортных аналогов, а это — немаловажный фактор. Во всех столах, даже малого формата, используется высококачественное оптическое стекло. Прочный алюминиевый корпус с порошковой окраской обеспечивает отличный внешний вид и стойкость к царапинам.

Понятно, что стоимость оборудования значительно ниже зарубежных аналогов, что делает их доступными для широкого круга заказчиков.

КомпьюАрт 5'2000

Источник: https://compuart.ru/article/8708