Osvetljenost

Osvetljenost, jačina rasvete ili iluminacija (oznaka E_s) je fotometrijska fizikalna veličina kojom se opisuje upadanje svjetlosti na neku plohu, a određena je količnikom svjetlosnoga toka Φ_s i ploštine P te plohe, to jest:

Luksmetar za mjerenje osvjetljenja (iluminacije) u radnim uvjetima.

$E_{s}={\frac {\Phi _{s}}{P}}$

Mjerna jedinica osvjetljenja jest luks (lx = lm/m²). Sunce u zenitu daje na osvjetljenom tlu osvjetljenje od približno 100 000 lx, a na granici Zemaljske atmosfere oko 200 000 lx, pun Mjesec daje osvjetljenje 0,25 lx, svjetlost zvijezda daje 0,0003 lx, osvjetljenje za čitanje treba biti barem 50 lx.

Ovisnost osvjetljenja neke površine, zbog radijalnog širenja svjetlosti iz točkastog izvora, obrnuto je razmjerna kvadratu udaljenosti od izvora svjetlosti:

${\frac {E_{1}}{E_{2}}}={\frac {r_{2}^{2}}{r_{1}^{2}}}$

gdje su E₁ i E₂ osvjetljenja na udaljenostima od izvora r₁ i r₂.

Ovisnost osvjetljenja neke površine o upadnom kutu svjetlosti opisuje Lambertov kosinusni zakon:

$E=E_{0}\cdot \cos \phi$

gdje je: E₀ - osvjetljenje plohe okomite na zrake svjetlosti, a φ - upadni kut zraka svjetlosti u odnosu na okomicu.

Luks

Luks (lat. lux: svjetlost; oznaka lx) je mjerna jedinica osvjetljenja, izvedena jedinica SI. Određen je osvjetljenjem plohe kojoj je na četvorni metar jednoliko raspoređen svjetlosni tok od jednoga lumena, to jest:

$1\ \mathrm {lx} =1\ {\frac {\mathrm {lumen} }{\mathrm {metar} ^{2}}}=1\ {\frac {\mathrm {lm} }{\mathrm {m} ^{2}}}$

Jakost rasvjete od 1 lx ima površinu od 1 m² ako na nju pada svjetlosni tok od 1 lm. Može se i ovako reći: Jakost rasvjete od 1 lx ima ona točka neke površine na koju pada okomito svjetlost od izvora svjetlosti 1 cd, koji je od nje udaljen 1 m. Što plohu dalje odmičemo od izvora svjetlosti, to je njena rasvjeta slabija, jer se isti tok svjetlosti podijeli na veću površinu. Prema tome jakost rasvjete je upravno razmjerna (proporcionalna) sa svjetlosnim tokom, a obrnuto proporcionalna s veličinom površine na koju taj tok pada.

Veća mjerna jedinica (zastarjela) od 1 lx je 1 fot (ph):

$1\ \mathrm {fot} =1\ {\frac {\mathrm {lumen} }{\mathrm {centimetar} ^{2}}}=10\,000\ {\frac {\mathrm {lumen} }{\mathrm {metar} ^{2}}}=10\,000\ \mathrm {luks} =10\ \mathrm {kiloluks}$

Manja mjerna jedinica (zastarjela) od 1 lx je 1 noks (nx):

$1\ \mathrm {nx} =0,001\ \mathrm {lx} =0,000\,000\,1\,\mathrm {ph}$

Fotometrija

Fotometrija je grana optike koja se bavi mjerenjem svojstava svjetlosti, u smislu njenog doživljenog sjaja u ljudskom oku. Sedam osnovnih fotometrijskih veličina opisuje svojstva svjetlosti:

Veličina		Mjerna jedinica
Energija ili količina svjetlosti	Qs	lumen sekunda	lm⋅s
Svjetlosni tok ili fluks	Φs	lumen (cd⋅sr)	lm
Intenzitet ili jačina svetla	Is	kandela (lm/sr)	cd
Svjetloća ili luminancija	Ls	kandela po četvornom metru	cd/m2
Osvetljenost ili iluminacija	Es	luks (lm/m2)	lx
Ekspozicija ili izloženost svjetlosti	Hs	luks sekunda	lx⋅s
Svjetlosna učinkovitost ili efektnost	η	lumen po vatu	lm/W