Основные показатели освещенности
Свет имеет сложную корпускулярно-волновую природу и представляет собой часть оптической области спектра. К видимому излучению оптического спектра относят излучение с длиной волны от 0,38 до 0,78 мкм. В этом диапазоне волны (монохроматический свет) вызывают цветовое ощущение. Для гигиенической оценки освещения используются следующие показатели [1–5]:
Световой поток Ф – часть лучистого потока, воспринимаемая человеком как свет, характеризует мощность светового излучения, измеряется в люменах (лм).
Один люмен – это световой поток, излучаемый точечным источником с силой света 1 кандела (кд) в телесном угле в 1 стерадиан (ср).
Сила света J – пространственная плотность светового потока, определяется как отношение светового потока DФ (лм), исходящего от источника и равномерно распространяющегося внутри элементарного телесного угла DW (стерадиан), к величине этого угла, измеряется в канделах (кд):
. (1)
Телесный угол - часть пространства, заключенная внутри конической поверхности. Измеряется отношением площади, вырезаемой им из сферы произвольного радиуса, к квадрату последнего 
.
Освещенность Е – поверхностная плотность светового потока, определяется как отношение светового потока DФ (лм), равномерно падающего на освещаемую поверхность, к ее площади DS (м2), измеряется в люксах (лк):
. (2)
Один лк – это освещенность 1 м2 поверхности при падении на нее светового потока в 1 лм.
Яркость L поверхности под углом a к нормали – отношение силы света DJа (кд), излучаемой освещаемой или светящейся поверхностью в этом направлении, к площади DS (м2) проекции этой поверхности, на плоскость перпендикулярную к этому направлению, измеряется в кд/м2:
, (3)
где a – угол между направлениями силы света и вертикалью.
Одна кд/м2 – это яркость равномерно светящейся плоской поверхности, излучающей в перпендикулярном направлении с площади S = 1 м2
силу света в 1 кд.
Для диффузно отражающих поверхностей
, (4)
где r – коэффициент отражения, формула (6).
Яркость является величиной, непосредственно воспринимаемой глазом. При постоянстве освещенности яркость предмета тем больше, чем больше его отражательная способность.
Светимость – определяется величиной светового потока, испускаемого с единицы площади светящейся поверхности. Измеряется в люксах, лк.
Коэффициент естественной освещенности (КЕО) – отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода; выражается в процентах [6]:
, (5)
где ЕВ – освещенность в точке внутри помещения, создаваемая светом видимого через световой проем участка небосвода, лк; Ен – освещенность в тот же момент времени вне производственного помещения, создаваемая равномерно рассеянным светом всего небосвода, лк.
Объект различения – наименьший элемент рассматриваемого предмета или дефект, которые необходимо различить в процессе работы (например, линия, знак, нить, пятно, риска, трещина, символ и т. п.).
Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Характеризуется коэффициентом отражения, зависящим от цвета и фактуры поверхности.
Коэффициент отражения r определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Фотр к падающему на нее световому потоку Фпад:
. (6)
Значения коэффициента отражения находятся в пределах 0,02…0,95. r > 0,4 – фон считается светлым; r = 0,2…0,4 – средним; r < 0,2 – темным.
Контраст объекта с фоном k – степень различия объекта и фона
характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точки, линии, риски или др. элементов) и фона:
. (7)
k > 0,5 считается большим (объект резко выделяется на фоне);
k = 0,2…0,5 – средним (объект и фон заметно отличаются по яркости);
k < 0,2 – малым (объект слабо заметен на фоне).
Коэффициент пульсации освещенности kE – критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока используемых источников света:
(8)
где Еmax, Еmin и Еср – максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период колебаний. kE = 15 – 65 % для газоразрядных ламп;
kE = 7 % для обычных ламп накаливания; kE = 1 % для галогенных ламп.
Малое значение коэффициента пульсации для ламп накаливания объясняется большой тепловой инерцией нити накала, препятствующей заметному уменьшению светового потока лампы накаливания Флн в момент перехода мгновенного значения переменного напряжения сети через 0
(рис. 4).
В то же время газоразрядные лампы (в т. ч. люминесцентные) обладают малой инерцией и меняют свой световой поток Флл почти пропорционально амплитуде напряжения питающей цепи.
Для уменьшения коэффициента пульсации освещенности люминесцентные лампы включаются в разные фазы трехфазной электрической цепи. На правой нижней кривой рис. 4 показан характер изменения во времени суммарного светового потока, создаваемого тремя люминесцентными лампами 3Флл, включенными в первом случае в одну фазу (фазу А сети), а затем в разные фазы трехфазной сети [3; 4].
В последнем случае за счет сдвига фаз в трехфазной цепи на 1/3 периода «провалы» в световом потоке каждой из ламп компенсируются световыми потоками двух других ламп, в результате пульсации суммарного светового потока существенно меньше.
Показатель ослепленности Р – критерий оценки слепящего действия, определяемый по формуле:
, (9)
где S – коэффициент ослепленности; 
; ∆Впор – пороговая разность яркости объекта и фона при обнаружении объекта на фоне равномерной яркости, кд/м2; (∆Впор)s – пороговая разность яркости объекта и фона при наличии в поле зрения блеского (яркого) источника света, кд/м2.