Home Kleurtemperatuur Luxmeters

Fotometrische grootheden

We onderscheiden radiometrische en fotometrische grootheden.

Licht is elektromagnetische straling die zichtbaar is voor het oog. Voor mensen zichtbaar licht heeft een golflengte tussen ongeveer 380 en 780 nanometer (nm). Het spectrum is de mix van golflengtes waaruit een bepaalde kleur licht bestaat. Ons oog is niet even gevoelig voor elke golflengte. De V(λ) functie geeft de gevoeligheid weer:

Afbeelding: gevoeligheidsfunctie V(λ).

Radiometrisch grootheden betreffen hoeveel licht een lichtbron uitzendt, de optelsom van de hoeveelheid stralingsenergie die uitgezonden wordt voor elke golflengte. Dit wordt uitgedruk in W (watt) en afgeleide eenheden.

Fotometrische grootheden betreffen hoeveel licht ons oog waarneemt, de optelsom van de stralingsenergie voor elke golflengte vermenigvuldigt met de gevoeligheid voor de betreffende golflengte. Dit wordt uitgedrukt in lumen en afgeleide eenheden.

We krijgen dan de volgende eenheden (met de Engelse termen omdat die beter overeenkomen dan de Nederlandse termen):

radiometrisch   eenheid   fotometrisch   eenheid
radiant flux   watt   luminous flux   lumen
radiance   W/sr/m2   luminance   lumen/sr/m2 (cd/m2)
irradiance   W/m2   illuminance   lumen/m2 (lux)
radiant intensity   W/sr   luminous intensity   lumen/sr (candela)

Hieronder worden de belangrijkste fotometrische grootheden uitgelegd.

Lichtstroom

De lichtstroom is de totale hoeveelheid licht die door een lichtbron in alle richtingen wordt uitgezonden.

Verlichtingssterkte

De verlichtingssterkte is de hoeveelheid licht die per oppervlakte eenheid op een oppervlak valt.
De hoek waaronder licht op een oppervlak maakt verschil. Hoe kleiner de hoek, des te groter het oppervlak waarop het licht valt en des te kleiner de verlichtingssterkte.


De horizontale verlichtingssterkte Eh is de verlichtingssterkte op een horizontaal oppervlak. De verticale verlichtingssterkte Ev is de verlichtingssterkte op een verticaal oppervlak.

Lichtsterkte

De lichtsterkte is de hoeveelheid licht die door een lichtbron in een bepaalde richting per ruimtehoek eenheid wordt uitgezonden.

Luminantie

De luminantie is de helderheid van een lichtbron in een bepaalde richting. De helderheid is de hoeveelheid licht die per oppervlakte eenheid van de lichtbron wordt uitgezonden.
Beide lichtbronnen zenden 100 cd uit in de richting van de waarnemer. De bovenste lichtbron heeft echter een twee keer zo klein oppervlak dat licht uitzendt en is daardoor twee keer zo helder als de bovenste lichtbron.

Relatie lichtsterkte en verlichtingssterkte

De volgende relatie geldt: lichtsterkte = kwadraat afstand × verlichtingssterkte (ofwel: candela = afstand2 × lux).


Doordat de grootte van het oppervlak waarop het licht valt toeneemt met het kwadraat van de afstand (hoogte en breedte nemen toe) neemt de verlichtingssterkte met het kwadraat van de afstand af.

Relatie lichtsterkte en luminantie

De volgende relatie geldt: lichtsterkte = luminantie × schijnbare oppervlakte van de lichtbron (ofwel: candela = luminantie × Ap).

Schijnbaar oppervlak

Een lichtbron heeft een bepaald oppervlak. Hoe kleiner de hoek waaronder we naar dit oppervlak kijken, des te kleiner oogt de lichtbron. Dit noemen we het schijnbare oppervlak (Ap). Het schijnbare oppervlak is dus hoe groot een lichtbron oogt in een bepaalde richting.

Lichthinder

Een lichtbron heeft een bepaalde lichtsterkte (cd) en luminantie (cd/m2). Als de afstand tot de lichtbron kleiner wordt dan valt er meer licht op ons oog en ervaren we de lichtbron als hinderlijker. Deze relatie is lineair: als de afstand twee keer kleiner wordt, dan wordt de hinder twee keer groter.

Als het schijnbare oppervlak van de lichtbron kleiner wordt (dus de luminantie hoger) dan wordt de lichtbron feller en ervaren we dat als hindelijker. Deze relatie is kwadratisch: als het schijnbare oppervlak vier keer kleiner wordt, dan wordt de hinder twee keer groter.

Samen krijgen we dan: hinderlijke lichtsterkte = factor × afstand × √ schijnbaar oppervlak

Hoe hinderlijk we een lichtbron ervaren is dus afhankelijk van de afstand tot de lichtbron en het schijnbare oppervlak van de lichtbron. Maar er zijn meer factoren die een rol spelen (zoals achtergrond luminantie, kleurtemperatuur, kijkhoek, uniformiteit van de lichtbron en leeftijd van de waarnemer).

Licht is onzichtbaar!

We kunnen licht niet zien, we zien alleen lichtbronnen. Als licht op een object valt dan reflecteert dat object licht. Het wordt daarmee een lichtbron die we kunnen zien.

In de lucht wordt licht zichtbaar door stof, rook, mist of andere deeltjes in de lucht die licht reflecteren. In een vacuum is licht niet zichtbaar.

Contact

Vragen? Neem via gerust contact op.