Noțiuni De Fotometrie

In eseul de fata se incearca sintetizarea catorva notiuni teoretice legate de studiul fotometriei, mai cu seama se dezbat notiunile de flux luminos, intensitate luminoasa, luminanta, iluminare si eficacitate luminoasa. In partea de aplicatii se discuta doua probleme de fotometrie a caror rezolvare este data si argumentata pe baza teoriei. Fotometria se ocupa cu problema masurarii intensitatii luminii prin intermediul senzatiei de lumina pe care o provoaca. Ea sta, ca disciplina stiintifica, la baza tehnicii iluminatului.

Din optica geometrica se stie ca lumina, patrunzand in ochi, provoaca la incidenta sa pe retina senzatia de lumina. Aceasta senzatie va fi mai mare sau mai mica, dupa cum energia transportata de raza de lumina va fi mai mare sau mai mica. Orice raza de lumina transporta energie. Energia transportata de raza in unitatea de timp printr-o sectiune oarecare se numeste flux de energie radianta. Acest flux are deci dimensiunile unei puteri (energie / timp) si se masoara in watt (in SI). Ochiul nu este la fel de sensibil pentru diferite lungimi de unda ale fluxului radiant incident. Astfel daca avem doua radiatii ce transporta aceeasi putere (acelasi flux radiant), dar au lungimi de unda diferite, de exemplu ?1 = 5300 A (verde) si ?2 = 6500 A (rosu), masuratorile arata ca verdele produce o senzatie de lumina de 7, 8 ori mai intensa decat rosu. Spunem cu alte cuvinte ca ochiul este mai sensibil la verde decat la rosu, astfel ca daca dorim sa avem aceeasi senzatie luminoasa pentru ambele radiatii, sursa trebuie sa fie de 7, 8 ori mai intensa. Pentru a vedea cum variaza sensibilitatea ochiului in functie de lungimea de unda, adica de culoare, se ilumineaza simultan cele doua jumatati ale unei suprafete albe (fig. 2. 1) cu doua radiatii monocromatice de lungimi de unda diferite si se privesc aceste suprafete. Sa iluminam de exemplu suprafata din stanga cu o putere radianta P0 de lungime de unda ?0 = 5550 A, iar pe cea din dreapta cu o alta radiatie, ?, avand diverse puteri, P?. Alegem fluxul radiant P?

in asa fel incat ochiul sa vada cele doua suprafete adiacente la fel de luminoase (desi in culori diferite). Cu cat ochiul va fi mai putin sensibil la o anumita radiatie, ?, cu atat va trebui sa marim puterea radiatiei P?

pentru a da aceeasi senzatie luminoasa ca si P0. Raportul: se numeste sensibilitatea spectrala relativa a ochiului si variatia ei cu ? este data in fig. 2. 2 obtinuta experimental asupra unui numar mare de observatori. Ea reprezinta o medie a acestor masuratori si defineste asa-numitul observator normal. P?

(?0 = 5550 A) Fig. 2. 1 Se constata ca sensibilitatea ochiului este maxima pentru culoarea verde galbui cu ? = 5550 A, devenind aproape nula in regiunea violeta pentru ? = 4000 A si in regiunea rosie pentru ? = 7600 A.

Aceste limite variaza de la observator la observator cu valori nu prea mari. Senzatia de lumina va fi deci proportionala ...