De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Fotonica R. Baets 1 Eenheden van Licht Basisbegrippen Energetische en fotometrische grootheden Het menselijk oog.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Fotonica R. Baets 1 Eenheden van Licht Basisbegrippen Energetische en fotometrische grootheden Het menselijk oog."— Transcript van de presentatie:

1 Fotonica R. Baets 1 Eenheden van Licht Basisbegrippen Energetische en fotometrische grootheden Het menselijk oog

2 Eenheden van Licht Fotonica 2 Inleiding Licht = EM-straling die (bijna) zichtbaar is voor menselijk oog: Zichtbaar licht Infra-rood (IR) Ultra-violet (UV)

3 Eenheden van Licht Fotonica 3 Het elektromagnetisch spectrum TV - radio I.R. U.V. röntgen g -straling kosmische straling rood oranje geel groen blauw violet Zichtbaar licht: 380 - 760 nm 700 400 500 600 (nm) f (Hz) (m) 1 10 -2 10 -4 10 -8 10 -6 10 -12 10 -10 10 20 10 18 10 16 10 14 10 12 10 10 8 Radar

4 Eenheden van Licht Fotonica 4 Basisgrootheden (1)

5 Eenheden van Licht Fotonica 5 Basisgrootheden (2)

6 Eenheden van Licht Fotonica 6 Spectrum van een “licht”-bron monochroom lijnenspectrum continu spectrum F e (l) F e (l) F e (l) ttt

7 Eenheden van Licht Fotonica 7 Energetische grootheden (1) Hoeveelheid straling (Radiant Energy) notatie: Q e eenheid: Joule Stralingsstroom (Radiant Flux) hoeveelheid straling die per tijdseenheid door een oppervlak gaat notatie: F e eenheid: Watt

8 Eenheden van Licht Fotonica 8 Energetische grootheden (2) Stralingssterkte (Radiant Intensity) stralingsstroom in een gegeven richting per eenheid van ruimtehoek (enkel puntbron) notatie: I e eenheid: Watt / steradiaal dF e dd

9 Eenheden van Licht Fotonica 9 Energetische grootheden (3) Radiantie (Radiance) Stralingssterkte van een elementair oppervlakje in een gegeven richting per schijnbare oppervlakte notatie: L e eenheid: Watt / str.m 2 stralend oppervlak dS  dF e dS eff dd

10 Eenheden van Licht Fotonica 10 Energetische grootheden (4) Stralingsemittantie (Radiant Exitance) Stralingsstroom uitgestraald per elementaire oppervlakte notatie: M e eenheid: Watt / m 2 stralend oppervlak dS dF e

11 Eenheden van Licht Fotonica 11 Energetische grootheden (5) Bestralingssterkte (Irradiance) Stralingsstroom ontvangen per elementaire oppervlakte notatie: E e eenheid: Watt / m 2 bestraald oppervlak dS dF e

12 Eenheden van Licht Fotonica 12 Energetische grootheden (6) hoeveelheid straling Q e [Joule] stralingssterkte I e [Watt/str] radiantie L e [Watt/str.m 2 ] stralingsemittantie M e [Watt/m 2 ] bestralingssterkte E e [Watt/m 2 ] stralingsstroom F e [Watt] puntbron stralend oppervlak bestraald oppervlak

13 Eenheden van Licht Fotonica 13 Spectrale dichtheid Grootheid per golflengte-interval notatie: index S vb. Spectrale dichtheid van stralingsstroom

14 Eenheden van Licht Fotonica 14 Het menselijk oog 2 soorten lichtgevoelige zenuwcellen in het netvlies kegeltjes 3 soorten (rood, groen, blauw) goed bij normale verlichting = fotopisch zicht staafjes 1 soort belangrijk bij weinig licht = scotopisch zicht retina oogzenuw pupil iris (diafragma) blinde vlek lens

15 Eenheden van Licht Fotonica 15 Ooggevoeligheidskrommen staafjes (scotopisch zicht) kegeltjes (fotopisch zicht) V’( ) max = 500nm V( ) 540nm580nm440nm 555nm V’( ) 1 genormeerd op 1

16 Eenheden van Licht Fotonica 16 Fotometrische grootheden (1) Fotometrisch: rekening houden met responsie van het menselijk oog. Lichtstroom (Luminous Flux) notatie: F eenheid: lumen met

17 Eenheden van Licht Fotonica 17 Fotometrische grootheden (2) Lichtsterkte (Luminous Intensity) lichtstroom in een gegeven richting per eenheid van ruimtehoek (enkel puntbron) notatie: I eenheid: candela = lumen / str dF dd

18 Eenheden van Licht Fotonica 18 Fotometrische grootheden (3) Luminantie (Luminance; brightness) lichtsterkte van een elementair oppervlakje in een gegeven richting per schijnbare oppervlakte notatie: L eenheid: nit = candela / m 2 lichtgevend oppervlak dS  dF dS eff dd

19 Eenheden van Licht Fotonica 19 Fotometrische grootheden (4) Emittantie (Luminous Exitance) Lichtstroom uitgestraald per elementaire oppervlakte notatie: M eenheid: lumen / m 2 lichtgevend oppervlak dS dF

20 Eenheden van Licht Fotonica 20 Fotometrische grootheden (5) Verlichtingssterkte (Illuminance) Lichtstroom ontvangen per elementaire oppervlakte notatie: E eenheid: lux = lumen / m 2 belicht oppervlak dS dF

21 Eenheden van Licht Fotonica 21 Energetisch vs. Fotometrisch Energetisch Stralingsstroom F e Stralingssterkte I e Radiantie L e Stralingsemittantie M e Bestralingssterkte E e Fotometrisch Lichtstroom F Lichtsterkte I Luminantie L Emittantie M Verlichtingssterkte E met

22 Eenheden van Licht Fotonica 22 Berekening van de verlichtingssterkte Puntbron ruimtehoek lichtstroom dF op dS Verlichtingssterkte E van het oppervlak Loodrechte inval (  =0) puntbron dS belicht oppervlak dd h  D

23 Eenheden van Licht Fotonica 23 Berekening van de verlichtingssterkte Geen puntbron Luminantie L lichtstroom dF in d  Verlichtingssterkte dE op dS’ Totale verlichtingssterkte E bron dS’ belicht oppervlak dd ’’ D  dS

24 Eenheden van Licht Fotonica 24 Verlichtingssterkte retina ifv. luminantie bron Lichtstroom uit dS op S’ dS eff wordt afgebeeld op dS’’ Lichtstroom op dS’’ Verlichtingssterkte op retina bron dS’’ D dS oog h dd d  ’’ S’  Onafhankelijk van afstand D!!!!!!!

25 Eenheden van Licht Fotonica 25 Lambert-oppervlak: Voorbeelden: - Vele incoherente bronnen, zoals zon, gloeilamp… - ruwe, diffuus reflecterende oppervlakken Wet van Lambert Lichtsterkte van dS Lichtstroom uit dS Emittantie van oppervlak L(0) L(  ) I0I0 I(  )  dS lichtgevend oppervlak L( ,  ) = constant

26 Eenheden van Licht Fotonica 26 Verlichtingssterktes Zomerzon100000 lux Winterzon10000 lux Zonsopgang500 lux Volle maan0.25 lux Gevoeligheid retina10 -9 lux Gevoeligheid ISO-400 film10 -2 lux (belichting 1 seconde)

27 Eenheden van Licht Fotonica 27 Aanbevolen verlichtingssterktes Oog werkt optimaal vanaf 10000 lux Daglicht1000-100000 lux Kunstlicht Kantoren:500-1000 lux Zeer precies werk:1000-5000 lux Woonruimte (plaatselijk) :500-1000 lux Woonruimte (algemeen) :50-100 lux

28 Eenheden van Licht Fotonica 28 Luminanties Zon1.65 10 9 cd/m 2 Maan2.5 10 3 cd/m 2 Gloeidraad van gloeilamp7 10 6 cd/m 2 TL-lamp8 10 3 cd/m 2 LED10 4 - 10 6 cd/m 2 Laser (1W - groen)10 15 cd/m 2 Wit papier (80% reflectie - 400 lux)10 2 cd/m 2 nodig voor fotopisch zicht (kegeltjes)> 1 - 10 cd/m 2 nodig voor scotopisch zicht (staafjes)> 0.01 - 0.1 cd/m 2

29 Eenheden van Licht Fotonica 29 Voorbeelden Projectors light output in lumen www.barco.com Lamps luminous intensity in cd www.osram.com Flat panel displays brightness in cd/m2 www.barco.com


Download ppt "Fotonica R. Baets 1 Eenheden van Licht Basisbegrippen Energetische en fotometrische grootheden Het menselijk oog."

Verwante presentaties


Ads door Google