Измерение светового потока

Световой поток создается источником света и воздействует на окружающие предметы. В фотометрии вводятся ещё две величины: одна для характеристики источника света — сила света источника, а другая для характеристики действия света на поверхность тел — освещённость.

Световой поток - мощность светового излучения, т. е. видимого излучения, оцениваемого по световому ощущению, которое оно производит на глаз человека. Световой поток измеряется в люменах (лм).

Например, лампа накаливания (100 Вт) излучает световой поток, равный 1350 лм,  люминесцентная лампа ЛБ 40 — 2800 лм, ртутная лампа высокого давления ДРЛ 250 — 13000 лм, а светодиод 40-80 Вт — 6000 лм.

Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света равной одной канделе, в телесный угол, величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд x ср). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4π люменам. Если телесный угол равен нулю, т. е. лучи строго параллельны, то световой поток также равен нулю. Это означает, что строго параллельный пучок световых лучей не несет никакой энергии, т. е. не имеет физического смысла,— ни в одном реальном опыте не может быть осуществлен строго параллельный пучок. Это — чисто геометрическое понятие. Тем не менее, параллельными пучками лучей очень широко пользуются в оптике.

Существует и другое определение: единицей светового потока является люмен (лм), равный потоку, излучаемому абсолютно черным телом с площади 0,5305 мм² при температуре затвердевания платины (1773 °С), или 1 свеча·1 стерадиан.

Без прибора для измерения светового потока не обойтись как производителям световых приборов, так и в научных лабораториях, исследовательских центрах. Правильно сконструированные светодиодные световые приборы по своим эксплуатационным характеристикам и экономичности не уступают и даже превосходят традиционные, например, КЛЛ. Различия светодиодных источников света от традиционных оказывают очень большое влияние на методы испытаний светодиодных источников света, измерение их светового потока, оценку их пригодности для конкретного применения и способы сравнительной оценки светодиодных и традиционных световых приборов.

Следует иметь в виду, что по ряду причин световой поток не является единственным параметром, характеризующим возможности осветительного прибора. Для оценки возможностей светодиодных осветительных приборов и сравнения их с традиционными источниками света вместо понятия «световой поток» лучше использовать термин «полезный свет». Параметром для измерения полезного света является освещённость. Полезный свет характеризует количество света от осветительного прибора, которое достигает освещаемого участка. Это та часть светового потока осветительного прибора, которая эффективно направляется на рабочую поверхность с учетом потерь света.

Благодаря передовым разработкам научно-технического предприятия «ТКА», осуществляющего свою деятельность с 1991 года, на рынке фотометрических измерительных приборов появились отечественные модели. Имеются два существенно различающихся способа измерения полного светового потока: гониометрический метод и метод «интегрирующей сферы» («сферы Ульбрихта»). Для экспресс анализа наиболее удобен в эксплуатации прибор для измерения светового потока одиночных светодиодов «ТКА-КК1» с заводской калибровкой. Полный световой поток одиночных светодиодов, используемых в светильниках, измеряются с использованием интегрирующей сферы. Выгодно отличает «ТКА-КК1»  вполне доступная стоимость и отсутствие прямых аналогов. Теперь измерение светового потока можно проводить в режиме реального времени.

Использование светового потока для оценки воспринимаемой интенсивности источника света имеет ряд недостатков, которые усугубляются особенностями спектра излучения светодиодных источников света, особенно в области синего края спектра видимого света. Для контроля более широкой области параметров светодиодов выпускается Спектрофотометр «ТКА-Спектр» (СП) с заводской калибровкой. Полный световой поток, коррелированную цветовую температуру и цветность (цвет) одиночных светодиодов, используемых в светильниках, измеряются с использованием фотометрического шара. Разница цвета в пределах областей, которые соответствуют стандартам цветовой температуры и цветности, легко заметна. Поэтому на практике производители светодиодов разделяют каждую область на несколько бинов.

Полный световой поток светильника не учитывает потери света. Так как светодиодные световые приборы являются направленными и излучают белый или цветной свет без использования светофильтров, а также без дополнительной фокусировки и экранирования, то и потери света у них гораздо ниже, чем у традиционного оборудования. Светодиодные световые приборы доставляют большую часть излучаемого светового потока до освещаемой поверхности. Следовательно, светодиодные световые приборы с меньшим значением светового потока могут доставить такое же или большее количество полезного света в нужное место, чем традиционные осветительные приборы с большим значением светового потока в люменах.

Несмотря на все недостатки использования понятия «световой поток» для точной оценки воспринимаемой интенсивности некоторых светодиодных источников света, оно широко применяется в светотехнической промышленности. При проведении сравнительного анализа средств освещения часто приходится сравнивать указываемый производителем световой поток светодиодных световых приборов с указанным световым потоком традиционной светотехники.

ООО «НТП «ТКА» занимается выпуском приборов для оценки характеристик микроклимата с 1999 года. Колоссальный опыт работы, постоянное обновление технической базы и использование передовых технологий позволили компании стать лидером в данной области.