Яркость и светимость

Для источников света, размерами которых пренебречь нельзя, используют ещё две фотометрические величины: светимость и яркость. Отношение светового потока , исходящего от элемента поверхности, к площади этой поверхности называется светимостью M: , где - площадь элемента источника света. Яркость L определяют как отношение силы света I в заданном направлении, к площади проекции светящейся площадки на плоскость, перпендикулярную этому направлению. Таким образом, яркость, как и сила света - величина, зависящая от направления. На рисунке показаны геометрические построения, пояснящие данное определение.

На рисунке N - нормаль к светящейся поверхности, dS - её площадь, угол между нормалью и направлением в котором определяется яркость - , площадь проекции светящейся площадки - . Таким образом, яркость . пределе и с учётом определения силы света можно записат .

Единицей измерения яркости является канделла на метр квадратный. Именно яркость светящегося объекта является фотометрической величиной на которую непосредственно реагирует орган зрительного восприятия – глаз. Рассмотрим следующий рисунок, здесь dS - площадь малой площадки светящегося тела, а dS' - площадь её изображения на сетчатке глаза. Используя геометрические построения можно показать, что . Зрительные ощущения, как известно, определяются освещённостью, формируеой непосредственно на сетчатке глаза. Подсчитаем чему равна освещённость малого участка dS'. Световой поток dФ, поступающий в глаз от площадки dS равен: , где Q - площадь зрачка глаза, а после прохождения хрусталика световой поток с учётом коэффициента поглощения : . После несложных преобразований и сокращений освещённость на сетчатке: . В правой части этого выражения числовой коэффициент в виде дроби содержит величины, зависящие только от свойств самого глаза, таким образом единственной величиной, определяющей силу зрительных ощущений является яркость светящейся поверхности.