Luminantie

De luminantie (Engels: luminance, Duits: Leuchtdichte) is de fotometrische maat voor helderheid, namelijk de lichtsterkte per oppervlakte-eenheid loodrecht op de kijkrichting. Hoewel het een eigenschap is van de lichtbron zelf, is het tevens de helderheid die een waarnemer ervaart, en wel onafhankelijk van zijn afstand tot de lichtbron (mits geen licht onderweg geabsorbeerd wordt): bij vergroting van de afstand tot een lichtbron wordt slechts de ruimtehoek kleiner, niet de luminantie. Het maakt ook niet uit of we het oppervlak waarop we de lichtsterkte per oppervlakte-eenheid bekijken bij de lichtbron, bij de waarnemer of ergens tussenin nemen.

	Luminantie (cd/m²)
Zonneschijf ’s middags	1,6 · 10⁹
Witte led	50·10⁶
Gloeidraad halogeenlamp	20…30 · 10⁶
Zonneschijf aan de horizon	6 · 10⁶
Matte gloeilamp 60 W	120 · 10³
Koudwitte tl-buis T8	11 · 10³
Gemiddelde heldere hemel	8 · 10³
Led-reclamescherm	5 · 10³
Maanoppervlak	2,5 · 10³
Gemiddelde bedekte hemel	2 · 10³
Tft-scherm wit	ca. 150...500
Kathodestraalbuis wit	ca. 80...200
Gele elektroluminescente lichtbron	60
Groene elektroluminescente lichtbron	30
Tft-scherm zwart	ca. 0,15...0,8
Nachtelijke hemel bij volle maan	0,1
Kathodestraalbuis zwart	deels < 0,01
Nachtelijke sterrenhemel	1 · 10⁻³
Bewolkte nachtelijke hemel	1…100 · 10⁻⁶

Een lichtbron met een gegeven lichtsterkte lijkt helderder naarmate het oppervlak kleiner is. De luminantie beschrijft de helderheid van grotere lichtgevende oppervlakken. Voor de beschrijving van de helderheid van kleine of puntvormige lichtbronnen zijn daarentegen de lichtsterkte en de verlichtingssterkte meer geschikt.

De SI-eenheid is candela per vierkante meter (cd/m²).

Definitie

Als het stralend oppervlak niet vlak is of niet onder een rechte hoek wordt gezien, wordt de projectie ervan loodrecht op de kijkrichting genomen (hoek θ):

L={\frac {\mathrm {d} I}{\mathrm {d} A\cdot \cos(\theta )}}={\frac {\mathrm {d^{2}} \Phi }{\mathrm {d} A\cdot \cos(\theta )\mathrm {d} \omega }}

Bij een Lambertstraler, bijvoorbeeld een zwarte straler, en bij de reflectie van licht op een Lambertoppervlak, geldt de wet van Lambert: de lichtsterkte is evenredig met dezelfde cosinus als in de formule, waardoor die wegvalt. Zo'n lichtbron heeft dus in elke richting dezelfde luminantie. De luminantie van een zwarte straler hangt alleen van de temperatuur af, niet van de grootte of de afstand.

Situatie	Luminantiebereik[1] (cd/m²)
scotopisch zicht (nacht)	3 · 10⁻⁶ tot 3...30 · 10⁻³
mesopisch zicht	3…30 · 10⁻³ tot 3...30 · 10⁻⁶
fotopisch zicht (dag)	meer dan 3...30
kegeltjesverzadiging (verblinding)	10⁵...10⁶

Wegwijzer lichtgrootheden en -eenheden

naam (symbool) (Engelse term)	definitie	eenheid	omrekening
Lichtsterkte (I_v) (luminous intensity)	$I={\frac {\partial \Phi }{\partial \Omega }}$	candela (cd)	$\mathrm {1\,cd=1\,{\frac {lm}{sr}}}$
Lichtstroom (Φ) (luminous flux)	$\Phi _{\mathrm {v} }=K_{\mathrm {m} }\int _{380\,\mathrm {nm} }^{780\,\mathrm {nm} }{\frac {\partial \Phi _{\mathrm {e} }(\lambda )}{\partial \lambda }}\cdot V(\lambda )\,\mathrm {d} \lambda$	lumen (lm)	$\mathrm {1\,lm=1\,sr\cdot cd}$
Specifieke lichtstroom (of lichtrendement) (η, Φ_s) (luminous efficacy)	$\eta ={\frac {\Phi }{P}}$	lm/W
Verlichtingssterkte: (E) (illuminance)	$E={\frac {\partial \Phi }{\partial A}}$	lux (lx)	$\mathrm {1\,lx=1\,{\frac {lm}{m^{2}}}=1\,{\frac {sr\cdot cd}{m^{2}}}}$
Luminantie (L) (luminance)	$L={\frac {\partial ^{2}\Phi }{\partial \Omega \cdot \partial A_{1}\cdot \cos \varepsilon _{1}}}$	$\mathrm {\frac {cd}{m^{2}}}$	$\mathrm {1\,{\frac {cd}{m^{2}}}} =\mathrm {1\,{\frac {lm}{sr\cdot m^{2}}}}$
Lichtenergie (Q_v) (luminous energy)	$Q_{\mathrm {v} }=\int _{0}^{T}\Phi _{\mathrm {v} }(t)\mathrm {d} t$	lumenseconde (lm⋅s)
Ruimtehoek (Ω) (solid angle)	$\Omega ={\frac {A}{r^{2}}}$	steradiaal (sr)	$\mathrm {1\,sr=1\,{\frac {m^{2}}{m^{2}}}={\frac {\left[oppervlak\right]}{\left[straal\right]^{2}}}}$

Zie ook

Literatuur

Ubert, C.G.A.A.: Cursus verlichtingstechniek; PBNA
Hans R. Ris: Beleuchtungstechnik für Praktiker. 2. Auflage, VDE-Verlag GmbH, Berlin-Offenbach 1997, ISBN 3-8007-2163-5.
Günter Springer: Fachkunde Elektrotechnik. 18. Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Wuppertal 1989, ISBN 3-8085-3018-9.
Wilhelm Gerster: Moderne Beleuchtungssysteme für drinnen und draussen. Compact Verlag, München 1997, ISBN 3-8174-2395-0.
Horst Stöcker: Taschenbuch der Physik. 4. Auflage, Verlag Harry Deutsch, Frankfurt am Main 2000, ISBN 3-8171-1628-4.

Externe links

Fotometrie-applet – Goede demonstratie van fotometrische grootheden

Noten en referenties

Deze waarden variëren van persoon tot persoon en hangen bovendien af van de golflengte van het licht.

Fysische optica

absorptie · airy-schijf · amplitude · brekingsindex · brewsterhoek · coherentie · diffractie · dispersie · dopplereffect · emissie · fase · fluorescentie · fluorescentiespectroscopie · fosforescentie · foto-elektrisch effect · frequentie · fresnelvergelijkingen · fresnel-zoneplaat · gestimuleerde emissie · getal van Abbe · golffront · golflengte · halo · holografie · infrarood · intensiteit · interferentie · interferometer · kleur · laser · lasersnijden · licht · lichtbreking · lichtenergie · lichtgrootheden en -eenheden · lichtmeter · lichtsnelheid · lichtsterkte · lichtstroom · luminantie · luminescentie · Mach-Zehnder-interferometer · Michelson-interferometer · monochromatisch licht · newtonring · ooggevoeligheid · optische vezel · polarimeter · polarisatie · poynting-vector · principe van Huygens-Fresnel · principe van Fermat · prisma · reflectie · schlierenoptica · specifieke lichtstroom · spectraalanalyse · spectraallijn · spectroscopie · spectrum · stralingsdeler · totale interne reflectie · tralie · transmissie · transversale golf · ultraviolet · UV/VIS-spectroscopie · verlichtingssterkte · wit licht

David Brewster · Christian Doppler · Charles Fabry · Pierre de Fermat · Joseph von Fraunhofer · Dennis Gabor · Augustin Fresnel · Heinrich Hertz · Christiaan Huygens · Hendrik Lorentz · Albert Michelson · James Clerk Maxwell · Edward Morley · Isaac Newton · Alfred Pérot · Thomas Young

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[1] Deze waarden variëren van persoon tot persoon en hangen bovendien af van de golflengte van het licht.