Измерение освещенности от ламп дневного света, LED и солнца
Люксметр измеряет освещенность в люксах (Lux) или фут-канделах (Fc), но его показания зависят не только от «количества» света, но и от спектра источника. Различные лампы и солнечный свет имеют разный спектральный состав, что может влиять на точность измерения. Проще говоря, люксметр пытается «видеть» свет так, как его воспринимает человеческий глаз. Если спектр источника существенно отличается от эталонного, появляется погрешность.
Как работает люксметр
Подавляющее большинство люксметров имеют фотодатчик со светофильтром, который приближенно воспроизводит стандартную кривую спектральной чувствительности человеческого глаза – V(λ), определенную Международной комиссией по освещению. При калибровке люксметра обычно используют эталонный источник света с известным спектром (часто лампу накаливания, близкую к стандарту Illuminant A). Поэтому при измерении света с подобным непрерывным спектром погрешность минимальна.
Измерение освещения от разных источников
Лампы накаливания и галогенные лампы. Эти источники имеют непрерывный спектр, близкий к эталонному. Обычный люксметр в таком случае обеспечивает самые точные результаты. Дополнительные поправочные коэффициенты, как правило, не требуются.
Люминесцентные лампы дневного света. Люминесцентные лампы обладают линейчатым спектром с характерными пиками излучения. Поэтому показания недорогого люксметра могут отличаться от реальной освещенности. Иногда для таких источников применяются поправочные коэффициенты (в часности, 0,9). Однако важно понимать, что это значение не является универсальным. Точная поправка зависит от модели прибора и конкретного спектра лампы.
Белый (холодный) свет и LED. Светодиодные источники и холодный белый свет имеют спектр, отличный от лампы накаливания. В некоторых случаях применяют коэффициенты большее единицы (в часности, 1,1-1,15), если прибор «недооценивает» освещенность. Однако современные люксметры с качественной спектральной коррекцией часто обеспечивают приемлемую точность без дополнительных множителей.
Солнечный свет. Солнечный свет имеет широкий непрерывный спектр, однако отличается от спектра лампы накаливания по распределению энергии. Для некоторых приборов может применяться поправка 0,8-0,9, но это ориентировочное значение. В качественных люксметрах погрешность измерения солнечного света обычно не превышает нескольких процентов.
Почему возникает погрешность
Основная причина – несоответствие спектральной чувствительности датчика идеальной кривой V(λ). Если датчик реагирует на определенные длины волн сильнее или слабее человеческого глаза, результат измерения будет смещен. Это явление называют спектральной погрешностью. Именно она и обуславливает необходимость применения поправочных коэффициентов в некоторых случаях.
Когда требуется специализированный профессиональный прибор
Для бытовых измерений (проверка освещенности рабочего места, теплицы, помещения) небольшая погрешность не критична. Но если измерения производятся для сертификации освещения, проверки соответствия санитарным нормам или прецизионного производственного контроля, тогда желательно использовать люксметр с документально подтвержденной спектральной коррекцией и действующей калибровкой.
Итог
Обычный люксметр наиболее точно измеряет свет от ламп накаливания. Для люминесцентных ламп, ламп холодного белого света и солнца возможны отклонения, поэтому в некоторых случаях применяют поправочные коэффициенты. Эти коэффициенты не являются универсальными и точность измерения всегда зависит от конкретного прибора и спектра источника света.
