Как выбрать телевизор? Какой параметр самый важный? Определяющие характеристики телевизоров

Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер паропроницаемости и скорости переноса пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

1 нит [нт] = 1 кандела на квадратный метр [кд/м²]

Исходная величина

Преобразованная величина

кандела на квадратный метр кандела на квадратный сантиметр кандела на квадратный фут кандела на квадратный дюйм килокандела на квадратный метр стильб люмен на кв. метр на стерадиан люмен на кв. сантиметр на стерадиан люмен на квадратный фут не стерадиан нит миллинит ламберт миллиламберт фут-ламберт апостильб блондель брил скот

Подробнее о яркости

Общие сведения

Освещенность

Яркость - это фотометрическая величина, равная отношению силы света, излучаемого поверхностью, к площади ее проекции на плоскость, перпендикулярную оси наблюдения. Количество света здесь измеряется как энергия, выделяемая световым источником или отражаемая освещенной поверхностью. Яркость - количество выделяемого или отраженного света, что отличается от общего количества света в помещении, от количества света, направляющегося к поверхности (освещенность), или от общего количество света, испускаемого в определенном телесном угле (сила света).

В основном разница между освещенностью и яркостью понятна, но чтобы не путать эти два понятия, можно запомнить их как:

1. Яркость = свет, отраженный от поверхности
2. Освещенность = свет, направляющийся к поверхности

Под яркостью могут подразумеваться два понятия: физическое свойство света, описанное выше, и субъективное понятие о том, насколько ярким кажется освещенный объект или источник света. Каждый человек воспринимает яркость по-разному, в зависимости от ряда факторов, таких как индивидуальные особенности зрения. Яркость окружающих предметов и среды также влияет на то, насколько ярким кажется источник света или предмет, отражающий свет. Поэтому в описании источников света используют понятие о яркости обозначающее не субъективную а физическую величину. Эта величина используется в оценке яркости дисплеев, например экранов телевизоров или цифровых часов. Яркость также важна для нашего восприятия произведений искусства и окружающего нас мира.

Физиология восприятия яркости

Фоторецепторы глаза, палочки и колбочки, наиболее чувствительны к свету с длиной волны в 550 нанометров (зеленый свет). Чувствительность понижается с увеличением или уменьшением длины волны. Благодаря этой чувствительности зеленый, и цвета, находящиеся рядом с ним в спектре (желтый и оранжевый), кажутся нам наиболее яркими. То есть, яркость - это свойство света выглядеть ярким или тусклым, в зависимости от того, как мозг обрабатывает информацию о длине волны.

Люди, как и другие животные, приспосабливаются к окружающим условиям, и если в окружающей среде не происходит изменений, то люди привыкают к ней и перестают ее замечать, так как она не представляет опасности. Так происходит и с восприятием яркости. Люди привыкают к яркости в окружающей среде и судят о яркости предметов в зависимости от яркости среды. Например, экран сотового телефона с неизменной яркостью кажется ярким ночью и тусклым днем. Это из-за того, что ночью наши глаза привыкают к темноте, и поэтому бо́льшая разница между экраном и средой значит для нас бо́льшую яркость. Меньшая разница между дневным светом и экраном значит маленькую яркость, хотя на самом деле яркость экрана не изменяется.

Контрастная чувствительность

Контрастная чувствительность - это способность глаза видеть разницу между яркостью предметов. Эта чувствительность особенно важна в случаях, когда этот контраст понижен из-за освещения, например в тумане, в темноте, или когда яркость и цвет находящихся рядом предметов близки. Людям с низкой чувствительностью обычно трудно управлять автомобилем вечером или в тумане, передвигаться в темноте, или видеть, если мешает слепящий свет. Низкая контрастная чувствительность особенно проблематична для людей, которые к тому же страдают цветовой слепотой.

Контрастная чувствительность ухудшается с возрастом, а также вследствие ряда заболеваний, например из-за глаукомы, катаракты, инфаркта миокарда, или диабетической ретинопатии, то есть повреждения сетчатки глаза вследствие диабета. Проблема с контрастной чувствительностью независима от ухудшения зрения, и часто возникает у людей с прекрасным зрением, хотя иногда зрение и контрастная чувствительность ухудшаются одновременно. Проверка контрастной чувствительности отличается от проверки зрения тем, что ее можно проходить в очках или контактных линзах, если человек носит их в повседневной жизни. Вместо таблицы с буквами разного размера пациенту предлагается таблица с буквами, у которых понижается контрастность. В более усложненном варианте на таблице изображены не буквы, а линии на разном фоне, и задача усложняется тем, что в глаз также может быть направлен свет, чтобы ухудшить видимость.

Специальные очки, подобранные для пациента на основе результатов проверки зрения, часто помогают повысить контрастную чувствительность. Такая проверка похожа на тесты, которые проводят перед лазерной хирургией. Кстати, лазерная хирургия для коррекции других дефектов зрения иногда помогает повысить контрастную чувствительность, хотя в некоторых случаях, наоборот, ухудшает ее, как побочный эффект. Нередко также можно улучшить чувствительность с помощью очков с желтыми линзами.

Яркость в искусстве и дизайне

Оптические иллюзии и эффекты

Художники часто манипулируют яркостью, чтобы достичь того или иного эффекта или иллюзии. Например, если яркость цвета двух находящихся рядом предметов одинакова, то их линия соприкосновения кажется размытой. Художники используют это свойство, чтобы изобразить иллюзию движения. Один из самых известных примеров - картина Моне «Впечатление. Восходящее солнце» на иллюстрации. Здесь иллюзия мерцающего солнца и солнечной дорожки вызвана именно этим свойством - яркость солнца и окружающего его неба, а также яркость солнечной дорожки и моря - очень близки. Цвет и яркость обрабатываются разными отделами мозга. Отдел, ответственный за яркость, также отвечает за местоположение в пространстве, перспективу и движение. Благодаря разному цвету мозг понимает, что предмет другого цвета существует, но из-за одинаковой яркости не может определить, где он находится, поэтому создается иллюзия дрожания или движения. Эту технику можно использовать, например, чтобы создать иллюзию блестящих звезд на вечернем небосводе.

В фотографии этот эффект тоже нередко используется. Снимая закат, фотограф ждет момента, когда солнце или облака станут одинаковой яркости, но разного цвета с небом. Если удастся снять этот момент, то иногда кажется, что солнце или облака мерцают на фотографии.

Такие краски встречаются в природе не только на закате и рассвете. Аналогичное сочетание цветов может встретиться и на лугу, и на клумбе. Например, тюльпаны на фотографии как бы слегка покачиваются, благодаря тому, что их яркость сливается с яркостью травы. Это хорошо видно на черно-белой фотографии.

В некоторых случаях такое сочетание цветов может быть жутковатым. Оранжевые огни в замке на фотографии кажутся мерцающими, так как одинаковы по яркости со стенами замка. Если же их цвет изменить до красного и затемнить окружающее небо, то крепость продолжает мерцать, но выглядит уже не гостеприимным дворцом, а зловещим замком с привидениями.

С другой стороны, использование цветов с контрастной яркостью, например сочетание ярких и темных цветов, передает изображению объем, как на написанной маслом розовой камелии. Цветок выглядит настолько объемным, что хочется провести по нему рукой, чтобы в этом убедиться - хотя на самом деле рисунок сделан на плоскости. С темными цветами труднее передать контраст, чем со светлыми - это хорошо видно на рисунке с камелией и особенно заметно на черно-белом изображении. Светлый цветок переходит от почти белого к темно-красному, и выглядит объемно. У темных листьев гораздо меньше разницы в контрасте, чем у цветка, и они выглядят более плоскими. Удобство в работе со светлыми цветами для передачи контраста заметил еще Леонардо да Винчи, и многие художники работают в такой технике.

Дизайн

Цель большинства художников - заставить зрителя задуматься, вызвать в нем разные чувства. Для этого и используются различные эффекты, как те, что описаны выше. В дизайне, наоборот, важнее не специальные эффекты, а ясность. Это особенно важно на знаках, например дорожных, или на предупреждениях об опасности. Чтобы те, для кого предназначено это сообщение, как можно лучше его поняли, дизайнеры используют контрастные цвета, с большой разницей в яркости между сообщением и фоном. Это делает текст или изображение более заметным.

Разница в контрасте делает текст читаемым, а маленькие детали - заметными. Если, наоборот, между текстом или изображениями и фоном маленькая разница в контрасте, то текст или изображения плохо видны, и они начинают танцевать в глазах. На рисунке показан именно такой текст, который плохо читается из-за того, что он хоть и отличается по цвету от фона, но сливается с ним по яркости.

По мере уменьшения насыщенности цвета, читаемость текста ухудшается. В нашем примере с текстом, красный цвет больше похож на фон по яркости, чем зеленый, но более насыщен. Поэтому и читается он немного лучше, несмотря на то, что зеленый сильнее отличается от фона своей яркостью. Для того, чтобы текст как можно лучше читался, разницу в яркости между ним и фоном делают максимальной, а также увеличивают насыщенность.

Если в дизайне используется несколько цветов с разной яркостью, то самый большой контраст между яркостью фона и текста следует сделать для самого важного текста. Остальной текст может быть менее контрастным, и наименее существенный - с самой низкой разницей в яркости.

На более светлом фоне проще увидеть разницу между двумя изображениями с разной яркостью, поэтому, чтобы усилить контраст, желательно осветлить фон. Это не всегда работает, так как это не помогает людям, которые вынуждены находиться в очень светлой среде - например летчикам. Также нужно быть осторожным при выборе цвета текста, если фон часто изменяется, как, например, на картах навигаторов. Не стоит забывать также, что дизайн для дисплеев ограничен диапазоном воспроизводимых дисплеем цветов.

Яркость и воздушная перспектива

Если смотреть вдаль, то объекты, находящиеся дальше от наблюдателя, например горы, кажутся более светлыми и размытыми. Уменьшается также контраст и насыщенность красок. Художники используют эту особенность, чтобы передать перспективу. То есть, элементы ландшафта на заднем плане рисуют более светлыми и размытыми. Называется этот эффект «воздушной перспективой» - он вызван рассеянием света водой и иными частицами в атмосфере.

В туманную или сырую погоду число частиц воды в атмосфере резко увеличивается, и эффект воздушной перспективы происходит даже с предметами, находящимися близко от наблюдателя. Мозг воспринимает это явление как обычную перспективу, и человеку кажется, что эти объекты находятся дальше, чем они есть на самом деле. Это очень опасно как для пешеходов, переходящих дорогу, так и для водителей, и надо помнить об этом и быть особенно осторожным в тумане.

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Расчеты для перевода единиц в конвертере «Конвертер яркости » выполняются с помощью функций unitconversion.org .

Наша методика тестирования экранов смартфонов и планшетов состоит из четырёх сравнительно несложных тестов:

• Измерение максимальной яркости чёрного и белого полей, а также вычисление контрастности по полученным значениям;
• Определение цветового охвата и точки белого;
• Измерение цветовой температуры;
• Измерение гаммы дисплея по трём основным цветам (красный, зелёный, синий) и по серому цвету.

Результаты каждого из этих тестов характеризуют отдельные особенности экрана, поэтому при окончательной оценке качества дисплея стоит воспринимать все четыре теста сразу, а не какой-либо из них в отдельности.

Для определения каждого параметра используется колориметр X-Rite i1Display Pro и программный комплекс Argyll CMS. В этом материале мы расскажем про каждый тест, а также объясним, как читать и понимать полученные нами графики. Итак, поехали!

⇡ Определение максимальной яркости чёрного и белого полей, а также вычисление статической контрастности

На первый взгляд, этот тест кажется самым простым. Для того чтобы измерить яркость белого цвета, мы выводим на экран абсолютно белую картинку и измеряем яркость при помощи колориметра — полученное значение и будет называться яркостью белого поля. А для того чтобы измерить яркость чёрного, мы проделываем то же самое с абсолютно чёрной картинкой. Яркость белого и чёрного полей измеряется в кд/м 2 (канделах на квадратный метр). Контрастность узнаётся и того проще: поделив яркость белого поля на яркость чёрного, мы получаем искомое значение. Величина статической контрастности у практически идеального экрана смартфона или планшета составляет 1000:1, хотя результаты 700:1 и выше можно также назвать отличными.

К сожалению, простым этот тест можно назвать только с виду. В последние годы производители смартфонов пошли по тому же пути, что и производители телевизоров: они стали добавлять различные «улучшайзеры» изображения в прошивку аппаратов. Это не удивительно, а скорее закономерно, потому что почти все крупнейшие производители смартфонов занимаются разработкой телевизоров и/или мониторов.

В случае жидкокристаллических дисплеев (с OLED все ровно наоборот) эти «улучшайзеры» работают, как правило, следующим образом: чем меньше на дисплее светлых точек, тем ниже яркость подсветки. Сделано это, во-первых, для того, чтобы обеспечить большую глубину чёрного на тех изображениях, в которых много этого цвета. А во-вторых, чтобы не тратить зря электроэнергию: если изображение в основном тё мное, нет смысла светить подсветкой на полную катушку — логично её приглушить.

Проблема в том, что реальная контрастность от этого не повышается: при использовании «улучшайзера» светлые участки на тё мном изображении тоже станут чуточку темнее, так что соотношение яркости белого и чё рного в лучшем случае останется таким же, как и при полной подсветке. То есть если на дисплее, оснащё нном динамической оптимизацией подсветки, измерить светимости белого и чё рного полей, как описано выше, а потом просто поделить одно на другое, то получится не настоящее значение контрастности, а довольно абстрактная цифра. Чаще всего — очень заманчивая (вроде 1500:1), но не имеющая ничего общего с реальной контрастностью.

Для того чтобы обойти эту проблему, мы отказались от картинок, полностью залитых чёрным или белым цветом в пользу изображения, состоящего на 50% из белого и на 50% из чё рного. Таких картинок у нас две (50-50 и 50-50-2 на рисунке ниже), соответственно, мы измеряем значения светимости белого и чё рного полей как в верхней, так и в нижней частях дисплея — а вычисленные после деления этих чисел значения контрастности усредняем.

Полный набор тестовых изображений для измерения характеристик LCD-дисплеев

Оптимизация вносит изрядную погрешность в том числе и в измерение других параметров экрана — цветовой температуры и гамм. Поэтому для получения более корректных результатов мы и для этих тестов используем не полностью залитые цветом картинки, а квадраты, занимающие около 50% от площади экрана. Фон при этом заливается белым или чёрным цветом, чтобы соотношение светлых и тёмных точек на дисплее было более равномерным для всех тестовых изображений и динамическая подстройка подсветки вносила минимальные искажения в результаты.

Такой подход позволяет повысить реалистичность полученных значений контрастности и прочих параметров дисплея.

⇡ Измерение цветового охвата

Наш глаз способен воспринимать огромное количество цветов, тонов, полутонов и оттенков. Вот только самые современные дисплеи мобильных устройств — как и их «большие братья», экраны телевизоров и мониторов — пока ещё не способны воспроизвести всё это буйство цвета. Цветовой охват любого современного дисплея очень сильно уступает части спектра, видимой человеческим глазом.

На графике ниже представлен примерный диапазон видимой (оптической) области спектра, или «цветового охвата человеческого глаза». Белым треугольником на нём выделено цветовое пространство sRGB, которое было определено компаниями Microsoft и HP в не очень далёком 1996 году как стандартное цветовое пространство для всего компьютерного оборудования, предполагающего работу с цветом: мониторов, принтеров и так далее.

По сравнению со всей оптической областью спектра цветовой охват sRGB не так уж и велик. А уж по сравнению с полным спектром электромагнитного излучения (не показанном на графике) — и вовсе песчинка в песочнице

Если честно, в работе с цветом всё далеко не просто, крайне запутанно и не так хорошо стандартизировано, как того хотелось бы. Однако, пусть и с изрядной долей условности, можно сказать, что большая часть цифровых изображений рассчитана на использование цветового пространства sRGB.

Из этого есть такое следствие: в идеальном случае цветовой охват дисплея должен совпадать с цветовым пространством sRGB. Тогда вы будете видеть изображения именно такими, какими их задумали их создатели. Если цветовой охват дисплея меньше, то цвета теряют насыщенность. Если больше — то становятся более насыщенными, чем нужно. «Мультяшная» картинка с перенасыщенными цветами, как правило, выглядит наряднее, но это не всегда уместно.

Хорошими значениями цветового охвата можно считать показатели от 90 до 110% sRGB. Дисплеи, цветовой охват которых уже 90%, выдают слишком блеклую картинку. Экраны с более широким цветовым охватом могут ощутимо перенасыщать цвета и делать картинку излишне красочной.

Не очень удачными следует считать и такие настройки дисплея, когда треугольник цветового охвата по площади близок к sRGB, но сильно искажён: это означает, что, вместо предусмотренного стандартом цвета, на дисплее вы увидите какой-то существенно отличающийся от него цвет. Например, оливковый вместо зелёного или морковный вместо насыщенного красного.

Набор изображений для определения цветового охвата

Также во время измерения цветового охвата мы находим координаты точки белого и указываем её на графике. Более подробно о ней мы поговорим в следующем разделе.

⇡ Определение цветовой температуры

Идеальная цветовая температура белого цвета составляет 6500 кельвин. Это связано с тем, что именно такой цветовой температурой характеризуется солнечный свет. То есть такой белый цвет является наиболее естественным и привычным человеческому глазу. Более «тёплые» оттенки белого имеют температуру ниже 6500 К, например 6000 К. Более «холодные» — выше, то есть 8000 или 10000 К и так далее.

Отклонения как в ту, так и в другую сторону, в принципе, нежелательны. При меньшей цветовой температуре изображение на экране устройства приобретает красноватый или желтоватый оттенок. При более высокой — уходит в голубые и синие тона. Также следует иметь в виду, что точка белого у дисплея может в принципе не попадать на кривую Планка, определяющую именно белый цвет. На таком дисплее белый имеет совсем уж нежелательный зеленоватый (очень характерный недостаток ранних AMOLED-дисплеев) или пурпурный оттенок.

В идеале для всех градаций серого — которые по сути представляют собой тот же белый цвет, но меньшей яркости, — цветовая температура и координаты цвета должны быть одинаковыми. Если они отличаются в незначительных пределах, то ничего страшного в этом нет. Если же они резко меняются от градации к градации, то на таком дисплее разные участки чёрно-белых изображений приобретают разный оттенок и в целом получаются слегка «радужными». Это не очень хорошо.

Тестовые изображения, используемые для измерения цветовой температуры

Мы измеряем цветовую температуру для градаций 10, 20, 30 ... 100% от полностью белого цвета. В результате появляется график следующего вида:

⇡ Измерение гаммы дисплея по трём основным цветам (красный, зелёный, синий) и по серому цвету

Если не вдаваться в глубокую теорию, то графиками гамма-кривых можно назвать отношение входящего сигнала к измеренному сигналу, отображаемому монитором.

Набор изображений для измерения гаммы

К сожалению, идеальных дисплеев не существует, поэтому любой цвет на экране отображается с погрешностью, которую вносит ЖК-матрица. Именно эту погрешность мы и будем измерять. Для того чтобы наши измерения не оказались «сферическими в вакууме», на всех графиках гамма-кривых присутствует эталонная кривая, нарисованная чёрным цветом. За эталон принята гамма 2,2, которая используется в цветовых пространствах sRGB, Adobe RGB.

На примерах графиков видно, что полученные нами кривые далеко не всегда совпадают с эталонными. Если гамма-кривая проходит ниже эталонной, то это значит, что полутона на таком дисплее недосвечиваются, выглядят темнее нужного. При этом особенно могут страдать тёмные участки изображения — детали в них теряются. Если кривая идет выше эталонной — то полутона пересвечиваются и теряются уже детали в светлых частях изображения.

Также встречаются гамма-кривые s-образной и z-образной формы. В первом случае изображение получается более контрастным, при этом детали теряются как в светлых частях, так и в тёмных. Во втором случае — наоборот, контрастность занижается, хоть и с выгодой для детальности. Все случаи несоответствия гамм по-своему плохи, так как из-за них картинка на экране получается изменённой по сравнению с оригиналом.

⇡ Выводы

Для того чтобы отличить хороший экран от плохого, надо смотреть на все диаграммы и графики сразу, одной или пары здесь недостаточно.

С яркостью белого всё просто — чем она больше, чем ярче будет дисплей. Яркость на уровне в 250 кд/м 2 можно считать нормальной, а все значения выше — хорошими. С яркостью чёрного дела обстоят наоборот: чем она ниже, тем лучше. Что же касается контрастности, то про неё можно сказать почти то же, что и про яркость белого: чем выше величина статической контрастности, тем лучше дисплей. Значения около 700:1 можно считать хорошими, а около 1000:1 — и вовсе великолепными. Отметим, что у AMOLED- и OLED-экранов чёрный почти не светится — наш прибор просто не позволяет измерить столь малые значения. Соответственно, мы считаем их контрастность почти бесконечной, а на деле — если вооружиться более точным прибором — можно получить значения вроде 100 000 000:1.

С цветовым охватом дела обстоят немного сложнее. Принцип «чем больше — тем лучше» здесь уже не действует. Следует ориентироваться на то, насколько хорошо совпадает треугольник цветового охвата с цветовым пространством sRGB. Полностью идеальные в этом смысле дисплеи практически не встречаются в мобильных устройствах. Оптимумом же можно считать такой охват, который занимает от 90 до 110% sRGB, при этом очень желательно, чтобы форма треугольника была близка к sRGB. Также на графике цветового охвата стоит посмотреть на расположение точки белого. Чем она ближе к эталонной точке D65, тем лучше баланс белого у дисплея.

Ещё одной мерой баланса белого является цветовая температура. У отличного монитора она составляет 6 500 К у насыщенного белого цвета и почти не изменяется на разных оттенках серого. Если температура ниже, то экран будет «желтить» изображение. Если выше — то «синить».

С гамма-кривыми всё ещё проще: чем ближе измеренная кривая к эталонной, которую мы на графиках рисуем чёрным, тем меньше погрешностей в изображение вносит матрица дисплея. Мы прекрасно понимаем, что всё это так сходу запомнить непросто. Поэтому мы будем ссылаться на данный материал в будущих обзорах. Так что информация о том, как следует читать приводимые нами графики, всегда будет у вас под рукой.

1. Световой поток

Световой поток - мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею световому ощущению. Энергия излучения определяется количеством квантов, которые излучаются излучателем в пространство. Энергию излучения (лучистую энергию) измеряют в джоулях. Количество энергии, излучающейся в единицу времени называется потоком излучения или лучистым потоком. Измеряется поток излучения в ваттах. Световой поток обозначается Фе.

где: Qе - энергия излучения.

Поток излучения характеризуется распределением энергии во времени и в пространстве.

В большинстве случаев, когда говорят о распределении потока излучения во времени, не учитывают квантового характера возникновения излучения, а понимают под этим функцию, дающую изменение во времени мгновенных значений потока излучения Ф(t). Это допустимо, поскольку число фотонов, излучаемых источником в единицу времени, очень велико.

По спектральному распределению потока излучения источники разбивают на три класса: с линейчатым, полосатым и сплошным спектрами. Поток излучения источника с линейчатым спектром состоит из монохроматических потоков отдельных линий:

где: Фλ - монохроматический поток излучения; Фе - поток излучения.

У источников с полосатым спектром, излучение происходит в пределах достаточно широких участков спектра - полос, отделенных одна от другой темными промежутками. Для характеристики спектрального распределения потока излучения со сплошным и полосатым спектрами пользуются величиной, которая называется спектральной плотностью потока излучения

где: λ - длина волны.

Спектральная плотность потока излучения - это характеристика распределения лучистого потока по спектру и равняется отношению элементарного потока ΔФeλ соответствующего бесконечно малому участку, к ширине этого участка:

Спектральная плотность потока излучения измеряется в ваттах на нанометр.

В светотехнике, где основным приемником излучения является глаз человека, для оценки эффективного действия потока излучения, вводится понятие светового потока. Световой поток - это поток излучения, оценивающийся его действием на глаз, относительная спектральная чувствительность которого определяется усредненной кривой спектральной эффективности, утвержденной МКО.

В светотехнике используется и такое определение светового потока: световой поток - это мощность световой энергии. Единица светового потока - люмен (лм). 1лм соответствует световому потоку, излучаемому в единичном телесном угле точечным изотропным источником с силой света 1 кандела.

Таблица 1. Типичные световые величины источников света:

Световой поток Ф, падая на тело, распределяется на три составные части: отраженную телом Фρ , поглощенную Фα и пропущенную Фτ . При используют коэффициенты: отражения ρ = Фρ /Ф; поглощения α =Фα /Ф; пропускания τ =Фτ /Ф.

Таблица 2. Световые характеристики некоторых материалов и поверхностей

2. Сила света

Распределение излучения реального источника в окружающем пространстве не равномерно. Поэтому световой поток не будет исчерпывающей характеристикой источника, если одновременно не определяется распределение излучения по разным направлениям окружающего пространства.

Для характеристики распределения светового потока пользуются понятием пространственной плотности светового потока в разных направлениях окружающего пространства. Пространственную плотность светового потока, определяющуюся отношением светового потока к телесному углу с вершиной в точке размещения источника, в пределах которого равномерно распределен этот поток, называют силой света:

где: Ф - световой поток; ω - телесный угол.

Единицей силы света является кандела. 1 кд.

Это сила света, испускаемая в перпендикулярном направлении элементом поверхности черного тела, площадью 1:600000 м2 при температуре затвердевания платины.
Единица силы света - кандела, кд является одной из основных величин в системе СИ и соответствует световому потоку 1 лм, равномерно распределенному внутри телесного угла 1 стерадиан (ср.). Телесный угол - часть пространства, заключенная внутри конической поверхности. Телесный угол ω измеряется отношением площади, вырезаемой им из сферы произвольного радиуса, к квадрату последнего.

3. Освещенность

Освещенность - это количество света или светового потока, падающего на единицу площади поверхности. Она обозначается буквой Е и измеряется в люксах (лк).

Единица освещенности люкс, лк имеет размерность люмен на квадратный метр (лм/м2).

Освещенность можно определить как плотность светового потока на освещаемой поверхности:

Освещенность не зависит от направления распространения светового потока на поверхность.

Приведем несколько общепринятых показателей освещенности:

Лето, день под безоблачным небом - 100 000 люкс

Уличное освещение - 5-30 люкс

Полная луна в ясную ночь - 0,25 люкс

4. Отношение между силой света (I) и освещенностью (Е).

Закон обратных квадратов

Освещенность в определенной точке на поверхности, перпендикулярной к направлению распространения света, определяется как отношение силы света к квадрату расстояния от этой точки до источника света. Если данное расстояние мы примем за d, то это отношение можно выразить следующей формулой:

Для примера: если источник света излучает свет силой 1200 кд в направлении, перпендикулярном к поверхности, на расстоянии 3-х метров от этой поверхности, то освещенность (Ер) в точке, где свет достигает поверхности, будет 1200/32 = 133 лк. Если поверхность находится на расстоянии 6м от источника света, освещенность будет 1200/62= 33 лк. Это отношение называется "закон обратных квадратов" .

Освещенность в определенной точке на поверхности, не перпендикулярной направлению распространения света, равняется силе света в направлении точки измерения, разделенной на квадрат расстояния между источником света и точкой на плоскости умноженной на косинус угла γ (γ - угол, образованный направлением падения света и перпендикуляром к этой плоскости).

Следовательно:

Это закон косинуса (рисунок 1.).

Рис. 1. К закону косинуса

Для расчета горизонтальной освещенности целесообразно изменить последнюю формулу, заменив расстояние d между источником света и точкой измерения на высоту h от источника света к поверхности.

На рисунке 2:

Тогда:

Получаем:

По данной формуле рассчитывается горизонтальная освещенность в точке измерения.

Рис. 2. Горизонтальная освещенность

6. Вертикальная освещенность

Освещение той же точки Р в вертикальной плоскости, ориентированной к источнику света, можно представить как функцию высоты (h) источника света и угла падения (γ) силы света (I) (рисунок 3).

светимостью :

Для поверхностей конечных размеров:

Светимость - это плотность светового потока, испускаемого светящейся поверхностью. Единицей светимости служит люмен на метр квадратный светящейся поверхности, что отвечает поверхности площадью 1 м2, которая равномерно излучает световой поток 1 лм. В случае общего излучения вводится понятие энергетической светимости излучающего тела (Me).

Единица энергетической светимости - Вт/м2.

Светимость в этом случае можно выразить через спектральную плотность энергетической светимости излучающего тела Meλ(λ)

Для сравнительной оценки приводим энергетические светимости к светимости некоторых поверхностей:

Поверхность солнца - Ме=6 107 Вт/м2;

Нить лампы накаливания - Ме=2 105 Вт/м2;

Поверхность солнца в зените - М=3,1 109 лм/м2;

Колба люминесцентной лампы - М=22 103 лм/м2.

Это сила света, излучаемая единицей площади поверхности в определенном направлении. Единица измерения яркости - кандела на метр квадратный (кд/м2).

Поверхность сама по себе может излучать свет, как поверхность лампы, или отражать свет, который поступает из другого источника, например поверхность дороги.

Поверхности с разными свойствами отражения при одинаковой освещенности будут иметь разную степень яркости.

Яркость, излучаемая поверхностью dA под углом Ф к проекции этой поверхности, равняется отношению силы света, излучаемого в данном направлении, к проекции излучающей поверхности (рис. 4).

Рис. 4. Яркость

Как сила света, так и проекция излучающей поверхности, не зависят от расстояния. Следовательно, яркость также не зависит от расстояния.

Несколько практических примеров:

Яркость поверхности солнца - 2000000000 кд/м2

Яркость люминесцентных ламп - от 5000 до 15000 кд/м2

Яркость поверхности полной луны - 2500 кд/м2

Искусственное освещение дорог - 30 люкс 2 кд/м2

© 2013 сайт

Световые и экспозиционные числа (LV и EV) – это условные фотографические величины, характеризующие условия освещения и необходимые для съёмки в этих условиях, параметры экспозиции . Они позволяют указать как на яркость снимаемых объектов, так и на соответствующую этой яркости экспозицию не прибегая к конкретным значениям выдержки и диафрагмы, которые сами по себе (без учёта освещения) не имеют никакого смысла.

Световые числа

Световое число (LV – Light Value) однозначно характеризует яркость какого-либо объекта или сцены в целом. Световое число указывает на абсолютную, реальную яркость безотносительно экспозиции. Речь идёт именно о яркости, измеряемой в канделах на квадратный метр, а не об освещённости, измеряемой в люксах. Нас не интересует, сколько света падает на объект, для нас важно, сколько света объект отражает или излучает. Две кошки, белая и чёрная, греясь на солнце, получают одинаковое количество люксов, но отражают они свет по-разному, и потому яркость белой кошки будет выше яркости чёрной.

Когда говорят о световом числе какой-то сцены, имеют в виду усреднённую яркость всех её объектов.

Шкала световых чисел логарифмическая, т.е. каждое световое число обозначает яркость вдвое большую яркости предшествующего числа и вдвое меньшую яркости последующего. Например LV 11 означает яркость в 256 кд/м 2 , а LV 12 уже 512 кд/м 2 , т.е. в два раза больше.

Ниже приведены значения яркости и типичные фотографические ситуации для световых чисел от -8 до 18. Шкала световых чисел может быть продлена в обе стороны, однако фотограф на практике редко сталкивается со значениями LV меньше или больше значений, представленных в таблице.

Экспозиционные числа

Экспозиционное число (EV – Exposure Value) указывает на необходимые для съёмки некой сцены параметры экспозиции (выдержку и диафрагму) при заданной чувствительности ISO.

Экспозиционное число определяется по формуле:

N = log 2 (L · S ⁄ K) , где

N – экспозиционное число (EV);

L – яркость объекта, S – чувствительность фотоматериала (ISO);

K – экспонометрическая постоянная, равная для фотоаппаратов Nikon и Canon 12,5.

Очевидно, что при чувствительности ISO 100 экспозиционное число равно световому числу. Это записывается следующим образом: EV 100 = LV.

При изменении чувствительности будет изменяться и EV. Например, при ISO 100 световому числу 14 соответствует экспозиционное число 14 (f/8*1/250 c). Если же чувствительность увеличить, скажем, до ISO 400, т.е. на два шага, то для получения прежней экспозиции следует взять экспозиционное число, соответствующее световому числу 16 (f/11*1/500 с), т.е. EV 400 = LV + 2. К счастью, сегодня вам не обязательно это помнить. Все необходимые вычисления экспонометр камеры совершает автоматически.

Обратите внимание, что чем больше число, тем выше яркость и, соответственно, тем меньше экспозиция. Таким образом, экспозиционные числа указывают на параметры, необходимые для получения нормальной экспозиции при любом освещении. Это значит, что при бездумном следовании указаниям экспонометра белый сервиз на белой скатерти может получиться на фотографии серым и столь же серой выйдет чёрная шляпа, если она занимает достаточно места в кадре. Следовательно, если основной объект съёмки должен быть светлее или темнее нейтрального тона, т.е. если требуется экспозиция, отличная от нормальной, необходимо использовать меньшие (для увеличения экспозиции) или большие (для уменьшения экспозиции) экспозиционные числа по сравнению с теми, что рекомендует экспонометр.

Кстати, в технических характеристиках фотоаппаратов экспозиционные числа (EV 100) используются для указания допустимого диапазона яркости, в котором возможна корректная работа экспонометра и автофокуса.

Важно помнить, что каждое экспозиционное число указывает не на конкретное сочетание диафрагмы и выдержки, а на все возможные эквивалентные сочетания, которые позволяют получить данную конкретную экспозицию.

EV 0 обозначает выдержку в 1 с при диафрагме f/1, однако, согласно закону взаимозаместимости, ту же экспозицию можно получить используя выдержку в 2 с и диафрагму f/1,4. Такая экспопара всё равно даст EV 0. Точно также EV 15 можно получить, используя f/16*1/125 с, f/11*1/250 с, f/8*1/500 с или любую другую эквивалентную комбинацию.

В приведённой ниже таблице показаны возможные сочетания выдержки и диафрагмы для различных экспозиционных чисел.

Голубым цветом обозначены экспопары, автоматически выбираемые фотоаппаратом в программном режиме определения экспозиции (режим P). Видно, что упираясь в предельные для данного объектива значения диафрагмы (f/1,4 – f/16), программа вынуждена регулировать экспозицию, меняя лишь выдержку, но, опять же, только в пределах диапазона скоростей затвора конкретного фотоаппарата (1/8000 – 30 с).

Выдержки длиннее 30 с обычно недоступны в автоматических режимах, но могут быть установлены вручную.

Внимательный читатель мог заметить, что на участке программной линии от EV 4 до EV 18 не хватает нечётных экспозиционных чисел. Разумеется, экспонометр через них вовсе не прыгает, а изменяет экспозицию плавно и последовательно. Просто в моей таблице для краткости указаны значения выдержки и диафрагмы с шагом в одну ступень, в то время как на деле, обе составляющие экспопары изменяются, как правило, с шагом в 1/3 ступени. Например, в диапазоне от EV 12 до EV 16 полная последовательность будет выглядеть так:

Для управления автоматическим определением экспозиции служит экспокоррекция, позволяющая выбирать большие или меньшие экспозиционные числа относительно предлагаемых автоматикой. Сдвиг же программы даёт возможность, оставаясь в пределах заданного экспозиционного числа, выбирать эквивалентные сочетания выдержки и диафрагмы отличные от стандартных.

Несложно понять, как работают прочие автоматические режимы определения экспозиции. В режиме приоритета диафрагмы (A или Av) вы устанавливаете нужную вам диафрагму, а экспонометр определяет экспозиционное число и выбирает соответствующую выдержку. В режиме же приоритета выдержки (S или Tv) вы устанавливаете скорость затвора, а камера выбирает подходящую диафрагму.

В цифровой фотографии закон взаимозаместимости действует безоговорочно, однако традиционная фотографическая плёнка, в отличие от цифровой матрицы, при длительных выдержках (свыше 1 с) подвержена явлению невзаимозаместимости или эффекту Шварцшильда, в результате которого увеличение экспозиции вдвое (т.е. на 1 ступень) может потребовать более чем двукратного увеличения выдержки. Чем длиннее выдержка, тем значительнее расхождение между показаниями экспонометра и выдержкой, необходимой в действительности. Это явление неодинаково для разных плёнок и должно учитываться при расчёте экспозиции.

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект , внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.

Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.

КАНДЕЛА НА КВАДРАТНЫЙ МЕТР

КАНДЕЛА НА КВАДРАТНЫЙ МЕТР

(кд/м2, cd/m2), единица СИ яркости; равна яркости светящейся плоской поверхности площадью 1 м2 в перпендикулярном к ней направлении при силе света 1 кд. 1 кд/м2=10-4 = p 10-4 . Прежнее наименование ед.- .

Физический энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1983 .

Смотреть что такое "КАНДЕЛА НА КВАДРАТНЫЙ МЕТР" в других словарях:

кандела на квадратный метр

- (Systeme International d Unites), система единиц физ. величин, принятая 11 й Генеральной конференцией по мерам и весам (1960). Сокр. обозначение системы SI (в рус. транскрипции СИ). М. с. е. разработана с целью замены сложной совокупности систем… … Физическая энциклопедия

Важнейшие единицы лучистых и световых величин оптического излучения - Величина Наименование Размерность Обозначения Содержит единиц СИ русское международное Длина волны метр L М m Длительность периода (период) секунда Т с (сек.) s Скорость распространения электромагнитных волн (скорость света) метр в секунду … Ветеринарный энциклопедический словарь

- | | Единица | | … … Энциклопедический словарь

яркость - 3.1 яркость: Поток, посылаемый в данном направлении единицей видимой поверхности в единичном телесном угле; отношение силы света в данном направлении к площади проекции излучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную к данному направлению … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Характеристика светящихся тел, равная отношению силы света в каком либо направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению. Единица Я. в СИ кандела на квадратный метр (кд/м2) … Астрономический словарь

ЯРКОСТЬ - характеристика светящихся тел, равная отношению силы света в каком л. направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению. Единица Я. в СИ кандела на квадратный метр (кд/м2) … Российская энциклопедия по охране труда

Candela pro Quadratmeter - kandela kvadratiniam metrui statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis SI skaisčio matavimo vienetas: cd/m². atitikmenys: angl. candela per square metre vok. Candela pro Quadratmeter, f rus. кандела на квадратный метр, f pranc.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

candela par mètre carré - kandela kvadratiniam metrui statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis SI skaisčio matavimo vienetas: cd/m². atitikmenys: angl. candela per square metre vok. Candela pro Quadratmeter, f rus. кандела на квадратный метр, f pranc.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

candela per square metre - kandela kvadratiniam metrui statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis SI skaisčio matavimo vienetas: cd/m². atitikmenys: angl. candela per square metre vok. Candela pro Quadratmeter, f rus. кандела на квадратный метр, f pranc.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas