Luminantie

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Nuvola single chevron right.svg Dit artikel behandelt de luminantie, d.i. een maat voor de helderheid van uitgestraald of gereflecteerd licht. Voor de beschrijving van de invallende lichtstroomdichtheid (ook wel illuminantie genoemd) zie Verlichtingssterkte
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

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.

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[bewerken]

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[bewerken]

naam (symbool)
(Engelse term)
definitie eenheid omrekening
Lichtsterkte (Iv)
(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, Φs)
(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 (Qv)
(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[bewerken]

Literatuur[bewerken]

  • 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[bewerken]

Noten en referenties[bewerken]

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