Коэффициент видимой освещённости S/P

Отношение Скотопической / Фотопической(S/P) видимой освещённости или коэффициент S/P, производимой источниками света, является важным данным для расчёта Визуально Эффективных  Люменов, ВЭЛ (VEL) при проектировании освещения и производстве ламп.

Так как мы применяем искусственное освещение для человеческого зрения, а кривая CIE 1951, используемая в традиционных люксметрах принимает во внимание в первую очередь Дневное зрение человека, т.е. Фотопическую, видимую освещённость (см. график на следующей странице), важно использовать коэффициент S/P для определения фактически полезной освещённости, реально видимой  человеческому зрению. Те, кто дотошно  следует показаниям традиционных люксметров, откалиброванных по старому стандарту полувековой давности, не учитывающим современные открытия учёных в области человеческого зрения, будет нести дополнительные расходы на оплату  электроэнергии, обслуживания и замене вышедших из строя источников света, а также способствовать увеличению выбросов CO2.

long-life-high-criрис.1

S/P коэффициент применяется, как множитель для определения количества всего  видимого человеческим зрением света,  который излучает лампа. 

К примеру, есть  натриевая лампа (ДНАТ) 150W имеющая номинальную световую эффективность 84,2 люменов на ватт и коэффициент S/P  1,14, и  индукционная лампа, мощностью 100W, 5000K, имеет номинальную световую эффективность 78,5 люмен на ватт и коэффициент S/P  1,96. Мы можем применить коэффициент S / P соотношения следующим образом:

• 150 W ДНАТ лампы х 84.2 L / W = 12 630 люмен х 1,14 = 14,398.2 VEL.

• 100 W Индукционная лампа х 78.5 L / W = 7850 люмен х 1,96 = 15386 VEL - больше полезного видимого  света, на 33% меньше затрат электроэнергии! (Без учёта на данный момент потребления  балласта).

Использование коэффициента S / P, позволяет  понять, почему, применяя  Индукционные лампы в светильниках  High bay, при индукционной модернизации существующего освещения, появляется возможность уменьшить потребление электроэнергии, путём замены обычной лампы на индукционную, гораздо меньшей мощности:

• 400W металлогалогенные лампы х 54.6 L / W = 21 840 люмен х S/Р 1,49 = 32541 VEL

• Индукционная лампа 200W х 82 L / W = 16 400 люмен х S/P 1,96 = 32144 VEL

Примечание: Приведённые расчёты не учитывают фактическое потребление электрической энергии, которая будет включать в себя потери в балластах традиционных газоразрядных ламп(фактические потери доходят до 35%). 

 

CIE криваяCIEкривая 1951г относительной спектральной световой эффективности для дневного зрения – калибровка кривой, используемой в типичных люксметрах (см. выше), пик на уровне 555 нанометров, который находится в зелёной области спектра. Таким образом, источники света, которые излучают большое количество света в зелёном спектре видны на люксметрах, как более "яркие". Но есть  другие источники света, которые, хоть  и имеют меньше зелёного в излучаемом спектре, тем не менее, имеют  другие спектральные составляющие, которые одинаково важны для хорошего зрительного восприятия. Происходит это потому, что калибровки люксметров в значительной степени игнорируют дополнительные синие составляющие в спектре лампы, которые видит ночное зрение человеческого глаза.

photopic  Дневное зрение - это научное название для человеческого зрения в хорошо освещённых условиях, таких как дневной свет или при  ярком искусственном освещении. Клетки-колбочки ответственные за чувствительность к свету в трёх различных спектрах цвета, красного (около 575 нм), зелёного (около 535 нанометров) и синего (около 445 нанометров). Мы используем Фотопическое зрение в дневное время и используем кривую относительной спектральной эффективности CIE в люксметрах близкую к спектральной чувствительности Дневного зрения.

Scotopic  Ночное зрение - это научное название для монохроматического зрения в условиях низкой освещённости, так называемого "Ночного видения".  Клетки-палочки отвечают за  скотопическое зрение, и они более чувствительны к синему свету, чем к другим цветам.

Кривая CIE световой эффективности для люксметров не принимает скотопическое видение во внимание вообще.

Mesopic  Мезопическое зрение - это научное название сумеречного зрения - относительно новый взгляда на человеческое зрение, которое использует как  Фотопические так и Скотопические кривые чувствительности зрения. В сумеречном зрении одновременно принимают участие, как колбочки, так и палочки. Этот процесс  несколько сложнее описать стандартной функцией, так как в этом случае совмещены две кривые спектральной эффективности описывающие восприятие человеческого зрения. 

Справочные данные коэффициентов видимой освещенности S/P для различных источников света, приведены на рис.1

 

 

Еще статьи по этой теме:  

Натриевая лампа 400W и индукционная лампа 250W - кто же лучше освещает?

Индукционные лампы (ИЛ) - как правильно выбрать цветовую температуру?

Видимый световой поток и визуально эффективные люмены – что это?