Методы измерений. 
Приборы и методы определения яркости

Для определения яркости используются прямой (основной) или косвенный (вспомогательный) методы.

Прямой метод измерения яркости основан на использовании специальных яркомеров с отсчетом показаний непосредственно в единицах яркости. Показания яркомеров усредняются в пределах угла зрения, определяемого фокусным расстоянием объектива и размером используемой на фотоприемнике диафрагмы. Угол зрения яркомера в радианах или градусах указывается в паспорте средства измерения.

При детальном определении распределения яркости по полю зрения используются яркомеры на основе ПЗС-матриц с компьютерной обработкой результатов измерений. В паспорте такого яркомера дополнительно к углу зрения указывают число элементов разложения ПЗС-матрицы. Использование яркомеров на ПЗС-матрицах позволяет улучшить детальность изображения в 100−1000 раз и обеспечить измерения яркости отдельных элементов поверхности исследуемого объекта.

Яркомер должен соответствовать требованиям к спектральной коррекции чувствительности в соответствии с относительной спектральной световой эффективностью монохроматического излучения для дневного зрения V (л), которая обеспечивается за счет использования корригирующих фильтров. яркость спектральный чувствительность освещенность Для обеспечения наиболее высоких требований к спектральной коррекции используются яркомеры на ПЗС-матрицах, являющиеся одновременно спектрорадиометрами.

Диапазон линейности световой характеристики яркомера определяет динамический диапазон прибора, т. е. наименьшее и наибольшее значения яркости, которые могут быть измерены яркомером с указанной в паспорте погрешностью. Наименьшее значение яркости, измеряемое яркомером, не может иметь нулевое значение, так как определяется порогом чувствительности. Порог чувствительности высокочувствительных яркомеров составляет 10−6кд/м 2. Наибольшее значение яркости, измеряемое яркомером, определяется тепловой нагрузкой элементов фотоприемника и составляет 107 кд/м 2.

Яркость рабочей поверхности L кд/м 2, определяется усреднением яркости отдельных элементов поверхности по формуле.

.

где.

• — L средняя яркость рабочей поверхности, кд/м 2;
• — Li — яркость i —й элементарной площадки рабочей поверхности, кд/м 2;
• — i порядковый номер элементарной площадки рабочей поверхности;
• — n число элементарных площадок рабочей поверхности.

Косвенным методом измерения средней яркости поверхности является метод измерения освещенности ее отдельных элементарных площадок с последующим усреднением и пересчетом по формуле.

где,.

• — Ei освещенность i-й элементарной площадки поверхности, лк ;
• — K коэффициент пересчета.

Коэффициент пересчета K для рабочих поверхностей, имеющих диффузное отражение, определяется отношением.

.

где,.

— коэффициент p отражения рабочей поверхности.

Коэффициент пересчета K для поверхностей, имеющих направленно-рассеянное отражение (например, поверхность дорожного покрытия), зависит от пространственного расположения световых приборов относительно поверхностей. С учетом вероятного направления линии зрения водителей автотранспорта K для поверхности проезжей части улиц определяют по методике, изложенной в приложении В.