яркость

Я́ркость источника света — световой поток, посылаемый в данном направлении, делённый на малый (элементарный) телесный угол вблизи этого направления и на проекцию площади источника на плоскость, перпендикулярную оси наблюдения. Иначе говоря — это отношение силы света, излучаемого поверхностью, к площади её проекции на плоскость, перпендикулярную оси наблюдения.




B
(
α
)
=



d
I
(
α
)


d
σ
cos
⁡
α





{\displaystyle B(\alpha )={\frac {dI(\alpha )}{d\sigma \cos \alpha }}}
В определении, данном выше, подразумевается, если рассматривать его как общее, что источник имеет малый размер, точнее малый угловой размер. В случае, когда речь идёт о существенно протяжённой светящейся поверхности, каждый её элемент рассматривается как отдельный источник. В общем случае, таким образом, яркость разных точек поверхности может быть разной. И тогда, если говорят о яркости источника в целом, подразумевается вообще говоря усреднённая величина. Источник может не иметь определённой излучающей поверхности (светящийся газ, область рассеивающей свет среды, источник сложной структуры — например туманность в астрономии, когда нас интересует его яркость в целом), тогда под поверхностью источника можно иметь в виду условно выбранную ограничивающую его поверхность или просто убрать слово «поверхность» из определения.В Международной системе единиц (СИ) измеряется в канделах на м². Ранее эта единица измерения называлась нит (1нт=1кд/1м²), но в настоящее время стандартами на единицы СИ применение этого наименования не предусмотрено.
Существуют также другие единицы измерения яркости — стильб (сб), апостильб (асб), ламберт (Лб
1 асб = 1/π × 10−4 сб = 0,3199 нт = 10−4 Лб.
Вообще говоря, яркость источника зависит от направления наблюдения, хотя во многих случаях излучающие или диффузно рассеивающие свет поверхности более или менее точно подчиняются закону Ламберта, и в этом случае яркость от направления не зависит.
Последний случай (при отсутствии поглощения или рассеяния средой — см. ниже) позволяет в определении рассматривать и конечные телесные углы и конечные поверхности (вместо бесконечно малых в общем определении), что делает определение более элементарным, однако надо понимать, что в общем случае (к которому при требовании большей точности относятся и большинство практических случаев) определение должно основываться на бесконечно малых или хотя бы физически малых (элементарных) телесных углах и площадках.
В случае поглощающей или рассеивающей свет среды видимая яркость, конечно, зависит и от расстояния от источника до наблюдателя. Но само введение такой величины, как яркость источника, мотивировано не в последнюю очередь именно тем фактом, что в важном частном случае непоглощающей среды (в том числе вакуума) видимая яркость от расстояния не зависит, в том числе в том важном практическом случае, когда телесный угол определяется размером объектива (или зрачка) и уменьшается с расстоянием (падение с расстоянием от источника силы света точно компенсирует уменьшение этого телесного угла).
Существует теорема, утверждающая, что яркость изображения никогда не превосходит яркости источника.Яркость L — световая величина, равная отношению светового потока




d

2


Φ


{\displaystyle d^{2}\Phi }
к геометрическому фактору




d
Ω
d
A
cos
⁡
α


{\displaystyle d\Omega dA\cos \alpha }
:




L
=




d

2


Φ


d
Ω
d
A
cos
⁡
α





{\displaystyle L={\frac {d^{2}\Phi }{d\Omega dA\cos \alpha }}}
.Здесь



d
Ω


{\displaystyle d\Omega }
— заполненный излучением телесный угол,



d
A


{\displaystyle dA}
— площадь участка, испускающего или принимающего излучение,



α


{\displaystyle \alpha }
— угол между перпендикуляром к этому участку и направлением излучения. Из общего определения яркости следуют два практически наиболее интересных частных определения:
Яркость, излучаемая поверхностью



d
S


{\displaystyle dS}
под углом



α


{\displaystyle \alpha }
к нормали этой поверхности, равняется отношению силы света



I


{\displaystyle I}
, излучаемого в данном направлении, к площади проекции излучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению:




L
=



d
I


d
S
cos
⁡
α





{\displaystyle L={\frac {dI}{dS\cos \alpha }}}

Яркость — отношение освещённости



E


{\displaystyle E}
в точке плоскости, перпендикулярной направлению на источник, к элементарному телесному углу, в котором заключён поток, создающий эту освещённость:




L
=



d
E


d
Ω
cos
⁡
α





{\displaystyle L={\frac {dE}{d\Omega \cos \alpha }}}
Яркость измеряется в кд/м2. Из всех световых величин яркость наиболее непосредственно связана со зрительными ощущениями, так как освещённости изображений предметов на сетчатке глаза пропорциональны яркостям этих предметов. В системе энергетических фотометрических величин аналогичная яркости величина называется энергетической яркостью и измеряется в Вт/(ср·м2).

Посмотреть больше на Wikipedia.org