Luminance

In der Photometrie ist Luminanz die messbare Größe entsprechend der visuellen Empfindung der Leuchtkraft oder Helligkeit einer Oberfläche.

Es ist strikt von der Intensität der Strahlung von einer ausgedehnten Quelle in einer bestimmten Richtung, geteilt durch die scheinbare Fläche dieser Quelle in die gleiche Richtung definiert.

Leuchtdichte ist eine photometrische Größe, abhängig von der Empfindlichkeit des menschlichen Auges. In der Physik, Sichtbarkeit oder nicht die elektromagnetische Strahlung Materie. Die Ausstrahlung betrifft alle sichtbaren oder unsichtbaren Strahlung.

Farb-Video-Technologie, die Teil der Stadt genannt Helligkeitssignal mit Schwarz-Weiß-Video, die Helligkeitsinformation für jeden Punkt des Bildschirms führt.

Definition und Einheiten

Die Leuchtdichte der Lichtstärke einer Lichtquelle in einer bestimmten Richtung, geteilt durch die scheinbare Fläche dieser Quelle in der gleichen Richtung erstrecken.

Es kann auch als die Strahlungsintensität pro Flächeneinheit senkrecht zu der ursprünglichen Richtung des Programms oder als "spatial Flußdichte" bright definiert werden. Seine Beziehung zu der Lichtintensität

Die Luminanz wird normalerweise in Candela pro Quadratmeter, cd⋅m Symbol ausgedrückt wird; Dieses Gerät entspricht der zuvor empfohlen, das Lumen pro Quadratmeter pro Steradiant lm⋅m⋅sr Symbol.

Andere Einheiten nicht mit dem internationalen System gehören:

  • der nit =;
  • die stilb = =;
  • die Apostilb oder blondel = ≈;
  • Candela pro Quadratzoll, ≈;
  • Candela pro Quadratfuß, ≈;
  • Das Lambert = ≈;
  • der Fuß-Lambert = ≈;
  • die skot = ≈.

Die Ausstrahlung Einheit Watt pro Quadratmeter pro Steradiant W / Symbol.

Die Einheit der monochromatische Ausstrahlung ist Watt pro Kubikmeter pro Steradiant, Symbol W /.

Messung der Leuchtdichte

Visuell zu vergleichen, die Leuchtdichte von zwei Quellen. Die ersten Messgeräte wurden optische Vorrichtungen, die nebeneinander zu beobachten, um eine Source und einen Referenzquelle zu bewerten, indem die Lichtdurchlässigkeit eines der beiden zu ermöglichen, und in dieser Weise ist, dass Photometrie hat in seinen Anfängen etabliert.

Elektrische oder elektronische Geräte verwendet werden, um die Beleuchtung der Oberfläche eines Bauteils messen. Geeignete Filter Einstellung der Sensorempfindlichkeit als die des menschlichen Sehens konventionell definiert. Eine optische Vorrichtung, die Leuchtdichte in einem Kegel, dessen Öffnungswinkel kann umwandeln, beispielsweise bis zu einem Grad, der Beleuchtungsstärkesensor. Daher im endgültigen Helligkeit der Zielfläche gemessen wird; fotografische Technik in diesem Gerät wird allgemein als eine Spotmessung.

Visuelle Wahrnehmung der Helligkeit

Hauptsächlich aufgrund der Empfindlichkeit von Rezeptoren der Retina ist die Empfindlichkeit des menschlichen Auges nicht die gleiche über das gesamte sichtbare Spektrum zwischen 380 und.

Diese spektrale Empfindlichkeit variiert auch abhängig von der Menge des Lichts. Tags Vision, mit einem starken Licht, Farben, gelb-grün unterscheidet, in der Mitte des Spektrums, die Farbe ist, für die es muss weniger Energie, um den gleichen Helligkeitseindruck zu schaffen. In Nachtsicht, wissen wir nicht Farben und maximale Empfindlichkeit Verschiebungen unterscheiden zu blau. Dazwischen Farbwahrnehmung ändert sich allmählich: es ist die Purkinje-Effekt.

Die wahrgenommene Helligkeit nicht proportional zu der Leuchtdichte. Es hängt von der höchsten Leuchtdichte der Szene, und in diesem Zusammenhang variiert sie je nach modernen Autoren folgende Stanley Smith Stevens, gemäß einem Potenzgesetz. Die Internationale Beleuchtungskommission setzt einen Standard Farbhelligkeit.

Bestimmung der Lichtausbeute Kurven

Die Internationale Beleuchtungskommission hat farbmetrischen Systeme entsprechend der Vision des Referenz Beobachter definiert, im Durchschnitt eine Gruppe von Beobachtern frei von Fehlsichtigkeiten. Dazu verwendet sie die frühere Arbeit mit zwei Methoden:

Beide Methoden geben leicht unterschiedlichen Ergebnissen. Wenn Farben zu unterscheiden, ist die Ausgleichs unregelmäßig und die Streuung der Ergebnisse erhöht mäßig. Deshalb gehen Sie Schritt für Schritt.

Diese Maßnahmen, die von unabhängigen Teams durchgeführt, führte zu zwei Kurven der spektralen Licht etwas anderen Verwandten, agglomeriert die CIE in einer Kurve, die die Vision einer Referenz Beobachter. Der Wert der Spitze der Kurve auf 1 gesetzt worden Dies entspricht der Farbe, die die Empfindlichkeit des Menschen am höchsten ist, grüngelb in Richtung der Mitte des Spektrums des sichtbaren Lichts mit einer Wellenlänge in der Nähe befindet.

Diese Abhängigkeit von der Wellenlänge, bezeichnet eine Verbindung der Luminanz subjektive Lichtintensität an sein Ziel Intensität.

In dem Fall eines kontinuierlichen Spektrums sind die einzelnen Intensitäten unendlich klein. Dies führt zu der spektralen Strahldichte, Energiedichte in einem unendlich kleinen Intervall betrachten, ausgedrückt in W.sr.mm Abhängig davon wird die Luminanz um cd.m berechneten

K gleich 683 lm.W definiert Candela.

Diese Formel verbindet die Lichtenergie in Strahlungsenergie.

Maßnahme

Die Kurve bestimmt wird, wird sie im Allgemeinen durch die Luminanz mit Vorrichtungen, die die Filterkennlinie, die für die Referenz Betrachters definiert einzustellen gemessen.

Wenn Funktionen der spektralen Information auf einem hellen, zieht er die Leuchtdichte durch Anlegen Frequenzband ein Frequenzband, im Prinzip nicht, die Tabellenwerte, die die Kurve definieren.

Die Luminanz-Video

Ein Videobild wird durch die Kameras eingefangen und durch den Bildschirm als Zusatzstoff Farbe drei Kanälen jeweils rote, grüne und blaue wiederhergestellt. Das entsprechende elektrische Signal wird in diesem Stadium Signale entsprechend den drei Grundfarben:

  • R für Rot;
  • G für Grün;
  • B für Blau.

Dieses Signal wird an die Verteilung in zwei Teile übertragen. Luminanz ist der Bereich des Video-Signals entsprechend der Lichtintensität erzeugt oder Schwarzweißpegel. Farbe wird als Kombination von zwei Farbdifferenzsignale, die so genannte Farbsättigung, die uns hier nicht interessiert übertragen.

Das Luminanzsignal wird von einem der Bestandteile berechnet:

Y = 0.299 + 0.587 + 0.114 R G B

Relative Luminanz

Bei der Datenverarbeitung, wenn ein Benutzer davor arbeiten, um beispielsweise eine digitale Fotografie verarbeiten, ist das Konzept der Luminanz nicht nützlich; Manchmal wird dies als relative Leuchtdichte, obwohl es eigentlich relativ leicht, verglichen mit dem Helligkeitspegel, der seinem Anschluß zur Verfügung stellt.

Die relative Helligkeit eines Punktes, normiert auf 0 für dunkelste Schwarz und 1 für die leichtesten weiß wird, wie in der sRGB-Farbraum berechnet.

In sRGB wird Luminanz auf den linea Koeffizienten mit den Koeffizienten Rec berechnet. 709 von der Internationalen Fernmeldeunion:

Die rlin Worten Glin, blin aus auf der roten, grünen und blauen codierten Zahlenwerte berechnet. Mittels Division durch den Maximalwert 255 in einen Wert zwischen 0 und 1 umgewandelt werden; dann gleich für jeden,

Diese Korrekturen entsprechen der Gammafunktion. In CRTs, die erforderlich ist, um eine bestimmte physikalische Leuchtdichte zu erzeugen Videosignal folgt eine nicht-lineare Rechtsvorschriften mit, die Korrektur erfordert.

Die meisten Computersysteme sollten sRGB zu verwenden. Allerdings sind die Einstellungsbildschirme für beste Darstellung von Text optimiert, entspricht nur selten auf die Anforderungen der Norm. In diesem Fall oder wenn das System arbeitet mit Adobe RGB, oder wenn das Display ist ein Sondermodell, muss der sytem die entsprechenden Koeffizienten zu verwenden.

Leuchtdichtefaktor

Der Leuchtdichtefaktor ist ein Oberflächencharakterisierung Element für ihre Farbdefinition.

Der Leuchtdichtefaktor einer Oberfläche ist das Verhältnis der Leuchtdichte derjenigen informiert und beobachtet perfekten Diffusors unter gleichen Bedingungen.

Siehe z.B. die Leuchtdichtefaktor einer Straßenmarkierung.

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