Как правильно мерить свет: простая инструкция по использованию люксметра, которая работает у всех

Фотометрический прибор, предназначенный для количественной оценки освещенности, именуется люксметром. Помимо базовой функции измерения освещенности многие современные модели регистрируют яркость поверхности, а отдельные — и коэффициент пульсаций светового потока. Получаемые данные служат экспертной основой для оценки качества источников света и параметров освещенности рабочих зон и жилых помещений.

Свет оказывает комплексное влияние на зрительную систему и эмоциональное состояние человека. Низкий уровень освещенности или существенные пульсации вызывают зрительное напряжение, быструю утомляемость и снижение эмоционального тонуса. Чтобы подобные нарушения не возникали, необходима корректная настройка освещения и использование качественных светорассеивающих элементов — задачи, в которых ключевую роль играет люксметр.

Фотодатчик люксметра воспринимает видимое излучение, и в измерительной схеме это приводит к образованию тока, амплитуда которого пропорциональна освещенности. По величине и динамике этого сигнала судят не только об освещенности, но и о сопутствующих характеристиках света: яркости, уровне пульсаций и т.д.

Корректная методика измерений жизненно важна для получения репрезентативных результатов, на основе которых проводят оптимизацию освещения рабочих мест и жилых помещений в соответствии с санитарными нормативами. Ниже изложены принципы измерения освещенности, яркости, коэффициента пульсаций и практические рекомендации по проведению замеров.

Освещенность

Освещенность определяется как отношение светового потока, выраженного в люменах, к площади, на которую этот поток падает; единица измерения — люкс (1 Лк = 1 Лм/м²). Параметр не зависит от направления падающего света и характеризует количество света, приходящееся на единицу площади.

При помощи люксметра оценивают условия пребывания людей, оптимальность среды для комнатных растений и животных, а также корректируют экспозиционные параметры фото‑ и видеооборудования на основе фактических значений освещенности.

Методика измерения освещенности поверхностей: прибор переводят в соответствующий режим и располагают на измеряемой поверхности так, чтобы фотодатчик был ориентирован в сторону источника(ов) света. После старта измерения фиксируют показания дисплея. При необходимости изолировать вклад одного осветительного прибора — временно отключают остальные источники света.

Таким образом определяется суммарная инсоляция поверхности со всех сторон: при изучении одиночного светильника прочие осветительные приборы гасят для исключения внещних влияний.

Регламентированные санитарные нормы (САНПИН 2.2.1/2.1.1.1278-03) задают минимально допустимые уровни освещенности:

• рабочих письменных столов и жилых комнат — 500 Лк;
• компьютерных столов, столов для чтения и игровых комнат в детских садах — 400 Лк;
• библиотек и мастерских — 300 Лк.

При недостаточной освещенности возникают ухудшение зрения, быстрая утомляемость и снижение продуктивности. Особенно уязвимы учебные и инженерные помещения, где дефицит света приводит к длительному напряжению глаз и снижению качества работы. Поэтому важно обеспечить соответствующий уровень освещенности.

Яркость

Яркость характеризует интенсивность излучения или отражения от единичной площади и измеряется в канделах на квадратный метр (Кд/м²). Поскольку яркость зависит от коэффициента отражения поверхности, при одной и той же освещенности наблюдаемые значения яркости в разных направлениях могут существенно различаться.

Как пониженная, так и избыточная яркость экранов и осветительных приборов вызывает эмоциональный и физиологический дискомфорт, снижая концентрацию и производительность. Поэтому, например, уровень яркости мониторов следует настраивать в соответствии с рабочими условиями. Измерения яркости сложнее из‑за геометрии и отражательных свойств объектов.

Процедура измерения яркости экрана: на дисплее выводят равномерную белую заливку, переводят прибор в режим измерения яркости и подносят фотоэлемент на расстояние около 1 см от поверхности. Для ламп измеряют несколько точек поверхности и усредняют показания для получения репрезентативного значения.

При проведении замеров прибор держат неподвижно, фиксируют результат на дисплее. Рекомендуемая яркость монитора составляет порядка 200 Кд/м²; более высокие уровни могут оказывать негативное воздействие на зрение и нервную систему.

Коэффициент пульсаций света

Коэффициент пульсаций описывает относительную неравномерность светового потока во времени и выражается в процентах. Подобная пульсация может касаться как освещенности, так и яркости. Существуют нормативы (СП 52.13330.2011), выведенные на основе медицинских исследований.

Медицинские исследования показали, что пульсации с частотой до 300 Гц, воспринимаемые глазами, могут оказывать негативное влияние на нервную систему: нарушается гормональный фон и биоритмы. Поэтому важно оценивать уровень пульсаций у ламп, дисплеев и даже у смартфонов.

Методика измерения пульсаций: прибор с функцией регистрации коэффициента пульсаций переводят в соответствующий режим и размещают на ровной горизонтальной поверхности так, чтобы свет от источника падал прямо на фотодатчик. После старта замера снимают показания с дисплея. При измерении пульсаций дисплея фотодатчик приближают максимально близко к поверхности экрана. Важно дождаться выхода источника света на номинальный режим (для ламп дневного света — около 5 минут) и исключить влияние посторонних источников света и отражений.

Согласно нормативам, допустимые уровни пульсаций составляют: в санузлах, зонах ожидания и мастерских — не более 20%; в офисах — не более 15%; в жилых помещениях — не более 10%; в рабочих помещениях с повышенными требованиями — не более 5%. Превышение этих значений может негативно отразиться на работоспособности, эмоциональном состоянии и здоровье центральной нервной системы.