VIZIJSKI SUSTAVI

1. VIZIJSKI SUSTAVI OSVJETLJAVANJE

2. Što je svjetlost? • Po najjednostavnijoj definiciji svijetlost bi bila pojava koja nam omogućuje vidjeti. • Izrazom ’’svjetlo’’ označava se svako zračenje, koje uzrokuje neposredno vidljivo opažanje. • Svjetlo je u osnovi zračena ili reflektirana energija, koja stigne u ljudsko oko i koja se u organu vida pretvori u osjećaj svjetlosti i boje.

3. Svjetlo i zračenje • Zračenje je u fizikalnom smislu definirano kao emisija ili prijenos energije u obliku elektromagnetskih valova ili čestica. • Spektar elektromagnetskog zračenja je širok i rasprostire se od kozmičkih zračenja do tehničkih izmjeničnih struja. • Ljudsko oko registrira područje spektra između 380 nm i 780 nm.

4. Elektromagnetski spektar

5. Teorija zračenja • Valna teorija svjetla • Tumači emisiju svjetlosnog zračenja kao elektromagnetsko valno širenje energije prostorom. • Širenje se odvija pravocrtno po prostoru u obliku transverzalnih valova. • Brzina širenja zračenja je konstantna, a definirana je slijedećom jednadžbom: c = f * ג [m/s] ג = valna duljina zračenja [m] c = valna brzina zračenja [m/s] f = frekvencija zračenja [Hz] c0 = 3 * 108 [m/s]

6. Teorija zračenja • Kvantna teorija svjetla • Temelji se na teoriji prema kojoj je svako zračenje sastavljeno iz elementarnih energetskih čestica, koje se nazivaju ’’ kvanti ’’. • Svjetlosno zračenje je dakle skup svjetlosnih kvanta koji se nazivaju ’’ fotoni ’’ (fos = [grč.] - svjetlo). • Količina energije fotona definira se jednadžbom: W = h * f [J] ; h = Planckova konstanta [Js] f = frekvencija zračenja [Hz] h = 6,6256 * 10-34[Js]

7. Spektar vidljivog zračenja • Elektromagnetska zračenja se međusobno razlikuju po valnim duljinama odnosno po frekvencijama, iz kojih su sastavljena. • Monokromatska zračenja • Sastavljena (kompleksna) zračenja • Spektar je pojam, koji se upotrebljava kada se želi prikazati udjele valnih duljina od kojih je neko zračenje sastavljeno.

8. Kontinuirani spektar Linijski spektar Vrste spektra

9. Proizvodnja vidljivog zračenja • Kao i svako elektromagnetsko zračenje tako je i vidljivo zračenje (svjetlo) povezano s emitiranjem energije, koje zrači. • Prema zakonu o odžavanju energije, svako emitiranje energije mora se nadomjestiti dovodom energije – električna energija. • Kod umjetnih izvora svijetla vidljivo zračenje proizvodi se načelno na dva načina: • Termičkog zračenja, • Luminiscentnog zračenja.

10. Termičko zračenje • Sva čvrsta tijela, tekućine i plinovi poradi svoje topline emitiraju energiju, i to u obliku elektromagnetskog zračenja, te svako zračenje koje nasatne na ovakav način nazivamo termičko zračenje. • Izvori termičkog zračenja kod nižih temperatura zrače samo toplinu (infracrveno zračenje), dok kod viših temperatura zrače i valne duljine vidljivog spektra (svjetlo).

11. Luminiscentno zračenje • Označavaju se sva ona zračenja koja nisu termička zračenja i koja se bitno razlikuju od načina emitiranja energije crnog izvora. • U fizikalnom smislu luminiscentno zračenje definirano je kao pojava pri kojoj neka tvar emitira elektromagnetsko zračenje, kojega je jakost za određene valne duljine veća od termičkog zračenja pri istoj temperaturi te tvari.

12. Svjetlo i boje • Ljudsko oko svjetlo ne percipira samo prema svjetloći (sjajnosti), nego i prema bojama. • Boja objekta može nastati samo pri svjetlu (umjetnom ili prirodnom), i ovisna je o spektralnom sastavu svjetla koje predmet osvjetljava. • Razmatrajući boje s fizikalnog stanovišta, opisat ćemo: • Kolorimetrijski sustav CIE, • Temperatura boje, • Reprodukcija boje.

13. Kolorimetrijski sustav CIE • Bavi se kvantitativnim vrednovanjem boja (mjerenjem boja). • Kolorimetrija rabi za označavanje boja poseban trokromatski sustav, koji omogućava ostvarenje svake boje aditivnim triju prikladno izabranih podražaja boja (primarnih valencija boja). • Trikromatski sustav, koji je međunarodno prihvaćen naziva se ’’standardni kolorimetrijski sustav CIE’’.

14. Trikromatski sustav

15. Temperatura boje • Koristi se kada se boja svijetla nekog izvora opisuje usporedbom s bojom crnog izvora. • Temperatura boje je određena kao ona temperatura crnog izvora u stupnjevima Kelvina (K), pri kojoj je zračenje crnog izvora, prema obojenosti (položaj trikromatskih koordinata u dijagramu boja), potpuno identično obojenosti zračenja ispitivanog izvora svjetla.

16. Primjer istog objekta osvjetljenog izvorima različitih temperatura boje svjetla

17. Reprodukcija boje • Označava učinak neke vrste svjetla na obojenost predmeta, koje je tim svjetlom obasjano. • Definira se kao učinak zračenja (nekog izvora svjetla) na dojam obojenosti predmeta, kojeg izvor obasjava, u usporedbi s izgledom obojenosti istih predmeta, obasjanih s usporednom vrstom svjetla, tj. označava vezu između reproducirane i originalne (prirodne) boje.

18. Oko i viđenje • Ljudski organ vida je najvažniji organ za prikupljanje informacija o našoj okolini. • Razlikujemo tri osnovne vrste viđenja: • Skopotsko viđenje, • Fotopsko viđenje, • Mezopsko viđenje.

19. Elementarne funkcije vida • Adaptacija • Akomodacija • Kontrast • Kontrastna osjetljivost • Oštrina vida • Brzina zapažanja • Dubinsko viđenje • Aberacija

20. Adaptacija • Adaptacija je prilagodba oka na sjajnost u vidnom polju i ostvaruje se promjenom otvora šarenice (zjenice) u relaciji s fotokemijskim promjenama na mrežnici. • Adaptacija na svjetlo (pola do dvije minute) • Adaptacija na mrak (oko 60 minuta)

21. Akomodacija • Akomodacija je sposobnost oka za izoštravanjem slike objekta na kojeg je promatrač usmjerio pažnju. • Starenjem, opada sposobnost akomodacije leće, pa koristimo naočale za korekciju fokusne udaljenosti ako je popustila sposobnost akomodacije.

22. Kontrast • U subjektivnom smislu, kontrast je ocjena razlike izgleda dvaju područja vidnog polja koji su promatrani istovremeno ili uzastopno (prividni kontrast). • Objektivno gledano kontrast sjajnosti (fotometrijski kontrast) definiran je: gdje su: L1 – sjajnost pozadine, L2 – sjajnost objekta.

23. Kontrast

24. Kontrastna osjetljivost • Jednaka je recipročnoj vrijednosti kontrasta sjajnosti (LC): • Što je manja razlika sjajnosti objekta i pozadine, to je veća kontrastna osjetljivost. • U praksi na kontrastnu osjetljivost utječe okolina, adaptacija oka i drugi sekundarni faktori, kao i izvori blještanja u vidnom polju.

25. Oštrina vida • Predstavlja sposobnost odvojenog zapažanja vrlo bliskih susjednih linija; mjerilo za oštrinu vida je recipročna vrijednost vidnog kuta (u lučnim minutama) određenog razmakom dviju susjednih linija. • Maksimalna oštrina vida leži u fovei, tj. u smjeru gledanja.

26. Brzina zapažanja • Brzina zapažanja je recipročna vrijednost vremenskog intervala između pojave nekog objekta u vidnom polju i raspoznavanja njegovog oblika.

27. Dubinsko viđenje • Dubinsko viđenje je sposobnost razlikovanja razmaka između dva objekta, koji se nalaze na različitim udaljenostima. • Kod gledanja s oba oka, osjetljivost na razlike udaljenosti je vrlo velika, npr. na 1m moguće je razlikovati međusobni razmak od 0,4mm, na 10m – 4cm, na 100m – 3,7m, a na 1000m – 275m, a preko 1300m ne postoji više dubinskorazlikovanje u odnosu na beskonačnu udaljenost.

28. Aberacija • Zrake svjetla, koje upadaju sa strane, ne koncentriraju se u istoj ravnini kao one koje upadaju centralno, pa nastalu neoštrinu slike na mrežnici naziva se sferna aberacija. • Leća oka različito lomi svjetlosne zrake različitih valnih duljina, pa tu sposobnost nazivamo kromatska aberacija.

29. Polarizacija svjetla • Polarizirano svjetlo je svjetlo kod kojeg su prisutne zrake svjetla čije valovi titraju u istoj ravnini. • Kako nastaje polarizirano svjetlo? • Prolaskom kroz neki medij, • Refleksijom, • Raspršenjem.

30. Zakon kosinusa • Zakon kosinusa ponekad nazvan i Lambertov zakon kosinusa opisuje odnos osvijetljenosti neke površine u ovisnosti o upadnom kutu svjetla.

31. Točkasti izvor svjetla • Kao što ime govori to je izvor svjetla koji je toliko sitan da možemo smatrati kako ima veličinu točke – teorija. • Osnovna karakteristika točkastog izvora je da se svjetlost iz njega širi podjednako u svim smjerovima.

32. HVALA NA PAŽNJI ŠKOF VEDRAN