Valaistustekniikka peruskäsitteet lyhyesti

Valo ja säteily

Valolla tarkoitetaan sähkömagneettista säteilyä, joka aiheuttaa ihmisen silmässä näköaistimuksen, jota siis voi nähdä. Tämä säteily aallonpituudella 380 ja 780 nm välillä eli pieni osa meidän tuntemasta sähkömagneettisen säteilyn spektristä.

Valotekninen mittausjärjestelmä

Valotekninen mittausjärjestelmä koostuu pääasiassa neljästä perusmuuttujasta. Ne ovat valovirta, valovoima, valotiheys ja kirkkaus.

Valovirta

Valovirraksi kutsutaan koko säteilyvoimaa, joka lähtee valonlähteestä ja mitä silmä havaitsee. Mittayksikkö on lumen (lm). Valonlähteen näkyvää säteilyvoimaa ilmaistaan ei watteina vaan lumeneina, koska silmän säteilynherkkyys on erilainen eri aallonpituuksilla.

Valovoima

Yleisesti valonlähde säteilee eri suuntiin eri voimalla. Valovoimaksi kutsutaan näkyvän säteilyn voimakkuutta tietyssä suunnassa. Yksikkö on Kandela (cd).

Valaistusvoimakkuus

Valaistusvoimakkuus osoittaa, missä määrin jokin pinta on valaistu sekä on yhtä suuri valovirran ja valaistavan pinta-alan suhteessa. Yksikkö on luksi (lx). Valaistusvoimakkuus on 1 lx, kun valovirta 1 lm jakautuu tasaisesti 1 m2 pinnalle. Käytännössä ei voi valovirta kuitenkaan jakautua niin tasaisesti valaistulla alueella, että valaistusvoimakkuuden arvo sen pinnan kaikissa pisteissä olisi yhdenvertainen.

Kirkkaus

Valonlähteen tai valaistun pinnan kirkkaus on silmässä syntyvän valoärsytyksen ja sen kanssa aivoissa luotavan näkövaikutelman mitta. Oletetaan, että tarkastelemme tietystä suunnasta jonkinlaista valaistua tai loistavaa pintaa. Tämän pinnan valovoiman suhdetta silmällä havaittavaan pinnan kokoon kutsutaan kirkkaudeksi. Yksikkö on kandela neliömetriä kohti (cd/m2).

Valotehokkuus

Valotehokkuus osoittaa kulutetun sähköisen tehon valoksi muuntamisen tehokkuutta. Mitataan lumeneissa wattia kohti (lm / W).

Valon väri

Lampun valon väriä ilmaistaan värilämpötilana. Mittayksikkö on kelvin (K). Kelvinasteikko alkaa absoluuttisesta nollapisteestä (0 K =- 273 °C). Valonlähteen värilämpötila määritetään ns. mustan kappaleen säteilyllä verraten. Mitä korkeampi on mustan kappaleen säteilyn lämpötila, sitä valkoisempi on väri. Esimerkiksi lämminvalkoisella valolla hehkulampun värilämpötila on 2600 K, päivänvaloloistelamppujen värilämpötila on 5000 K. Huolimatta samanlaiselle värilämpötilalle voi lamppujen värintoistokyky olla niiden valon spektraalisesta koostumuksesta johtuen erilainen.

Värintoisto

Keinovalon pitäisi mahdollistaa ihmissilmän havaita värejä oikein, niin kuin luonnollisessa päivänvalossa. Tosin se riippuu jossain määrin valonlähteen asennuspaikasta ja käyttötarkoituksesta. Kriteerinä tässä on valonlähteen värintoistokyky, jota ilmaistaan värintoistoindeksinä. Värintoistoindeksi (Ra) mittaa vastaavuutta kohteen värin ja sen väri-ilmeen välillä jonkinlaisen vertailuvalonlähteen alla. Ra arvojen määrittämiseksi valaistaan kahdeksaa DIN 5035lla määrättyä testiväriä etaloni valonlähteellä ja testattavalla valonlähteellä. Mitä pienempi on ero, sitä parempi on testattavan lampun värintoisto. Valonlähde, jonka Ra = 100, näyttää kaikkia värejä tarkalleen sellaisina kuin ne ovat etaloni lähteen valossa. Mitä pienempi Ra arvo, sitä huonompi on värintoisto.