Luminancja – czyli to, co widzisz

Aby oko ludzkie zobaczyło powierzchnię musi być ona oświetlona. Światło odbija się od powierzchni i trafia do oka obserwatora. Powierzchnia wysyłająca światło posiada określoną luminancję, którą widzi człowiek.

Powierzchnia może wysyłać światło również w wyniku przeświecania, może też być źródłem światła samym w sobie. Wszystko, co możemy zaobserwować posiada określoną luminancję.

A teraz definicja.

Luminancja (w określonym kierunku, w punkcie powierzchni źródła albo odbiornika promieniowania) jest to iloraz strumienia świetlnego wychodzącego, padającego lub przenikającego przez elementarne pole powierzchni otaczające rozpatrywany punkt i rozchodzącego się w określonym stożku obejmującym ten kierunek, przez iloczyn kąta bryłowego tego stożka i rzutu prostokątnego elementarnego pola na płaszczyznę prostopadłą, do tego kierunku. Luminancja odzwierciedla ilość światła, która jest widziana przez obserwatora:

W wyniku przekształceń wzór można sprowadzić do postaci:

przy czym S’ jest powierzchnią pozorną świecącej powierzchni widzianą przez obserwatora.

Luminancję płaszczyzny odbijającej w sposób rozproszony obliczamy jako:

gdzie:

L – luminancja,
– współczynnik odbicia,
– stała = 3,14,
E – natężenie oświetlenia na płaszczyźnie.

Jest to wzór dający poprawne wyniki dla powierzchni o rozproszonym charakterze odbicia. Może być on stosowany z wystarczającą dokładnością dla takich niebłyszczących powierzchni jak:

• matowo malowane ściany,
• standardowej jakości papier,
• dywany itp.

Zatem dla tych powierzchni jest bezpośrednia zależność między natężeniem oświetlenia, a luminancją. Im większy poziom natężenia oświetlenia tym większa luminancja obiektu. Natomiast wzór ten nie może być stosowany do obliczania luminancji np. płaszczyzn drogowych, jakie obserwują kierowcy samochodów. Nawierzchnia drogi ma kierunkowo-rozproszony charakter odbicia i dlatego zależność natężenia oświetlenia i luminancji jest silnie powiązana z charakterystyką tego odbicia. Jest różna w zależności od kierunku patrzenia.