Slovník optických veličin

Co je to vlnová délka, jak se popisuje spektrum a jaké charakteristické hodnoty z něj vyplývají.

Vlnová délka (λ) v nm

Vlnová délka je vzdálenost mezi dvěma po sobě jdoucími identickými fázemi vlny, měřená v nanometrech. Je spojena s frekvencí vztahem λ = c/ν a určuje, co záření způsobí: UV-C vlnová délka kolem 254 nm inaktivuje mikroorganismy, 365 nm excituje fluorescenci, 395 nm vytvrzuje nátěry. Rozdělení na UV-C, UV-B, UV-A, viditelné a infračervené záření se řídí normou DIN/ISO 20473.

Nezaměňovat s: Samotná vlnová délka nepopisuje zdroj záření. „365 nm LED" vyzařuje v pásu širokém přibližně 10 nm; pouze špičková vlnová délka, centroidní vlnová délka a šířka v polovině maxima ji společně popisují.

Řídí se: DIN/ISO 20473 · DIN 5031-7

Optické záření obsahuje UV-C, viditelné světlo a infračervené záření. Hranice na 280, 315 a 400 nm se řídí normou DIN/ISO 20473.

Frekvence (ν) v Hz

Frekvence udává, kolik cyklů vlny projde daným bodem za sekundu. Ve vakuu platí ν = c/λ s c = 299 792 458 m/s. Viditelné světlo se pohybuje přibližně od 400 do 790 THz, UV-C kolem 1 200 THz. Na rozdíl od vlnové délky se frekvence nemění, když záření vstoupí do jiného prostředí.

Nezaměňovat s: Optická metrologie téměř vždy udává vlnovou délku. Frekvence se objevuje tam, kde je potřeba energie fotonu: E = h·ν.

Řídí se: DIN 5031-1

Vlnočet (ṽ) v cm⁻¹

Vlnočet je počet vlnových délek na centimetr: ṽ = 1/λ. Vlnová délka 250 nm odpovídá 40 000 cm⁻¹. Protože je vlnočet úměrný energii fotonu, vibrační a molekulová spektra se vynášejí v cm⁻¹.

Nezaměňovat s: Vlnočty jsou v UV a světelné metrologii neobvyklé; objevují se při přebírání dat z IR a Ramanovy spektroskopie.

Řídí se: DIN 5031-1

Energie fotonu (E_p) v eV

Energie fotonu vyplývá z E = h·ν = h·c/λ. V praxi platí E[eV] ≈ 1239,84 / λ[nm]. Foton při 254 nm nese 4,88 eV, při 365 nm 3,40 eV, při 550 nm pouze 2,25 eV. Protože typické vazby C–C mají 3,6 eV a vazby C–H 4,3 eV, UV-C působí fotochemicky tam, kde viditelné světlo nemá žádný účinek.

Nezaměňovat s: Energie fotonu určuje, zda je reakce vůbec možná – ne jak rychle probíhá. To je úkolem počtu fotonů, tedy fotonového toku.

Řídí se: DIN 5031-1

Čím kratší vlnová délka, tím více energie foton nese. Pouze pod přibližně 290 nm je energie dostatečná k přerušení vazeb C–H.

Spektrální rozdělení (S(λ)) v W/(m²·nm)

Spektrální rozdělení S(λ) udává, jak je záření zdroje rozděleno podle vlnové délky. Udává se buď absolutně, pak jde o spektrální ozářenost ve W/(m²·nm), nebo normalizovaně vzhledem k maximu. Každá odvozená veličina vyplývá ze S(λ) integrací a vážením: ozářenost integrací, osvětlenost vážením s V(λ), chromatičnost vážením s funkcemi barevného přizpůsobení, efektivní ozářenost vážením s akčním spektrem.

Nezaměňovat s: Širokopásmový radiometr dodává jedno číslo, spektroradiometr celé rozdělení. Jakmile se porovnávají zdroje různých technologií nebo se spektrum posouvá stárnutím, bez S(λ) se neobejdete.

Řídí se: DIN 5031-1 · CIE 015

Spektrální rozdělení je výchozím bodem: integrováno dává ozářenost, váženo s V(λ) osvětlenost, s funkcemi barevného přizpůsobení chromatičnost, se s(λ) efektivní ozářenost.

Spektrální ozářenost (E_λ) v W/(m²·nm)

Spektrální ozářenost je podíl ozářenosti v úzkém intervalu vlnových délek a šířky tohoto intervalu. Je to absolutní forma spektrálního rozdělení. Integrací přes rozsah vlnových délek dostaneme ozářenost tohoto rozsahu: E = ∫ E_λ dλ.

Nezaměňovat s: Číselná hodnota závisí na jednotce intervalu. 1 W/(m²·nm) se rovná 1000 W/(m²·µm) – nejčastější chyba faktoru 1000 při přebírání externích datových listů.

Řídí se: DIN 5031-1 · CIE 015

Spektrální zář (L_λ) v W/(m²·sr·nm)

Spektrální zář popisuje, kolik výkonu vyzařuje povrch na jednotku prostorového úhlu a na interval vlnové délky. Je to veličina, v níž se kalibrují integrační koule jako standardy záře, a základ pro posuzování rozšířených zdrojů podle IEC 62471.

Nezaměňovat s: Na rozdíl od spektrální ozářenosti je nezávislá na vzdálenosti – popisuje zdroj, nikoli přijímač.

Řídí se: DIN 5031-1 · IEC 62471

Špičková vlnová délka (λ_p) v nm

Špičková vlnová délka je vlnová délka nejvyšší spektrální ozářenosti. Snadno se odečítá, a proto je obvyklým typovým označením UV LED. Posouvá se s teplotou přechodu a proudem: u UV LED je běžný posun 1 až 3 nm v povoleném teplotním rozsahu.

Nezaměňovat s: U asymetrických nebo vícevrcholových spekter vypovídá špičková vlnová délka o účinku málo. Poctivější hodnotou je tam centroidní vlnová délka – a pro barevný dojem dominantní vlnová délka.

Řídí se: DIN 5031-1 · CIE 127

Špičková, centroidní a dominantní vlnová délka téže zelené LED: tři čísla, tři různé hodnoty. Šířka v polovině maxima měří šířku spektra v poloviční výšce.

Centroidní vlnová délka (λ_c) v nm

Centroidní vlnová délka je střední vlnová délka vážená spektrální ozářeností: λ_c = ∫λ·E_λdλ / ∫E_λdλ. U UV LED bývá typicky o několik nanometrů vyšší než špičková vlnová délka, protože dlouhovlnná strana klesá pomaleji.

Nezaměňovat s: Kdo porovnává hodnoty ze dvou přístrojů, měl by zkontrolovat, kterou z těchto dvou hodnot udává datový list – záměna vysvětluje mnoho zdánlivých odchylek.

Řídí se: CIE 127

Šířka v polovině maxima (Δλ) v nm

Šířka v polovině maxima je vzdálenost mezi dvěma vlnovými délkami, při nichž spektrální ozářenost klesla na polovinu svého maxima. UV LED se typicky pohybují mezi 9 a 15 nm, lasery hluboko pod touto hodnotou, středotlaké a xenonové zdroje vysoko nad ní.

Nezaměňovat s: Šířka v polovině maxima zdroje se nesmí zaměňovat se spektrálním rozlišením přístroje – přístroj rozšiřuje úzké linie o svou vlastní šířku pásma.

Řídí se: CIE 127

Záření hodnocené energeticky, bez ohledu na to, zda je oko vidí – základ každého měření UV záření.

Zářivý tok (Φ_e) v W

Zářivý tok, nazývaný také zářivý výkon, je celkové množství energie, které zdroj vyzáří za jednotku času do všech směrů. Měří se v integrační kouli. 60wattová žárovka vyzáří přibližně 57 W jako zářivý tok, rozložený ve viditelném a infračerveném spektru.

Nezaměňovat s: Zářivý tok není příkon elektrického napájení. Mezi oběma leží elektrooptická účinnost, která se u UV LED pohybuje od několika po několik desítek procent v závislosti na vlnové délce.

Upraveno normami: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Stejné záření, čtyři vztažné veličiny: celkem (Φ), na prostorový úhel (I), na plochu přijímače (E) a na prostorový úhel a promítnutou plochu zdroje (L).

Zářivost (I_e) v W/sr

Zářivost je podíl zářivého toku vyzářeného v daném směru a elementu prostorového úhlu. LED se zářivým tokem 1 W vyzářeným do 0,1 sr dosahuje 10 W/sr. Zářivost tedy popisuje směrové rozložení znázorněné v diagramech vyzařovacího obrazce.

Nezaměňovat s: Ozářenost vyplývá ze zářivosti pouze prostřednictvím zákona převrácených čtverců E = I/r² – a to platí pouze za fotometrickou mezní vzdáleností.

Upraveno normami: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Ozářenost (E_e) v W/m²

Ozářenost je podíl zářivého výkonu dopadajícího na element plochy a velikosti tohoto elementu. Je to ústřední procesní veličina každé UV aplikace a měří se radiometrem. Za jasného dne dosahuje slunce na zemském povrchu přibližně 1000 W/m².

Nezaměňovat s: Ozářenost je veličina přijímače a závisí na vzdálenosti; zář je veličina zdroje a nezávisí na ní. Datové listy často uvádějí ozářenost bez vzdálenosti – bez ní je hodnota bezcenná.

Upraveno normami: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Zář (L_e) v W/(m²·sr)

Zář je podíl vyzářeného zářivého toku a součinu elementu plochy a prostorového úhlu. Popisuje, co zdroj vyzařuje na plochu a prostorový úhel, a zůstává konstantní i se vzdáleností od zdroje. Pro posuzování rozlehlých zdrojů podle IEC 62471 je rozhodující veličinou.

Nezaměňovat s: Pro uvolnění procesu je rozhodující ozářenost v místě působení; pro posouzení rizika rozlehlých zdrojů je to zář. Obě veličiny odpovídají na odlišné otázky.

Upraveno normami: DIN 5031-1 · IEC 62471

Ozáření (dávka ozáření) (H_e) v J/m²

Ozáření je časový integrál ozářenosti. Při konstantní ozářenosti platí H = E · t. Je to veličina, která rozhoduje o úspěchu UV procesu: vytvrzování, dezinfekce a stárnutí jsou procesy závislé na dávce. Ozářenost pouze určuje, jak rychle je dávky dosaženo.

Nezaměňovat s: Samotný čas není důkazem. Obě veličiny – ozářenost a dávka – patří do dokumentace odděleně, protože stárnoucí lampa dodá stejný čas při nižší dávce.

Upraveno normami: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Dávka je plocha pod křivkou ozářenosti v čase. Stárnutá lampa potřebuje pro stejnou dávku delší čas.

Zářivá energie (Q_e) v J

Zářivá energie je časový integrál zářivého toku: Q = ∫Φ dt. Je to základní veličina, ze které vyplývají ostatní radiometrické veličiny vztažením k času, ploše a prostorovému úhlu. U zábleskových výbojek a pulzních systémů je to přirozený údaj na jeden puls.

Nezaměňovat s: Zářivá energie popisuje zdroj jako celek, zatímco ozáření popisuje, co dopadá na konkrétní plochu.

Upraveno normami: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Fluence a rychlost fluence (H₀, E₀) v J/m², W/m²

Rychlost fluence je zářivý výkon na jednotku průřezové plochy vztažený na malou kouli; fluence je jejím časovým integrálem. Na rozdíl od ozáření, které se vztahuje k rovinné ploše a šikmo dopadající záření váží kosinem, se zde v plné míře počítá záření ze všech směrů. Při UV dezinfekci je fluence fyzikálně správnou dávkovou veličinou pro mikroorganismus ve vodě.

Nezaměňovat s: V usměrněném poli záření se fluence a ozáření shodují; v difuzním poli může být fluence podstatně větší než ozáření naměřené na rovině.

Upraveno normami: DVGW W 294 · DIN 19294

Rovinná plocha váží šikmé záření kosinem, malá koule je přijímá v plné míře ze všech směrů. V difuzním poli vodního reaktoru je proto fluence větší než ozáření.

Stejné veličiny vážené světelnou účinností oka V(λ): lumen, lux, kandela.

Světelný tok (Φ_v) v lm

Světelný tok je zářivý výkon vážený poměrnou světelnou účinností V(λ), měřený v lumenech. Zahrnuje všechny směry a je tedy měřítkem celkové svítivosti zdroje světla. Žárovka o výkonu 60 W dodává přibližně 900 lm; LED žárovka se stejným jasem potřebuje asi 10 W.

Nezaměňujte s: Pro UV záření je světelný tok bezvýznamný: V(λ) je pod 380 nm nulová. UV zdroj má nulový počet lumenů bez ohledu na svůj výkon.

Upravuje: DIN 5031-3 · ISO 80000-7

Svítivost (I_v) v cd

Svítivost je podíl světelného toku vyzářeného v jednom směru a elementu prostorového úhlu. Měří se v kandelách, základní SI jednotce fotometrie. Výkonná svítilna dosahuje 1 000 cd ve směru paprsku.

Nezaměňujte s: Kandela popisuje jeden směr, lumen celý zdroj. Lampa s vysokou hodnotou v kandelách může mít málo lumenů, pokud je úzce zaostřena.

Upravuje: DIN 5031-3 · ISO 80000-7

Osvětlenost (E_v) v lx

Osvětlenost je podíl dopadajícího světelného toku a plochy, měřený v luxech. Je fotometrickým protějškem ozářenosti. V kancelářích se doporučuje přibližně 500 lx; v exteriéru za slunečného dne se dosahuje 100 000 lx.

Nezaměňujte s: Lux nelze obecně převést na W/m². Faktor závisí na spektru – převod je přípustný pouze pro známý zdroj se změřeným spektrálním rozložením.

Upravuje: DIN 5031-3 · DIN EN 12464-1

Jas (L_v) v cd/m²

Jas je podíl vyzářeného světelného toku a součinu plošného elementu a prostorového úhlu. Je jedinou fotometrickou veličinou, která přímo odpovídá vjemu jasnosti, a je nezávislý na vzdálenosti. Počítačový displej se typicky pohybuje kolem 300 cd/m².

Nezaměňujte s: Měření jasu závisí na úhlu měřicího pole: příliš velká plocha zprůměruje pozadí a vykazuje nižší hodnotu.

Upravuje: DIN 5031-3 · ISO 80000-7

Světelná expozice (H_v) v lx·s

Světelná expozice je časový integrál osvětlenosti a je tedy fotometrickým protějškem ozáření (dávky ozáření). Vyskytuje se vždy, kde je světlem vyvolaná změna kumulativní: při farmaceutickém testování fotostability, v muzejním osvětlení a při vyblednutí barev.

Nezaměňujte s: ICH Q1B navíc požaduje UV dávku alespoň 200 W·h/m² v blízkém UV – samotné lx·h nestačí.

Upravuje: DIN 5031-3 · ICH Q1B

Světelná účinnost (η) v lm/W

Světelná účinnost je podíl světelného toku a příkonu elektrického výkonu. Žárovky dosahují přibližně 15 lm/W, zářivky 60 až 100 lm/W, bílé LED dnes přes 150 lm/W. Teoretická horní hranice je 683 lm/W pro monochromatické záření při 555 nm.

Nezaměňujte s: Světelná účinnost lampy se vztahuje k elektrickému příkonu, světelná účinnost záření k zářivému toku – dvě různá čísla se stejnou jednotkou.

Upravuje: DIN 5031-3

Poměrná světelná účinnost (V(λ))

V(λ) popisuje spektrální citlivost oka při fotopickém vidění. Dosahuje maxima při 555 nm, klesá téměř k nule při 380 a 780 nm a je definována CIE od roku 1924. V′(λ) platí pro skotopické vidění s maximem při 507 nm. Každá fotometrická veličina je verzí své radiometrické obdoby vážená funkcí V(λ).

Nezaměňujte s: Jak přesně luxmetr reprodukuje V(λ), popisuje spektrální neshoda f₁′. U LED světla má špatná shoda silnější vliv než u žárovkového světla.

Upravuje: CIE 018 · DIN 5031-3

Fotometrické veličiny váží záření podle světelné účinnosti oka. Pod 380 nm je V(λ) nulová – UV zdroj má tedy prakticky nulový světelný tok a luxmetr UV záření neměří.

Konstanta světelné účinnosti (K_m) v lm/W

K_m = 683 lm/W je převodní faktor mezi zářivým výkonem a světelným tokem na vrcholu poměrné světelné účinnosti při 555 nm. Světelný tok vyplývá z Φ_v = K_m · ∫Φ_e,λ·V(λ)dλ. Od revize SI v roce 2019 je kandela definována právě prostřednictvím této číselné hodnoty.

Nezaměňujte s: 683 lm/W platí pouze při 555 nm. Pro jakýkoli reálný zdroj je převodní faktor nižší a závisí na spektru.

Upravuje: SI-Einheitensystem · CIE 018

Fotometrická mezní vzdálenost (r_min) v m

Fotometrická mezní vzdálenost je minimální vzdálenost, za kterou zůstává chyba zákona inverzních čtverců pod definovanou hranicí. Jako pravidlo se udává pětinásobek až desetinásobek největšího světelného rozměru; pro mezní chybu 1 % je to desetinásobek. Pod touto hranicí zdroj již nelze považovat za bodový zdroj.

Nezaměňujte s: Uvnitř mezní vzdálenosti – přímo pod UV LED polem nebo plošným svítidlem – klesá ozářenost mnohem pomaleji než 1/r². Použití zákona inverzních čtverců je tam podstatně chybné.

Upravuje: DIN 5032-1

Chromatičnost, teplota chromatičnosti, podání barev – co spektroradiometr vypovídá o barvě světelného zdroje.

Trichromatické složky (X, Y, Z)

Trichromatické složky vznikají váhováním spektrálního rozložení třemi funkcemi barevného přizpůsobení x̄(λ), ȳ(λ) a z̄(λ) a integrací: X = k·∫S(λ)·x̄(λ)dλ, obdobně pro Y a Z. Y je definováno tak, aby odpovídalo jasu – u světelných zdrojů je Y úměrné osvětlenosti. Všechny ostatní kolorimetrické veličiny jsou přepočtem z X, Y a Z.

Nezaměňovat s: Dva spektra se stejnými trichromatickými složkami vypadají stejně, ačkoli se fyzicky liší – to je metamerie. Proto samotná chromatičnost nestačí k posouzení světelného zdroje; k ní patří i podání barev.

Upraveno v: CIE 015 · DIN 5033-2

Standardní pozorovatel (2° a 10°) (CIE 1931 / CIE 1964)

Standardní pozorovatel 2° (CIE 1931) popisuje vnímání barev v poli o dvou stupních, jako při pohledu na malou plochu z běžné vzdálenosti. Standardní pozorovatel 10° (CIE 1964) platí pro větší pole a lépe popisuje rozsáhlejší plochy. Oba dávají pro stejné spektrum mírně odlišné chromatičnosti; rozdíl je největší u úzkopásmových spekter LED.

Nezaměňovat s: Chromatičnosti, teploty chromatičnosti a barevné rozdíly z různých pozorovatelů se nesmí porovnávat. Který pozorovatel byl použit, patří do každého protokolu měření.

Upraveno v: CIE 015 · DIN 5033-2 · ISO/CIE 11664-1

Pozorovatel 2° (CIE 1931) platí pro malá pole, pozorovatel 10° (CIE 1964) pro velká. Barevné hodnoty jsou srovnatelné pouze při uvedení pozorovatele.

Souřadnice chromatičnosti (x, y)

Souřadnice chromatičnosti vznikají normalizací trichromatických složek na jejich součet: x = X/(X+Y+Z), y = Y/(X+Y+Z). Tato dvojice popisuje chromatičnost bez ohledu na jas a vynáší se do podkovovitého chromatického diagramu. Body bílé barvy leží kolem x = 0,33, y = 0,33.

Nezaměňovat s: Chromatický diagram není percepčně rovnoměrný: v zelené oblasti odpovídá stejná geometrická vzdálenost mnohem menšímu vnímanému rozdílu než v modré. Pro posouzení vzdálenosti by se mělo použít u′v′ nebo CIELAB.

Upraveno v: CIE 015 · DIN 5033-3

Chromatický diagram x, y a UCS diagram u′, v′ zobrazují stejné barvy. V u′, v′ odpovídají stejné vzdálenosti lépe stejným vnímaným barevným rozdílům.

Chromatičnost CIE 1960 UCS (u, v)

Diagram CIE 1960 UCS vzniká transformací u = 4X/(X+15Y+3Z) a v = 6Y/(X+15Y+3Z). Byl v roce 1976 nahrazen diagramem u′v′, ale je stále potřebný: náhradní teplota chromatičnosti a vzdálenost Δuv od Planckovy křivky jsou dodnes definovány v tomto diagramu.

Nezaměňovat s: u je v obou diagramech shodné, v nikoli: v′ = 1,5·v. Záměna hodnot vede k chybné teplotě chromatičnosti.

Upraveno v: CIE 015 · DIN 5033-3

Chromatičnost CIE 1976 UCS (u′, v′)

Chromatičnost v diagramu CIE 1976 UCS vyplývá z u′ = 4X/(X+15Y+3Z) a v′ = 9Y/(X+15Y+3Z). Diagram je podstatně rovnoměrnější než diagram xy: vzdálenost Δu′v′ 0,0054 přibližně odpovídá prahu rozlišitelnosti ve všech oblastech. Je běžnou mírou pro rozptyl dávek LED a specifikaci tolerancí svítidel.

Nezaměňovat s: Rovnoměrné neznamená přesné: i u′v′ je pouze aproximací vnímání. Pro barvy předmětů je přesnější volbou CIELAB.

Upraveno v: CIE 015 · ISO/CIE 11664-5

Barevný prostor CIELAB (L*, a*, b*)

Barevný prostor CIELAB zobrazuje trichromatické složky na tři osy pomocí funkce třetí odmocniny: L* pro světlost od 0 do 100, a* pro červenou versus zelenou, b* pro žlutou versus modrou. Přepočet vyžaduje referenční bílou, obvykle standardní osvětlovadlo D65 nebo D50. Euklidovská vzdálenost mezi dvěma body je barevný rozdíl ΔE*ab.

Nezaměňovat s: CIELAB popisuje barvy předmětů při daném osvětlení, nikoli samotný světelný zdroj. Pro světelné zdroje jsou vhodnými veličinami chromatičnost, teplota chromatičnosti a podání barev.

Upraveno v: ISO/CIE 11664-4 · DIN EN ISO 11664-4

V rovině a*b* je chroma C* vzdáleností od počátku a úhel barevného tónu h udává směr. Barevný rozdíl ΔE*ab je vzdálenost mezi dvěma body v prostoru L*a*b*.

Barevný prostor DIN99 (Lab99) (L99, a99, b99)

Barevný prostor DIN99 podle DIN 6176 deformuje CIELAB tak, aby byla dosažena percepční rovnoměrnost bez komplikovaných váhových funkcí ΔE00. Barevný rozdíl je pak jednoduše euklidovská vzdálenost ΔE99. Používá se především v oblasti nátěrových hmot, textilu a automobilového průmyslu.

Nezaměňovat s: Existuje několik variant (DIN99, DIN99b, DIN99c, DIN99d). Musí být uvedeno, která byla použita, jinak nejsou hodnoty srovnatelné.

Upraveno v: DIN 6176

Barevný rozdíl (ΔE)

Barevný rozdíl je vzdálenost mezi dvěma chromatičnostmi v rovnoměrném barevném prostoru. ΔE*ab je euklidovská vzdálenost v CIELAB, ΔE00 je zpřesněný vzorec CIEDE2000 s váhovými funkcemi pro světlost, chromu a barevný tón. ΔE rovné 1 se počítá jako právě rozlišitelný rozdíl; v průmyslové praxi se ΔE pod 3 obvykle považuje za dostatečné.

Nezaměňovat s: Musí být uvedeno, který vzorec platí: ΔE*ab, ΔE94, ΔE00 a ΔE99 dávají pro stejné dvě barvy různá čísla.

Upraveno v: ISO/CIE 11664-4 · ISO/CIE 11664-6 · DIN 6176

Teplota chromatičnosti a náhradní teplota chromatičnosti (T, T_n) v K

Teplota chromatičnosti T je teplota Planckova zářiče, jehož chromatičnost se shoduje s chromatičností zdroje. Protože to u reálných lamp téměř nikdy přesně neplatí, používá se náhradní teplota chromatičnosti T_n (CCT): teplota Planckova zářiče v nejmenší vzdálenosti v diagramu CIE 1960 UCS. Teplá bílá se pohybuje kolem 2 700 až 3 000 K, neutrální bílá kolem 4 000 K, denní bílá nad 5 300 K.

Nezaměňovat s: Náhradní teplota chromatičnosti má smysl pouze tehdy, pokud chromatičnost leží blízko Planckovy křivky – běžným kritériem je |Δuv| ≤ 0,005. Ve větší vzdálenosti popisují dva zdroje se stejnou CCT viditelně odlišné barvy.

Upraveno v: DIN 5031-8 · CIE 015 · ANSI C78.377

Náhradní teplota chromatičnosti se odečítá na izotermě, Δuv udává vzdálenost od Planckovy křivky. Dva zdroje se stejnou CCT mohou vypadat zelenavě nebo růžově.

Vzdálenost od Planckovy křivky (Δuv)

Δuv je pravoúhlá vzdálenost chromatičnosti od Planckovy křivky v diagramu CIE 1960 UCS, se znaménkem: kladné hodnoty leží nad křivkou a působí zelenavě, záporné pod ní a působí růžově. ANSI C78.377 omezuje přípustnou odchylku pro bílé LED výrobky na ±0,006.

Nezaměňovat s: Dvě lampy se stejnou teplotou chromatičnosti se mohou znatelně lišit v Δuv a pak vypadat viditelně odlišně. Uvádět CCT bez Δuv je nekompletní.

Upraveno v: ANSI C78.377 · DIN 5031-8

Obecný index podání barev (R_a)

Obecný index podání barev podle CIE 13.3:1995 porovnává chromatičnosti osmi standardizovaných zkušebních barev pod zkoušeným zdrojem s chromatičnostmi pod referenčním zdrojem stejné teploty chromatičnosti – Planckovým zářičem pod 5 000 K, denním osvětlovadlem nad tuto hodnotu. Ze středního barevného rozdílu vyplývá R_a = 100 − 4,6·ΔE̅. Hodnoty nad 90 se počítají za velmi dobré, pod 80 za nedostatečné pro interiéry.

Nezaměňovat s: R_a je průměr přes osm slabě sytých barev. LED může dosáhnout R_a 85 a přesto podávat syté červené barvy matně – k tomu slouží R9. U úzkopásmových zdrojů je informativnější metoda TM-30.

Upraveno v: CIE 13.3:1995 · DIN 6169

Ra je průměrem speciálních indexů R1 až R8: osm středně sytých zkušebních barev, každá porovnaná pod referenčním a zkušebním světlem.

Speciální indexy podání barev (R1 bis R15)

R1 až R8 je osm slabě sytých zkušebních barev, ze kterých se vypočítává průměr R_a. R9 až R15 jsou další: R9 sytá červená, R10 sytá žlutá, R11 sytá zelená, R12 sytá modrá, R13 světlý odstín pleti, R14 barva listí, R15 asijský odstín pleti. R9 je kritická hodnota: u bílých LED se slabou červenou složkou často klesá pod 20, aniž by se R_a znatelně zhoršilo.

Nezaměňovat s: Speciální indexy mohou být záporné. Kdo posuzuje maso, textil nebo pleť, měl by požadovat R9, R13 a R15 spíše, než se spoléhat na R_a.

Upraveno v: CIE 13.3:1995 · DIN 6169

Vysoké Ra může skrývat slabé R9. Sytá červená se do průměru vůbec nezapočítává.

Index věrnosti podle IES TM-30 (R_f)

R_f podle IES TM-30-15 hodnotí, jak přesně světelný zdroj podává barvy ve srovnání s referencí. Na rozdíl od R_a vychází tento index z 99 vzorků barev, které rovnoměrně pokrývají reálné povrchy a celý barevný prostor, a počítá se v rovnoměrném prostoru CAM02-UCS. Stupnice se pohybuje od 0 do 100.

Nezaměňovat s: R_f a R_a nejsou stejné číslo a nelze je jedno na druhé přepočítat. R_f u úzkopásmových zdrojů obvykle vychází o něco nižší a lépe odpovídá vnímání.

Upraveno v: IES TM-30-15 · ANSI/IES TM-30-20 · CIE 224:2017

Rf hodnotí věrnost barev přes 99 zkušebních barev, Rg sytost. Grafika barevných vektorů ukazuje, ve kterých pásmech odstínu zdroj barvy posouvá.

Index gamutu podle IES TM-30 (R_g)

R_g porovnává plochu vymezenou 99 zkušebními barvami v barevném prostoru pod zkoušeným a referenčním zdrojem. Hodnoty nad 100 znamenají, že barvy působí syteji, hodnoty pod touto hranicí, že působí bledší. Typicky se R_g pohybuje mezi 60 a 140.

Nezaměňovat s: R_g samo o sobě není kvalita: vysoká hodnota může pocházet z přesycené červené, která upoutá pozornost, ale nepůsobí věrně. Pouze R_f a R_g společně s grafikou barevných vektorů dávají celkový obraz.

Upraveno v: IES TM-30-15 · ANSI/IES TM-30-20

Sytost a chroma (S, C*)

Chroma C* je vzdálenost barvy od neutrální osy: C*ab = √(a*² + b*²) v CIELAB. Sytost S vztahuje tuto chromu k světlosti, S = C*/L*, a popisuje tak barevný dojem bez ohledu na to, jak jasná barva je. Společně s úhlem barevného tónu h dává polární vyjádření prostoru CIELAB.

Nezaměňovat s: Chroma a sytost jsou v běžné mluvě chápány jako totéž, ale nejsou: dvě plochy stejné sytosti při odlišné světlosti mají odlišnou chromu.

Upraveno v: ISO/CIE 11664-4 · DIN 5033-1

Úhel barevného tónu (h) v °

Úhel barevného tónu je polární úhel barvy v rovině a*b* prostoru CIELAB: h_ab = arctan(b*/a*), udávaný od 0 do 360 stupňů. Odděluje barevný tón od světlosti a chromy a je tedy veličinou, o které lidé mluví, když mluví o barvě: „trochu žlutější" znamená větší úhel barevného tónu.

Nezaměňovat s: Blízko neutrální osy se úhel barevného tónu stává neurčitým: při velmi nízké chromě silně kolísá, aniž by se barevný dojem měnil.

Upraveno v: ISO/CIE 11664-4 · DIN 5033-1

Dominantní vlnová délka (λ_d) v nm

Dominantní vlnová délka se získává geometricky: z bodu bílé barvy se vede přímka přes chromatičnost zdroje a prodlouží se k hraniční křivce spektrálních barev chromatického diagramu. Vlnová délka průsečíku je λ_d. Popisuje vnímaný barevný tón a je tedy rozhodující veličinou pro binning barevných LED.

Nezaměňovat s: Špičková vlnová délka a dominantní vlnová délka nejsou totéž a u LED se mohou lišit o několik nanometrů: λ_p vychází z fyziky spektra, λ_d z vnímání. U purpurových barev průsečík neexistuje; místo toho se udává komplementární vlnová délka.

Upraveno v: CIE 015 · DIN 5033-3

Přímka z bodu bílé barvy přes chromatičnost se setkává s hraniční křivkou spektrálních barev v místě dominantní vlnové délky. Jak daleko na této přímce chromatičnost leží, udává kolorimetrická čistota.

Čistota barvy (p_e) v %

Čistota barvy je poměr vzdálenosti bod bílé barvy – chromatičnost a vzdálenosti bod bílé barvy – hraniční křivka spektrálních barev na stejné přímce, která dává dominantní vlnovou délku. Bílá má 0 %, čistá spektrální barva 100 %. Společně s λ_d popisuje barevný dojem úplně, s výjimkou jasu.

Nezaměňovat s: Existují dvě definice: excitační čistota prostřednictvím chromatického diagramu a kolorimetrická čistota prostřednictvím trichromatických složek. Číselné hodnoty se liší.

Upraveno v: CIE 015 · DIN 5033-3

Elipsa MacAdama (SDCM) v Stufen

Elipsy MacAdama popisují oblasti v chromatickém diagramu, uvnitř kterých nelze dvě chromatičnosti rozlišit. Jeden stupeň (1 SDCM, standard deviation of colour matching) je elipsa tohoto prahu rozlišitelnosti. Svítidla se typicky dodávají s tolerancí 3 nebo 5 stupňů; náročné aplikace vyžadují 3 stupně nebo méně.

Nezaměňovat s: Údaj o stupni platí pro chromatičnost, nikoli pro podání barev. Dvě LED ve stejném 3stupňovém binu se mohou v R9 značně lišit.

Upraveno v: ANSI C78.377 · IEC 60081

Uvnitř elipsy 1 stupně jsou barevné rozdíly téměř nepostřehnutelné. Datové listy LED často udávají toleranci binningu jako 3 nebo 5 stupňů.

Nikoli energie, ale počet částic – pohled používaný ve fotochemii a v osvětlení pro zahradnictví.

Fotonový tok (Φ_p) v µmol/s

Fotonový tok počítá kvanta světla, nikoli jejich energii. Odvozuje se ze zářivého toku pomocí Φ_p = Φ_e·λ/(h·c·N_A). Kdekoli reakce probíhá na jeden absorbovaný foton – ve fotochemii, fotopolymeraci a fotosyntéze – je správnou referenční veličinou počet fotonů, nikoli watt.

Nezaměňovat s: Přepočet mezi watty a µmol závisí na vlnové délce: foton o vlnové délce 660 nm nese pouze poloviční energii oproti fotonu o vlnové délce 330 nm. Bez známého spektra není přepočet jednoznačný.

Řídící norma: DIN 5031-1

Hustota fotosyntetického fotonového toku (PPFD) (PPFD) v µmol/(m²·s)

Hustota fotosyntetického fotonového toku udává, kolik fotonů v rozsahu 400 až 700 nm dopadne na jeden čtvereční metr za sekundu. Jde o obdobu ozářenosti v počítání fotonů a měří se kvantovým senzorem. Sluneční záření dosahuje v poledne až 2000 µmol/(m²·s); osvětlení ve sklenících se obvykle pohybuje mezi 200 a 800.

Nezaměňovat s: Převod PPFD na lux je nepřípustný: lux váží citlivostí lidského oka, které v červené a modré oblasti – tedy právě tam, kde rostliny pracují – téměř nevnímá.

Řídící norma: ASABE S640

Jeden watt červeného světla obsahuje více fotonů než jeden watt modrého. Pro rostliny je rozhodující počet fotonů, proto se PPFD měří v µmol/(m²·s) místo W/m².

Fotosynteticky aktivní záření (PAR) (PAR)

PAR označuje spektrální rozsah od 400 do 700 nm, v němž chlorofyl využívá fotony k fotosyntéze. PAR proto není naměřená hodnota, ale rozsah, k němuž se vztahují PPFD, PPF a DLI. Rozšířené definice používají ePAR až do 750 nm, aby zahrnuly Emersonův efekt ve vzdálené červené oblasti.

Nezaměňovat s: Údaj „PAR watty" je nejednoznačný: obvykle znamená ozářenost v rozsahu PAR, nikoli hustotu fotonového toku. Při porovnávání svítidel se vyplatí ověřit, která z těchto dvou veličin je míněna.

Řídící norma: ASABE S640

Výtěžkový fotonový tok (YPF) (YPF) v µmol/s

YPF váží každý foton pomocí relativní křivky kvantového výtěžku podle McCreeho, která dosahuje maxima v červené oblasti kolem 620 nm a klesá v zelené. Popisuje fotosyntetický výkon přesněji než nevážený PPF, ale uvádí se méně často, protože křivka byla odvozena z krátkodobých měření listů jednotlivých druhů.

Nezaměňovat s: YPF a PPFD nejsou srovnatelné. Kdo porovnává svítidla, musí použít stejnou veličinu.

Řídící norma: ASABE S640

Denní světelný integrál (DLI) (DLI) v mol/(m²·d)

Denní světelný integrál je časový integrál PPFD za 24 hodin, udávaný v molech fotonů na čtvereční metr a den. Při konstantním osvětlení platí DLI = PPFD · t / 10⁶, kde t je v sekundách. Salát vystačí s 12 až 17 mol/(m²·d), rajčata vyžadují více než 20.

Nezaměňovat s: DLI se vztahuje k PPFD jako dávka k ozářenosti: stejného denního množství lze dosáhnout velkým množstvím světla za krátký čas nebo malým množstvím po dlouhou dobu – biologicky to však nemusí být rovnocenné.

Řídící norma: ASABE S640

Denní světelný integrál je plocha pod PPFD za 24 hodin, v mol/(m²·d).

Kvantový výtěžek (Φ)

Kvantový výtěžek je poměr počtu přeměněných molekul k počtu absorbovaných fotonů. Hodnoty pod jednotku jsou pravidlem; u řetězových reakcí, jako je radikálová fotopolymerace, může být výrazně vyšší. Propojuje naměřenou dávku s chemickou konverzí a vysvětluje, proč se dvě formulace při stejné dávce vytvrdí odlišně.

Nezaměňovat s: Kvantový výtěžek je vlastnost systému fotoiniciátoru, matrice a vlnové délky – nelze jej odečíst z přístroje ani jej přenášet z jedné aplikace na druhou.

Řídící norma: IUPAC Gold Book

Záření vážené akční spektrem: erytémově účinné, germicidní, aktinické.

Akční spektrum (s(λ))

Akční spektrum váží vlnové délky podle jejich biologické nebo chemické účinnosti, normalizované na maximum. Známými příklady jsou erytémové akční spektrum, germicidní akční spektrum, aktinická riziková funkce dle IEC 62471 a funkce světelné účinnosti V(λ) – i ta je akčním spektrem, konkrétně pro vidění.

Nezaměňovat s: Symbol S(λ) se používá dvojím způsobem: v IEC 62471 jde o aktinickou rizikovou funkci, v radiometrii o spektrální rozložení zdroje. Z kontextu musí být jasné, co je myšleno.

Řídí se: IEC 62471 · ISO/CIE 17166 · CIE 015

Účinná ozářenost vzniká vynásobením spektra zdroje akčním spektrem, vlnovou délku po vlnové délce. Zůstává pouze část, kde se obě spektra překrývají.

Účinná ozářenost (E_eff) v W/m²

Účinná ozářenost vzniká vážením spektrální ozářenosti akčním spektrem a integrací: E_eff = ∫E_λ·s(λ)dλ. Pouze tak lze porovnávat zdroje s různými spektry z hlediska daného účinku. Téměř každý limit expozice na pracovišti a požadavky na dávku při UV dezinfekci se vztahují k takto vážené veličině; výjimkou je nevážený limit UV-A.

Nezaměňovat s: Účinná ozářenost bez uvedení akčního spektra nemá smysl. Stejná lampa má tři různé hodnoty – erytémovou, germicidní a aktinickou.

Řídí se: IEC 62471 · DIN EN 14255-1 · OStrV

Erytémově účinná ozářenost a UV index (E_er, UVI) v W/m²

Erytémově účinná ozářenost váží záření erytémovým akčním spektrem dle ISO/CIE 17166, které má vrchol v UV-B a v UV-A klesá o několik řádů. UV index je hodnota vztažená k 25 mW/m²: UVI = E_er[W/m²] · 40. UV index 8 odpovídá 0,2 W/m² erytémově účinné ozářenosti.

Nezaměňovat s: UV index platí pro slunce ve venkovním prostředí. Není použitelný pro umělé UV zdroje na pracovišti – tam platí limitní hodnoty expozice dle německé OStrV.

Řídí se: ISO/CIE 17166 · DIN EN 14255-1

Erytémové akční spektrum klesá o tři až čtyři řády z UV-B do UV-A. UV index vyplývá z erytémově vážené ozářenosti.

Germicidně účinné ozáření (H_germ) v J/m²

Germicidně účinné ozáření je dávka vážená germicidním akčním spektrem, jehož maximum leží blízko absorpčnímu vrcholu DNA okolo 260 nm. Předpis DVGW W 294 a norma DIN 19294 vyžadují jako fluenci pro dezinfekci pitné vody nejméně 400 J/m² (40 mJ/cm²), prokázanou biodozimetricky.

Nezaměňovat s: U UV-C LED při 265 nebo 275 nm je vážení rozhodující: měření kalibrované při 254 nm ukáže u 275 nm LED nižší hodnotu, pokud se nezohlední spektrální neshoda.

Řídí se: DVGW W 294 · DIN 19294 · ÖNORM M 5873

Germicidní účinek sleduje absorpci DNA s maximem při 265 nm. Rtuťová linie 254 nm i UV-C LED při 275 nm leží blízko maxima.

Radiance vážená modrým světlem (L_B) v W/(m²·sr)

L_B váží spektrální radianci funkcí B(λ), která má vrchol mezi 400 a 500 nm, a hodnotí tak fotochemické riziko pro sítnici. Z L_B a přípustné doby expozice vyplývá zařazení lampy do bezrizikové skupiny nebo rizikových skupin 1 až 3.

Nezaměňovat s: U malých zdrojů a krátkých dob pozorování se místo radiance používá ozářenost vážená modrým světlem E_B. Která veličina platí, závisí na úhlové velikosti zdroje.

Řídí se: IEC 62471 · DIN EN 62471

Aktinické UV riziko (E_S) v W/m²

Aktinické UV riziko váží ozářenost funkcí S(λ) dle IEC 62471 a ICNIRP, která spojuje fotokeratitidu a zarudnutí kůže. Je to veličina, vůči které se posuzuje limitní hodnota 30 J/m² za pracovní den, a obvyklý výchozí bod každého posouzení rizik u UV zařízení.

Nezaměňovat s: Aktinické posouzení pokrývá UV-A jen částečně. Pro UV-A navíc platí samostatný, nevážený limit.

Řídí se: IEC 62471 · ICNIRP · TROS IOS

Ozářenost UV-A (E_UVA) v W/m²

E_UVA je ozářenost integrovaná nevážená v rozsahu 315 až 400 nm. Limitní hodnota expozice pro oko je 10 000 J/m² za pracovní den; při 10 W/m² z toho vyplývá přípustná doba přibližně 17 minut. Při fluorescenční a penetrační defektoskopii je tato hodnota limitující, nikoli aktinické posouzení.

Nezaměňovat s: Rozsahy hranic se liší podle normy: DIN 5031-7 a CIE stanovují UV-A na 315 až 400 nm, DIN/ISO 20473 na 315 až 380 nm, americké zdroje od 320 nm. Při porovnávání hodnot k nim patří i použitá hranice.

Řídí se: TROS IOS · ICNIRP · DIN/ISO 20473

Limitní hodnota expozice (H_eff) v J/m²

Limitní hodnota expozice omezuje expozici zaměstnanců za osmihodinovou pracovní směnu. Pro nekoherentní UV záření platí H_eff = 30 J/m² aktinicky vážené, plus 10 000 J/m² pro UV-A. Z naměřené E_eff vyplývá přípustná doba setrvání t = H_eff/E_eff – při 1 W/m² aktinicky je to 30 sekund.

Nezaměňovat s: Limitní hodnota není cílem, ale horní hranicí. Vztahuje se na denní součet všech expozic, nikoli na jednu jedinou událost.

Řídí se: OStrV · TROS IOS · RL 2006/25/EG · ICNIRP

Limitní hodnota 30 J/m² (aktinicky vážená) dělená účinnou ozářeností dává přípustnou dobu expozice za pracovní den.

Vytvrzovací dávka (H_UV) v mJ/cm²

Vytvrzovací dávka je ozáření potřebné pro úplné zesíťování, vztažené k absorpčnímu rozsahu použitého fotoiniciátoru. Typické hodnoty se pohybují mezi 200 a 2000 mJ/cm². Protože fotoiniciátory absorbují v úzkých pásmech, k údaji o dávce vždy patří i rozsah vlnových délek měření.

Nezaměňovat s: Údaj o dávce bez pásma je bezcenný: 500 mJ/cm² UV-A a 500 mJ/cm² UV-C popisují zcela odlišné procesy. Pásové radiometry proto měří v samostatných kanálech.

Řídí se: DIN EN 13523-25

Co se ztrácí na cestě od zdroje k cíli: transmise, odraz, absorpce.

Transmitance (τ)

Transmitance je poměr prošlého a dopadajícího zářivého výkonu, τ = Φ_t/Φ₀. Závisí na vlnové délce: křemenné sklo propouští UV-C záření, borosilikátové sklo jen málo, běžné okenní sklo vůbec ne. U UV procesu určuje transmitance ochranné trubice nebo okénka přímo ozářenost v místě působení.

Nezaměňovat s: Naměřená transmitance zahrnuje ztráty odrazem na obou povrchách. Čistý podíl materiálu – vnitřní transmitance – je vyšší.

Upravuje: DIN 5036-3 · DIN EN 410

Podle Lamberta-Beera klesá transmitance exponenciálně s délkou dráhy. Každá jednotka optické hustoty ji snižuje na desetinu.

Reflektance (ρ)

Reflektance je poměr odraženého a dopadajícího zářivého výkonu. V UV oblasti se materiály značně liší: PTFE a síran barnatý dosahují difuzní reflektance přes 95 % i pod 250 nm, eloxovaný hliník výrazně méně, běžné bílé nátěry v UV oblasti výrazně ztrácejí. V ozařovacích komorách se odraz podstatně podílí na ozářenosti.

Nezaměňovat s: Je třeba rozlišovat zrcadlový a difuzní odraz: zrcadlo vrací záření směrově, povrch PTFE je rozptyluje rovnoměrně do poloprostoru. Pro integrační koule je použitelný pouze difuzní odraz.

Upravuje: DIN 5036-3 · CIE 130

Absorptance (α)

Absorptance je poměr absorbovaného a dopadajícího zářivého výkonu. Společně s transmisí a odrazem platí energetická bilance τ + ρ + α = 1. Absorbované záření je jediné záření, které může mít fotochemický účinek – prošlé nebo odražené záření žádný účinek nemá.

Nezaměňovat s: Absorptance je bezrozměrná a vztahuje se k dopadajícímu výkonu; absorpční koeficient naproti tomu popisuje, jak rychle záření v materiálu ubývá, a má jednotku 1/m.

Upravuje: DIN 5036-3

Optická hustota (OD)

Optická hustota je záporný dekadický logaritmus transmitance: OD = −log₁₀τ. OD 1 propouští 10 %, OD 2 jedno procento, OD 3 jedno promile. Protože se optické hustoty filtrů zapojených za sebou sčítají, je to praktická veličina pro sady filtrů a ochranné brýle.

Nezaměňovat s: V analytice se stejná veličina nazývá extinkce nebo absorbance A. U ochranných brýlí se stupeň ochrany udává pro jednotlivé rozsahy vlnových délek – jediný údaj OD zde nestačí.

Upravuje: DIN EN 170 · DIN 5036-3

Absorpční koeficient (a) v 1/m

Podle Lambertova-Beerova zákona klesá ozářenost v homogenním prostředí exponenciálně: E(d) = E₀·e^−a·d. Absorpční koeficient a je materiálově specifická konstanta poklesu na jednotku délky dráhy. V úpravě vody z něj vyplývá hloubka průniku: při a = 10 1/m zbývá po 10 cm jen třetina záření.

Nezaměňovat s: Existuje přirozená (základ e) a dekadická (základ 10) forma; liší se faktorem ln 10 = 2,303. Při přebírání hodnot je nutné ověřit základ.

Upravuje: DIN 38404-3

Spektrální absorpční koeficient při 254 nm (SAK₂₅₄) v 1/m

SAK₂₅₄ je dekadický absorpční koeficient vody při 254 nm, měřený podle DIN 38404-3. Pitná voda se typicky pohybuje v rozsahu 1 až 5 1/m, odpadní voda výrazně výše. Často se udává jako UV transmitance na dráze 1 cm: SAK 5 1/m odpovídá přibližně 89 % UVT.

Nezaměňovat s: SAK₂₅₄ popisuje absorpci, nikoli turbiditu. Částice navíc rozptylují a mohou stínit mikroorganismy, aniž by SAK výrazně změnily.

Upravuje: DIN 38404-3 · DVGW W 294

Prostorový úhel, zákon inverzních čtverců, kosinová chyba, nejistota – proč dva přístroje ukazují odlišné hodnoty.

Prostorový úhel (Ω) v sr

Prostorový úhel je podíl plochy, kterou kužel vyřezává z povrchu kulové plochy, a druhé mocniny poloměru kulové plochy: Ω = A/r². Celá kulová plocha má 4π ≈ 12,57 sr, polokoule 2π sr. Kuželový úhel 10 stupňů odpovídá přibližně 0,024 sr.

Nezaměňovat s: Poloviční kuželový úhel a plný kuželový úhel se často zaměňují. Při převodu na steradián to vede k faktoru čtyři.

Upraveno normou: ISO 80000-3

Prostorový úhel je vyřezaná plocha koule dělená druhou mocninou poloměru. Celá kulová plocha má 4π sr.

Zákon inverzních čtverců (E ~ 1/r²)

Pro bodový zdroj platí E = I/r²: ozářenost klesá s druhou mocninou vzdálenosti, protože se stejný výkon rozprostírá na ploše rostoucí kvadraticky. Tento zákon je základem každého přepočtu vzdálenosti při návrhu systému.

Nezaměňovat s: Platí pouze za fotometrickou mezní vzdáleností. Pod LED polem, trubicovou lampou nebo v ozařovací komoře vede k hrubým chybám – tam pomůže pouze simulace nebo měření.

Upraveno normou: DIN 5032-1

Zákon inverzních čtverců platí pouze za mezní vzdáleností, kde lze zdroj považovat za bodový.

Kosinová chyba (f₂) v %

Ideální přijímač ozářenosti váhuje záření dopadající pod úhlem ε funkcí cos ε. Veličina f₂ popisuje odchylku od toho. Podle DIN 5032-7 může f₂ dosahovat nejvýše 1,5 % ve třídě L a 3 % ve třídě A. Při difuzním ozařování nebo velkoplošných zdrojích se špatná kosinová odezva projeví přímo v naměřené hodnotě.

Nezaměňovat s: Při dopadu pod pravým úhlem z velké vzdálenosti se kosinová chyba téměř neprojeví. Právě proto se laboratorní a provozní měření často neshodují.

Upraveno normou: DIN 5032-7 · DIN EN 13032-1

Ideální přijímač váhuje šikmo dopadající záření funkcí cos θ. Odchylka od tohoto je kosinová chyba.

Spektrální neshoda (f₁′) v %

f₁′ udává odchylku relativní spektrální citlivosti přístroje od cílové křivky, například V(λ) u luxmetrů nebo akčního spektra u UV radiometrů. Senzor s malým f₁′ měří správně i u neznámých spekter; s velkým f₁′ platí kalibrační faktor pouze pro zdroj, vůči kterému byl kalibrován.

Nezaměňovat s: Proto je otázka "vůči které lampě byl kalibrován?" rozhodující pro každý širokopásmový radiometr. Kdo mění technologii zdroje – například z rtuťové výbojky na UV LED – potřebuje novou kalibraci nebo spektroradiometr.

Upraveno normou: DIN 5032-7 · CIE 220

Pokud se spektrum měřené lampy liší od kalibračního spektra, radiometr měří chybně – tím více, čím méně jeho citlivost odpovídá cílové křivce.

Linearita (f₃) v %

Veličina f₃ popisuje odchylku od lineárního vztahu mezi ozářeností a naměřenou hodnotou. Kontroluje se v několika bodech měřicího rozsahu. Při vysokých ozářenostech, jaké se vyskytují pod UV LED poli nebo ve vytvrzovacích systémech, jde o omezující vlastnost – senzory se tam saturují.

Nezaměňovat s: Přístroj, který měří správně při 10 mW/cm², může být při 2 W/cm² mimo o procenta. Měřicí rozsah proto patří k výběru senzoru a ke kalibračnímu certifikátu.

Upraveno normou: DIN 5032-7

Úhel měřicího pole (α) v °

Úhel měřicího pole definuje, jakou část zdroje zachytí měřič radiance nebo luminance. Běžné hodnoty jsou jeden stupeň nebo pětina stupně. Při hodnocení podle IEC 62471 je předepsán, protože rizikoví skupina závisí na úhlu, přes který se provádí zprůměrování.

Nezaměňovat s: Pokud je měřicí pole větší než zdroj, zprůměruje se do výsledku tmavé pozadí a radiance vychází příliš nízká. Pokud je menší, změří se lokální špička.

Upraveno normou: IEC 62471 · DIN 5032-7

Spektrální rozlišení (Δλ_FWHM) v nm

Spektrální rozlišení je plná šířka v polovině maxima přístrojové funkce, tedy šířka, na kterou přístroj rozšíří nekonečně úzkou linii. Určuje ji šířka štěrbiny, mřížka a pixely detektoru. Pro hodnocení čárových zdrojů, jako jsou rtuťové výbojky, musí být podstatně menší než rozestup čar.

Nezaměňovat s: Krok datových bodů není rozlišení. Přístroj může poskytovat data v krocích po 0,5 nm a přitom rozlišovat jen 5 nm.

Upraveno normou: CIE 214 · DIN 5032-1

Šířka štěrbiny, mřížka a detektor určují spektrální rozlišení spektroradiometru.

Nejistota měření (U) v %

Rozšířená nejistota měření U se vypočítává z jednotlivých příspěvků podle GUM a udává se s koeficientem rozšíření k = 2, což odpovídá přibližně 95% pravděpodobnosti pokrytí. V UV radiometrii se akreditované kalibrace typicky pohybují mezi dvěma až šesti procenty v závislosti na vlnové délce a veličině; nejistota měření v provozu bývá pravidelně vyšší.

Nezaměňovat s: Nejistota uvedená na kalibračním certifikátu platí pro laboratorní podmínky. V provozu se navíc přidává kosinová chyba, spektrální neshoda, znečištění a teplota.

Upraveno normou: GUM / JCGM 100 · DIN EN ISO/IEC 17025

Metrologická návaznost

Návaznost znamená, že výsledek měření je vztažen k národnímu nebo mezinárodnímu etalonu prostřednictvím dokumentovaného, nepřerušeného řetězce srovnání, u nichž je vždy uvedena nejistota – v Německu k PTB. Akreditovaná kalibrační laboratoř podle DIN EN ISO/IEC 17025 tento řetězec dokládá kalibračním certifikátem ISO 17025.

Nezaměňovat s: Podnikový certifikát není návazná kalibrace. Pro uvolnění procesů, audity a hodnocení rizik je obvykle vyžadován akreditovaný certifikát.

Upraveno normou: DIN EN ISO/IEC 17025 · VIM / JCGM 200

Měření je návazné, pokud nepřerušený řetězec kalibrací s udanou nejistotou vede až k národnímu etalonu.

Radiometrické veličiny hodnotí záření energeticky, v celém spektrálním rozsahu a nezávisle na oku. Fotometrické veličiny jsou tytéž veličiny vážené funkcí spektrální citlivosti oka V(λ) — a jsou proto definovány pouze ve viditelné oblasti od 380 do 780 nm. UV zdroj má tedy nulový počet lumenů, ať vyzařuje jakýkoli výkon. Lux lze převést na W/m² pouze tehdy, je-li znám spektrum.

Ra je průměr přes osm slabě sytých zkušebních barev podle CIE 13.3:1995. LED dioda může dosáhnout Ra 85, a přesto vykreslovat sytou červenou barvu fádně — to ukáže pouze zvláštní index R9. Norma IES TM-30-15 naproti tomu vychází ze 99 barevných vzorků a odděluje věrnost (Rf) od gamutu (Rg); pro úzkopásmová spektra LED je toto hodnocení vypovídající více.

Širokopásmový radiometr stačí, pokud je zdroj známý a spektrálně stabilní a senzor byl kalibrován právě na tento zdroj. Jakmile se porovnávají technologie zdrojů, spektrum se stárnutím posouvá, musí se použít akční spektrum nebo se stanovuje chromatičnost, není možné se vyhnout spektrálnímu rozložení S(λ). Základní chyba se nazývá spektrální neshoda (spectral mismatch).

Zpravidla dávka, tj. ozáření (dávka ozáření) H v J/m² nebo mJ/cm², měřená v rozsahu vlnových délek daného účinku. Ozářenost E pouze určuje, jak rychle je dávka dosažena. Obě hodnoty patří do dokumentace samostatně, protože stárnoucí lampa dodá po stejné době nižší dávku.