1 

 

 

PODSTAWOWE WIELKOŚCI FOTOMETRYCZNE, PODSTAWY 

FOTOMETRII : STRUMIEŃ ŚWIETLNY, ŚWIATŁOŚĆ, LUMINESCENCJA 

I POZOSTAŁE WIELKOŚCI FOTOMETRYCZNE – OPIS. 

 

Fotometria  jest  działem  optyki,  który  zajmuje  się  pomiarem  różnorakich  wielkości 

charakteryzujących  promieniowanie  świetlne  i  źródła  tego  promieniowania.    Rozróżnia  się  dwa 

rodzaje fotometrii,  obiektywną ( inaczej  radiomateria, która bada  energię  jaka dopływa ze źródła) 

oraz  subiektywną,  która  zajmuje  się  pomiarem  wielkości  charakteryzującymi  światło  widziane 

przez ludzkie oko. W fotometrii istotne jest wrażenie jakie jest percypowane przez ludzkie oko na 

skutek  stymulacji  falą  elektromagnetyczną.  Punktem  wyjścia  fotometrii  jest  więc  sposób 

funkcjonowania  oka  jako  wybiórczego  detektora  widma  elektromagnetycznego.  Jednostki 

fotometryczne,  w  przeciwieństwie  do  radiometrycznych  mogą  służyć  jako  wskaźniki  

w eksperymentach psychofizycznych. Podstawowymi wielkościami fotometrycznymi są: natężenie 

oświetlenia  (luks),  światłość  (kandela),  strumień  świetlny  (lumen),  napromieniowanie  (J/m2), 

natężenie  napromieniowania  (W/m2),  luminacja  energetyczna  (W·  m-2·  sr-1),  ilość  światła  (lm·s), 

luminacja (cd/m2), naświetlenie (lx· s). 

Strumieniem  świetlnym  nazywamy  moc  energii  promieniowania  elektromagnetycznego 

zawartego  w  przedziale  widma  odpowiadającego  światłu  widzialnemu.  Jednostką  strumienia 

świetlnego  jest  lumen  (lm),  a  symbolem  jest  grecka  litera  phi  Φ.  Strumień  ten  można  opisać 

następującym wzorem: 

             

gdzie: 

     - skuteczność świetlna, 

  - moc promieniowania. 

 

Światłość  (I),  to  inaczej  natężenie  źródła  światła.  Światłość  jest  podstawową  wielkością  

w fotometrii wizualnej, charakteryzującą wizualną jasność źródła światła. Jej jednostką jest kandel 

(cd).  Jest  stosunkiem  strumienia  świetlnego  (dΦ)  do  kąta  bryłowego  (dΩ),  opisane  jest  to 

następującym 

wzorem: 

   

  

  

 

 

Natężenie  oświetlenia,  oznaczane  symbolem  E,  jest  to  gęstość  strumienia  świetlnego 

padającego  na  daną  powierzchnię.  Jednostką  tej  wielkości  jest  luks  (lx).  Źródła  światła  można 

podzielić na naturalne (oświetlenie słoneczne) i sztuczne. Strumień światła sztucznego dociera do 

2 

 

danego miejsca dzięki emisji przez źródło oraz odpowiedniemu ukierunkowaniu przez oprawę. Dla 

określenia  parametrów  opraw  tworzy  się  tzw.  krzywe  rozsyłu  światła.  Są  to  wykresy,  które 

określają ile światła dociera do danego punktu przestrzeni, przy założeniu całkowitej emisji źródła 

równej  1000  lm.  Inaczej  rzecz  ujmując,  natężenie  oświetlenia  to  ilość  światła,  która  dociera  do 

danej  powierzchni.  Wzór  opisujący  zależność  między  stosunkiem  strumienia  świetlnego,  do 

wartości powierzchni, wygląda następująco: 

   

  

  

 

 

Kolejną wielkością jest luminacja (L), jedna z podstawowych cech charakterystycznych dla 

oświetlenia  miejsca  pracy:  zbyt  wysoka  –  powoduje  olśnienie,  zbyt  niska  –  szybkie  zmęczenie  

i  monotonię, duży  kontrast  luminancji  – zmęczenie wzroku, poczucie dyskomfortu.  Luminacja  to 

natężenie  oświetlenia  w  danym  kierunku,  czyli  ilość  światła,  która  przechodzi  przez  określoną 

powierzchnię  i  mieści  się  w  danym  kącie  bryłowym.  Inaczej  jest  to  właściwa  miara  wrażenia 

jaskrawości. Jednostką luminancji jest kandela na metr kwadratowy (cd·m–2 ). Luminację opisuje 

następujący wzór: 

   

 

 

 

        

 

gdzie: 

Φ – wielkość strumienia świetlnego, 

θ – kąt pomiędzy normalną do powierzchni i określonym kierunkiem, 

A – powierzchnia źródła, 

Ω - wielkość kąta bryłowego 

Napromieniowanie,  inaczej  zwane  irradiacją,  to  poddanie  danego  ciała  działaniu 

promieniowania przenikliwego. Jednostką tej wielkości jest J/m

2

. Wyróżnia się: napromieniowanie 

zewnętrzne,  wywołane  zewnętrznym  polem  promieniowania  (gamma,  rentgenowskiego,  beta, 

neutronów) oraz wewnętrzne, powstałe na skutek przedostania się substancji promieniotwórczych 

do wnętrza ciała. 

W  wyniku  napromieniowania  ciału  zostaje  przekazana  pewna  energia,  której  miarą  jest  dawka 

pochłonięta.  W  przypadku  organizmów  żywych  (człowieka)  miarą  napromieniowania  jest  dawka 

równoważna. 

3 

 

 

Strumień  promieniowania,  jest  to  ilość  energii,  jaką  promieniowanie  elektromagnetyczne 

(fale  elektromagnetyczne)  przenosi  przez  daną  powierzchnię  w  jednostce  czasu.  Wyróżnia  się 

strumień  promieniowania  energetyczny  (zwany  też  całkowitym)  i  zredukowany  (strumień 

promieniowania zawartego w określonym przedziale widma fal elektromagnetycznych, oceniany na 

podstawie wywieranych skutków, np. strumień świetlny).

 

 

Luminancja  energetyczna  jest  to  gęstość  powierzchniowa  natężenia  promieniowania  

w danym punkcie powierzchni oraz w danym kierunku. Luminacja energetyczna stanowi stosunek 

natężenia  i  promieniowania  w  danym  kierunku  nieskończenie  małego  elementu  powierzchni,  na 

którym  leży  rozpatrywany  punkt,  do  pola  rzutu  tego  elementu  na  płaszczyznę  prostopadłą  do 

danego  kierunku.  Jednostką  miary  luminacji  energetycznej  (Le)  jest  wat  na  metr  kwadratowy  na 

steradian (W/m2sr).