Світлотехніка, галузь науки і техніки, предмет якої — дослідження принципів і розробка способів генерування, просторового перерозподілу, виміри характеристик оптичного випромінювання (світла ) і перетворення енергії світла в ін. види енергії. С. охоплює також питання конструкторської і технологічні розробки джерел світла (ІС), осветітельних, облучательних і светосигнальних приладів і пристроїв, систем управління ІС, питання нормування, проектування, пристрою і експлуатації светотехнічеських установок. Крім того, С. пов'язана з вивченням дії природного і штучного світла на речовину і живі організми. Термін «З.» у сучасному широкому розумінні став уживатися в науковій і технічній літературі з 20-х рр. 20 ст До цього вміст поняття «З.» обмежувалося лише питаннями освітлення (див. Світильник ) .
Становлення С. було пов'язано з розвитком фізичною і геометричною оптики, фізіології, вчення про електрику і магнетизм. Велике значення для формування С. мали роботи І. Ньютона, І. Ламберта, М. Ст Ломоносова, Т. Юнга, Ст Ст Петрова, Я. Пуркине, Р. Гельмгольца і ін. учених — фізиків, фізіологів і електротехніків. Фундаментальний вклад в С. був зроблений на початку 18 ст П. Бугером, що сформулював основи фотометрії (у книзі «Оптичний трактат про градацію світла»). Важливою віхою в розвитку С. з'явився перехід до електричних ІС. У 1872 А. Н. Лодигин створив лампу розжарювання, яка надалі була вдосконалена Т. Едісоном . В 1876 П. Н. Яблочков винайшов дугову вугільну лампу (без регулювальника відстані між електродами) — т.з. свічу Яблочкова. Подальший прогрес в С. пов'язаний з розробкою люмінесцентних ламп, газорозрядних ламп високого тиску , галогенних ламп розжарювання. Роботи по С. сприяли, в свою черга, розвитку електроніки і становленню квантової електроніки .
В С., відповідно до областей використання світла, розрізняють осветітельниє, облучательниє і светосигнальниє установки (і відповідні світлові прилади ) . Освітлювальні установки створюють необхідні умови освітлення, які забезпечують зорове сприйняття (бачення), що дає близько 90% інформації, що отримується людиною від того, що оточує його наочного світу. У СРСР на штучне освітлення витрачається 10—12% електроенергії, що виробляється (встановлено близько 650 млн. світлових крапок); у США — 18%.
Облучательниє установки використовують для різних незорових дій на людину, тварин і рослини, а також у всіляких виробничих процесах. Опромінення живих організмів ультрафіолетовим (УФ), видимим і інфрачервоним (ГИК) світлом покращує (або забезпечує) життєво важливі морфофункциональниє процеси, такі, як обмін речовин, кровотворення, регуляція серцево-судинної діяльності, фотосинтез (в рослин), а також підвищує опірність організму захворюванням. СРСР займає провідне місце в світі по використанню УФ випромінювання в дитячих установах і лікарнях, що знаходяться в сівбу.(північний) районах (див. Світлолікування ) . Значний санаційний ефект дає бактерицидне опромінення (див. Ртутна лампа ) , що знищує шкідливих бактерій і що знижує кількість захворювань в 1,5—2 рази. УФ опромінення використовується для знезараження води і харчових продуктів. Облучательниє установки успішно використовуються для фізіотерапії («кварц», «солюкс» і т. д.). Істотний економічний ефект дають облучательниє установки в з.-х.(сільськогосподарський) виробництві. УФ опромінення худоби і птиці на 7—15% збільшує їх продуктивність: удої, яйценоскість, приріст. Штучне світло використовують при промисловому вирощуванні овочів, ягід, фруктів в теплицях і оранжереях. Облучательниє установки застосовують у фотолітографії (див. Планарная технологія ) , для сушки лакофарбних покриттів, у фотохімічних і ін. технологічних процесах.
Поряд з традиційними завданнями сучасна С. вирішує завдання: створення комфортного світлового середовища, що забезпечує весь комплекс інформаційного, морфофункционального, санаційного і пр. дій світла; використання світла як ефективного і рентабельного засобу індустріалізації з.-х.(сільськогосподарський) виробництва; вживання світла як технологічний засіб в промисловості; створення ІС, в яких реалізуються процеси хемілюмінесценциі і електролюмінесценції, застосовуються напівпровідникові і радіоізотопні матеріали.
Сов. светотехнічеськая школа займає видне місце в світовий внесок С. Значительний у її розвиток внесли С. І. Вавілов (люмінесценція, дії світла), М. А. Шателен (фотометрія, нормування светотехнічеських установок), С. О. Майзель (фізичні основи процесу зору), А. А. Гершун (теоретична фотометрія, розрахунки світлового поля), П. М. Тіходєєв (нормування светотехнічеських установок, світлові еталони і виміри), В. В. Мешков (принципи нормування і проектування освітлювальних установок), Н. М. Гусев і В. А. Дроздов (будівельна С.). У СРСР светотехнічеського дослідження і розробки ведуться в багатьох наукових і учбових центрах і проектних інститутах. Серед них: Всесоюзний науково-дослідний, проектно-конструкторський і технологічний светотехнічеський інститут (ВНІСИ, Москва), Всесоюзний науково-дослідний, проектно-конструкторський і технологічний інститут джерел світла (ВНІЇІС, Саранськ) светотехнічеськой лабораторії НДІ(науково-дослідний інститут) охорони праці ВЦСПС (Ленінград, Іваново і ін.), кафедра світлотехніки Московського енергетичного інституту і ін.
СРСР — член Міжнародної комісії з освітлення і Міжнародної електротехнічної комісії. Матеріали з питань С. публікуються в журналах «Світлотехніка» (з 1932), «Light and lightning and environmental design» (L., з 1908), «Lux» (P., з 1928), «Lighting design and application» (N. Y., з 1906) і ін.
Літ.: Довідкова книга по світлотехніці [ст 1—2], М., 1956—58; Мішків Ст Ст, Основи світлотехніки, ч. 1—2, М. — Л., 1957—61; Рохлін Р. Н., Газорозрядні джерела світла, М. — Л., 1966; Тіходєєв П. М., Світлові виміри в світлотехніці, 2 видавництва, М. — Л., 1962; Гуторов М. М., Основи світлотехніки і джерела світла, М., 1968; Айзенберг Ю. Б., Ефімкина Ст Ф., Освітлювальні прилади з люмінесцентними лампами, М., 1968; Мішків Ст Ст, Епанешников М. М., Освітлювальні установки, М., 1972; Кноррінг Р. М., Светотехнічеськие розрахунки в установках штучного освітлення, [Л.], 1973; Гусев Н. М., Макаревіч Ст Р., Світлова архітектура, М., 1973.
С. Р. Юров.
С. кінематографії — галузь С., вирішальна всілякі завдання вживання світла на всіх етапах кінематографічного процесу, а також відповідних світлових вимірів. С. в кінематографії розділяють на С. кінозйомки, С. копіювання (друк) фільмів і С. кінопроекції.
С. кінозйомки включає розробку і вживання: джерел світла і освітить, приладів для кінознімального освітлення; освітлювальних систем і кіноекранів для спеціальних видів кінозйомки (наприклад, комбінованої кінозйомки ), світлофільтрів ; світловимірювальної апаратури для дослідження властивостей світлочутливих матеріалів, параметрів джерел світла і освітлювальних приладів і умов освітлення при кінозйомці. Засобами С. при кінозйомці, у тому числі в особливих умовах, наприклад в тумані або під водою (при підводній кінозйомці ), вирішуються різні експозиційні, а також художньо-мистецькі завдання.
З кінознімальних штучних джерел світла найбільш зручні в експлуатації лампи розжарювання (ЛН) різного типа і потужності, але з однаковою колірною температурою (Т цв » 3200—3250 До). Кінопрожекторні ЛН з концентрованим тілом напруження, потужністю 0,15—20 квт мають світлову віддачу 25—29 лм/вт і яскравість ~ 10 7 кд/м 2 . Перспективні кінопрожекторні кварцево-галогенні ЛН, що відрізняються постійністю світлових характеристик, простотою включення і обслуговування і іншими достоїнствами. Застосовують також дзеркальні лампи, і лампи-фари. У потужних кінопрожекторах використовують відкриту вугільну дугу високої інтенсивності, з яскравістю (5—7) X10 8 кд/м 2 . З газорозрядних джерел світла застосовують в основному кінопроекційні ксенонові газорозрядні лампи постійного струму і металло-галогенні лампи. Перші відрізняються постійністю спектрального складу світла і є найкращим імітатором середнього денного світла (Т цв » 5700 До); їх яскравість (2—10)×10 8 кд/м 2 , світлова віддача 25—45 лм/вт. Другі мають високу світлову віддачу (70—100 лм/вт ) при задовільній перенесенню кольорів ; їх виготовляють на Т цв 6000 і 3200 До.
Як кінознімальні освітлювальні прилади використовуються прожектори із ступінчастими лінзами (діаметром 100—870 мм ) і з ЛН, що мають широкі межі зміни сили світла і кута розсіяння (за рахунок розфокусування). Кінопрожектори із ступінчастими лінзами і вугільною дугою мають велику силу світла, але експлуатаційно менш зручні. Найбільш зручні в експлуатації і всілякі по характеристиках кіноосвітлювальні прилади з кварцево-галогенними ЛН.
Контроль кінознімального освітлення здійснюється експонометрами-яскравомірами з широким (20° і більш) або вузьким (0,5—1,5°) точкою зору і люксметрами, що вимірюють освітленість основного об'єкту зйомки (наприклад, особи актора, що приймається за об'єкт, що дифузно відображає, з коефіцієнтом віддзеркалення близько 0,3). Оцінка якості перенесення кольорів виробляється вимірниками кольору (колориметрами ) , а для окремих ділянок кадру — «цветояркомерамі деталей кадру» (з полем ~1°). Для зміни спектрального складу світла на освітлювальних приладах встановлюють освітлювальні («коректувальні» і «ефектні») світлофільтри абсорбції або інтерференційних.
С. копіювання фільмів включає розробку освітлювальних систем і світловимірювальних приладів для різних кінокопіювальних апаратів . Як джерела світла в них найбільш споживані кварцево-галогенні ЛН. Контроль освітлення в копіювальних вікнах здійснюється світловимірювальними приладами, з врахуванням спектральної чутливості позитивної кіноплівки.
С. кінопроекції вирішує светотехнічеськие завдання, що мають на меті підвищення технічної якості демонстрації кінофільмів, зниження витрат, пов'язаних з випуском фільмів, спрощення обслуговування кінопроекційних установок і т. п. Для цього розробляються спеціальні кінопроекційні джерела світла, освітлювальні системи і їх елементи (див. Кінопроекційний апарат, Кінопроекційний об'єктив ) , кіноекрани (див. Кінопроекційний екран ) і світловимірювальні прилади. Крім того, визначаються умови, при яких забезпечується задовільна якість сприйняття кінозображення глядачами (наприклад, необхідні значення яскравості проекції, її рівномірність, допуски на «засвічення», якість перенесення кольорів і т. п.) при різних видах кінопроекції — звичайною, денною, стереоскопічною і т. д.
Яскравість кінопроекції на екрані для затемнених приміщень нормована: 35 кд/м 2 у відсутність кінофільму, при тому, що працює обтюраторі кінопроектора; по ній визначають корисний світловий потік кінопроектора для даних залу і кіноекрану. У професор кінематографії експлуатуються кінопроектори зі світловими потоками від 150 лм до 30 клм і більш. У кінопроекторах з невеликим світловим потоком (до 600 лм в 60-міліметровому і до 1,3 клм в 35-міліметровому кінопроекторах) застосовують кінопроекційні ЛН з великою габаритною яскравістю (~3×10 7 кд/м 2 ; зазвичай кварцево-галогенні), часто у вигляді єдиного блоку з еліпсоїдним відбивачем. Кінопроектори з вищим світловим потоком (2,5—30 клм ) забезпечують освітлювачами переважно з кінопроекційними ксеноновими лампами (потужністю 1—10 квт ) .
Вимір яскравості кінопроекції і рівномірності її на кіноекрані виробляють проекційними яскравомірами (з різних точок глядацького залу), освітленість кіноекрану — кінопроекційними люксметрами. Кіноекрани контролюють рефлексометрамі або наборами еталонних (робітників) зразків «коефіцієнтів яскравості». Колірність кінопроекції вимірюють фотоелектричними трибарвними колориметрами і (менш точно) двобарвними вимірниками колірної температури; для контролю джерел світла і оптичних елементів застосовують спеціальні фотометричні прилади.
Літ.: Баранів Р. С., Пелль Ст Р., Цукрів А. А., Довідник по техніці кінозйомки, М., 1959; Голостенов Р. А., Дербішер Т. Ст, Джерела світла кінопроекторів, М., 1968; Голостенов Р. А., Дербішер Т. Ст, Светотехнічеський контроль кіноустановок, М., 1971; Косматов Л. Ст, Світло в інтер'єрі, М., 1973; Голдовський Е. М., Введення в кінотехніку, М., 1974.
Р. А. Голостенов.
Будівельна З . — галузь С., що вивчає закономірності поширення і розподілу в будівлях світловій енергії Сонця і штучних джерел світла, оптичні властивості будівельних матеріалів і конструкцій, вплив світла на зорове сприйняття інтер'єрів, естетичні функції світла в архітектурі громадських будівель, площ, міських ансамблів і т. д.; розділ будівельної фізики . Будівельна С. розуміється і як галузь будівельної техніки, розробляюча прийоми раціонального (з точки зору ефективного використання утилітарних і художніх функцій світла) проектування і будівництва будівель, світлопрозорих що захищають конструкцій, сонцезахисних засобів і освітлювальних установок. Одне з основних завдань будівельної С. — розробка методів светотехнічеського розрахунку будівельних об'єктів згідно з необхідним рівнем освітлення робочих місць, а також з оздоровчою, тонізуючою і бактерицидною дією світлового середовища в діапазонах видимої, ультрафіолетової і інфрачервоної частин спектру. Розділи будівельною С. — природне освітлення, штучне освітлення, архітектурне освітлення, інсоляція приміщень і населених місць і ін.
Становлення будівельною С. як особливої наукової дисципліни відноситься до 50-м-коду рр. 20 ст Розвиток будівельною С. обумовлено великими масштабами індустріального будівництва, вдосконаленням тих, що існують і створенням нових светопропуськающих матеріалів і конструкцій, розробкою і масовим впровадженням нових типів джерел світла.
В будівельній С. при вирішенні її завдань використовують: теоретичні розрахунки на підставі встановлених фізичних закономірностей; оцінки светотехнічеських характеристик приміщень за допомогою моделей (див. Моделювання ) ; лабораторні випробування светопропуськающих будівельних матеріалів і елементів конструкцій вікон, ліхтарів, сонцезахисних пристроїв; натурні спостереження і виміри на об'єктах. У будівельній С. широко користуються методами фотометрії, зокрема колориметричними методами. Для дослідження светотехнічеських характеристик елементів конструкцій і моделей будівель споруджують установки типа «штучний небозвід». Подібна установка є т.з. светомерний куля, на внутрішній поверхні якого моделюється природний небозвід, і светопріємную камеру з отвором, в якому встановлюється випробовуваний зразок.
Будівельна С. знаходить багаточисельні застосування при проектуванні і будівництві міст, промислових і з.-х.(сільськогосподарський) будівель, штучних споруд, картинних галерей, музеїв, пам'ятників, виставкових павільйонів і т. д. Значення будівельних С. для розвитку матеріального виробництва визначається тим, що встановлення оптимальних кількісних і якісних характеристик освітлення і їх здійснення в будівництві сприяють зростанню продуктивності праці, поліпшенню якості продукції, підвищенню продуктивності тваринництва і рослинництва.
Перспективи розвитку будівельною С. пов'язані з вдосконаленням нормування природного і штучного освітлення (з врахуванням комплексної дії свето-колірного середовища на архітектурно-художнє сприйняття приміщень, працездатність і здоров'я людини), з вирішенням питань оптимізації параметрів будівельних конструкцій і освітлювальних установок відповідно до светотехнічеськимі, а також теплотехнічними, прочностнимі, акустичними, аеродинамічними і ін. вимогами, що визначають експлуатаційні якості будівель і мікроклімат приміщень.
Літ.: Гусев Н. М., Кирєєв Н. Н., Освітлення промислових будівель, М., 1968; Будівельна світлотехніка, [ст 1—4], М., 1969—74; Дроздів Ст А., Ліхтарі і вікна промислових будівель, М., 1972.
