Světlo
Jas a nity: jak se měří světelný výkon LED obrazovky?
„Nit“ je jednotka, která udává, jak jasná je obrazovka. Ale co to přesně znamená a proč jich venkovní obrazovka potřebuje tisíce, zatímco vnitřní mnohem méně? Jasné vysvětlení, jak se měří světlo.
Nit je způsob, jak vyjádřit, jak jasná obrazovka připadá tvým očím. Čím více nitů, tím intenzivnější světlo vidíš.
Představ si baterku. Doma se zdá velmi jasná. Ale když ji zapneš venku na slunci, její světlo skoro nevidíš, protože slunce je mnohem jasnější. S obrazovkou je to stejné: venku potřebuje obrazovka velmi mnoho nitů, aby byla silnější než slunce, jinak obraz neuvidíš. Uvnitř, kde je tmavší, potřebuje obrazovka mnohem méně nitů.
Proto mají velké obrazovky u dálnice tisíce nitů a malá obrazovka tvého tabletu mnohem méně.
Když říkáme, že obrazovka je „jasná“, máme ve skutečnosti na mysli jednu přesně danou veličinu: jas. Jeho jednotkou je kandela na metr čtvereční (cd/m²) a „nit“ je jen kratší název pro ni: 1 nit = 1 cd/m².
Čtyři často zaměňované veličiny
Měření světla zahrnuje čtyři příbuzné, ale odlišné veličiny. Rozdíl je v tom, co se měří: zdroj, směr, nebo plochu.
| Veličina | Jednotka | Co vyjadřuje |
|---|---|---|
| Světelný tok | lumen (lm) | Celkové množství světla, které zdroj vyzařuje do všech směrů. |
| Svítivost | kandela (cd) | Kolik světla míří do jednoho určitého směru. |
| Osvětlení | lux (lx) | Kolik světla dopadá na plochu. |
| Jas | cd/m² = nit | Jak jasná se plocha jeví — to nejblíže tomu, co lidé nazývají „jasem“. |
Proč je venku potřeba mnohem více nitů
Obrazovka se musí odlišit od svého okolí. Uvnitř je toto okolí osvětleno jemně, takže jas okolo 600–1000 nitů bohatě stačí. Venku na obrazovku dopadá přímé sluneční světlo; aby přesto zůstala jasná a čitelná, potřebuje venkovní obrazovka obvykle 5000–7500 nitů.
Nezáleží jen na jasu, ale i na kontrastu: rozdílu mezi jasnými body a tmavým pozadím obrazovky. Černá skříň a černá pouzdra LED tento kontrast zvyšují, takže obraz působí ostřeji, i v jasném světle.
Existují dva systémy měření intenzity světla. Radiometrie měří fyzikální zářivou energii (ve wattech), nezávisle na oku. Fotometrie tuto energii váží podle citlivosti lidského oka a je pro displeje relevantní metodou. Převod se provádí pomocí fotopické funkce světelné účinnosti V(λ), která má maximum při 555 nm (žlutozelená): při stejné zářivé energii vnímáme žlutozelené světlo jako mnohem jasnější než sytě červené nebo modré.
Čtyři fotometrické veličiny SI
| Veličina | Symbol | Jednotka SI | Definice |
|---|---|---|---|
| Světelný tok | Φv | lumen (lm) | Celkové vyzářené množství světla, odvozené z radiometrického zářivého toku. |
| Svítivost | Iv | kandela (cd) = lm/sr | Světelný tok na prostorový úhel (steradián). Kandela je základní jednotka SI. |
| Osvětlení | Ev | lux (lx) = lm/m² | Světelný tok dopadající na plochu. |
| Jas | Lv | cd/m² (nit) | Svítivost na jednotku plochy rozlehlého zdroje, ve směru. |
Osvětlení klesá s druhou mocninou vzdálenosti: E = I / d². Bodový zdroj 36 cd vytvoří na 3 m osvětlení 36/3² = 4 luxy.
Jas je nezávislý na vzdálenosti — svítivost také
Zásadní a často nepochopený bod: jas a svítivost nezávisejí na vzdálenosti od pozorovatele. Obrazovka o 6000 nitech má 6000 nitů, ať stojíš 5 nebo 50 metrů daleko. Co se vzdáleností klesá, je osvětlení (luxy), které obrazovka vrhá na tvé oko. To vysvětluje, proč jsou „nity“ správnou mírou pro vzájemné srovnávání obrazovek, nezávisle na vzdálenosti sledování.
Proč je venkovní jas otázkou kontrastu
Při přímém slunečním světle dosahuje osvětlení na svislé ploše rychle desítek tisíc luxů. Část z něj povrch obrazovky odráží a snižuje efektivní kontrast. Čitelnost tedy neurčuje samotný jas, ale poměr mezi jasem obrazovky a odraženým jasem okolí (vnější kontrast). Proto venkovní technologie kombinuje vysoký jas (5000–7500 nitů) s nízkým odrazem: černá pouzdra SMD nebo COB a matné masky.