Распространение света в море от искусственных источников

При изучении особенностей распространения света в морской среде от искусственных источников необходимо учитывать следующее:

• • значительный вклад рассеяния света водной средой, в которой содержатся как взвешенные частицы, так и растворенные вещества, и в связи с этим необходимо подбирать подводное освещения с подсветкой минимальных объемов морской среды;
• • избирательное поглощение излучения, вызывающее для немонохроматических источников света существенное различие в распределении энергии по спектру на освещаемом объекте.

При использовании в качестве источников излучения приборов большой мощности (более 1 кВт) наряду с увеличением освещенности объекта увеличивается и световая дымка, создаваемая рассеянным светом, соответственно значительно уменьшается видимый контраст. В качестве источников света для подводных осветителей в настоящее время применяются ртутные и натриевые газосветные лампы, а также лампы накаливания, достоинством которых является их эффективность, обусловленная наименьшим рассеянием света длинноволновой части спектра, соответствующей максимуму их излучения.

В настоящее время для решения практических задач прикладной океанологии, а также для изучения оптических характеристик морской воды широко используются лазеры.

Основной характеристикой искусственных источников света является угловое распределение излучаемого светового потока, т. е. излучает ли источник параллельный или расходящийся, пучок света.

Параллельный пучок света.

Если смотреть на подводный светильник, создающий параллельный пучок света, со стороны освещаемого им предмета, то удаленный светильник с параллельным пучком подобен светильнику с широким пучком, находящимся на меньшем расстоянии. Он также окружен ореолом, образованным рассеянным светом, распределение яркости которого отлично от распределения яркости ореола широкого пучка заметным увеличением яркости в пределах малых углов (вблизи оси пучка). Освещенность прямым светом Е_г площадки, расположенной нормально к пучку света на расстоянии г от светильника, равна

где Е₀ — энергетическая освещенность в воде у линзы; а — показатель ослабления воды.

На величину общей освещенности площадки большое влияние оказывает рассеянный свет, причем чем больше расстояние от источника, тем большее это влияние. Тем не менее в основном только достигающая предмета энергия прямого излучения света имеет существенное значение для его восприятия. Поэтому рассеянный свет, который по мере удаления от источника превышает прямой и является преобладающим при оценке освещенности, становится помехой при оценке контрастности (возможности фотографирования) освещаемого объекта.