Footcandle (fc)

Footcandle: Definice jednotky a historický kontext

Footcandle (fc) je ne-SI jednotka osvětlenosti, definovaná jako množství viditelného světla (jeden lumen) dopadajícího na povrch o rozloze jedné čtvereční stopy. Jednotka vznikla v době, kdy byla svítivost standardizována podle svíčky, což poskytovalo praktickou představu o tom, kolik světla poskytne jedna svíčka na určitou plochu. Dnes je footcandle stále široce používán v Severní Americe a v leteckém osvětlení, kde předpisy, technické normy a tradiční postupy vycházejí z imperiálních jednotek.

1 footcandle (fc) = 1 lumen na čtvereční stopu (1 lm/ft²).

SI jednotkou osvětlenosti je lux (1 lux = 1 lumen na čtvereční metr), ale footcandle se v mnoha průmyslových a regulačních prostředích stále používá, zejména v USA a Kanadě.

Osvětlenost ve fotometrii: vědecký základ

Osvětlenost kvantifikuje hustotu světelného toku (viditelného světla) dopadajícího na povrch, přičemž zohledňuje citlivost lidského oka v celém spektru. Měří se buď ve footcandlech, nebo v luxech v závislosti na použité plošné jednotce. Fotometrická měření odrážejí vnímaný jas, nikoliv pouze surovou energii, a používají fotopickou odezvovou křivku kalibrovanou na lidské oko.

• 1 footcandle (fc) = 10,764 lux (lx)
• Měří se luxmetrem nebo fotometrem, přičemž senzor je umístěn rovnoběžně s osvětlovaným povrchem.

V letectví přesné měření osvětlenosti zajišťuje, že ranveje, stojánky, hangáry a kokpity splňují bezpečnostní a provozní normy stanovené organizacemi jako ICAO a FAA.

Footcandle v letectví: normy a použití

Letecké normy stanovují minimální a doporučené hodnoty footcandle (nebo luxů) pro různé provozní prostředí. Přílohy ICAO 14 a Obežníky FAA stanovují požadavky na:

• Ranveje: Zajištění dostatečných vizuálních podnětů pro bezpečné přistání a vzlet.
• Stojánky: Poskytování osvětlení pro bezpečnost pozemního personálu, údržbu letadel a bezpečnostní dohled.
• Kokpity a přístrojové panely: Rovnováha mezi čitelností a zachováním nočního vidění.
• Údržbářské haly a hangáry: Umožnění detailních inspekcí a oprav.

Například ICAO doporučuje na stojánkách minimálně 20 luxů (~1,86 fc) a vyšší hodnoty pro údržbářské prostory. Shoda je ověřována měřením hodnot footcandle při uvedení do provozu a pravidelných auditech.

Fotometrické přístroje: měření footcandle

Footcandles se měří pomocí kalibrovaných luxmetrů vybavených fotodiodovými senzory a kosinově korigovanými difuzory. Tyto přístroje jsou:

• Kalibrované na citlivost lidského oka.
• Schopné zobrazovat výsledky ve footcandles nebo luxech.
• Umisťovány ve výšce a orientaci odpovídající skutečným pracovním podmínkám.

Měřící postupy vyžadují vzorkování více bodů v mřížce nebo podle vzoru, průměrování výsledků a dokumentaci souladu s normami.

Doporučení pro footcandle: letectví a obecné zásady

Skutečné požadavky mohou být vyšší podle kritičnosti úkolu a okolních podmínek.

Výpočet footcandle: vzorce a příklady

• fc = Celkový počet lumenů / plocha (ft²)
• fc = lux / 10,764 (převod ze SI)

Příklad:
Svítidlo vydává 2 000 lumenů na 100 čtverečních stop:

• fc = 2 000 lm / 100 ft² = 20 fc

Pokud máte měření 215 luxů:

• fc = 215 lx / 10,764 ≈ 20 fc

Lidské vnímání světla a osvětlenost

Footcandles jsou přímo spojeny s lidským vizuálním vjemem. Citlivost lidského oka dosahuje maxima v zelené části spektra za běžných světelných podmínek, proto jsou fotometrické jednotky jako footcandle vážené podle vnímaného jasu, nikoliv pouze množství energie. To je obzvláště významné v letectví, kde příliš málo nebo příliš mnoho světla může ohrozit bezpečnost, výkon či pohodlí.

Footcandle vs. související fotometrické jednotky

Fotometrické diagramy a návrh osvětlení

Návrháři osvětlení používají fotometrické diagramy—barevně kódované mapy a simulační rozvržení—k vizualizaci rozložení footcandle, identifikaci tmavých zón a optimalizaci výběru a rozmístění svítidel. Tyto nástroje zajistí dodržení požadavků na footcandle a pomáhají předcházet bezpečnostním rizikům či neefektivnímu osvětlení.

Údržba, modernizace a monitoring

Výkon osvětlení se snižuje stárnutím zdrojů, znečištěním nebo špatným nastavením. Pravidelná měření footcandle jsou nezbytná pro:

• Detekci nedostatečně osvětlených míst.
• Plánování údržby (čištění, výměna, seřízení).
• Ověření účinnosti modernizací (např. přechod na LED).
• Průběžné zajištění souladu s předpisy.

Osvědčené postupy pro měření a správu footcandle

1. Měřte ve výšce úkolu: Umístěte měřicí přístroj do úrovně skutečné práce.
2. Vzorkujte více bodů: Použijte mřížku nebo vzor, abyste zohlednili nerovnoměrnost.
3. Kontrolujte okolní podmínky: Měřte v noci nebo při minimálním denním světle pro přesnost.
4. Kalibrujte přístroje: Používejte pravidelně certifikované měřidla.
5. Dokumentujte výsledky: Zaznamenávejte data pro audity a plánování údržby.
6. Odkazujte na aktuální normy: Sledujte ICAO, FAA a IES pro nejnovější požadavky.

Časté chyby a jak se jim vyhnout

• Ignorování nerovnoměrnosti: Vždy měřte na více místech.
• Záměna jednotek: Rozlišujte mezi lumeny (výstup) a footcandle (dopadající světlo).
• Přehlížení degradace svítidel: Pravidelné kontroly zabrání skrytému poklesu osvětlení.
• Opomenutí odrazivosti povrchů: Zvažte, jak barvy podlah a stěn ovlivní vnímanou osvětlenost.
• Nesprávná orientace měřidla: Udržujte senzor rovnoběžně s pracovní rovinou.

Odkazy ICAO a FAA: normy osvětlenosti

• ICAO Annex 14 (letiště): Minimální osvětlenost ranvejí, pojížděcích drah, stojánek a překážek.
• FAA AC 150/5300-13B: Americké standardy návrhu letišť včetně osvětlení a značení ve footcandlech a luxech.
• IES RP-37: Osvědčené postupy pro osvětlení dopravních zařízení.
• NIST Photometry Resources: Kalibrace a návaznost fotometrických měření.

Slovníček souvisejících pojmů

• Osvětlenost: Tok světla na jednotku plochy (fc nebo lx).
• Světelný tok: Celkové množství viditelného světla (lm).
• Svítivost: Směrové vyzařování světla (cd).
• Jas: Jas povrchu (foot-lambert nebo nit).
• Fotometrie: Měření viditelného světla podle lidského vnímání.
• Lux: SI jednotka osvětlenosti (1 lx = 1 lm/m²).
• Kandela: SI jednotka svítivosti.

Souhrnná tabulka: fotometrické jednotky v letectví

Praktický příklad: splnění požadavků na osvětlení ranveje

Letiště modernizuje osvětlení stojánky na LED. Před modernizací průměr: 3 fc (některé oblasti pod 1,86 fc). Po modernizaci: průměr 8 fc, lepší rovnoměrnost. Shoda je ověřena fotometrickými plány a kalibrovanými luxmetry, což zajišťuje splnění standardů ICAO pro bezpečnost a provoz.

Další čtení a odborné zdroje

• ICAO Annex 14 (letiště) – Globální požadavky na osvětlení letišť.
• FAA Advisory Circulars – Americké předpisy pro osvětlení a značení letišť.
• IES RP-37, LM-79, LM-80 – Průmyslové osvědčené postupy v osvětlení.
• NIST Photometry – Národní standardy pro měření a kalibraci.

Závěr

Footcandle je zásadní jednotka osvětlenosti v letectví a technickém osvětlení, která přímo spojuje návrh a údržbu osvětlení s lidskými vizuálními požadavky a regulatorními předpisy. Porozumění, měření a správa footcandle zajišťuje bezpečné, efektivní a komfortní prostředí v letectví i mimo něj.