Valon voimakkuuden mittaaminen (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: Robert Blare | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-12 00:09

Valon voimakkuuden mittaaminen on tärkeää huoneen valaistusta suunniteltaessa tai valokuvaa valmisteltaessa. Termiä "intensiteetti" käytetään eri tavoilla, joten ota hetki oppia, mitkä yksiköt ja mittausmenetelmät vastaavat tavoitteitasi. Ammattivalokuvaajat ja valaisimien asentajat käyttävät yleensä digitaalimittaria, mutta voit myös valmistaa yksinkertaisen, vertailevan valomittarin, jota kutsutaan Joly -fotometriksi.

Askeleet

Menetelmä 1/2: Valon voimakkuuden mittaaminen huoneelle tai valonlähteelle

Vaihe 1. Ymmärtää fotometrit, jotka mittaavat luxia ja jalkakynttilöitä

Nämä ovat yksiköitä, jotka kuvaavat pinnan valon voimakkuutta tai valaistusta. Tätä mittaavat fotometrit ovat yleensä sitä, mitä ihmiset etsivät, kun he haluavat järjestää valokuvauksen tai testata, onko huone liian kirkas tai liian hämärä.

Jotkut valomittarit ovat erikoistuneet erilaisiin valaistuksiin. Esimerkiksi natriumvalaistuksen mittaamiseen voidaan tuottaa tarkempia tuloksia.
Voit jopa ostaa "valomittarin" joistakin mobiililaitteiden sovelluskaupoista. Tarkista arviot ensin, koska jotkut näistä sovelluksista ovat epätarkkoja.
Lux on moderni hyväksytty standardi, mutta jotkut laitteet mittaavat edelleen jalkakynttilöitä. Käytä tätä online -laskinta muuntaaksesi niiden välillä.

Vaihe 2. Osaa tulkita valaistusyksiköitä

Seuraavassa on muutamia esimerkkejä tyypillisistä valaistusmittauksista, joiden avulla voit selvittää, onko valaistusta muutettava:

Suurin osa toimistotöistä tehdään mukavasti 250-500 luxin (23–46 jalkakynttilän) kanssa.
Supermarketit tai työalueet, joihin liittyy piirtämistä tai muuta yksityiskohtatyötä, on tyypillisesti valaistu 750-1 000 luxiin (70–93 jalkakynttilää). Tämän alueen yläpää vastaa sisätilaa ikkunan vieressä kirkkaana ja aurinkoisena päivänä.

Vaihe 3. Ymmärrä lumenit ja luminanssi

Jos hehkulampussa tai lampun etiketissä tai mainoksessa mainitaan "lumenia", siinä kuvataan, kuinka paljon kokonaisenergiaa säteilee näkyvänä valona. luminanssi. Sinun on tiedettävä seuraavat asiat:

"Alkuperäiset luumenit" kuvaavat kuinka paljon valoa vapautuu, kun valo on vakiintunut. Loisteputkien ja HID -valojen käyttö kestää noin 100 tuntia.
"Keskimääräiset lumenit" tai "nimellisluumenit" kertovat arvioidun keskimääräisen luminanssin laitteen käyttöiän aikana. Todellinen luminanssi on kirkkaampi kuin tämä varhain ja muuttuu tätä himmeämmäksi lähellä valonlähteen suositeltua käyttöikää.
Selvittääksesi, kuinka monta lumenia tarvitset, määritä yllä olevien ohjeiden avulla, kuinka monta valaistusvalaistusta haluat huoneeseen, ja kerro huoneen neliömetreillä. Suuntaa tulosten yläpuolelle huonetiloissa, joissa on tummat seinät, ja alenna huoneita, joissa on muita tärkeitä valonlähteitä.

Vaihe 4. Mittaa säde ja kenttäkulma

Taskulamput ja muut laitteet, jotka lähettävät valoa tiettyyn suuntaan, voidaan kuvata käyttämällä näitä kahta lisätermeä. Löydät nämä itse käyttämällä fotometriä, joka mittaa luxia tai jalkakynttilöitä, sekä suoralla reunalla ja asteikolla:

Pidä fotometriä suoraan kirkkaimman säteen reitillä. Siirrä sitä, kunnes löydät kohteen, jossa on suurin intensiteetti (valaistus).
Pysy samalla etäisyydellä valonlähteestä liikuttamalla fotometriä yhteen suuntaan, kunnes valon voimakkuus laskee 50%: iin enimmäistasosta. Merkitse linja valonlähteestä tähän pisteeseen kireällä narulla tai muulla suoralla reunalla.
Kävele toiseen suuntaan, kunnes löydät kohdan säteen vastakkaiselta puolelta, jonka valaistus on enintään 50%. Merkitse uusi rivi tästä kohdasta.
Käytä astelevyä kahden viivan välisen kulman mittaamiseen. Tämä on "säteen kulma" ja kuvaa valonlähteen kirkkaasti valaistua kulmaa.
Jos haluat löytää kenttäkulman, toista nämä vaiheet, mutta merkitse kaksi kohtaa, joissa säteen voimakkuus saavuttaa 10% enimmäistasosta.

Menetelmä 2/2: Suhteellisen intensiteetin mittaaminen kotitekoisella laitteella

Vaihe 1. Käytä tätä vertaamaan valonlähteitä

Tämä laite on helppo rakentaa kotona pienen ostosmatkan jälkeen. Sitä kutsutaan inventaarionsa jälkeen "Joly -fotometriksi", ja sitä voidaan käyttää kahden valonlähteen suhteellisen voimakkuuden mittaamiseen. Pienellä fysiikan tietämyksellä, joka toimitetaan alla, voit selvittää, mikä hehkulampuistasi tuottaa enemmän valoa ja mitkä ovat tehokkaimpia käyttämästään tehosta.

Suhteelliset mittaukset eivät anna sinulle yksikkötulosta. Tiedät tarkalleen, kuinka kaksi valon voimakkuutta vertaillaan, mutta et voi yhdistää niitä kolmanteen voimakkuuteen toistamatta kokeilua

Vaihe 2. Leikkaa parafiinilaatta puoliksi

Osta pakkaus parafiinivahaa rautakaupasta tai ruokakaupasta ja vedä ulos 0,55 kilon levy. Leikkaa laatta terävällä veitsellä kahteen yhtä suureen osaan.

Leikkaa laatta hitaasti halkeamien välttämiseksi

Vaihe 3. Sandwich -alumiinifolio parafiinikappaleiden väliin

Irrota arkki alumiinifoliota ja aseta se toisen parafiinikappaleen päälle peittäen sen yläpinta kokonaan. Aseta toinen parafiinipala alumiinin päälle.

Vaihe 4. Käännä "voileipä" pystysuoraan

Jotta tämä laite toimisi, meidän on seisottava sen päässä, joten keskellä oleva kalvoarkki on pystysuora. Jos vaha ei seiso itsestään, voit pitää sen vaakatasossa toistaiseksi. Muista vain, että rakentamasi laatikko on suunniteltava pitämään vaha pystysuorassa asennossa.

Voit käyttää lohkoa yhdessä kahden kuminauhan avulla. Laita toinen lähelle voileivän yläosaa ja toinen pohjaa

Vaihe 5. Leikkaa kolme ikkunaa pahvilaatikkoon

Valitse vain tarpeeksi suuri laatikko vahalohkon pitämiseksi. Pakkaus, jossa vahaa myytiin, toimii usein hyvin. Leikkaa viivaimella ja saksilla kolme ikkunaa laatikkoon:

Leikkaa kaksi ikkunaa vastakkaisilta puolilta, täsmälleen samankokoisia. Jokainen ikkuna näyttää eri puoliskon parafiinia, kun lohko on sijoitettu sisään.
Leikkaa kolmas minkä tahansa kokoinen ikkuna laatikon etupuolelle. Tämän tulisi olla keskitetty, jotta voit nähdä parafiinilohkon molemmat puolet alumiinifolion kummallakin puolella.

Vaihe 6. Aseta parafiini laatikon sisään

Pidä alumiinifolio kahden parafiinivahalohkon välissä pystysuorassa asennossa. Saatat joutua käyttämään teippiä, pieniä pahvipaloja tai molempia pitämään vahalohkot pystyasennossa ja yhdensuuntaisina vastakkaisten ikkunoitujen sivujen kanssa ja koskettamaan niiden välissä olevaa kalvoa.

Jos laatikko on ylhäältä auki, peitä se toisella pahvilla tai muulla valoa estävällä esteellä

Vaihe 7. Valitse "vertailupiste" -valonlähde

Valitse yksi vertailtavista valonlähteistä "tavallisena kynttilänä", jota käytät voimakkuuden perustasona. Jos vertaat useampaa kuin kahta valonlähdettä, käytät tätä valonlähdettä jokaisen vertailun aikana.

Vaihe 8. Järjestä kaksi valonlähdettä suoraan

Aseta kaksi hehkulamppua, LEDiä tai muuta valonlähdettä tasaiselle pinnalle suorassa linjassa. Niiden välisen etäisyyden tulisi olla huomattavasti suurempi kuin tekemäsi laatikon leveys.

Vaihe 9. Aseta fotometri valonlähteiden väliin

Fotometrin tulee olla täsmälleen samalla korkeudella kuin valonlähteet, jotta valot valaisivat vahalohkot täysin sivuikkunoiden läpi. Muista, että valonlähteiden tulisi olla riittävän kaukana, jotta valaistus olisi tasaista.

Vaihe 10. Sammuta kaikki muut huoneen valot

Sulje kaikki ikkunat, varjostimet tai kaihtimet niin, että vain testivalolähteiden valo osuu lohkoihin.

Vaihe 11. Säädä laatikkoa, kunnes molemmat vahalohkot ovat yhtä kirkkaita

Siirrä fotometriä sivulle himmennysvahalla. Katso etuikkunasta, kun säädät laatikon asentoa, ja lopeta, kun molemmat vahalohkot näyttävät yhtä kirkkailta.

Vaihe 12. Mittaa fotometrin ja kunkin valonlähteen välinen etäisyys

Mittaa mittanauhalla etäisyys alumiinifoliosta valitsemaasi "vertailupisteen" valonlähteeseen. Me kutsumme tätä d1. Kirjoita tämä muistiin ja mittaa sitten etäisyys alumiinifoliosta valonlähteeseen vastakkaisella puolella, d2.

Voit mitata etäisyyden millä tahansa yksiköllä, mutta älä sekoita niitä. Jos mittauksesi on esimerkiksi jaloina ja tuumina, muunna tulos vain tuumiksi

Vaihe 13. Ymmärrä fysiikka

Lohkojen kirkkaus pienenee etäisyyden neliön myötä, koska mittaamme kaksiulotteiselle alueelle putoavan valon määrää, mutta valo säteilee kolmiulotteisen tilavuuden läpi. Toisin sanoen, kun valonlähde liikkuu kaksi kertaa kauempana (x2), sen tuottama valo jakautuu nelinkertaiselle alueelle (x2)²). Voimme kirjoittaa kirkkauden muotoon "I / d²

I on intensiteetti ja d etäisyys, aivan kuten käytimme niitä edellisissä vaiheissa,
Teknisesti siihen, mitä kuvailimme kirkkaudeksi, viitataan valaistus tässä asiayhteydessä.

Vaihe 14. Käytä tätä tietoa ratkaisemaan suhteellinen intensiteetti

Kun molemmat lohkot näyttävät yhtä kirkkailta, niiden "valaistus" on sama. Voimme kirjoittaa tämän kaavaksi ja järjestää sen uudelleen ratkaisemaan I: n₂tai toisen valonlähteen suhteellinen voimakkuus:

Minä₁/d₁² = Minä₂/d₂²
Minä₂ = Minä₁(d₂²/d₁²)
Koska mittaamme vain suhteellista intensiteettiä tai niiden vertailua, voimme vain sanoa I₁ = 1. Tämä tekee kaavastamme yksinkertaisen: I₂ = d₂²/d₁²
Oletetaan esimerkiksi etäisyys d₁ Valonlähteemme vertailupisteeseen on 0,6 metriä ja että etäisyys d₂ toiselle valonlähteellemme on 1,5 metriä (5 jalkaa):
Minä₂ = 5²/2² = 25/4 = 6.25
Toisella valonlähteellä on voimakkuus 6,25 kertaa suurempi kuin ensimmäinen valonlähde.

Vaihe 15. Laske tehokkuus

Jos käytät hehkulamppuja, joiden teho on merkitty, kuten "60W" ja "60 wattia", hehkulamppu kuluttaa paljon sähköä. Jaa lampun suhteellinen voimakkuus tällä teholla saadaksesi selville, kuinka tehokas lamppu on suhteessa muihin valonlähteisiisi. Esimerkiksi:

60 watin lampun, jonka suhteellinen intensiteetti on 6, suhteellinen hyötysuhde on 6/60 = 0,1.
40 watin lampun, jonka suhteellinen intensiteetti on 1, suhteellinen hyötysuhde on 1/40 = 0,025.
Koska 0,1 / 0,025 = 4, 60 W: n lamppu muuttaa neljä kertaa tehokkaammin sähköä valoksi. Huomaa, että se käyttää silti enemmän virtaa kuin 40 W: n lamppu ja maksaa siten enemmän rahaa; tehokkuus kertoo vain kuinka paljon "bang for your money" saat.