Valon voimakkuuden mittaaminen (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: Jason Gerald | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-19 22:12

Valon voimakkuuden mittaus on erittäin tärkeää huoneen valaistuksen suunnittelussa tai valokuvaukseen valmistautumisessa. Termiä "voimakkuus" käytetään monin tavoin, joten sinun on otettava aikaa oppiaksesi mitkä yksiköt ja mittausmenetelmät sopivat tarkoituksiisi. Ammattivalokuvaajat ja valaistusammattilaiset käyttävät yleensä digitaalisia mittareita, mutta voit myös valmistaa yksinkertaisen vertailevan valomittarin nimeltä Joly -fotometri.

Vaihe

Menetelmä 1/2: Huoneen tai valonlähteen valon voimakkuuden mittaaminen

Vaihe 1. Ymmärtää fotometrit, jotka mittaavat lux- ja jalkakynttilöitä

Nämä yksiköt kuvaavat valon voimakkuutta pinnalla tai "valaistusta" (valaistusta). Valaistusta mittaavia fotometrejä käytetään yleisesti kuvaustilanteen määrittämiseen tai sen testaamiseen, onko huone liian kirkas tai liian hämärä.

• Jotkut valomittarit on suunniteltu erityisesti erityyppisille valaistuksille. Esimerkiksi mittaustulokset voivat olla tarkempia, kun niitä käytetään natriumaltistuksen mittaamiseen.
• Voit jopa ostaa”valomittarin” mobiilisovelluskaupasta. Tarkista ensin sovellusarvostelut, koska jotkin näistä sovelluksista eivät ole kovin tarkkoja.
• Lux on nykyään yleisesti käytetty standardi, mutta jotkut laitteet mittaavat edelleen tavallisia jalkakynttilöitä. Käytä tätä online -laskinta muuntaaksesi kahden standardin välillä.

Vaihe 2. Osaa tulkita valaistusyksikköä

Seuraavassa on joitain yleisesti käytettyjä valaistusmittauksia, joiden avulla voit määrittää altistumisen muutokset:

• Suurin osa toimistotöistä voidaan tehdä 250–500 luxin sisällä (23–46 jalkakynttilää).
• Supermarketit tai työalueet, joihin liittyy piirtämistä tai muuta yksityiskohtatyötä, on tyypillisesti valaistu 750–1 000 luxin (70–93 jalan kynttilän) alueella. Tämän alueen yläraja vastaa ikkunan vieressä olevaa sisäaluetta aurinkoisena päivänä.

Vaihe 3. Ymmärrä lumen ja luminanssi (luminanssi)

Jos lamppu, lampun etiketti tai mainos mainitsee sanan lumen, numero kuvaa näkyvän valon lähettämän energian kokonaismäärän. Tämä käsite on nimetty valaistus. Sinun on tiedettävä seuraavat asiat:

• Alkuperäinen "ontelo" kuvaa valon määrää, joka säteilee lampun vakautuessa. Yleensä loistelamput tai HID -lamput tarvitsevat 100 tunnin käytön vakautumiseen.
• "Keskimääräinen lumen" tai "keskimääräinen lumen" kuvaa likimääräistä keskimääräistä luminanssia laitteen käyttöiän aikana. Varsinainen valaistus on aluksi kirkkaampi ja himmentää käyttöiän loppua kohti.
• Selvittääksesi kuinka monta lumenia tarvitset, määritä yllä olevien vaiheiden avulla haluamasi valaistusjalkojen määrä huoneeseen ja kerro huoneen pinta -ala (neliömetrit). On hyvä lisätä tuloksia tummilla seinillä varustetuissa huoneissa ja alentaa niitä huoneissa, joissa on paljon suuria valonlähteitä.

Vaihe 4. Mittaa palkki (korostus) ja kenttäkulma (huoneen kulma)

Taskulamput ja muut laitteet, jotka lähettävät valoa tiettyyn suuntaan, voidaan kuvata käyttämällä näitä kahta uutta termiä. Löydät tämän itse käyttämällä fotometriä, joka mittaa lux- tai jalkakynttilöitä, ja suorakulmaisella palkin tai asteikon avulla:

• Pidä fotometriä suoraan kirkkaimman säteen reitillä. Siirry, kunnes löydät kohdan, jossa on suurin intensiteetti (valaistus).
• Pidä etäisyys valonlähteestä muuttumattomana ja liikuta fotometriä yhteen suuntaan, kunnes valon voimakkuus laskee 50%: iin enimmäistasosta. Merkitse linja valonlähteestä tähän pisteeseen tiukalla langalla tai muulla suoralla reunalla.
• Kävele vastakkaiseen suuntaan, kunnes löydät kohdan valon kääntöpuolelta, jonka intensiteetti on 50% suurimmasta valotuksesta. Merkitse uusi rivi tästä kohdasta.
• Käytä kulmamittaria kahden viivan välisen kulman mittaamiseen. Tämä on kohdevalon kulma ja kuvaa kulmaa, jossa valonlähde loistaa kirkkaasti.
• Jos haluat löytää kenttäkulman, toista tämä vaihe, mutta merkitse kohta, jossa voimakkuus saavuttaa 10% enimmäistasosta.

Menetelmä 2/2: Suhteellisen intensiteetin mittaaminen kodin laitteilla

Vaihe 1. Vertaa valonlähteitä tällä menetelmällä

Tämä laite voidaan valmistaa helposti kotona. Laite on nimetty "Joly -fotometriksi" sen keksijän mukaan, ja sitä voidaan käyttää kahden valonlähteen suhteellisen voimakkuuden mittaamiseen. Pienellä fysiikan ja alla olevien materiaalien tuntemuksella voit löytää enemmän valoa säteileviä hehkulamppuja sekä hehkulamppuja, jotka ovat tehokkaampia käyttämäänsä tehoon nähden.

Mittaus suhteellisen ei palauta tuloksia yksiköissä. Tiedät selvästi kahden valon voimakkuuksien suhteen, mutta et voi yhdistää niitä kolmanteen valonlähteeseen toistamatta vertailuja yksi kerrallaan.

Vaihe 2. Leikkaa parafiinipalkki puoliksi

Osta parafiinivahaa rautakaupasta tai supermarketista ja ota jopa 0,55 kg. Leikkaa parafiinitanko terävällä veitsellä kahteen yhtä suureen osaan.

Leikkaa varret varovasti, jotta vaha ei rikkoudu

Vaihe 3. Aseta folio kahden parafiinikappaleen väliin

Leikkaa folioarkki irti ja aseta se siten, että se peittää toisen kalvoliuskan yläosan. Aseta toinen parafiinipala alumiinin päälle.

Vaihe 4. Aseta parafiinileipä pystysuoraan

Jotta tämä laite toimisi, sinun on asetettava se pystysuoraan toisesta päästä niin, että myös keskellä oleva alumiinilevy pysyy pystyssä. Jos kynttiläsi ei voi seistä yksin, anna sen makaa vaakasuunnassa toistaiseksi. Älä unohda, että valmistettavan laatikon on pystyttävä asettamaan pystysuorat kynttilälohkot.

Voit käyttää kahta kuminauhaa pitämään parafiinitankoja ja -kalvoa yhdessä. Aseta kuminauha palkin toisen ja toisen pään lähelle

Vaihe 5. Leikkaa pahvilaatikosta kolme ikkunaa

Valitse riittävän suuri laatikko kynttilälohkojen pitämiseksi. Voit käyttää ostettua kynttilän pakkauslaatikkoa. Leikkaa viivaimella ja saksilla kolme laatikon ikkunaa:

• Leikkaa kaksi saman kokoista ikkunaa vastakkaisilta puolilta. Jokaisessa ikkunassa näkyy erilainen parafiinipalkki, kun vahalohko on asetettu paikalleen.
• Leikkaa kolmas minkä tahansa kokoinen ikkuna laatikon eteen. Tämän ikkunan tulisi olla keskellä, jotta näet kaksi parafiinikappaletta, jotka pitävät kalvoa.

Vaihe 6. Laita parafiini laatikkoon

Pidä folio kahden kynttilänjalan välissä pystysuorassa asennossa. Voit käyttää maalarinteippiä, pahvinauhoja tai molempia pitämään vahakappaleen pystyasennossa ja yhdensuuntaisena vastakkaisen ikkunan kanssa ja koskettamalla kalvoa välissä.

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

Vaihe 7. Määritä valonlähteen "vertailupiste"

Valitse yksi valonlähteistä vertailtavaksi "tavalliseksi kynttiläksi". Käytät sitä valon voimakkuuden mittana. Jos vertaat useampaa kuin kahta valonlähdettä, tätä "vakio kynttilää" käytetään aina.

Vaihe 8. Järjestä kaksi valonlähdettä siten, että ne ovat suorassa linjassa

Aseta kaksi lamppua tai muuta valonlähdettä tasaiselle pinnalle suorassa linjassa. Näiden kahden välin tulisi olla paljon suurempi kuin luomasi laatikon leveys.

Vaihe 9. Aseta fotometri kahden valonlähteen väliin

Fotometrin korkeuden tulisi olla täsmälleen sama kuin valonlähteiden, jotta valo loistaa kokonaan kynttilälohkon läpi sivuikkunan läpi. Muista, että etäisyyden valonlähteestä fotometriin on oltava riittävän kaukana, jotta valaistus jakautuu tasaisesti.

Vaihe 10. Sammuta kaikki huoneen valot

Sulje kaikki ikkunat, kaihtimet tai verhot niin, että vain valolähteistä tuleva valo loistaa palkkien läpi.

Vaihe 11. Järjestä neliöt, kunnes molemmat parafiinilohot näyttävät yhtä kirkkailta

Siirrä fotometri himmeämpää valonlähdettä kohti valaistaksesi parafiinisäteen. Katso ensimmäisen ikkunan läpi, kun säädät neliöiden asentoa, ja lopeta, kun kaksi kynttilänjalkaa näyttävät yhtä kirkkailta.

Vaihe 12. Mittaa fotometrin ja kunkin valonlähteen välinen etäisyys

Mittaa mittanauhalla kalvon ja valitun”vertailupisteen” valonlähteen välinen etäisyys. Nyt nimeämme sen nimellä d1. Tee muistiinpanoja ja mittaa sitten etäisyys kalvosta toiseen valonlähteeseen (d2).

Voit mitata etäisyyden millä tahansa yksiköllä, mutta sen on oltava johdonmukainen. Jos esimerkiksi mittaat senttimetreinä tai metreinä, muuta tulos siten, että yksiköt ovat vain senttimetrejä (cm)

Vaihe 13. Ymmärrä fysiikan lait

Säteen kirkkaus pienenee jokaisen etäisyyden neliön päässä valonlähteestä, koska mittaamme valomäärän, joka putoaa kaksiulotteiseen "alueeseen", mutta valon, joka säteilee kolmiulotteisen "tilavuuden" läpi. Toisin sanoen, kun valonlähde kulkee kaksi kertaa kauemmas (x2), tuloksena oleva valo hajoaa neljä kertaa (x2²). Voimme kirjoittaa kirkkauden I/d: nä²'

• I on intensiteetti ja d on etäisyys, kuten käytimme edellisessä vaiheessa.
• Teknisesti kuvattu "kirkkaus" viittaa tässä yhteydessä "valaistukseen".

Vaihe 14. Käytä tätä tietoa ratkaistaksesi suhteelliset intensiteetit

Molemmissa säteissä on sama”valaistus”, kun ne molemmat ovat yhtä kirkkaita. Voimme kirjoittaa sen kaavaksi ja rakentaa sen tuottamaan I: n₂tai toisen valonlähteen suhteellinen voimakkuus:

• Minä₁/d₁² = Minä₂/d₂²
• Minä₂ = Minä₁(d₂²/d₁²)
• Koska mittaamme vain suhteellista intensiteettiä tai näiden kahden suhdetta, kirjoitamme yksinkertaisesti I₁ = 1. Siten kaava yksinkertaistuu: I₂ = d₂²/d₁²
• Sano esimerkiksi etäisyys d₁ 0,6 metrin vertailupisteen valonlähteeseen ja etäisyys d₂ toiseen valonlähteeseen on 1,5 metriä:
• Minä₂ = 5²/2² = 25/4 = 6, 25
• Toisella valonlähteellä on voimakkuus 6, 25 kertaa isompi ensimmäisestä valonlähteestä.

Vaihe 15. Laske tehokkuus

Jos lasket hehkulampun, joka ilmoittaa tehon, esimerkiksi "60 W", joka tarkoittaa "60 wattia", lamppu kuluttaa paljon virtaa. Jaa lampun suhteellinen voimakkuus tämän tehon kanssa nähdäksesi kuinka tehokas se on verrattuna muihin valonlähteisiin. Esimerkiksi:

• 60 watin lampun, jonka suhteellinen voimakkuus on 6, suhteellinen hyötysuhde on 6/60 = 0,1.
• 40 watin lampun, jonka suhteellinen voimakkuus 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 tämä lamppu kuluttaa edelleen enemmän virtaa kuin 40 W: n lamppu ja maksaa siten enemmän. Tehokkuus kertoo yksinkertaisesti kuinka tehokkaasti lamppu käyttää sähköä ja muuntaa sen valoksi.