Mjerenje intenziteta svjetla vrlo je važno pri projektiranju sobne rasvjete ili pripremi za fotografiranje. Izraz "intenzitet" koristi se na različite načine pa biste trebali odvojiti vrijeme da naučite koje su jedinice i metode mjerenja prikladne za vaše potrebe. Profesionalni fotografi i stručnjaci za rasvjetu obično koriste digitalna brojila, ali možete napraviti i jednostavan usporedni mjerač svjetla koji se naziva Joly fotometar.
Korak
Metoda 1 od 2: Mjerenje intenziteta svjetlosti prostorije ili izvora svjetlosti
Korak 1. Shvatite fotometre koji mjere lux i nožne svijeće
Ove jedinice opisuju intenzitet svjetla na površini ili "osvijetljenost" (osvijetljenost). Fotometri koji mjere osvjetljenje obično se koriste za postavljanje snimanja ili za provjeru je li soba presvijetla ili pretamna.
- Neki svjetlomjeri posebno su dizajnirani za različite vrste rasvjete. Na primjer, rezultati mjerenja mogu biti točniji kada se koriste za mjerenje izloženosti natriju.
- U trgovini mobilnih aplikacija možete čak kupiti i "mjerač svjetla". Prvo provjerite recenzije aplikacija jer neke od tih aplikacija nisu baš točne.
- Lux je standard koji se danas obično koristi, ali neki uređaji još uvijek mjere standardne svijeće za stopala. Koristite ovaj mrežni kalkulator za pretvaranje između dva standarda.
Korak 2. Znati interpretirati jedinicu osvjetljenja
Evo nekoliko uobičajeno korištenih mjerenja osvjetljenja koje će vam pomoći da odredite promjene u ekspoziciji:
- Većina uredskih poslova može se obaviti unutar 250-500 luksa (23-46 svijeća za stopala).
- Supermarketi ili radna područja koja uključuju crtanje ili druge detaljne radove obično su osvijetljeni na 750–1000 luksa (70–93 svijeće za stopala). Gornja granica ovog raspona ekvivalentna je unutarnjem prostoru pokraj prozora po sunčanom danu.
Korak 3. Shvatite svjetlost i svjetlinu (luminance)
Ako žarulja, oznaka svjetiljke ili oglas spominju riječ lumen, broj opisuje ukupnu količinu energije koju emitira vidljivo svjetlo. Ovaj koncept je dobio ime rasvjeta. Evo što trebate znati:
- Početni "lumen" opisuje količinu svjetlosti koja će se emitirati kada se svjetiljka stabilizira. Obično fluorescentne ili HID lampe zahtijevaju 100 sati korištenja za stabilizaciju.
- "Srednji lumen" ili "srednji lumen" opisuje približnu prosječnu svjetlinu tijekom vijeka trajanja uređaja. Stvarno osvjetljenje će u početku biti jače, a pri kraju svog vijeka trajanja slabije.
- Da biste saznali koliko lumena vam je potrebno, pomoću gornjih koraka odredite broj svijeća za noge koje želite u prostoriji i pomnožite s površinom (četvornih metara) prostorije. Bilo bi dobro povećati rezultate za sobe s tamnim zidovima, a smanjiti ih za prostorije s puno velikih izvora svjetlosti.
Korak 4. Izmjerite snop (isticanje) i kut polja (kut prostorije)
Svjetiljke i drugi uređaji koji emitiraju svjetlost u određenom smjeru mogu se opisati pomoću ova dva nova pojma. To možete sami pronaći pomoću fotometra koji mjeri luks ili nožne svijeće i s ravnalom ili kutomjerom:
- Držite fotometar izravno na putu najsvjetlijeg snopa. Pomičite se dok ne pronađete točku s najvećim intenzitetom (osvjetljenje).
- Držite udaljenost od izvora svjetlosti nepromijenjenom i pomičite fotometar u jednom smjeru sve dok intenzitet svjetla ne padne na 50% svoje maksimalne razine. Zategnite konac ili neko drugo ravnalo za označavanje crte od izvora svjetlosti do ove točke.
- Hodajte u suprotnom smjeru dok ne pronađete mjesto na stražnjoj strani reflektora intenziteta 50% maksimalne ekspozicije. Od ove točke označite novu liniju.
- Pomoću kutomjera izmjerite kut između dviju linija. Ovo je kut reflektora i opisuje kut pod kojim izvor svjetlosti jako svijetli.
- Da biste pronašli kut polja, ponovite ovaj korak, ali označite točku gdje intenzitet doseže 10% svoje maksimalne razine.
Metoda 2 od 2: Mjerenje relativnog intenziteta kućnim uređajima
Korak 1. Ovom metodom usporedite izvore svjetlosti
Ovaj uređaj možete lako napraviti kod kuće. Uređaj je nazvan "Joly Photometer" po svom izumitelju i može se koristiti za mjerenje relativnog intenziteta dva izvora svjetlosti. Uz malo znanja o fizici i dolje navedenim materijalima, možete pronaći žarulje koje emitiraju više svjetla, kao i žarulje koje su učinkovitije po količini energije koju koriste.
Mjerenje relativno ne vraća rezultate u jedinicama. Jasno ćete znati omjer intenziteta dva svjetla, ali ih ne možete povezati s trećim izvorom svjetlosti bez ponavljanja usporedbi jednu po jednu.
Korak 2. Prerežite parafinsku šipku na pola
Parafinski vosak kupite u željezariji ili supermarketu i uzmite čak 0,55 kg. Oštrim nožem izrežite parafinski štapić na dva jednaka dijela.
Lagano odrežite stabljike kako se vosak ne bi slomio
Korak 3. Postavite foliju između dva komada parafina
Izrežite list folije i položite ga tako da prekriva vrh jedne od traka folije. Drugi dio parafina stavite na aluminij.
Korak 4. Postavite parafinski "kruh" okomito
Da bi ovaj uređaj radio, morate ga okomito postaviti na jedan kraj tako da i aluminijski lim u sredini stoji uspravno. Ako vaša svijeća ne može samostalno stajati, za sada je pustite da leži vodoravno. Ne zaboravite, kutija koja će biti izrađena mora biti u mogućnosti smjestiti blokove svijeća koji stoje okomito.
Za držanje parafinskih šipki i folije možete koristiti dvije gumice. Stavite gumicu blizu jednog kraja šipke i jedan blizu drugog
Korak 5. Izrežite tri prozora na kartonskoj kutiji
Odaberite dovoljno veliku kutiju za držanje blokova svijeća. Možete koristiti kupljenu kutiju za pakiranje svijeća. Ravnilom i škarama izrežite tri prozora na kutiji:
- Izrežite dva prozora jednake veličine na suprotnim stranama. Svaki prozor će prikazati drugu parafinsku traku nakon što je umetnut voštani blok.
- Izrežite treći prozor bilo koje veličine na prednjoj strani kutije. Ovaj prozor trebao bi biti centriran tako da možete vidjeti dva komada parafina koji drže foliju.
Korak 6. Stavite parafin u kutiju
Foliju između dva štapa za svijeće držite u okomitom položaju. Možete koristiti maskirnu traku, kartonske trake ili oboje kako biste voštani blok držali uspravno i paralelno sa suprotnim prozorom te dodirivali foliju između njih.
Ako je kutija otvorena pri vrhu, prekrijte je drugim komadom kartona ili drugim materijalom koji blokira svjetlost
Korak 7. Odredite "referentnu točku" izvora svjetlosti
Odaberite jedan od izvora svjetlosti za usporedbu kao „standardnu svijeću“. Koristit ćete ga kao mjeru intenziteta svjetlosti. Ako uspoređujete više od dva izvora svjetlosti, uvijek će se koristiti ova "standardna svijeća".
Korak 8. Rasporedite dva izvora svjetlosti tako da budu u ravnoj liniji
Postavite dvije svjetiljke ili drugi izvor svjetlosti na ravnu površinu u ravnoj liniji. Razmak između njih trebao bi biti mnogo veći od širine okvira koji ste stvorili.
Korak 9. Postavite fotometar između dva izvora svjetlosti
Visina fotometra trebala bi biti potpuno ista kao i izvori svjetlosti, tako da svjetlo potpuno svijetli kroz blok svijeća kroz bočni prozor. Upamtite, udaljenost od izvora svjetlosti do fotometra mora biti dovoljno velika da se osvjetljenje ravnomjerno rasporedi.
Korak 10. Ugasite sva svjetla u prostoriji
Zatvorite sve prozore, rolete ili zavjese tako da samo svjetlost iz izvora svjetlosti sije kroz grede.
Korak 11. Rasporedite kvadrate sve dok oba parafinska bloka ne budu jednako svijetla
Pomaknite fotometar prema prigušenijem izvoru svjetlosti kako biste osvijetlili parafinski snop. Gledajte kroz prvi prozor dok prilagođavate položaj kvadrata i zaustavite se kad dva svijećnjaka izgledaju jednako svijetla.
Korak 12. Izmjerite udaljenost između fotometra i svakog izvora svjetlosti
Mernom trakom izmjerite udaljenost između folije do odabranog izvora svjetlosti "referentna točka". Sada ga zovemo kao d1. Zapišite bilješke, a zatim izmjerite udaljenost od folije do drugog izvora svjetlosti (d2).
Možete mjeriti udaljenost pomoću bilo koje jedinice, ali ona mora biti dosljedna. Na primjer, ako mjerite u centimetrima ili metrima, promijenite rezultat tako da jedinice budu samo centimetri (cm)
Korak 13. Shvatite uključene zakone fizike
Svjetlina snopa se smanjuje sa svakim kvadratom udaljenosti od izvora svjetlosti jer mjerimo količinu svjetlosti koja pada u dvodimenzionalno "područje", ali svjetlost koja zrači kroz trodimenzionalni "volumen". Drugim riječima, kada izvor svjetlosti putuje dvostruko dalje (x2), rezultirajuća svjetlost se raspršuje četiri puta (x22). Svjetlinu možemo zapisati kao I/d2'
- I je intenzitet, a d udaljenost, kao što smo koristili u prethodnom koraku.
- Tehnički, "svjetlina" koju opisujemo, u ovom kontekstu odnosi se na "osvjetljenje".
Korak 14. Koristite ovo znanje za rješavanje relativnih intenziteta
Obje grede imaju isto "osvjetljenje" kada su obje jednako svijetle. Možemo to zapisati kao formulu, a zatim je konstruirati tako da proizvede I2ili relativni intenzitet drugog izvora svjetlosti:
- Ja1/d12 = Ja2/d22
- Ja2 = Ja1(d22/d12)
- Budući da mjerimo samo relativni intenzitet ili omjer ta dva, jednostavno pišemo I1 = 1. Dakle, formula postaje jednostavnija: I2 = d22/d12
- Na primjer, recimo udaljenost d1 do izvora svjetlosti referentne točke 0,6 metara i udaljenosti d2 do drugog izvora svjetlosti 1,5 metara:
- Ja2 = 52/22 = 25/4 = 6, 25
- Drugi izvor svjetlosti ima intenzitet 6, 25 puta veći iz prvog izvora svjetlosti.
Korak 15. Izračunajte učinkovitost
Ako računate žarulju u kojoj je navedena snaga, na primjer "60 W" što znači "60 W", to je koliko energije žarulja koristi. Podijelite relativni intenzitet žarulje s ovom snagom da vidite koliko je učinkovita u odnosu na druge izvore svjetlosti. Na primjer:
- Svjetiljka od 60 vati s relativnim intenzitetom 6 ima relativnu učinkovitost 6/60 = 0,1.
- Svjetiljka od 40 vati s relativnim intenzitetom 1 ima relativnu učinkovitost 1/40 = 0,025.
- Budući da je 0,1 / 0,025 = 4, žarulja od 60 W četiri je puta učinkovitija u pretvaranju električne energije u svjetlost. Imajte na umu da ova svjetiljka i dalje troši više energije od žarulje od 40 W i stoga košta više. Učinkovitost jednostavno pokazuje koliko je lampa učinkovita u korištenju električne energije i njezinoj pretvorbi u svjetlost.
