Kaip išmatuoti šviesos intensyvumą (su nuotraukomis)

2024 Autorius: Jason Gerald | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-19 22:13

Šviesos intensyvumo matavimas yra labai svarbus projektuojant kambario apšvietimą ar ruošiantis fotografavimui. Sąvoka „intensyvumas“vartojama įvairiais būdais, todėl turėtumėte skirti laiko išsiaiškinti, kurie matavimo vienetai ir metodai tinka jūsų tikslams. Profesionalūs fotografai ir apšvietimo profesionalai dažniausiai naudoja skaitmeninius skaitiklius, tačiau taip pat galite pasidaryti paprastą lyginamąjį šviesos matuoklį, vadinamą „Joly“fotometru.

Žingsnis

1 iš 2 metodas: kambario ar šviesos šaltinio šviesos intensyvumo matavimas

Žingsnis 1. Supraskite fotometrus, kurie matuoja liukso ir pėdų žvakes

Šie vienetai apibūdina šviesos intensyvumą paviršiuje arba „apšvietimą“(apšvietimą). Fotometrai, matuojantys apšvietimą, dažniausiai naudojami fotografavimo seansui nustatyti arba patikrinti, ar kambarys yra per šviesus ar per silpnas.

• Kai kurie šviesos skaitikliai yra specialiai sukurti įvairių tipų apšvietimui. Pavyzdžiui, matavimo rezultatai gali būti tikslesni, kai naudojami natrio poveikiui matuoti.
• Jūs netgi galite nusipirkti „šviesos matuoklį“programų mobiliesiems parduotuvėje. Pirmiausia patikrinkite programų apžvalgas, nes kai kurios iš šių programų nėra labai tikslios.
• „Lux“yra šiandien dažniausiai naudojamas standartas, tačiau kai kurie prietaisai vis dar matuojami standartinėse žvakėse. Naudokite šią internetinę skaičiuoklę, kad konvertuotumėte tarp dviejų standartų.

Žingsnis 2. Žinokite, kaip interpretuoti apšvietimo vienetą

Štai keletas dažniausiai naudojamų apšvietimo matavimų, padedančių nustatyti poveikio pokyčius:

• Daugumą biuro darbų galima atlikti per 250–500 liuksų (23–46 pėdų žvakės).
• Prekybos centrai ar darbo vietos, kuriose yra piešimo ar kitų detalių, paprastai apšviečiamos 750–1 000 liuksų (70–93 pėdų žvakių). Viršutinė šio diapazono riba prilygsta patalpų plotui šalia lango saulėtą dieną.

Žingsnis 3. Supraskite apie liumeną ir šviesumą (šviesumą)

Jei lemputėje, lempos etiketėje ar reklamoje minimas žodis liumenas, skaičius apibūdina bendrą matomos šviesos skleidžiamą energijos kiekį. Ši sąvoka pavadinta apšvietimas. Štai ką reikia žinoti:

• Pradinis „liumenas“apibūdina šviesos kiekį, kuris bus skleidžiamas stabilizavus lempą. Paprastai fluorescencinėms arba HID lempoms stabilizuoti reikia 100 valandų.
• „Vidutinis liumenas“arba „vidutinis liumenas“apibūdina apytikslį vidutinį šviesumą per visą prietaiso tarnavimo laiką. Tikrasis apšvietimas iš pradžių bus ryškesnis, o naudingo tarnavimo laiko pabaigoje - silpnesnis.
• Norėdami sužinoti, kiek liumenų jums reikia, atlikite aukščiau nurodytus veiksmus, kad nustatytumėte norimą apšvietimo žvakių pėdų skaičių kambaryje, ir padauginkite iš kambario ploto (kvadratinių metrų). Patartina padidinti rezultatų kambariuose su tamsiomis sienomis ir sumažinti juos kambariuose, kuriuose yra daug didelių šviesos šaltinių.

Žingsnis 4. Išmatuokite spindulį (paryškinkite) ir lauko kampą (kambario kampas)

Žibintuvėliai ir kiti įtaisai, skleidžiantys šviesą tam tikra kryptimi, gali būti aprašyti naudojant šiuos du naujus terminus. Tai galite rasti patys, naudodami fotometrą, matuojantį liukso arba žvakių kojoms, ir su tiesia briauna arba iškyšu:

• Laikykite fotometrą tiesiai ryškiausio spindulio kelyje. Judėkite tol, kol rasite tašką, kurio intensyvumas yra didžiausias (apšvietimas).
• Nepalikite atstumo nuo šviesos šaltinio ir judinkite fotometrą viena kryptimi, kol šviesos intensyvumas sumažės iki 50% maksimalaus lygio. Naudodami tvirtą siūlą ar kitą tiesią briauną pažymėkite liniją nuo šviesos šaltinio iki šio taško.
• Eikite priešinga kryptimi, kol kitoje prožektoriaus pusėje rasite tašką, kurio intensyvumas yra 50% maksimalios ekspozicijos. Nuo šio taško pažymėkite naują eilutę.
• Norėdami išmatuoti kampą tarp dviejų linijų, naudokite gaubtuvą. Tai yra prožektoriaus kampas ir apibūdina kampą, kuriuo šviesos šaltinis ryškiai šviečia.
• Norėdami rasti lauko kampą, pakartokite šį veiksmą, tačiau pažymėkite tašką, kuriame intensyvumas pasiekia 10% jo maksimalaus lygio.

2 metodas iš 2: santykinio intensyvumo matavimas naudojant namų prietaisus

Žingsnis 1. Naudokite šį metodą, kad palygintumėte šviesos šaltinius

Šį prietaisą galima lengvai pasigaminti namuose. Prietaisas pavadintas „Joly“fotometru pagal jo išradėją ir gali būti naudojamas dviejų šviesos šaltinių santykiniam intensyvumui matuoti. Turėdami šiek tiek žinių apie fiziką ir toliau pateiktas medžiagas, galite rasti daugiau šviesos skleidžiančių lempučių, taip pat lemputes, kurios yra efektyvesnės pagal naudojamą galią.

Matavimas palyginti nepateikia rezultatų vienetais. Jūs aiškiai žinosite dviejų žibintų intensyvumo santykį, tačiau negalėsite jų susieti su trečiuoju šviesos šaltiniu, nekartodami palyginimų po vieną.

Žingsnis 2. Perpjaukite parafino batonėlį per pusę

Pirkite parafino vašką techninės įrangos parduotuvėje ar prekybos centre ir paimkite net 0,55 kg. Aštriu peiliu supjaustykite parafino lazdelę į dvi lygias dalis.

Švelniai nupjaukite stiebus, kad vaškas nesulūžtų

Žingsnis 3. Įdėkite foliją tarp dviejų parafino gabalėlių

Iškirpkite folijos lakštą ir padėkite jį taip, kad jis padengtų vienos iš folijos juostelių viršų. Ant aliuminio uždėkite kitą parafino gabalėlį.

Žingsnis 4. Padėkite parafino „duoną“vertikaliai

Kad šis prietaisas veiktų, turite jį pastatyti vertikaliai viename gale, kad aliuminio lakštas viduryje taip pat stovėtų vertikaliai. Jei jūsų žvakė negali stovėti savaime, kol kas leiskite jai gulėti horizontaliai. Nepamirškite, kad pagaminta dėžutė turi tilpti vertikaliai stovinčias žvakių kaladėles.

Galite naudoti dvi gumines juostas, kad kartu laikytumėte parafino strypus ir foliją. Prie vieno juostos galo uždėkite guminę juostelę, o kitą - prie kitos

Žingsnis 5. Iškirpkite tris langus ant kartoninės dėžutės

Pasirinkite pakankamai didelę dėžutę žvakių blokams laikyti. Galite naudoti įsigytą žvakių pakavimo dėžutę. Naudodami liniuotę ir žirkles iškirpkite tris dėžutės langus:

• Iškirpkite du vienodo dydžio langus priešingose pusėse. Įdėjus vaško bloką, kiekviename lange bus rodoma skirtinga parafino juosta.
• Iškirpkite trečią bet kokio dydžio langą dėžutės priekyje. Šis langas turi būti centre, kad matytumėte du parafino gabalus, laikančius foliją.

Žingsnis 6. Įdėkite parafiną į dėžutę

Laikykite foliją tarp dviejų žvakių lazdelių vertikalioje padėtyje. Galite naudoti maskavimo juostą, kartono juosteles arba abu, kad vaško blokas būtų vertikalus ir lygiagretus priešingam langui, o tarp jų palieskite foliją.

Jei dėžutė yra atidaryta viršuje, uždenkite ją kitu kartono gabalu ar kita šviesą blokuojančia medžiaga

Žingsnis 7. Nustatykite šviesos šaltinio „atskaitos tašką“

Pasirinkite vieną iš šviesos šaltinių, kuriuos norite palyginti kaip „standartinę žvakę“. Jį naudosite kaip šviesos intensyvumo matą. Jei lyginate daugiau nei du šviesos šaltinius, ši „standartinė žvakė“visada bus naudojama.

Žingsnis 8. Išdėstykite du šviesos šaltinius taip, kad jie būtų tiesioje linijoje

Ant lygaus paviršiaus tiesia linija pastatykite dvi lempas ar kitą šviesos šaltinį. Atstumas tarp jų turėtų būti daug didesnis nei jūsų sukurtos dėžutės plotis.

Žingsnis 9. Padėkite fotometrą tarp dviejų šviesos šaltinių

Fotometro aukštis turėtų būti visiškai toks pat kaip ir šviesos šaltinių, kad šviesa visiškai švytėtų pro žvakių bloką pro šoninį langą. Atminkite, kad atstumas nuo šviesos šaltinio iki fotometro turi būti pakankamai toli, kad apšvietimas būtų tolygiai paskirstytas.

Žingsnis 10. Išjunkite visas kambario šviesas

Uždarykite visus langus, žaliuzes ar užuolaidas, kad pro spindulius sklistų tik šviesa iš šviesos šaltinių.

Žingsnis 11. Išdėstykite kvadratus, kol abu parafino blokai bus vienodai ryškūs

Perkelkite fotometrą prie silpnesnio šviesos šaltinio, kad apšviestų parafino spindulį. Stebėkite pro pirmąjį langą, kai koreguojate kvadratų padėtį, ir sustokite, kai abi žvakidės atrodo vienodai ryškios.

Žingsnis 12. Išmatuokite atstumą tarp fotometro ir kiekvieno šviesos šaltinio

Matuokliu išmatuokite atstumą tarp folijos ir pasirinkto „atskaitos taško“šviesos šaltinio. Dabar mes jį pavadiname taip d1. Užsirašykite, tada išmatuokite atstumą nuo folijos iki kito šviesos šaltinio (d2).

Galite išmatuoti atstumą naudodami bet kurį vienetą, tačiau jis turi būti nuoseklus. Pavyzdžiui, jei matuojate centimetrais ar metrais, pakeiskite rezultatą taip, kad vienetai būtų tik centimetrai (cm)

Žingsnis 13. Suprasti susijusius fizikos dėsnius

Sijos ryškumas mažėja su kiekvienu atstumo nuo šviesos šaltinio kvadratu, nes matuojame šviesos kiekį, patenkantį į dvimatę „sritį“, bet šviesą, sklindančią per trimatį „tūrį“. Kitaip tariant, kai šviesos šaltinis nukeliauja dvigubai toliau (x2), gauta šviesa išsisklaido keturis kartus (x2²). Mes galime parašyti ryškumą kaip I/d²'

• I yra intensyvumas, o d yra atstumas, kaip mes naudojome ankstesniame žingsnyje.
• Techniškai mūsų apibūdinamas „ryškumas“šiame kontekste reiškia „apšvietimą“.

Žingsnis 14. Naudokite šias žinias, kad išspręstumėte santykinį intensyvumą

Abi sijos turi tą patį „apšvietimą“, kai jos abi yra vienodai ryškios. Mes galime jį užrašyti kaip formulę, tada sukonstruoti, kad gautume I₂arba santykinis antrojo šviesos šaltinio intensyvumas:

• Aš₁/d₁² = Aš₂/d₂²
• Aš₂ = Aš₁(d₂²/d₁²)
• Kadangi matuojame tik santykinį intensyvumą arba jų santykį, mes tiesiog rašome I₁ = 1. Taigi formulė tampa paprastesnė: I₂ = d₂²/d₁²
• Pavyzdžiui, pasakykite atstumą d₁ iki 0,6 metro atskaitos taško šviesos šaltinio, o atstumas d₂ iki antrojo šviesos šaltinio yra 1,5 metro:
• Aš₂ = 5²/2² = 25/4 = 6, 25
• Antrasis šviesos šaltinis turi intensyvumą 6, 25 kartus didesnis iš pirmojo šviesos šaltinio.

Žingsnis 15. Apskaičiuokite efektyvumą

Jei skaičiuojate lemputę, kurioje nurodyta galia, pvz., „60 W“, o tai reiškia „60 vatų“, lemputė sunaudoja tiek energijos. Pasidalinkite santykiniu lempos intensyvumu su šia galia, kad pamatytumėte, kaip ji veiksminga, palyginti su kitais šviesos šaltiniais. Pavyzdžiui:

• 60 vatų lempos, kurios santykinis intensyvumas yra 6, santykinis efektyvumas yra 6/60 = 0,1.
• 40 vatų lempos, kurios santykinis intensyvumas yra 1, santykinis efektyvumas yra 1/40 = 0,025.
• Kadangi 0,1 / 0,025 = 4, 60 W lempa keturis kartus efektyviau paverčia elektros energiją šviesa. Atkreipkite dėmesį, kad ši lempa vis tiek sunaudoja daugiau energijos nei 40 W lempa, todėl kainuoja daugiau. Efektyvumas tiesiog parodo, kaip efektyviai lempa naudoja elektros energiją ir paverčia ją šviesa.