Meranie intenzity svetla je dôležité pri navrhovaní osvetlenia miestnosti alebo pri príprave fotografie. Pojem „intenzita“sa používa rôznymi spôsobmi, preto si nájdite chvíľu a zistite, aké jednotky a metódy merania zodpovedajú vašim cieľom. Profesionálni fotografi a inštalátori osvetlenia zvyčajne používajú digitálny merač, ale môžete si vyrobiť aj jednoduchý porovnávací merač svetla, ktorý sa nazýva Joly fotometer.
Kroky
Metóda 1 z 2: Meranie intenzity svetla v miestnosti alebo svetelnom zdroji
Krok 1. Pochopte fotometre, ktoré merajú lux a sviečky
Ide o jednotky, ktoré opisujú intenzitu svetla na povrchu alebo osvetlenosť. Fotometre, ktoré to merajú, sú zvyčajne to, čo ľudia hľadajú, keď chcú začať fotografovať alebo testovať, či je miestnosť príliš svetlá alebo príliš tmavá.
- Niektoré merače svetla sú špecializované na rôzne druhy osvetlenia. Napríklad je možné dosiahnuť presnejšie výsledky pri použití na meranie sodíkového osvetlenia.
- V niektorých obchodoch s aplikáciami pre mobilné zariadenia si môžete dokonca kúpiť „merač svetla“. Najprv si prečítajte recenzie, pretože niektoré z týchto aplikácií sú nepresné.
- Lux je moderný uznávaný štandard, niektoré zariadenia však stále merajú v sviečkach. Na konverziu medzi nimi použite túto online kalkulačku.
Krok 2. Vedieť interpretovať jednotky osvetlenia
Tu je niekoľko príkladov typických meraní osvetlenia, ktoré vám pomôžu určiť, či sa vaše osvetlenie musí zmeniť:
- Väčšina kancelárskych prác sa pohodlne vykonáva pri 250-500 luxoch (23-46 stôp-sviečky).
- Supermarkety alebo pracovné oblasti, ktoré zahŕňajú kresbu alebo iné detailné práce, sú zvyčajne osvetlené na 750-1 000 luxov (70-93 stôp-sviečky). Horný koniec tohto rozsahu je ekvivalentný vnútornému priestoru pri okne za jasného a slnečného dňa.
Krok 3. Pochopte lúmeny a svietivosť
Ak žiarovka alebo štítok žiarovky alebo reklama uvádzajú „lúmeny“, opisuje, koľko celkovej energie sa emituje ako viditeľné svetlo, pojem tzv. jas. Čo potrebujete vedieť:
- „Počiatočné lúmeny“opisujú, koľko svetla bude vydané, keď je svetlo stabilizované. To trvá asi 100 hodín používania žiariviek a HID svetiel.
- „Priemerné lúmeny“alebo „menovité lúmeny“vám hovoria o odhadovanej priemernej svietivosti počas životnosti zariadenia. Skutočná svietivosť bude na začiatku jasnejšia a na konci odporúčanej životnosti zdroja svetla bude slabšia.
- Ak chcete zistiť, koľko lúmenov potrebujete, pomocou vyššie uvedených krokov určte, koľko svetelných sviečok v miestnosti chcete osvetliť, a vynásobte ich štvorcovými zábermi. V miestnostiach s tmavými stenami namierte vyššie ako výsledok a v miestnostiach s inými hlavnými zdrojmi svetla zamierte nižšie.
Krok 4. Zmerajte lúč a uhol poľa
Baterky a ďalšie zariadenia, ktoré vyžarujú svetlo v určitom smere, je možné opísať pomocou týchto dvoch dodatočných výrazov. Môžete ich nájsť sami pomocou fotometra, ktorý meria lux alebo nožných sviečok, a pomocou pravítka a uhlomeru:
- Držte fotometer priamo v dráhe najjasnejšieho lúča. Pohybujte ním, kým nenájdete miesto s maximálnou intenzitou (osvetlenosťou).
- V rovnakej vzdialenosti od zdroja svetla pohybujte fotometrom v jednom smere, kým intenzita svetla neklesne na 50% maximálnej úrovne. Napnutou strunou alebo iným pravítkom označte čiaru od zdroja svetla k tomuto bodu.
- Kráčajte druhým smerom, kým nenájdete miesto na opačnej strane lúča s maximálnym osvetlením 50%. Z tohto miesta označte nový riadok.
- Pomocou uhlomera zmerajte uhol medzi vašimi dvoma čiarami. Toto je „uhol lúča“a popisuje uhol, ktorý svetelný zdroj jasne osvetľuje.
- Ak chcete nájsť uhol poľa, zopakujte tieto kroky, ale označte dve miesta, kde intenzita lúča dosahuje 10% maximálnej úrovne.
Metóda 2 z 2: Meranie relatívnej intenzity pomocou domáceho zariadenia
Krok 1. Pomocou tohto porovnajte svetelné zdroje
Toto zariadenie je ľahké zostrojiť doma, po menšom nákupnom výlete. Po súpise sa nazýva „Jolyho fotometer“a je možné ho použiť na meranie relatívnej intenzity dvoch svetelných zdrojov. S trochou znalostí fyziky, uvedených nižšie, budete schopní zistiť, ktoré z vašich žiaroviek vyžaruje viac svetla a ktoré sú najúčinnejšie z hľadiska množstva energie, ktorú používajú.
Relatívne 'merania vám neposkytnú výsledok v jednotkách. Budete presne vedieť, ako sa porovnávajú dve intenzity svetla, ale bez opakovania experimentu ich nebudete môcť priradiť k tretej intenzite
Krok 2. Odrežte dosku parafínu na polovicu
Kúpte si balíček parafínového vosku v železiarstve alebo v obchode s potravinami a vytiahnite jednu dosku (0,55 kilogramu). Ostrým nožom nakrájajte dosku na dve rovnaké časti.
Dosku prerezávajte pomaly, aby ste predišli odlomeniu kúskov
Krok 3. Sendvičová hliníková fólia medzi kúsky parafínu
Odtrhnite list hliníkovej fólie a položte ho na jeden z dvoch parafínových kúskov tak, aby úplne pokryl horný povrch. Na hliník položte druhý kus parafínu.
Krok 4. Otočte „sendvič“zvisle
Aby toto zariadenie fungovalo, budeme ho musieť postaviť na koniec, takže fóliový list v strede je zvislý. Ak váš vosk sám nepostojí, môžete ho zatiaľ držať vodorovne. Nezabudnite, že krabica, ktorú budete stavať, by mala byť navrhnutá tak, aby držala vosk vo zvislej polohe.
Na držanie bloku dohromady môžete použiť dve gumičky. Jeden dajte do hornej časti sendviča a druhý do spodnej časti
Krok 5. Vyrežte tri okná do kartónovej škatule
Vyberte si dostatočne veľkú škatuľu, do ktorej sa vám zmestí voskový blok. Balenie, v ktorom sa vosk predával, často funguje dobre. Pravítkom a nožnicami vyrežte do škatule tri okná:
- Vyrežte dve okná na opačných stranách, presne rovnakej veľkosti. Keď je blok umiestnený dovnútra, v každom okne sa zobrazí iná polovica parafínu.
- Vystrihnite tretie okno ľubovoľnej veľkosti v prednej časti škatule. Ten by mal byť vycentrovaný, aby ste mohli vidieť obe polovice parafínového bloku na oboch stranách hliníkovej fólie.
Krok 6. Vložte parafín do škatule
Udržujte hliníkovú fóliu medzi dvoma blokmi parafínového vosku vo zvislej polohe. Možno budete musieť použiť pásku, malé kúsky lepenky alebo oboje, aby boli voskové bloky vzpriamené a rovnobežné s protiľahlými bočnými stenami s oknami a dotýkali sa fólie medzi nimi.
Ak je škatuľka v hornej časti otvorená, prikryte ju iným kusom lepenky alebo iným blokovačom svetla
Krok 7. Rozhodnite sa pre svetelný zdroj „referenčný bod“
Vyberte si jeden zo svetelných zdrojov, ktoré budete porovnávať ako „štandardnú sviečku“, ktorú použijete ako základ intenzity. Ak porovnávate viac ako dva svetelné zdroje, tento svetelný zdroj použijete pri každom porovnaní.
Krok 8. Usporiadajte dva zdroje svetla v priamke
Položte dve žiarovky, diódy LED alebo iné zdroje svetla na rovný povrch v priamke. Vzdialenosť medzi nimi by mala byť výrazne väčšia ako šírka škatule, ktorú ste vyrobili.
Krok 9. Umiestnite fotometer medzi svetelné zdroje
Fotometer by mal byť presne v rovnakej výške ako svetelné zdroje, aby svetlá úplne osvetľovali voskové bloky cez bočné okná. Nezabudnite, že svetelné zdroje by mali byť v dostatočnej vzdialenosti, aby umožňovali rovnomerné osvetlenie.
Krok 10. Zhasnite všetky ostatné svetlá v miestnosti
Zatvorte všetky okná, rolety alebo žalúzie, aby do blokov dopadalo iba svetlo z testovacích svetelných zdrojov.
Krok 11. Upravte rámček, kým nebudú oba voskové bloky rovnako svetlé
Posuňte fotometer smerom k boku so stmievacím voskom. Sledujte predné okno, ako nastavujete polohu škatule, a zastavte sa, keď sú oba voskové bloky rovnako svetlé.
Krok 12. Zmerajte vzdialenosť medzi fotometrom a každým zdrojom svetla
Pomocou meracej pásky zmerajte vzdialenosť od hliníkovej fólie k zvolenému zdroju svetla „referenčného bodu“. Toto nazveme d1. Napíšte to a potom zmerajte vzdialenosť od hliníkovej fólie k svetelnému zdroju na opačnej strane, d2.
Vzdialenosť môžete merať pomocou ľubovoľnej jednotky, ale dávajte pozor, aby ste ich nemiešali. Ak sú vaše miery napríklad v stopách a palcoch, výsledok preveďte iba na palce
Krok 13. Pochopte súvisiacu fyziku
Jas blokov klesá so štvorcom vzdialenosti, pretože meriame množstvo svetla, ktoré dopadá na dvojrozmernú oblasť, ale svetlo vyžaruje trojrozmerný objem. Inými slovami, keď sa svetelný zdroj pohybuje dvakrát tak ďaleko (x2), svetlo, ktoré produkuje, sa rozloží na štyrikrát väčšiu plochu (x22). Jas môžeme zapísať ako „I / d2
- I je intenzita a d je vzdialenosť, rovnako ako sme ich použili v predchádzajúcich krokoch,
- Technicky sa to, čo sme opísali ako jas, označuje osvetlenie v tomto kontexte.
Krok 14. Použite tieto znalosti na vyriešenie relatívnej intenzity
Keď sa oba bloky javia rovnako jasné, ich „osvetlenie“je rovnaké. Môžeme to napísať ako vzorec a potom to preusporiadať tak, aby to bolo pre I2alebo relatívna intenzita druhého zdroja svetla:
- Ja1/d12 = Ja2/d22
- Ja2 = Ja1(d22/d12)
- Pretože meriame iba relatívnu intenzitu alebo to, ako sa porovnávajú, môžeme povedať iba ja1 = 1. Vďaka tomu bude náš vzorec jednoduchý: I2 = d22/d12
- Povedzme napríklad vzdialenosť d1 k nášmu referenčnému bodu je svetelný zdroj 2 stopy (0,6 metra) a vzdialenosť d2 k nášmu druhému zdroju svetla je 5 stôp (1,5 metra):
- Ja2 = 52/22 = 25/4 = 6.25
- Druhý svetelný zdroj má intenzitu 6,25 krát väčšia než prvý svetelný zdroj.
Krok 15. Vypočítajte účinnosť
Ak používate žiarovky s vyznačeným výkonom, napríklad „60 W“pre „60 wattov“, to je množstvo elektrickej energie, ktorú žiarovka spotrebuje. Rozdeľte relatívnu intenzitu žiarovky touto silou, aby ste zistili, ako je žiarovka účinná, vzhľadom na vaše ostatné zdroje svetla. Napríklad:
- 60 wattová žiarovka s relatívnou intenzitou 6 má relatívnu účinnosť 6/60 = 0,1.
- 40 wattová žiarovka s relatívnou intenzitou 1 má relatívnu účinnosť 1/40 = 0,025.
- Pretože 0,1 / 0,025 = 4, 60W žiarovka je štyrikrát účinnejšia pri premene elektrickej energie na svetlo. Všimnite si toho, že bude stále používať viac energie ako 40W žiarovka, a tým vás bude stáť viac peňazí; efektivita vám len hovorí, koľko „bang for your buck“získate.
