Как да измерваме интензитета на светлината (със снимки)

2024 Автор: Robert Blare | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-12 00:06

Измерването на интензитета на светлината е важно при проектирането на осветление на помещението или подготовката за снимка. Терминът "интензивност" се използва по различни начини, така че отделете малко време, за да научите кои единици и методи за измерване отговарят на вашите цели. Професионалните фотографи и инсталаторите на осветление обикновено използват цифров измервателен уред, но можете да направите и прост сравнителен светломер, наречен фотометър Joly.

Стъпки

Метод 1 от 2: Измерване на интензитета на светлината за стая или източник на светлина

Стъпка 1. Разберете фотометри, които измерват лукс и свещи за крака

Това са единици, които описват интензитета на светлината върху повърхността или осветеността. Фотометрите, които измерват това, обикновено са това, което хората търсят, когато искат да направят фотосесия или да проверят дали една стая е твърде светла или твърде тъмна.

• Някои светломери са специализирани за различни видове осветление. Например, може да се получат по -точни резултати, когато се използва за измерване на натриевото осветление.
• Можете дори да закупите „светломер“в магазините за приложения на някои мобилни устройства. Първо проверете рецензиите, тъй като някои от тези приложения са неточни.
• Lux е съвременният приет стандарт, но някои устройства все още измерват в свещи за крака. Използвайте този онлайн калкулатор, за да конвертирате между тях.

Стъпка 2. Знайте как да интерпретирате единиците за осветеност

Ето няколко примера за типични измервания на осветеността, които да ви помогнат да определите дали осветлението ви трябва да се промени:

• Повечето офис работи се извършват удобно при 250-500 лукса (23–46 футови свещи).
• Супермаркетите или работните зони, които включват рисуване или други детайли, обикновено са осветени до 750-1 000 лукса (70–93 футови свещи). Горният край на този диапазон е еквивалентен на вътрешна зона до прозорец в ясен, слънчев ден.

Стъпка 3. Разберете лумена и яркостта

Ако крушка или етикет на лампа или реклама споменават "лумени", това описва колко обща енергия се излъчва като видима светлина, концепция, наречена яркост. Ето какво трябва да знаете:

• "Първоначалните лумени" описват колко светлина ще бъде отделена, след като светлината се стабилизира. Това отнема около 100 часа употреба за флуоресцентни и HID светлини.
• "Средните лумени" или "номиналните лумени" ви казват приблизителната средна яркост за целия живот на устройството. Действителната яркост ще бъде по -ярка от тази в началото и ще стане по -слаба от тази в края на препоръчителната продължителност на живота на източника на светлина.
• За да разберете от колко лумена имате нужда, използвайте стъпките по -горе, за да определите колко свещи за крака, които искате да осветете в една стая, и умножете по квадратурата на стаята. Насочете се по -високо от резултата за стаи с тъмни стени и се насочете по -ниско към помещения с други големи източници на светлина.

Стъпка 4. Измерете лъча и ъгъла на полето

Фенерчетата и други устройства, които излъчват светлина в определена посока, могат да бъдат описани с помощта на тези два допълнителни термина. Можете да ги намерите сами с помощта на фотометър, който измерва лукс или свещи за крака, и с линейка и транспортир:

• Дръжте фотометъра директно по пътя на най -яркия лъч. Преместете го, докато намерите мястото с максимален интензитет (осветеност).
• Оставайки на същото разстояние от източника на светлина, преместете фотометъра в една посока, докато интензитетът на светлината спадне до 50% от максималното ниво. Използвайте опънат низ или друга изправена линия, за да маркирате линията от източника на светлина до тази точка.
• Вървете в другата посока, докато намерите мястото от другата страна на лъча с 50% максимална осветеност. Маркирайте нов ред от това място.
• Използвайте транспортир, за да измерите ъгъла между двете си линии. Това е "ъгълът на лъча" и описва ъгъла, осветен ярко от източника на светлина.
• За да намерите ъгъла на полето, повторете тези стъпки, но маркирайте двете точки, където интензитетът на лъча достига 10% от максималното ниво.

Метод 2 от 2: Измерване на относителната интензивност с домашно устройство

Стъпка 1. Използвайте това, за да сравните източниците на светлина

Това устройство е лесно да се конструира у дома, след малко пазаруване. Наричан „Joly photometer“след инвентаризацията му, той може да се използва за измерване на относителния интензитет на два източника на светлина. С малко познания по физика, предоставени по -долу, ще можете да откриете коя от вашите крушки излъчва повече светлина, както и кои са най -ефективни за количеството енергия, която използват.

Относителните измервания няма да ви дадат резултат по отношение на мерните единици. Ще знаете точно как се сравняват два интензитета на светлина, но няма да можете да ги свържете с трети интензитет, без да повторите експеримента

Стъпка 2. Разрежете наполовина плоча от парафинов восък

Купете пакет от парафинов восък от магазин за хардуер или магазин за хранителни стоки и издърпайте една плоча (0,55 килограма). С остър нож нарязайте плочата на две равни части.

Нарежете плочата бавно, за да избегнете отчупване на парчета

Стъпка 3. Сандвич алуминиево фолио между парафиновите парчета

Откъснете лист алуминиево фолио и го поставете върху едно от двете парафинови парчета, покривайки напълно горната повърхност. Поставете второто парче парафин върху алуминия.

Стъпка 4. Завъртете „сандвича“вертикално

За да работи това устройство, ще трябва да го поставим на края му, така че фолиото в средата да е вертикално. Ако вашият восък не се изправи сам, можете да го държите хоризонтален засега. Само не забравяйте, че кутията, която ще конструирате, трябва да бъде проектирана да държи восъка във вертикално положение.

Можете да използвате две гумени ленти, за да държите блока заедно. Поставете единия близо до горната част на сандвича, а другия близо до дъното

Стъпка 5. Изрежете три прозореца в картонена кутия

Изберете кутия, достатъчно голяма, за да побере вашия восъчен блок. Опаковката, в която се продава восъкът, често работи добре. Използвайте линийка и ножица, за да изрежете три прозореца в кутията:

• Изрежете два прозореца от противоположните страни, точно с еднакъв размер. Всеки прозорец ще вижда различна половина от парафина, след като блокът бъде поставен вътре.
• Изрежете трети прозорец с произволен размер в предната част на кутията. Това трябва да бъде центрирано, така че да можете да видите двете половини на парафиновия блок, от двете страни на алуминиевото фолио.

Стъпка 6. Поставете парафина в кутията

Дръжте алуминиевото фолио между двата парафинови блока във вертикално положение. Може да се наложи да използвате лента, малки парчета картон или и двете, за да държите восъчните блокове изправени и успоредни на противоположните страни с прозорци и да докосвате фолиото между тях.

Ако кутията е отворена отгоре, покрийте я с друго парче картон или друга преграда, блокираща светлината

Стъпка 7. Вземете решение за източник на светлина "референтна точка"

Изберете един от източниците на светлина, които ще сравнявате като „стандартна свещ“, която ще използвате като базова за интензитета. Ако сравнявате повече от два източника на светлина, ще използвате този източник на светлина при всяко сравнение.

Стъпка 8. Подредете два източника на светлина по права линия

Поставете две крушки, светодиоди или други източници на светлина върху равна повърхност по права линия. Разстоянието между тях трябва да бъде значително по -голямо от ширината на кутията, която сте направили.

Стъпка 9. Поставете фотометъра между източниците на светлина

Фотометърът трябва да е на същата височина като източниците на светлина, така че светлините да осветяват напълно восъчните блокове през страничните прозорци. Не забравяйте, че източниците на светлина трябва да са на достатъчно разстояние, за да позволят равномерно осветяване.

Стъпка 10. Изключете всички останали светлини в стаята

Затворете всеки прозорец, сенници или щори, така че само светлината от тестовите източници на светлина да удари блоковете.

Стъпка 11. Настройте кутията, докато двата восъчни блока са еднакво ярки

Преместете фотометъра настрани с димния восък. Гледайте през предния прозорец, докато регулирате позицията на кутията, и спрете, когато и двата восъчни блока изглеждат еднакво ярки.

Стъпка 12. Измерете разстоянието между фотометъра и всеки източник на светлина

Използвайте измервателна лента, за да измерите разстоянието от алуминиевото фолио до избрания от вас източник на светлина "референтна точка". Ще се обадим на това d1. Запишете това, след което измерете разстоянието от алуминиевото фолио до източника на светлина от другата страна, d2.

Можете да измерите разстоянието с помощта на всяка единица, но не ги смесвайте. Например, ако вашето измерване е в футове и инчове, преобразувайте резултата, за да използвате само инчове

Стъпка 13. Разберете участващата физика

Яркостта на блоковете намалява с квадрата на разстоянието, защото измерваме количеството светлина, което пада върху двуизмерна област, но светлината излъчва през триизмерен обем. С други думи, когато източник на светлина се отдалечи два пъти по -далеч (x2), светлината, която произвежда, се разпределя в четири пъти по -голяма площ (x2²). Можем да напишем яркостта като „I / d²

• I е интензитетът и d е разстоянието, точно както ги използвахме в предишните стъпки,
• Технически това, което описахме като яркост, се нарича осветеност в този контекст.

Стъпка 14. Използвайте тези знания за решаване на относителния интензитет

Когато и двата блока изглеждат еднакво ярки, тяхната "осветеност" е еднаква. Можем да напишем това като формула, след което да я пренаредим, за да решим за I₂или относителния интензитет на втория източник на светлина:

• Аз₁/д₁² = Аз₂/д₂²
• Аз₂ = Аз₁(д₂²/д₁²)
• Тъй като измерваме само относителната интензивност или как се сравняват, можем просто да кажем I₁ = 1. Това ще направи нашата формула проста: I₂ = d₂²/д₁²
• Например, да кажем разстоянието d₁ източникът на светлина за нашата референтна точка е 2 фута (0,6 метра) и че разстоянието d₂ до втория ни източник на светлина е 5 фута (1,5 метра):
• Аз₂ = 5²/2² = 25/4 = 6.25
• Вторият източник на светлина има интензитет 6,25 пъти по -голям от първия източник на светлина.

Стъпка 15. Изчислете ефективността

Ако използвате крушки с отбелязана мощност, например "60W" за "60 вата", това е колко електрическа мощност използва крушката. Разделете относителния интензитет на крушката с тази мощност, за да разберете колко ефективна е крушката, спрямо другите ви източници на светлина. Например:

• 60 -ватова крушка с относителен интензитет 6 има относителна ефективност 6/60 = 0,1.
• 40 -ватова крушка с относителен интензитет 1 има относителна ефективност 1/40 = 0,025.
• Тъй като 0,1 / 0,025 = 4, 60W крушката е четири пъти по -ефективна при превръщането на електрическата енергия в светлина. Имайте предвид, че той все пак ще използва повече енергия от 40W крушката и по този начин ще ви струва повече пари; ефективността просто ви казва колко "удар за парите си" получавате.

Видео - Използвайки тази услуга, може да се сподели част от информацията с YouTube