Πώς να μετρήσετε την ένταση του φωτός (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: Robert Blare | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-12 00:08

Η μέτρηση της έντασης του φωτός είναι σημαντική κατά το σχεδιασμό του φωτισμού ενός δωματίου ή την προετοιμασία για μια φωτογραφία. Ο όρος "ένταση" χρησιμοποιείται με διαφορετικούς τρόπους, οπότε αφιερώστε λίγο χρόνο για να μάθετε ποιες μονάδες και μέθοδοι μέτρησης ταιριάζουν με τους στόχους σας. Οι επαγγελματίες φωτογράφοι και εγκαταστάτες φωτισμού χρησιμοποιούν συνήθως έναν ψηφιακό μετρητή, αλλά μπορείτε επίσης να φτιάξετε ένα απλό, συγκριτικό φωτόμετρο που ονομάζεται φωτόμετρο Joly.

Βήματα

Μέθοδος 1 από 2: Μέτρηση έντασης φωτός για δωμάτιο ή πηγή φωτός

Βήμα 1. Κατανοήστε τα φωτόμετρα που μετρούν τα lux και τα κεριά ποδιών

Πρόκειται για μονάδες που περιγράφουν την ένταση του φωτός σε μια επιφάνεια ή τη φωτεινότητα. Τα φωτόμετρα που μετρούν αυτό είναι συνήθως αυτό που ψάχνουν οι άνθρωποι όταν θέλουν να δημιουργήσουν μια φωτογράφιση ή δοκιμάζουν αν ένα δωμάτιο είναι πολύ φωτεινό ή πολύ αμυδρό.

Ορισμένοι μετρητές φωτός είναι εξειδικευμένοι για διαφορετικούς τύπους φωτισμού. Για παράδειγμα, μπορεί κανείς να παράγει πιο ακριβή αποτελέσματα όταν χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του φωτισμού νατρίου.
Μπορείτε ακόμη να αγοράσετε έναν "μετρητή φωτός" σε ορισμένα καταστήματα εφαρμογών κινητής συσκευής. Ελέγξτε πρώτα τις κριτικές, καθώς ορισμένες από αυτές τις εφαρμογές είναι ανακριβείς.
Το Lux είναι το σύγχρονο αποδεκτό πρότυπο, αλλά ορισμένες συσκευές εξακολουθούν να μετρούν σε κεριά ποδιών. Χρησιμοποιήστε αυτήν την ηλεκτρονική αριθμομηχανή για μετατροπή μεταξύ τους.

Βήμα 2. Μάθετε πώς να ερμηνεύετε μονάδες φωτισμού

Ακολουθούν μερικά παραδείγματα τυπικών μετρήσεων φωτισμού, που θα σας βοηθήσουν να προσδιορίσετε εάν ο φωτισμός σας πρέπει να αλλάξει:

Οι περισσότερες εργασίες γραφείου γίνονται άνετα στα 250-500 lux (23-46 πόδια-κεριά).
Τα σούπερ μάρκετ ή οι χώροι εργασίας που περιλαμβάνουν σχέδια ή άλλες λεπτομέρειες φωτίζονται συνήθως σε 750-1.000 lux (70-93 ποτήρια). Το επάνω άκρο αυτού του εύρους ισοδυναμεί με έναν εσωτερικό χώρο δίπλα σε ένα παράθυρο σε μια καθαρή, ηλιόλουστη μέρα.

Βήμα 3. Κατανοήστε τους αυλούς και τη φωτεινότητα

Εάν μια ετικέτα ή διαφήμιση ενός λαμπτήρα ή λαμπτήρα αναφέρει "lumens", περιγράφει πόση συνολική ενέργεια εκπέμπεται ως ορατό φως, μια έννοια που ονομάζεται φωτεινότητα Το Δείτε τι πρέπει να γνωρίζετε:

Οι "αρχικοί αυλοί" περιγράφουν πόσο φως θα εκπέμπεται μόλις σταθεροποιηθεί το φως. Χρειάζονται περίπου 100 ώρες χρήσης για φώτα φθορισμού και HID.
Το "μέσο lumens" ή "ονομαστικοί lumens" σας λέει την εκτιμώμενη μέση φωτεινότητα κατά τη διάρκεια ζωής της συσκευής. Η πραγματική φωτεινότητα θα είναι πιο φωτεινή από νωρίς και θα γίνει πιο αμυδρή από αυτή κοντά στο τέλος της συνιστώμενης διάρκειας ζωής της πηγής φωτός.
Για να καταλάβετε πόσα lumens χρειάζεστε, χρησιμοποιήστε τα παραπάνω βήματα για να προσδιορίσετε πόσα κεριά φωτισμού θέλετε σε ένα δωμάτιο και πολλαπλασιάστε με τα τετραγωνικά μέτρα του δωματίου. Στοχεύστε υψηλότερα από το αποτέλεσμα για δωμάτια με σκούρους τοίχους και στοχεύστε χαμηλότερα για δωμάτια με άλλες σημαντικές πηγές φωτός.

Βήμα 4. Μετρήστε τη δοκό και τη γωνία πεδίου

Οι φακοί και άλλες συσκευές που εκπέμπουν φως προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση μπορούν να περιγραφούν χρησιμοποιώντας αυτούς τους δύο πρόσθετους όρους. Μπορείτε να τα βρείτε μόνοι σας χρησιμοποιώντας ένα φωτόμετρο που μετρά το lux ή τα κεριά ποδιών, και με ένα ευθύγραμμο και μοιρογνωμόνιο:

Κρατήστε το φωτόμετρο απευθείας στη διαδρομή της πιο φωτεινής δέσμης. Μετακινήστε το μέχρι να βρείτε το σημείο με τη μέγιστη ένταση (φωτεινότητα).
Παραμένοντας στην ίδια απόσταση από την πηγή φωτός, μετακινήστε το φωτόμετρο προς μία κατεύθυνση, έως ότου η ένταση του φωτός πέσει στο 50% του μέγιστου επιπέδου. Χρησιμοποιήστε ένα τεντωμένο σπάγκο ή άλλο ευθύγραμμο για να σημειώσετε τη γραμμή από την πηγή φωτός σε αυτό το σημείο.
Περπατήστε προς την άλλη κατεύθυνση μέχρι να βρείτε το σημείο στην αντίθετη πλευρά της δέσμης με μέγιστο φωτισμό 50%. Σημειώστε μια νέα γραμμή από αυτό το σημείο.
Χρησιμοποιήστε ένα μοιρογνωμόνιο για να μετρήσετε τη γωνία μεταξύ των δύο γραμμών σας. Αυτή είναι η "γωνία δέσμης" και περιγράφει τη γωνία που φωτίζεται έντονα από την πηγή φωτός.
Για να βρείτε τη γωνία πεδίου, επαναλάβετε αυτά τα βήματα, αλλά σημειώστε τα δύο σημεία όπου η ένταση της δέσμης φτάνει το 10% του μέγιστου επιπέδου.

Μέθοδος 2 από 2: Μέτρηση σχετικής έντασης με μια σπιτική συσκευή

Βήμα 1. Χρησιμοποιήστε αυτό για να συγκρίνετε πηγές φωτός

Αυτή η συσκευή κατασκευάζεται εύκολα στο σπίτι, μετά από ένα μικρό ταξίδι αγορών. Ονομάζεται "φωτόμετρο Joly" μετά την απογραφή του, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της σχετικής έντασης δύο πηγών φωτός. Με λίγη γνώση της φυσικής, που παρέχεται παρακάτω, θα μπορείτε να ανακαλύψετε ποιοι λαμπτήρες σας εκπέμπουν περισσότερο φως, καθώς και ποιοι είναι πιο αποδοτικοί για την ποσότητα ενέργειας που χρησιμοποιούν.

Οι σχετικές μετρήσεις δεν θα σας δώσουν αποτέλεσμα σε μονάδες. Θα γνωρίζετε ακριβώς πώς συγκρίνονται δύο εντάσεις φωτός, αλλά δεν θα μπορείτε να τις συνδέσετε με μια τρίτη ένταση χωρίς να επαναλάβετε το πείραμα

Βήμα 2. Κόψτε μια πλάκα από κερί παραφίνης στη μέση

Αγοράστε ένα πακέτο κερί παραφίνης από ένα κατάστημα υλικού ή παντοπωλείο και τραβήξτε μια πλάκα μίας ound (0,55 κιλών). Χρησιμοποιώντας ένα κοφτερό μαχαίρι, κόψτε την πλάκα σε δύο ίσα κομμάτια.

Κόψτε αργά την πλάκα για να αποφύγετε το σπάσιμο των κομματιών

Βήμα 3. Σάντουιτς αλουμινόχαρτο ανάμεσα στα κομμάτια παραφίνης

Σκίστε ένα φύλλο αλουμινόχαρτου και τοποθετήστε το πάνω από ένα από τα δύο κομμάτια παραφίνης, καλύπτοντας πλήρως την επάνω επιφάνεια. Τοποθετήστε το δεύτερο κομμάτι παραφίνης πάνω από το αλουμίνιο.

Βήμα 4. Γυρίστε το "σάντουιτς" κάθετα

Για να λειτουργήσει αυτή η συσκευή, θα πρέπει να την τοποθετήσουμε στο τέλος της, οπότε το φύλλο αλουμινόχαρτου στη μέση είναι κάθετο. Εάν το κερί σας δεν στέκεται μόνο του, μπορείτε να το κρατήσετε οριζόντιο προς το παρόν. Απλώς θυμηθείτε ότι το κουτί που θα κατασκευάσετε θα πρέπει να έχει σχεδιαστεί για να κρατά το κερί στη θέση του κάθετα.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε δύο λαστιχάκια για να συγκρατήσετε το μπλοκ μαζί. Βάλτε το ένα κοντά στην κορυφή του σάντουιτς και το άλλο κοντά στο κάτω μέρος

Βήμα 5. Κόψτε τρία παράθυρα σε κουτί από χαρτόνι

Επιλέξτε ένα κουτί αρκετά μεγάλο για να χωρέσει το μπλοκ κεριού σας. Η συσκευασία στην οποία πωλήθηκε το κερί συχνά λειτουργεί καλά. Χρησιμοποιήστε ένα χάρακα και ένα ψαλίδι για να κόψετε τρία παράθυρα στο κουτί:

Κόψτε δύο παράθυρα σε αντίθετες πλευρές, ακριβώς το ίδιο μέγεθος. Κάθε παράθυρο θα βλέπει ένα διαφορετικό μισό της παραφίνης, μόλις το μπλοκ τοποθετηθεί μέσα.
Κόψτε ένα τρίτο παράθυρο οποιουδήποτε μεγέθους στο μπροστινό μέρος του κουτιού. Αυτό πρέπει να είναι κεντραρισμένο, ώστε να μπορείτε να δείτε και τα δύο μισά του μπλοκ παραφίνης, εκατέρωθεν του αλουμινόχαρτου.

Βήμα 6. Τοποθετήστε την παραφίνη μέσα στο κουτί

Κρατήστε το αλουμινόχαρτο ανάμεσα στα δύο μπλοκ κεριού παραφίνης, σε κάθετη θέση. Σως χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε ταινία, μικρά κομμάτια χαρτονιού ή και τα δύο για να διατηρήσετε τα μπλοκ κεριού όρθια και παράλληλα με τις αντίθετες πλευρικές πλευρές και να αγγίξετε το φύλλο μεταξύ τους.

Εάν το κουτί είναι ανοιχτό στο επάνω μέρος, καλύψτε το με ένα άλλο κομμάτι χαρτόνι ή άλλο φράγμα που εμποδίζει το φως

Βήμα 7. Αποφασίστε για μια πηγή φωτός "σημείο αναφοράς"

Επιλέξτε μία από τις πηγές φωτός που θα συγκρίνετε ως «τυπικό κερί», την οποία θα χρησιμοποιήσετε ως βάση για την ένταση. Εάν συγκρίνετε περισσότερες από δύο πηγές φωτός, θα χρησιμοποιείτε αυτήν την πηγή φωτός σε κάθε σύγκριση.

Βήμα 8. Τακτοποιήστε δύο πηγές φωτός σε ευθεία γραμμή

Τοποθετήστε δύο λαμπτήρες, LED ή άλλες πηγές φωτός σε μια επίπεδη επιφάνεια σε ευθεία γραμμή. Η απόσταση μεταξύ τους θα πρέπει να είναι σημαντικά μεγαλύτερη από το πλάτος του κουτιού που φτιάξατε.

Βήμα 9. Τοποθετήστε το φωτόμετρο μεταξύ των πηγών φωτός

Το φωτόμετρο πρέπει να βρίσκεται στο ίδιο ακριβώς ύψος με τις πηγές φωτός, έτσι ώστε τα φώτα να φωτίζουν πλήρως τα μπλοκ κεριού από τα πλαϊνά παράθυρα. Θυμηθείτε, οι πηγές φωτός πρέπει να απέχουν αρκετά, ώστε να επιτρέπεται ακόμη και ο φωτισμός.

Βήμα 10. Σβήστε όλα τα άλλα φώτα στο δωμάτιο

Κλείστε οποιοδήποτε παράθυρο, αποχρώσεις ή περσίδες έτσι ώστε μόνο το φως από τις δοκιμαστικές πηγές φωτός να χτυπά τα μπλοκ.

Βήμα 11. Ρυθμίστε το κουτί μέχρι και τα δύο μπλοκ κεριού να είναι εξίσου φωτεινά

Μετακινήστε το φωτόμετρο προς το πλάι με το κερί dimmer. Παρακολουθήστε το μπροστινό παράθυρο καθώς προσαρμόζετε τη θέση του κουτιού και σταματήστε όταν και τα δύο μπλοκ κεριού φαίνονται εξίσου φωτεινά.

Βήμα 12. Μετρήστε την απόσταση μεταξύ του φωτόμετρου και κάθε πηγής φωτός

Χρησιμοποιήστε ταινία μέτρησης για να μετρήσετε την απόσταση από το αλουμινόχαρτο έως την επιλεγμένη πηγή φωτός "σημείο αναφοράς". Θα το πούμε αυτό δ1 Το Γράψτε αυτό και, στη συνέχεια, μετρήστε την απόσταση από το φύλλο αλουμινίου έως την πηγή φωτός στην αντίθετη πλευρά, δ2.

Μπορείτε να μετρήσετε την απόσταση χρησιμοποιώντας οποιαδήποτε μονάδα, αλλά φροντίστε να μην τα αναμίξετε. Για παράδειγμα, εάν η μέτρησή σας είναι σε πόδια και ίντσες, μετατρέψτε το αποτέλεσμα σε χρήση μόνο ίντσες

Βήμα 13. Κατανοήστε τη σχετική φυσική

Η φωτεινότητα των μπλοκ μειώνεται με το τετράγωνο της απόστασης, επειδή μετράμε την ποσότητα φωτός που πέφτει σε μια περιοχή δύο διαστάσεων, αλλά το φως ακτινοβολεί μέσω τρισδιάστατου όγκου. Με άλλα λόγια, όταν μια πηγή φωτός μετακινείται δύο φορές πιο μακριά (x2), το φως που παράγει απλώνεται σε τέσσερις φορές την περιοχή (x2²). Μπορούμε να γράψουμε τη φωτεινότητα ως "I / d²

I είναι η ένταση και d η απόσταση, όπως ακριβώς τα χρησιμοποιήσαμε στα προηγούμενα βήματα,
Τεχνικά, αυτό που περιγράψαμε ως φωτεινότητα αναφέρεται ως φωτεινότητα Στο πλαίσιο αυτό.

Βήμα 14. Χρησιμοποιήστε αυτήν τη γνώση για να λύσετε τη σχετική ένταση

Όταν και τα δύο μπλοκ εμφανίζονται εξίσου φωτεινά, η «φωτεινότητα» τους είναι ίση. Μπορούμε να το γράψουμε ως τύπο και μετά να το αναδιατάξουμε για να το λύσουμε για το I₂, ή τη σχετική ένταση της δεύτερης πηγής φωτός:

Εγώ₁/ρε₁² = Εγώ₂/ρε₂²
Εγώ₂ = Εγώ₁(ρε₂²/ρε₁²)
Δεδομένου ότι μετράμε μόνο τη σχετική ένταση ή πώς συγκρίνονται, μπορούμε απλά να πούμε Ι₁ = 1. Αυτό θα κάνει τον τύπο μας απλό: I₂ = δ₂²/ρε₁²
Για παράδειγμα, ας πούμε την απόσταση d₁ στο σημείο αναφοράς μας η πηγή φωτός είναι 2 πόδια (0,6 μέτρα), και ότι η απόσταση d₂ η δεύτερη πηγή φωτός μας είναι 5 πόδια (1,5 μέτρα):
Εγώ₂ = 5²/2² = 25/4 = 6.25
Η δεύτερη πηγή φωτός έχει ένταση 6,25 φορές μεγαλύτερη από την πρώτη πηγή φωτός.

Βήμα 15. Υπολογίστε την αποδοτικότητα

Εάν χρησιμοποιείτε λαμπτήρες με ένδειξη ισχύος, όπως "60W" για "60 watt", αυτή είναι η ηλεκτρική ενέργεια που χρησιμοποιεί ο λαμπτήρας. Διαιρέστε τη σχετική ένταση του λαμπτήρα με αυτήν την ισχύ για να μάθετε πόσο αποδοτικός είναι ο λαμπτήρας, σε σχέση με τις άλλες πηγές φωτός σας. Για παράδειγμα:

Ένας λαμπτήρας 60 watt με σχετική ένταση 6 έχει σχετική απόδοση 6/60 = 0,1.
Ένας λαμπτήρας 40 watt με σχετική ένταση 1 έχει σχετική απόδοση 1/40 = 0,025.
Από 0.1 / 0.025 = 4, ο λαμπτήρας 60W είναι τέσσερις φορές πιο αποτελεσματικός στη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε φως. Σημειώστε ότι θα εξακολουθεί να χρησιμοποιεί περισσότερη ισχύ από τον λαμπτήρα 40W και έτσι θα σας κοστίσει περισσότερα χρήματα. η αποτελεσματικότητα σας λέει πόσο "μπαμ για τα χρήματά σας" παίρνετε.