כיצד למדוד את עוצמת האור (עם תמונות)

תוכן עניינים:

כיצד למדוד את עוצמת האור (עם תמונות)
כיצד למדוד את עוצמת האור (עם תמונות)
Anonim

מדידת עוצמת האור חשובה בעת עיצוב תאורת החדר או הכנה לצילום. המונח "עוצמה" משמש בדרכים שונות, אז קח רגע ולמד אילו יחידות ושיטות מדידה תואמות את המטרות שלך. צלמים מקצועיים ומתקיני תאורה משתמשים בדרך כלל במד דיגיטלי, אך ניתן גם להכין מד אור פשוט והשוואתי הנקרא פוטוליטר ג'ולי.

צעדים

שיטה 1 מתוך 2: מדידת עוצמת האור לחדר או למקור אור

מדוד את עוצמת האור שלב 1
מדוד את עוצמת האור שלב 1

שלב 1. להבין פוטומטרים המודדים לוקס ונרות רגליים

אלה יחידות המתארות את עוצמת האור על משטח, או הארה. מדדי מדידה זה בדרך כלל מה שאנשים מחפשים כאשר הם רוצים להקים צילומים, או לבדוק אם חדר בהיר מדי או עמום מדי.

  • כמה מדי תאורה מתמחים לסוגים שונים של תאורה. לדוגמה, ניתן לייצר תוצאות מדויקות יותר כאשר משתמשים בו למדידת תאורת נתרן.
  • אתה יכול אפילו לרכוש "מד אור" בחנויות האפליקציות של מכשירים ניידים מסוימים. בדוק את הביקורות תחילה, מכיוון שחלק מהיישומים הללו אינם מדויקים.
  • לוקס הוא הסטנדרט המודרני המקובל, אך חלק מהמכשירים עדיין נמדדים בנרות רגליים. השתמש במחשבון מקוון זה כדי להמיר ביניהם.
מדוד את עוצמת האור שלב 2
מדוד את עוצמת האור שלב 2

שלב 2. דע כיצד לפרש יחידות הארה

להלן מספר דוגמאות למדידות תאורה אופייניות, שיעזרו לך לקבוע אם צריך לשנות את התאורה שלך:

  • רוב עבודות המשרד נעשות בנוחות ב 250-500 לוקס (23–46 נרות רגל).
  • סופרמרקטים או אזורי עבודה הכוללים ציור או עבודות פרט אחרות מוארים בדרך כלל ל 750-1, 000 לוקס (70–93 נרות רגל). הקצה העליון של טווח זה מקביל לשטח מקורה ליד חלון ביום בהיר ושטוף שמש.
מדוד את עוצמת האור שלב 3
מדוד את עוצמת האור שלב 3

שלב 3. הבן את עוצמת הלומן ואת הזוהר

אם נורה או תווית מנורה או פרסומת מציינים "לומן", היא מתארת כמה אנרגיה כוללת נפלטת כאור גלוי, מושג שנקרא בְּהִיקוּת. הנה מה שאתה צריך לדעת:

  • "הלומן הראשוני" מתאר כמה אור יינתן לאחר התייצבות האור. זה לוקח בערך 100 שעות שימוש לנורות פלורסנט ו- HID.
  • "לומן ממוצע" או "לומן מדורג" אומר לך את עוצמת התאורה הממוצעת המשוערת לאורך אורך חיי המכשיר. עוצמת הזוהר בפועל תהיה בהירה יותר מזה בשלב מוקדם, ותהפוך לעמומה מזה בסמוך לתוחלת החיים המומלצת של מקור האור.
  • כדי להבין כמה לומן אתה צריך, השתמש בשלבים שלמעלה כדי לקבוע כמה נרות רגליים של תאורה אתה רוצה בחדר, והכפל בשטח המרובע של החדר. לכוון גבוה מהתוצאה לחדרים עם קירות כהים, ולכוון נמוך יותר לחדרים עם מקורות אור מרכזיים אחרים.
מדוד את עוצמת האור שלב 4
מדוד את עוצמת האור שלב 4

שלב 4. מדוד קרן וזווית שדה

ניתן לתאר פנסים והתקנים אחרים הפולטים אור בכיוון מסוים באמצעות שני מונחים נוספים אלה. אתה יכול למצוא אותם בעצמך באמצעות פוטומטר המודד נרות לוקס או נרות רגליים, ועם מיישר ומדף:

  • החזק את פוטומטר ישירות בנתיב הקורה הבהירה ביותר. הזז אותו עד שתמצא את המקום בעוצמה המרבית (הארה).
  • הישאר במרחק זהה ממקור האור, הזז את הפוטומטר לכיוון אחד, עד שעוצמת האור יורדת ל -50% מהרמה המקסימלית. השתמש בחוט מתוח או ישר אחר כדי לסמן את הקו ממקור האור לנקודה זו.
  • לכו לכיוון השני עד שתמצאו את הנקודה בצד הנגדי של הקורה עם תאורה מקסימלית של 50%. סמן שורה חדשה מנקודה זו.
  • השתמש במדחס כדי למדוד את הזווית בין שני הקווים שלך. זוהי "זווית הקרן", ומתארת את הזווית המוארת בבהירות על ידי מקור האור.
  • כדי למצוא את זווית השדה, חזור על שלבים אלה, אך סמן את שני הנקודות שבהן עוצמת הקורה מגיעה ל -10% מהרמה המקסימלית.

שיטה 2 מתוך 2: מדידת עוצמה יחסית עם מכשיר תוצרת בית

מדוד את עוצמת האור שלב 5
מדוד את עוצמת האור שלב 5

שלב 1. השתמש בזה להשוות מקורות אור

מכשיר זה קל לבנות בבית, לאחר טיול קניות קטן. המכונה "פוטומטר ג'ולי" על שם המלאי שלו, ניתן להשתמש בו למדידת העוצמה היחסית של שני מקורות אור. עם מעט ידע בפיזיקה, המצורף להלן, תוכל לגלות איזו מנורות הנורות שלך נותנת יותר אור, וגם מהן היעילות ביותר מבחינת כמות החשמל בה הן משתמשות.

מדידות יחסית אינן נותנות לך תוצאה מבחינת יחידות. תדע בדיוק כיצד שתי עוצמות האור משתוות, אך לא תוכל לקשר אותן לעוצמה שלישית מבלי לחזור על הניסוי

מדוד את עוצמת האור שלב 6
מדוד את עוצמת האור שלב 6

שלב 2. חותכים לוח שעווה של פרפין לשניים

רכשו חבילה של שעוות פרפין מחנות לחומרי בניין או מכולת, ושלפו ¼ קילו (0.55 ק ג) לוח. בעזרת סכין חדה חותכים את הלוח לשתי חתיכות שוות.

חותכים את הלוח לאט לאט כדי להימנע מניתוק חתיכות

מדוד את עוצמת האור שלב 7
מדוד את עוצמת האור שלב 7

שלב 3. רדיד אלומיניום כריך בין נתחי הפרפין

קרעו יריעה של רדיד אלומיניום והניחו על גבי אחת משתי חתיכות הפרפין, וכיסו לחלוטין את המשטח העליון. הניחו את חתיכת הפרפין השנייה על גבי האלומיניום.

מדוד את עוצמת האור שלב 8
מדוד את עוצמת האור שלב 8

שלב 4. הופכים את "הכריך" אנכית

כדי שהמכשיר הזה יעבוד, נצטרך להניח אותו בקצהו, כך שגיליון נייר הכסף באמצע יהיה אנכי. אם השעווה שלך לא עומדת בפני עצמה, אתה יכול לשמור אותה אופקית לעת עתה. רק זכור כי התיבה שתבנה אמורה להיות מיועדת להחזיק את השעווה במיקום אנכי.

אתה יכול להשתמש בשתי גומיות כדי להחזיק את הבלוק יחד. שים אחד ליד החלק העליון של הכריך והשני ליד החלק התחתון

מדוד את עוצמת האור שלב 9
מדוד את עוצמת האור שלב 9

שלב 5. חותכים שלושה חלונות לקופסת קרטון

בחר קופסה גדולה מספיק שתכיל את גוש השעווה שלך. האריזה שבה השעווה נמכרה עובדת לעתים קרובות היטב. השתמש בסרגל ובמספריים כדי לחתוך שלושה חלונות לתוך הקופסה:

  • חותכים שני חלונות בצדדים מנוגדים, בדיוק באותו גודל. כל חלון יראה מחצית אחרת של הפרפין, לאחר שהבלוק יונח בפנים.
  • חותכים חלון שלישי בכל גודל בחזית הקופסה. זה צריך להיות מרוכז, כך שתוכל לצפות בשני חצאי גוש הפרפין, משני צדי רדיד האלומיניום.
מדוד את עוצמת האור שלב 10
מדוד את עוצמת האור שלב 10

שלב 6. מניחים את הפרפין בתוך הקופסה

שמור את רדיד האלומיניום בין שני גושי שעוות הפרפין, במצב אנכי. ייתכן שיהיה עליך להשתמש בקלטת, חתיכות קרטון קטנות, או שניהם כדי לשמור על קוביות השעווה זקופות ומקבילות לצד הצדדים הנגדיות לחלון, ולגעת בנייר הכסף ביניהן.

אם הקופסה פתוחה בחלק העליון, כסו אותה בחתיכת קרטון נוספת או מחסום אחר חוסם אור

מדוד את עוצמת האור שלב 11
מדוד את עוצמת האור שלב 11

שלב 7. החליטו על מקור אור "נקודת התייחסות"

בחר באחד ממקורות האור שתשווה כ"נר סטנדרטי ", שבו תשתמש כנקודת בסיס לעוצמה. אם אתה משווה יותר משני מקורות אור, תשתמש במקור אור זה במהלך כל השוואה.

מדוד את עוצמת האור שלב 12
מדוד את עוצמת האור שלב 12

שלב 8. מסדרים שני מקורות אור בקו ישר

הניחו שתי נורות, נוריות LED או מקורות אור אחרים על משטח ישר בקו ישר. המרחק ביניהם צריך להיות גדול משמעותית מרוחב הקופסה שיצרת.

מדוד את עוצמת האור שלב 13
מדוד את עוצמת האור שלב 13

שלב 9. הנח את הפוטומטר בין מקורות האור

הפוטומטר צריך להיות באותו גובה בדיוק כמו מקורות האור, כך שהאורות יאירו לחלוטין את קוביות השעווה דרך חלונות הצד. זכור, מקורות האור צריכים להיות במרחק רב, על מנת לאפשר אפילו תאורה.

מדוד את עוצמת האור שלב 14
מדוד את עוצמת האור שלב 14

שלב 10. כבה את כל שאר האורות בחדר

סגור כל חלון, גוונים או תריסים כך שרק אור ממקורות אור הבדיקה יפגע בלוקים.

מדוד את עוצמת האור שלב 15
מדוד את עוצמת האור שלב 15

שלב 11. התאם את הקופסה עד ששני גושי השעווה בהירים באותה מידה

הזז את הפוטומטר לצד עם השעווה העמומה. צפה מבעד לחלון הקדמי תוך כדי התאמת המיקום של התיבה, ועצור כאשר שני גושי השעווה נראים בהירים באותה מידה.

מדוד את עוצמת האור שלב 16
מדוד את עוצמת האור שלב 16

שלב 12. מדוד את המרחק בין הפוטומטר לכל מקור אור

השתמש בקלטת מדידה כדי למדוד את המרחק מנייר האלומיניום למקור האור "נקודת התייחסות" שבחרת. נקרא לזה d1. רשמו זאת, ולאחר מכן מדדו את המרחק מנייר האלומיניום למקור האור בצד הנגדי, d2.

אתה יכול למדוד את המרחק באמצעות כל יחידה, אך הקפד לא לערבב אותם. לדוגמה, אם המדידה שלך היא רגל וסנטימטרים, המר את התוצאה לשימוש בסנטימטרים בלבד

מדוד את עוצמת האור שלב 17
מדוד את עוצמת האור שלב 17

שלב 13. להבין את הפיזיקה הכרוכה בכך

בהירות הגושים יורדת עם ריבוע המרחק, מכיוון שאנו מודדים את כמות האור הנופלת על אזור דו ממדי, אך האור מקרין דרך נפח תלת מימדי. במילים אחרות, כאשר מקור אור מתרחק פי שניים משם (x2), האור שהוא מייצר מתפרס על פני ארבע פעמים השטח (x22). אנו יכולים לכתוב את הבהירות כ- "I / d2

  • אני העוצמה ו- d הוא המרחק, בדיוק כמו שהשתמשנו בהם בשלבים קודמים,
  • מבחינה טכנית, מה שתיארנו כבהירות מכונה הארה בהקשר הזה.
מדוד את עוצמת האור שלב 18
מדוד את עוצמת האור שלב 18

שלב 14. השתמש בידע זה כדי לפתור את העוצמה היחסית

כאשר שני הבלוקים נראים בהירים באותה מידה, "הארה" שלהם שווה. אנחנו יכולים לכתוב את זה כנוסחה, ואז לסדר את זה מחדש כדי לפתור עבור I2, או העוצמה היחסית של מקור האור השני:

  • אני112 = אני222
  • אני2 = אני12212)
  • מכיוון שאנו מודדים רק את העוצמה היחסית, או כיצד הם משווים, אנו יכולים פשוט לומר אני1 = 1. זה יהפוך את הנוסחה שלנו לפשוטה: אני2 = ד2212
  • לדוגמה, נניח המרחק ד1 לנקודת ההתייחסות שלנו מקור האור הוא 0.6 מטר, וכי המרחק ד2 למקור האור השני שלנו הוא 1.5 מטר:
  • אני2 = 52/22 = 25/4 = 6.25
  • למקור האור השני יש עוצמה פי 6.25 מאשר מקור האור הראשון.
מדוד את עוצמת האור שלב 19
מדוד את עוצמת האור שלב 19

שלב 15. חשב את היעילות

אם אתה משתמש בנורות שעליהן מסומן הספק, כגון "60W" עבור "60 וואט", זה כמה כוח חשמלי הנורה משתמשת. חלק את העוצמה היחסית של הנורה בכוח זה כדי לגלות עד כמה הנורה יעילה, ביחס למקורות האור האחרים שלך. לדוגמה:

  • נורה של 60 וואט בעוצמה יחסית של 6 בעלת יעילות יחסית של 6/60 = 0.1.
  • נורה של 40 וואט בעוצמה יחסית של 1 היא בעלת יעילות יחסית של 1/40 = 0.025.
  • מאז 0.1 / 0.025 = 4, הנורה של 60W יעילה פי ארבעה בהפיכת חשמל לאור. שים לב שהוא עדיין ישתמש יותר בהספק מנורת 40W ובכך יעלה לך יותר כסף; היעילות רק אומרת לך כמה אתה מקבל "דפוק בשביל הכסף שלך".

וידאו - על ידי שימוש בשירות זה, מידע מסוים עשוי להיות משותף עם YouTube

מוּמלָץ: