Měření intenzity světla je velmi důležité při návrhu osvětlení místnosti nebo při přípravě na fotografování. Pojem „intenzita“se používá různými způsoby, takže byste si měli udělat čas a zjistit, které jednotky a metody měření jsou vhodné pro vaše účely. Profesionální fotografové a osvětlovači obvykle používají digitální měřiče, ale můžete si také vyrobit jednoduchý srovnávací měřič světla, který se nazývá fotometr Joly.
Krok
Metoda 1 ze 2: Měření intenzity světla v místnosti nebo světelném zdroji
Krok 1. Pochopte fotometry, které měří lux a nožní svíčky
Tyto jednotky popisují intenzitu světla na povrchu neboli „osvětlenost“(osvětlenost). Fotometry, které měří osvětlení, se běžně používají k nastavení fotografování nebo k testování, zda je místnost příliš světlá nebo příliš tmavá.
- Některé měřiče světla jsou speciálně navrženy pro různé druhy osvětlení. Výsledky měření mohou být například přesnější, pokud jsou použity k měření expozice sodíku.
- V obchodě s mobilními aplikacemi si můžete dokonce zakoupit „měřič světla“. Nejprve si zkontrolujte recenze aplikací, protože některé z těchto aplikací nejsou příliš přesné.
- Lux je standard, který se dnes běžně používá, ale některá zařízení stále měří ve standardních nožních svíčkách. Pomocí této online kalkulačky můžete převádět mezi těmito dvěma standardy.
Krok 2. Vědět, jak interpretovat jednotku osvětlení
Zde jsou některá běžně používaná měření osvětlení, která vám pomohou určit změny expozice:
- Většinu kancelářské práce lze provést v rozsahu 250–500 luxů (svíčky 23–46 stop).
- Supermarkety nebo pracovní oblasti, které zahrnují kreslení nebo jiné detailní práce, jsou obvykle osvětleny 750–1 000 luxy (svíčky 70–93 stop). Horní hranice tohoto rozsahu je ekvivalentní vnitřní ploše vedle okna za slunečného dne.
Krok 3. Pochopte lumen a jas (jas)
Pokud žárovka, štítek lampy nebo reklama zmiňuje slovo lumen, číslo popisuje celkové množství energie vyzařované viditelným světlem. Tento koncept je pojmenován osvětlení. Zde je to, co potřebujete vědět:
- Počáteční „lumen“popisuje množství světla, které bude vyzařovat, když je lampa stabilizována. Zářivky nebo HID žárovky obvykle vyžadují ke stabilizaci 100 hodin používání.
- „Průměrný lumen“nebo „střední lumen“popisuje přibližnou průměrnou svítivost po celou dobu životnosti zařízení. Skutečné osvětlení bude zpočátku jasnější a ke konci své životnosti bude tlumenější.
- Chcete -li zjistit, kolik lumenů potřebujete, pomocí výše uvedených kroků určete počet nožních svíček požadovaného osvětlení v místnosti a vynásobte je plochou (metry čtvereční) místnosti. Je vhodné zvýšit výsledky pro místnosti s tmavými stěnami a snížit je pro místnosti se spoustou velkých světelných zdrojů.
Krok 4. Změřte paprsek (zvýraznění) a úhel pole (roh místnosti)
Svítilny a další zařízení, která vyzařují světlo určitým směrem, lze popsat pomocí těchto dvou nových výrazů. Můžete to zjistit sami pomocí fotometru, který měří luxové nebo nožní svíčky, a pomocí pravoúhlého paprsku nebo úhloměru:
- Držte fotometr přímo v dráze nejjasnějšího paprsku. Pohybujte se, dokud nenajdete bod s nejvyšší intenzitou (osvětlení).
- Udržujte vzdálenost od světelného zdroje beze změny a pohybujte fotometrem v jednom směru, dokud intenzita světla neklesne na 50% své maximální úrovně. Pomocí těsné nitě nebo jiného pravítka označte čáru od zdroje světla k tomuto bodu.
- Jděte opačným směrem, dokud nenajdete místo na zadní straně reflektoru s intenzitou 50% maximální expozice. Od tohoto bodu označte nový řádek.
- Pomocí úhloměru změřte úhel mezi dvěma čarami. Toto je úhel reflektoru a popisuje úhel, pod kterým zdroj světla jasně září.
- Chcete -li zjistit úhel pole, opakujte tento krok, ale označte bod, kde intenzita dosahuje 10% své maximální úrovně.
Metoda 2 ze 2: Měření relativní intenzity pomocí domácích zařízení
Krok 1. Tuto metodu použijte ke srovnání světelných zdrojů
Toto zařízení lze snadno vyrobit doma. Zařízení je po svém vynálezci pojmenováno jako „Jolyův fotometr“a lze jej použít k měření relativní intenzity dvou světelných zdrojů. S trochou znalostí fyziky a níže uvedených materiálů můžete najít žárovky, které vyzařují více světla, a také žárovky, které jsou účinnější na množství energie, které používají.
Měření poměrně nevrací výsledky v jednotkách. Poměr intenzit dvou světel jasně znáte, ale nemůžete je spojit se třetím zdrojem světla, aniž byste opakovali srovnání jeden po druhém.
Krok 2. Uřízněte parafínovou tyčinku na polovinu
Kupte si parafín z železářství nebo supermarketu a vezměte až 0,55 kg. Ostrým nožem nakrájejte parafínovou tyčinku na dvě stejné části.
Stonky jemně zastřihněte, aby se vosk nepolámal
Krok 3. Umístěte fólii mezi dva kusy parafínu
Vystřihněte list fólie a položte jej tak, aby zakrýval horní část jednoho z pásů fólie. Druhý kousek parafínu položte na hliník.
Krok 4. Umístěte parafinový „chléb“svisle
Aby toto zařízení fungovalo, musíte ho postavit svisle na jeden konec, aby hliníkový plech uprostřed stál také vzpřímeně. Pokud vaše svíčka nemůže sama stát, klidně ji zatím nechte ležet vodorovně. Nezapomeňte, že krabice, která bude vyrobena, musí být schopna pojmout bloky svíček, které stojí svisle.
K uchycení parafínových tyčinek a fólie k sobě můžete použít dvě gumičky. Umístěte gumičku na jeden konec lišty a jeden blízko druhého
Krok 5. Vyřízněte tři okna na lepenkové krabici
Vyberte dostatečně velkou krabici, do které se vejdou bloky svíček. Můžete použít zakoupenou krabici na balení svíček. Pomocí pravítka a nůžek vyřízněte na krabici tři okna:
- Vyřízněte dvě okna stejné velikosti na opačných stranách. Po vložení voskového bloku se v každém okně zobrazí jiná parafínová tyčinka.
- Vyřízněte třetí okno libovolné velikosti na přední stranu krabice. Toto okno by mělo být vycentrováno, abyste viděli dva kusy parafínu, které drží fólii.
Krok 6. Vložte parafín do krabice
Udržujte fólii mezi dvěma svíčkami ve svislé poloze. Můžete použít maskovací pásku, proužky lepenky nebo obojí, abyste udrželi voskový blok ve svislé poloze a rovnoběžně s protilehlým oknem a dotýkali se fólie mezi nimi.
Pokud je krabice nahoře otevřená, zakryjte ji dalším kusem lepenky nebo jiným materiálem blokujícím světlo
Krok 7. Určete „referenční bod“zdroje světla
Vyberte jeden ze světelných zdrojů, které chcete porovnat jako „standardní svíčku“. Budete jej používat jako měřítko intenzity světla. Pokud srovnáváte více než dva zdroje světla, bude vždy použita tato „standardní svíčka“.
Krok 8. Uspořádejte dva světelné zdroje tak, aby byly v jedné přímce
Umístěte dvě lampy nebo jiný zdroj světla na rovný povrch v přímé linii. Vzdálenost mezi nimi by měla být mnohem větší než šířka pole, které jste vytvořili.
Krok 9. Umístěte fotometr mezi dva světelné zdroje
Výška fotometru by měla být přesně stejná jako světelné zdroje, aby světlo zcela prosvítalo blokem svíčky bočním okénkem. Pamatujte, že vzdálenost od zdroje světla k fotometru musí být dostatečně velká, aby bylo osvětlení rovnoměrně rozloženo.
Krok 10. Vypněte všechna světla v místnosti
Zavřete všechna okna, žaluzie nebo závěsy, aby paprsky prosvítalo pouze světlo ze světelných zdrojů.
Krok 11. Uspořádejte čtverce tak, aby oba parafínové bloky vypadaly stejně jasně
Přesuňte fotometr směrem ke zdroji stmívače světla, aby se osvětlil parafinový paprsek. Sledujte první okno, jak upravujete polohu čtverců, a zastavte se, když dva svícny vypadají stejně jasně.
Krok 12. Změřte vzdálenost mezi fotometrem a každým zdrojem světla
Pomocí páskového měřidla změřte vzdálenost mezi fólií a zvoleným zdrojem světla „referenčního bodu“. Nyní to pojmenujeme jako d1. Dělejte si poznámky a poté změřte vzdálenost od fólie k druhému zdroji světla (d2).
Vzdálenost můžete měřit pomocí jakékoli jednotky, ale musí být konzistentní. Pokud například měříte v centimetrech nebo metrech, změňte výsledek tak, aby jednotky byly pouze centimetry (cm)
Krok 13. Pochopte příslušné fyzikální zákony
Jas paprsku klesá s každým druhým čtverečním vzdálenosti od zdroje světla, protože měříme množství světla dopadajícího do dvojrozměrné „oblasti“, ale světlo vyzařující trojrozměrným „objemem“. Jinými slovy, když světelný zdroj cestuje dvakrát tak daleko (x2), výsledné světlo se rozptýlí čtyřikrát (x22). Jas můžeme zapsat jako I/d2'
- I je intenzita a d je vzdálenost, jak jsme použili v předchozím kroku.
- Technicky „jas“, který popisujeme, v tomto kontextu označuje „osvětlení“.
Krok 14. Použijte tyto znalosti k řešení relativních intenzit
Oba paprsky mají stejné „osvětlení“, když jsou oba stejně jasné. Můžeme si to zapsat jako vzorec, pak jej sestrojit tak, abychom vytvořili I2nebo relativní intenzita druhého světelného zdroje:
- Já1/d12 = Já2/d22
- Já2 = Já1(d22/d12)
- Protože měříme pouze relativní intenzitu nebo poměr těchto dvou, jednoduše napíšeme I1 = 1. Vzorec se tak stává jednodušším: I2 = d22/d12
- Řekněme například vzdálenost d1 ke zdroji světla referenčního bodu 0,6 metru a vzdálenosti d2 druhý zdroj světla je 1,5 metru:
- Já2 = 52/22 = 25/4 = 6, 25
- Druhý světelný zdroj má intenzitu 6, 25krát větší z prvního světelného zdroje.
Krok 15. Vypočítejte účinnost
Pokud počítáte žárovku, která uvádí příkon, například „60 W“, což znamená „60 W“, to je to, kolik žárovky spotřebuje. Sdílejte relativní intenzitu lampy s touto energií, abyste zjistili, jak je účinná, vzhledem k jiným světelným zdrojům. Například:
- 60 wattová lampa s relativní intenzitou 6 má relativní účinnost 6/60 = 0,1.
- 40wattová lampa s relativní intenzitou 1 má relativní účinnost 1/40 = 0,025.
- Protože 0,1 / 0,025 = 4, 60 W lampa je čtyřikrát účinnější při přeměně elektřiny na světlo. Pamatujte, že tato lampa stále spotřebovává více energie než 40 W lampa, a proto stojí více. Efektivita jednoduše uvádí, jak efektivní je lampa při využívání elektřiny a při přeměně na světlo.
