Flusso di luce- potenza della radiazione luminosa, cioè radiazione visibile, stimata dalla sensazione luminosa che essa produce sull'occhio umano. L'emissione luminosa è misurata in lumen.

Ad esempio, una lampada a incandescenza (100 W) emette un flusso luminoso pari a 1350 lm, e una lampada fluorescente LB40 - 3200.

Uno lumeè uguale al flusso luminoso emesso da una sorgente isotropica puntiforme, di intensità luminosa pari a una candela, in un angolo solido, uno steradiante (1 lm = 1 cd sr).

Il flusso luminoso totale creato da una sorgente isotropa, con intensità luminosa di una candela, è pari a 4π lumen.

C'è un'altra definizione: l'unità di flusso luminoso è lume(lm), pari al flusso emesso da un corpo nero da un'area di 0,5305 mm 2 alla temperatura di solidificazione del platino (1773°C), ovvero 1 candela 1 steradiante.

Il potere della luce- densità spaziale del flusso luminoso, pari al rapporto tra il flusso luminoso e il valore dell'angolo solido in cui la radiazione è uniformemente distribuita. L'unità di intensità luminosa è la candela.

illuminazione- densità superficiale del flusso luminoso incidente sulla superficie, pari al rapporto tra il flusso luminoso e la dimensione della superficie illuminata, su cui è distribuito uniformemente.

L'unità di illuminazione è lux (lx), pari all'illuminazione creata da un flusso luminoso di 1 lm, distribuito uniformemente su una superficie di 1 m 2, ovvero pari a 1 lm / 1 m 2.

Luminosità- la densità superficiale dell'intensità luminosa in una determinata direzione, pari al rapporto tra l'intensità luminosa e l'area di proiezione della superficie luminosa su un piano perpendicolare alla stessa direzione.

L'unità di luminosità è candela per metro quadrato (cd/m2).

Luminosità (leggerezza)- densità superficiale del flusso luminoso emesso dalla superficie, pari al rapporto tra il flusso luminoso e l'area della superficie luminosa.

L'unità di luminosità è 1 lm/m 2 .

Unità di grandezze luminose nel sistema internazionale di unità SI (SI)

Esempi:

MANUALE ELETTRICO"
Sotto la direzione generale. Professori MPEI V.G. Gerasimova e altri.
M.: Casa editrice MPEI, 1998

Il flusso luminoso è l'energia luminosa emessa da una sorgente puntiforme. Poiché dipende dalla distanza, è espresso in angoli spaziali.

Lumen è un'unità di misura della potenza della radiazione luminosa, che è stimata dalla sensazione di luce sull'occhio umano.

I lumen possono essere considerati come la quantità totale di luce. Ad esempio, una lampada a incandescenza da 40 W creerà un flusso luminoso corrispondente a 415 lumen, una lampada fluorescente - un flusso di 3200 lumen. Metti qualsiasi sistema ottico attorno alla sorgente luminosa, la quantità di luce (lumen) sarà la stessa. Pertanto, se il numero di lumen non è scritto sulla sorgente luminosa non direzionale, non è chiaro come si illuminerà.

Illuminazione e luminosità

L'illuminazione è la quantità di luce determina la quantità di luce, che ricade su una particolare superficie del corpo. Dipende dalla lunghezza dell'onda luminosa, perché l'occhio umano percepisce la luminosità di diverse lunghezze d'onda della luce in modi diversi, in altre parole, in diversi colori.

L'illuminazione viene calcolata separatamente per diverse lunghezze d'onda. Le persone percepiscono come i colori più brillanti:

• verde - luce con una lunghezza d'onda di 550 nanometri;
• giallo arancio. Sono proprio accanto a lui nello spettro.

La luce dei colori rosso, blu e viola è di lunghezza d'onda corta o lunga, quindi sono percepiti come più scuri. Il concetto di illuminazione è spesso correlato al concetto di luminosità.

Quando si illumina un'area con la stessa lampada, un'area grande sarà meno illuminata di una piccola.

La differenza tra i concetti di luminosità e illuminazione

La lingua russa fornisce due risposte alla domanda su cosa sia la luminosità. Luminosità significa caratteristica dei corpi luminosi, che è una quantità fisica. Definisce anche un concetto soggettivo che dipende da molti fattori, ad esempio:

• caratteristiche strutturali dell'occhio umano;
• la quantità di luce nella stanza.

Meno luce nell'ambiente, più luminosa ci appare la fonte di luce. Dovresti distinguere tra luminosità e illuminazione e ricordare quanto segue:

• la luminosità è la luce che viene riflessa dalla superficie di un oggetto luminoso;
• l'illuminamento è la luce che cade sulla superficie illuminata.

In astronomia, la luminosità include due concetti, in cui le stelle si irradiano e i pianeti si riflettono. In questa scienza, stellare la luminosità è misurata su scala fotometrica, e la maggiore luminosità della stella è correlata con un valore minore. Le stelle più luminose hanno una magnitudine negativa.

L'unità di misura della luminosità (candela per metro quadrato) viene utilizzata per scopi applicati o fisiologici.

L'unità lux viene utilizzata per calcolare il livello di illuminazione. Un lux equivale a un lumen per metro quadrato. La candela a pedale serve anche per misurare l'illuminazione. Si avvicina nel campo del cinema e della fotografia e non solo. Il piede è presente nel nome perché il piede-candela significa l'illuminamento della candela di un piede quadrato misurando a intervalli di un piede.

Fotometro

Un fotometro è un dispositivo di misurazione della luce. La luce entra in un fotorilevatore, quindi viene convertita in un segnale elettrico e misurata. Ci sono fotometri che funzionano secondo un principio diverso. In primis i fotometri mostrano il livello di luce in lux, ma ci sono anche quelli che utilizzano altre unità. Quei fotometri, che sono anche chiamati esposimetri, sono coinvolti nella determinazione della velocità dell'otturatore e dell'apertura, aiutando così fotografi e cameraman. Inoltre, i fotometri vengono utilizzati per determinare il livello di illuminazione sicura in altre aree, ad esempio nella produzione agricola, nei musei, dove è necessario mantenere l'illuminazione desiderata.

Flusso di luce sicuro al lavoro

Lavorare in un ambiente buio o poco illuminato può causare una serie di problemi di salute, che si tratti di visione offuscata, depressione o altri disturbi fisiologici e psicologici. Per questo motivo, nei luoghi di lavoro, nell'ambito delle normative a tutela del lavoro, sono previsti requisiti minimi di illuminazione di sicurezza. Il risultato finale della misurazione, che produce un fotometro, comprende l'area di propagazione della luce. Questi indicatori forniscono un'illuminazione sufficiente dell'intera stanza.

Flusso luminoso e mostre museali

La velocità con cui i reperti del museo si deterioreranno e svaniranno dipende dall'illuminazione e dalla forza del flusso della sorgente luminosa. Gli operatori del museo stanno lavorando per determinare l'illuminazione delle mostre. Ciò viene fatto al fine di garantire che vi sia una quantità sicura di flusso luminoso per oggetto del museo, nonché per garantire che ci sia luce sufficiente per consentire ai visitatori di visualizzare la mostra.

Il livello di illuminazione può essere misurato con un fotometro, cosa non facile da fare, poiché dovrebbe essere installato il più vicino possibile alla mostra, e ciò richiede la rimozione del vetro protettivo, lo spegnimento dell'allarme e l'ottenimento del permesso. Questo compito è facilitato in un altro modo, spesso utilizzato dal personale del museo. Invece di un fotometro, viene utilizzata una fotocamera, che non sostituisce un fotometro in situazioni in cui sono richieste misurazioni più accurate di un problema di illuminazione riscontrato, ma è abbastanza per rilevare una deviazione dalla norma.

È possibile determinare l'esposizione della fotocamera in base alle indicazioni del livello di illuminazione. Il livello di esposizione all'illuminazione è facile da determinare attraverso semplici calcoli. Personale del Museo ricorrere a una formula o utilizzare una tabella, dove l'esposizione è in unità di luce. Quando si effettuano i calcoli, non dobbiamo dimenticare che la fotocamera assorbe una certa quantità di luce, quindi è necessario tenerne conto.

Prima di poter fornire alla pianta la luce di cui ha bisogno per la fotosintesi, devi sapere quanta ne ha bisogno ogni coltura. Giardinieri e coltivatori lo sanno. Misurano i livelli di luce per assicurarsi che ogni pianta riceva la quantità di luce di cui ha bisogno. I fotometri sono spesso usati per tali procedure.

I fotometri sono anche ampiamente utilizzati nella pratica di laboratorio. Ad esempio, viene determinato uno spettro di campioni, con l'aiuto del quale viene stabilita la composizione chimica. Il fotometro a fiamma appartiene a una classe speciale di tali dispositivi. Lui rileva i metalli alcalini nei campioni come sodio, litio, potassio. Per rilevarli, è necessario bruciare il campione ad alta temperatura e utilizzare un fotometro per analizzare lo spettro della fiamma. Questo compito è molto più difficile da risolvere in altri modi.

I fotometri moderni convertono la radiazione luminosa in impulsi elettrici, vengono registrati secondo il principio di un amperometro e un voltmetro e quindi convertiti in un formato informatico.

Il fotometro è uno strumento che copre molti campi della conoscenza come la chimica, la biologia molecolare, la fisica, la scienza dei materiali e altri. Il fotometro è ampiamente utilizzato nell'industria, nei prodotti laser e ottici. Oltre al laboratorio chimico, il fotometro trova applicazione nei laboratori forensi.

Quindi, da quanto sopra, hai imparato le unità di misura della luce, che è le lampade sono meglio acquistare con il numero di lumen indicato che i concetti di illuminazione e luminosità differiscono e la quantità di luce può essere misurata con un dispositivo speciale.

Convertitore di lunghezza e distanza Convertitore di massa Convertitore di volume di cibo e cibo sfuso Convertitore di area Convertitore di unità di volume e ricetta Convertitore di temperatura Convertitore di pressione, stress, modulo di Young Convertitore di energia e lavoro Convertitore di potenza Convertitore di forza Convertitore di tempo Convertitore di velocità lineare Convertitore di angolo piatto Convertitore di efficienza termica e consumo di carburante di numeri in diversi sistemi numerici Convertitore di unità di misura di quantità di informazioni Tassi di cambio Dimensioni di abbigliamento e scarpe da donna Dimensioni di abbigliamento e scarpe da uomo Convertitore di velocità angolare e frequenza di rotazione Convertitore di accelerazione Convertitore di accelerazione angolare Convertitore di densità Convertitore di volume specifico Convertitore di momento d'inerzia Momento convertitore di forza Convertitore di coppia Convertitore di potere calorifico specifico (in massa) Convertitore di densità di energia e potere calorifico specifico (in volume) Convertitore di differenza di temperatura Convertitore di coefficiente Coefficiente di dilatazione termica Convertitore di resistenza termica Convertitore di conducibilità termica Convertitore di capacità termica specifica Convertitore di esposizione all'energia e potenza radiante Convertitore di densità del flusso di calore Convertitore del coefficiente di trasferimento del calore Convertitore di flusso in volume Convertitore di flusso in massa Convertitore di flusso molare Convertitore di densità di flusso in massa Convertitore di concentrazione molare in soluzione Convertitore di concentrazione di massa dinamico ( Convertitore di viscosità cinematica Convertitore di tensione superficiale Convertitore di permeabilità al vapore Convertitore di permeabilità al vapore e velocità di trasferimento del vapore Convertitore di livello sonoro Convertitore di sensibilità del microfono Convertitore di livello di pressione sonora (SPL) Convertitore di livello di pressione sonora con pressione di riferimento selezionabile Convertitore di luminosità Convertitore di intensità luminosa Convertitore di illuminamento Grafico del convertitore di frequenza e lunghezza d'onda Convertitore di potenza a Diottrie x e lunghezza focale diottrie Ingrandimento di potenza e lente (×) Convertitore di carica elettrica Convertitore di densità di carica lineare Convertitore di densità di carica superficiale Convertitore di densità di carica bulk Convertitore di corrente elettrica Convertitore di densità di corrente lineare Convertitore di densità di corrente di superficie Convertitore di intensità del campo elettrico Convertitore di potenziale e tensione elettrostatico Convertitore di resistenza elettrica Convertitore di resistività elettrica Convertitore di conducibilità elettrica Convertitore di conducibilità elettrica Convertitore di induttanza di capacità Convertitore di calibro a filo americano Livelli in dBm (dBm o dBmW), dBV (dBV), watt, ecc. unità Convertitore di forza magnetomotrice Convertitore di intensità di campo magnetico Convertitore di flusso magnetico Convertitore di induzione magnetica Radiazione. Radioattività del convertitore di dose assorbita dalle radiazioni ionizzanti. Radiazione del convertitore di decadimento radioattivo. Radiazione del convertitore di dose di esposizione. Convertitore di dose assorbita Convertitore di prefisso decimale Convertitore di trasferimento dati Tipografia ed elaborazione delle immagini Convertitore di unità di volume del legname Calcolo della massa molare Tavola periodica degli elementi chimici di D. I. Mendeleev

Valore iniziale

Valore convertito

lux metro-candela centimetro-candela foot-candela pht nox candela-steradian per sq. metro lumen per mq. metro lumen per mq. centimetro lumen per mq. piede watt per mq. cm (a 555 nm)

Maggiori informazioni sull'illuminazione

Informazione Generale

L'illuminamento è una quantità luminosa che determina la quantità di luce che cade su una determinata superficie del corpo. Dipende dalla lunghezza d'onda della luce, poiché l'occhio umano percepisce la luminosità delle onde luminose di diverse lunghezze d'onda, cioè colori diversi, in modi diversi. L'illuminazione viene calcolata separatamente per lunghezze d'onda di diverse lunghezze d'onda, poiché le persone percepiscono la luce con una lunghezza d'onda di 550 nanometri (verde) e i colori vicini nello spettro (giallo e arancione) come i più luminosi. La luce generata da lunghezze d'onda più o meno lunghe (viola, blu, rosso) è percepita come più scura. L'illuminazione è spesso associata al concetto di luminosità.

L'illuminamento è inversamente proporzionale all'area su cui cade la luce. Cioè, quando si illumina una superficie con la stessa lampada, l'illuminazione di un'area più ampia sarà inferiore all'illuminazione di un'area più piccola.

La differenza tra luminosità e illuminamento

Luminosità Illuminazione

In russo, la parola "luminosità" ha due significati. La luminosità può significare una quantità fisica, cioè una caratteristica dei corpi luminosi, uguale al rapporto tra l'intensità luminosa in una certa direzione e l'area di proiezione della superficie luminosa su un piano perpendicolare a tale direzione. Può anche definire un concetto più soggettivo di luminosità complessiva, che dipende da molti fattori, come le caratteristiche degli occhi di chi guarda questa luce, o la quantità di luce nell'ambiente. Meno luce intorno, più luminosa appare la fonte di luce. Per non confondere questi due concetti con l'illuminazione, vale la pena ricordare che:

luminosità caratterizza la luce riflessa dalla superficie di un corpo luminoso o inviato da questa superficie;

illuminazione caratterizza cadente luce sulla superficie illuminata.

In astronomia, la luminosità caratterizza sia la capacità radiante (stelle) che riflettente (pianeti) della superficie dei corpi celesti e viene misurata sulla scala fotometrica delle luminosità stellari. Inoltre, più luminosa è la stella, minore è il valore della sua luminosità fotometrica. Le stelle più luminose hanno una magnitudine negativa della luminosità stellare.

Unità

L'illuminamento è più spesso misurato in unità SI. suite. Un lux equivale a un lumen per metro quadrato. Coloro che preferiscono le unità imperiali alle unità metriche usano candela a piedi. Spesso viene utilizzato nella fotografia e nel cinema, così come in alcune altre aree. Il nome piede è usato perché un piede-candela si riferisce all'illuminazione di una candela su una superficie di un piede quadrato, che viene misurata a una distanza di un piede (poco più di 30 cm).

Fotometro

Un fotometro è un dispositivo che misura la luce. Tipicamente, la luce entra in un fotorilevatore, viene convertita in un segnale elettrico e misurata. A volte ci sono fotometri che funzionano secondo un principio diverso. La maggior parte dei fotometri visualizza le informazioni sull'illuminamento in lux, sebbene a volte vengano utilizzate altre unità. I fotometri, chiamati esposimetri, aiutano fotografi e cameraman a determinare la velocità dell'otturatore e l'apertura. Inoltre, i fotometri vengono utilizzati per determinare l'illuminazione sicura nei luoghi di lavoro, nelle colture, nei musei e in molti altri settori in cui è necessario conoscere e mantenere una certa quantità di illuminazione.

Illuminazione e sicurezza sul lavoro

Lavorare in una stanza buia minaccia di disabilità visiva, depressione e altri problemi fisiologici e psicologici. Ecco perché molte normative sulla protezione del lavoro includono requisiti per un'illuminazione minima sicura del posto di lavoro. Le misurazioni vengono solitamente eseguite con un fotometro, che fornisce il risultato finale a seconda dell'area di propagazione della luce. Ciò è necessario per garantire un'illuminazione sufficiente in tutta la stanza.

Illuminazione nelle riprese di foto e video

La maggior parte delle fotocamere moderne dispone di esposimetri integrati per semplificare il lavoro del fotografo o del cameraman. L'esposimetro è necessario affinché il fotografo o il cameraman possa determinare quanta luce far passare sulla pellicola o sulla fotomatrice, a seconda dell'illuminazione dell'oggetto da riprendere. L'illuminazione in lux viene convertita dall'esposimetro in possibili combinazioni di tempo di posa e diaframma, che vengono quindi selezionate manualmente o automaticamente, a seconda di come è impostata la fotocamera. Di solito le combinazioni offerte dipendono dalle impostazioni della fotocamera, nonché da ciò che il fotografo o il cameraman vuole ritrarre. In studio e sul set, viene spesso utilizzato un esposimetro esterno o interno alla telecamera per determinare se le sorgenti luminose utilizzate forniscono luce sufficiente.

Per scattare buone fotografie o riprese video in condizioni di scarsa illuminazione, è necessario che una luce sufficiente raggiunga la pellicola o il sensore di immagine. Questo non è difficile da ottenere con una fotocamera: devi solo impostare l'esposizione corretta. Con le videocamere la situazione è più complicata. Per video di alta qualità, di solito è necessario installare un'illuminazione aggiuntiva, altrimenti il ​​video sarà troppo scuro o con molto rumore digitale. Questo non è sempre possibile. Alcune videocamere sono progettate specificamente per le riprese in condizioni di scarsa illuminazione.

Fotocamere progettate per le riprese in condizioni di scarsa illuminazione

Esistono due tipi di fotocamere per le riprese in condizioni di scarsa illuminazione: alcune utilizzano ottiche di livello superiore, mentre altre utilizzano un'elettronica più avanzata. L'ottica consente più luce nell'obiettivo, mentre l'elettronica è in grado di elaborare meglio anche la piccola quantità di luce che entra nella fotocamera. Di solito è con l'elettronica che sono associati i problemi e gli effetti collaterali descritti di seguito. L'ottica ad alta apertura consente di girare video di qualità superiore, ma i suoi svantaggi sono il peso aggiuntivo dovuto alla grande quantità di vetro e un prezzo notevolmente più elevato.

Inoltre, la qualità delle riprese è influenzata dalla fotomatrice a matrice singola oa tre matrici installata nelle videocamere e nelle fotocamere. In una matrice a tre matrici, tutta la luce in entrata è divisa da un prisma in tre colori: rosso, verde e blu. La qualità dell'immagine in ambienti bui è migliore con le fotocamere a tre sensori rispetto alle fotocamere a sensore singolo, poiché viene dispersa meno luce attraverso il prisma rispetto a quando viene filtrata attraverso una fotocamera a sensore singolo.

Esistono due tipi principali di fotomatrici: basate su dispositivi ad accoppiamento di carica (CCD) e basate sulla tecnologia CMOS (semiconduttore a ossido di metallo complementare). Il primo di solito ha un sensore che riceve la luce e un processore che elabora l'immagine. Nei sensori CMOS, il sensore e il processore sono solitamente combinati. In condizioni di scarsa illuminazione, le telecamere CCD forniscono generalmente una migliore qualità dell'immagine, mentre i sensori CMOS hanno il vantaggio di essere più economici e di consumare meno energia.

La dimensione della fotomatrice influisce anche sulla qualità dell'immagine. Se la ripresa avviene con una piccola quantità di luce, maggiore è la matrice, migliore è la qualità dell'immagine e minore è la matrice, maggiori sono i problemi con l'immagine: su di essa appare il rumore digitale. I sensori di grandi dimensioni sono installati in fotocamere più costose e richiedono un'ottica più potente (e, di conseguenza, più pesante). Le fotocamere con tali matrici ti consentono di girare video professionali. Ad esempio, recentemente sono stati girati numerosi film interamente con fotocamere come la Canon 5D Mark II o Mark III, che hanno una dimensione del sensore di 24 x 36 mm.

I produttori di solito indicano in quali condizioni minime può funzionare la telecamera, ad esempio con un'illuminazione da 2 lux. Queste informazioni non sono standardizzate, ovvero il produttore decide autonomamente quale video è considerato di alta qualità. A volte due fotocamere con lo stesso valore di illuminazione minima danno una qualità di ripresa diversa. L'Electronic Industries Association EIA (dall'inglese Electronic Industries Association) negli USA ha proposto un sistema standardizzato per determinare la fotosensibilità delle fotocamere, ma finora è utilizzato solo da alcuni produttori e non è universalmente accettato. Molto spesso, per confrontare due fotocamere con le stesse caratteristiche di illuminazione, è necessario provarle in azione.

Al momento, qualsiasi fotocamera, anche progettata per funzionare in condizioni di scarsa illuminazione, è in grado di produrre un'immagine di bassa qualità, con granulosità e bagliori residui elevati. Per risolvere alcuni di questi problemi è possibile eseguire i seguenti passaggi:

• Scatta su un treppiede;
• Lavorare in modalità manuale;
• Non utilizzare la modalità zoom, ma avvicinare la fotocamera il più possibile al soggetto;
• Non utilizzare la messa a fuoco automatica e l'ISO automatico: un valore ISO più elevato aumenta il rumore;
• Scatta con una velocità dell'otturatore di 1/30;
• Usa luce diffusa;
• Se non è possibile installare un'illuminazione aggiuntiva, utilizzare tutta la luce possibile intorno, come lampioni e chiaro di luna.

Sebbene non vi sia una standardizzazione sulla sensibilità delle fotocamere alla luce, è comunque meglio scegliere una fotocamera che dica di funzionare a 2 lux o meno per la fotografia notturna. Tieni inoltre presente che, anche se la fotocamera funziona bene in condizioni di oscurità, la sua sensibilità alla luce, che è elencata in lux, è la sensibilità alla luce diretta verso il soggetto, ma la fotocamera sta effettivamente ricevendo la luce riflessa dal soggetto. Quando viene riflessa, parte della luce viene dispersa e più la fotocamera è lontana dall'oggetto, meno luce entra nell'obiettivo, il che peggiora la qualità della ripresa.

numero di esposizione

numero di esposizione(English Exposure Value, EV) - un numero intero che caratterizza le possibili combinazioni estratti e diaframma in una foto, pellicola o videocamera. Tutte le combinazioni di tempo di posa e diaframma, in cui la stessa quantità di luce colpisce la pellicola o la matrice fotosensibile, hanno lo stesso valore di esposizione.

Diverse combinazioni di tempo di posa e diaframma nella fotocamera con lo stesso numero di esposizione consentono di ottenere un'immagine approssimativamente della stessa densità. Tuttavia, le immagini saranno diverse. Ciò è dovuto al fatto che a diversi valori di apertura, la profondità dello spazio nitidamente rappresentato sarà diversa; a diverse velocità dell'otturatore, l'immagine sulla pellicola o sulla matrice sarà in momenti diversi, per cui sarà sfocata a vari livelli o per niente. Ad esempio, le combinazioni f / 22 - 1/30 e f / 2.8 - 1/2000 sono caratterizzate dallo stesso numero di esposizione, ma la prima immagine avrà una grande profondità di campo e potrebbe essere sfocata, e la seconda avrà un profondità di campo e, molto probabilmente, non sarà affatto imbrattato.

Valori EV più grandi vengono utilizzati quando il soggetto è meglio illuminato. Ad esempio, un valore di esposizione (a ISO 100) di EV100 = 13 può essere utilizzato quando si riprendono paesaggi quando il cielo è nuvoloso, mentre EV100 = -4 è adatto per fotografare aurore luminose.

Per definizione,

EV = log 2 ( n 2 /T)

2EV= n 2 /T, (1)

dove
• n- valore di apertura (ad esempio: 2; 2,8; 4; 5,6, ecc.)
• T- velocità dell'otturatore in secondi (ad esempio: 30, 4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/30, 1/100, ecc.)

Ad esempio, per una combinazione di f/2 e 1/30, il valore dell'esposizione

EV = log 2 (2 2 /(1/30)) = log 2 (2 2 × 30) = 6,9 ≈ 7.

Questo numero può essere utilizzato per riprendere scene notturne e vetrine illuminate. La combinazione di f/5.6 con una velocità dell'otturatore di 1/250 fornisce un valore di esposizione

EV = log 2 (5,6 2 /(1/250)) = log 2 (5,6 2 × 250) = log 2 (7840) = 12,93 ≈ 13,

che può essere utilizzato per paesaggi con cielo nuvoloso e senza ombre.

Si noti che l'argomento della funzione logaritmica deve essere adimensionale. Nella determinazione del valore di esposizione EV, la dimensione del denominatore nella formula (1) viene ignorata e viene utilizzato solo il valore numerico della velocità dell'otturatore in secondi.

Il rapporto del valore di esposizione con la luminosità e l'illuminazione del soggetto

Determinazione dell'esposizione in base alla luminosità della luce riflessa dal soggetto

Quando si utilizzano esposimetri o luxmetri che misurano la luce riflessa dal soggetto, il tempo di posa e il diaframma sono correlati alla luminosità del soggetto come segue:

n 2 /T = LS/K (2)

• n- numero f;
• T- esposizione in secondi;
• l- luminosità media della scena in candele per metro quadrato (cd/m²);
• S- valore aritmetico della fotosensibilità (100, 200, 400, ecc.);
• K- fattore di calibrazione dell'esposimetro o luxmetro per luce riflessa; Canon e Nikon usano K=12,5.

Dalle equazioni (1) e (2) otteniamo il numero di esposizione

EV = log 2 ( LS/K)

2EV= LS/K

A K= 12,5 e ISO 100, abbiamo la seguente equazione per la luminosità:

2EV = 100 l/12.5 = 8l

l= 2 EV /8 = 2 EV /2 3 = 2 EV–3 .

Illuminazione e mostre museali

La velocità con cui il museo mostra il decadimento, lo sbiadimento e il deterioramento in altro modo dipende dalla loro illuminazione e dalla forza delle sorgenti luminose. Il personale del museo misura l'illuminazione delle mostre per assicurarsi che le mostre siano esposte a una quantità di luce sicura, nonché per garantire che ci sia abbastanza luce per consentire ai visitatori di avere una buona visione della mostra. L'illuminazione può essere misurata con un fotometro, ma in molti casi non è facile, in quanto deve essere il più vicino possibile alla mostra, e questo spesso richiede la rimozione del vetro protettivo, lo spegnimento dell'allarme e l'ottenimento del permesso per farlo. Per semplificare il compito, i lavoratori del museo usano spesso le macchine fotografiche come fotometri. Naturalmente, questo non sostituisce misurazioni accurate in una situazione in cui si riscontra un problema con la quantità di luce che colpisce la mostra. Ma per verificare se è necessario un controllo più serio con un fotometro, basta una macchina fotografica.

L'esposizione è determinata dalla fotocamera in base alle letture della luce e, conoscendo l'esposizione, è possibile trovare la luce facendo una serie di semplici calcoli. In questo caso, i dipendenti del museo utilizzano una formula o una tabella con la conversione dell'esposizione in unità di illuminazione. Durante i calcoli, non dimenticare che la fotocamera assorbe parte della luce e tienine conto nel risultato finale.

Illuminazione in altre aree di attività

Giardinieri e coltivatori sanno che le piante hanno bisogno di luce per la fotosintesi e sanno di quanta luce ha bisogno ogni pianta. Misurano i livelli di luce in serre, frutteti e frutteti per assicurarsi che ogni pianta riceva la giusta quantità di luce. Alcuni usano i fotometri per questo.

Trovi difficile tradurre le unità di misura da una lingua all'altra? I colleghi sono pronti ad aiutarti. Invia una domanda a TCTerms e in pochi minuti riceverai una risposta.

Uno dei fenomeni più interessanti e controversi del nostro mondo è la luce. Per la fisica, questo è uno dei parametri fondamentali di numerosi calcoli. Con l'aiuto della luce, gli scienziati sperano di trovare un indizio sull'esistenza del nostro universo e di aprire nuove opportunità per l'umanità. Anche nella vita di tutti i giorni, la luce è di grande importanza, soprattutto quando si crea un'illuminazione di alta qualità in vari ambienti.

Uno dei parametri importanti della luce è la sua forza, che caratterizza la potenza di questo fenomeno. È la forza della luce e il calcolo di questo parametro a cui sarà dedicato questo articolo.

Informazioni generali sul concetto

In fisica, intensità luminosa (Iv) indica la potenza del flusso luminoso, determinata entro uno specifico angolo solido. Ne consegue che questo parametro non significa tutta la luce disponibile nello spazio, ma solo quella parte di essa che viene emessa in una certa direzione.

A seconda della sorgente di radiazione disponibile, questo parametro aumenterà o diminuirà. Le sue modifiche saranno direttamente influenzate dal valore dell'angolo solido.

Nota! In alcune situazioni, l'intensità della luce sarà la stessa per qualsiasi angolazione. Ciò è possibile in situazioni in cui la sorgente luminosa crea un'illuminazione uniforme dello spazio.

Questo parametro riflette la proprietà fisica della luce, che la rende diversa da misurazioni come la luminosità, che riflettono le sensazioni soggettive. Inoltre, la forza della luce in fisica è considerata come potenza. Per essere più precisi, è stimato come unità di potenza. Allo stesso tempo, il potere qui differisce dal suo solito concetto. In questo caso, la potenza dipende non solo dall'energia emessa dall'impianto di illuminazione, ma anche da una cosa come la lunghezza d'onda.
Va notato che la sensibilità delle persone alla radiazione luminosa dipende direttamente dalla lunghezza d'onda. Questa dipendenza si riflette in una funzione dell'efficienza luminosa spettrale. In questo caso, l'intensità luminosa stessa è una quantità dipendente dall'efficienza luminosa. Ad una lunghezza d'onda di 550 nanometri (verde), questo parametro assumerà il suo valore massimo. Di conseguenza, l'occhio umano sarà più o meno sensibile al flusso luminoso a diverse lunghezze d'onda.
L'unità di misura per questo indicatore è la candela (cd).

Nota! La forza della radiazione che proviene da una candela sarà approssimativamente uguale a una candela. La candela internazionale precedentemente utilizzata per la formula di calcolo era 1.005 cd.

Il bagliore di una candela

In rari casi viene utilizzata un'unità di misura obsoleta: la candela internazionale. Ma nel mondo moderno l'unità di misura di questa quantità, la candela, è già usata quasi ovunque.

Diagramma dei parametri fotometrici

Iv è il parametro fotometrico più importante. Oltre a questo valore, i parametri fotometrici più importanti includono la luminosità e l'illuminazione. Tutti questi quattro valori vengono utilizzati attivamente durante la creazione di un sistema di illuminazione in un'ampia varietà di stanze. Senza di loro, è impossibile stimare il livello di illuminazione richiesto per ogni singola situazione.

Le quattro caratteristiche di illuminazione più importanti

Per facilitare la comprensione di questo fenomeno fisico, è necessario considerare un diagramma che rappresenti un piano che riflette la propagazione della luce.

Grafico per l'intensità della luce

Il diagramma mostra che Iv dipende dalla direzione verso la sorgente di radiazione. Ciò significa che per una lampadina a LED, per la quale la direzione di massima irraggiamento sarà 0°, quindi misurando il valore di cui abbiamo bisogno nella direzione di 180°, si otterrà un valore inferiore rispetto alla direzione di 0°.
Come puoi vedere, nel diagramma, la radiazione che viene propagata da due sorgenti (gialla e rossa) coprirà un'area uguale. In questo caso, la radiazione gialla sarà diffusa, per analogia con la luce di una candela. La sua potenza sarà approssimativamente pari a 100 cd. Inoltre, il valore di questo valore sarà lo stesso in tutte le direzioni. Allo stesso tempo, il rosso sarà direzionale. Nella posizione 0° avrà un valore massimo di 225 cd. In questo caso, questo valore decresce in caso di deviazione da 0°.

Notazione dei parametri SI

Poiché Iv è una quantità fisica, può essere calcolata. Per questo, viene utilizzata una formula speciale. Ma prima di arrivare alla formula, è necessario capire come viene scritto il valore desiderato nel sistema SI. In questo sistema, il nostro valore sarà visualizzato come J (a volte è indicato come I), la cui unità sarà la candela (cd). L'unità di misura riflette quella Iv emessa da un radiatore pieno su un'area della sezione trasversale di 1/600.000 m2. sarà diretto in una direzione perpendicolare alla sezione data. In questo caso, la temperatura dell'emettitore sarà prossima al livello al quale, ad una pressione di 101325 Pa, si osserverà la solidificazione del platino.

Nota! Attraverso la candela è possibile determinare il resto delle unità fotometriche.

Poiché il flusso luminoso nello spazio è distribuito in modo non uniforme, è necessario introdurre un concetto come un angolo solido. Di solito è indicato dal simbolo .
L'intensità della luce viene utilizzata per i calcoli quando viene applicata la formula della dimensione. In questo caso, questo valore è correlato al flusso luminoso tramite formule. In tale situazione, il flusso luminoso sarà il prodotto di Iv per l'angolo solido, al quale si propagherà la radiazione.
Il flusso luminoso (Фv) è il prodotto dell'intensità luminosa e dell'angolo solido in cui si propaga il flusso. Ô=Io .

Formula di flusso luminoso

Segue da questa formula che Фv è il flusso interno propagato entro uno specifico angolo solido (uno steradiante) in presenza di Iv in una candela.

Nota! Uno steradiante è un angolo solido che ritaglia una sezione sulla superficie di una sfera uguale al quadrato del raggio di questa sfera.

In questo caso, Iv e potenza possono essere correlati attraverso la radiazione luminosa. Del resto Fv è inteso anche come un valore che caratterizza la potenza di emissione della radiazione luminosa quando viene percepita dall'occhio umano medio, che ha sensibilità alla radiazione di una certa frequenza. Di conseguenza, dalla formula precedente si può ricavare la seguente equazione:

Formula per l'intensità della luce

Questo è chiaramente visibile nell'esempio dei LED. In tali sorgenti di radiazione luminosa, la sua forza è solitamente uguale alla potenza consumata. Di conseguenza, maggiore è il consumo di elettricità, maggiore è il livello di radiazione.
Come puoi vedere, la formula per calcolare il valore di cui abbiamo bisogno non è così complicata.

Ulteriori opzioni di calcolo

Poiché la distribuzione della radiazione proveniente da una sorgente reale nello spazio sarà irregolare, allora Фv non potrà più agire come una caratteristica esaustiva della sorgente. Ma solo ad eccezione del caso in cui, allo stesso tempo, non sarà determinata la distribuzione della radiazione emessa nelle varie direzioni.
Per caratterizzare la distribuzione Фv in fisica, viene utilizzato un concetto come la densità spaziale della radiazione del flusso luminoso per diverse direzioni dello spazio. In questo caso, per Iv, è necessario utilizzare la formula già familiare, ma in forma leggermente integrata:

La seconda formula per il calcolo

Questa formula ti consentirà di stimare il valore desiderato in varie direzioni.

Conclusione

Il potere della luce occupa un posto importante non solo nella fisica, ma anche nei momenti più mondani e quotidiani. Questo parametro è particolarmente importante per l'illuminazione, senza la quale l'esistenza del mondo a noi familiare è impossibile. Allo stesso tempo, questo valore viene utilizzato non solo nello sviluppo di nuovi dispositivi di illuminazione con caratteristiche tecniche più favorevoli, ma anche in alcuni calcoli relativi all'organizzazione del sistema di retroilluminazione.

Illuminazione di edifici con lampade da terra: una panoramica dell'installazione più popolare
Lampadari per bambini per la cameretta di una ragazza: criteri di selezione

Il flusso luminoso totale caratterizza la radiazione che si propaga dalla sorgente in tutte le direzioni. Ai fini pratici, spesso è più importante conoscere non il flusso luminoso totale, ma il flusso che va in una certa direzione o cade su una determinata area. Quindi, ad esempio, è importante che un automobilista ottenga un flusso luminoso sufficientemente ampio in un angolo solido relativamente stretto, all'interno del quale si trova una piccola sezione dell'autostrada. Per una persona che lavora ad una scrivania è importante il flusso che illumina il tavolo o anche parte del tavolo, taccuino o libro, ovvero il flusso che cade su una determinata area. In base a ciò, vengono stabiliti due concetti ausiliari: intensità luminosa e illuminazione.

La potenza della luce è chiamata flusso luminoso calcolato per un angolo solido uguale allo steradiante, cioè il rapporto tra il flusso luminoso racchiuso all'interno dell'angolo solido e questo angolo:

L'illuminazione è il flusso luminoso calcolato per unità di superficie, ovvero il rapporto tra il flusso luminoso incidente sull'area e quest'area:

È chiaro che le formule (70.1) e (70.2) determinano l'intensità luminosa media e l'illuminazione media. Saranno più vicini al vero, più uniforme è il flusso o più piccoli e .

Ovviamente, con l'aiuto di una sorgente che emette un certo flusso luminoso, possiamo realizzare un'intensità luminosa molto diversa e un'illuminazione molto diversa. Infatti, se dirigi l'intero flusso o la maggior parte di esso all'interno di un piccolo angolo solido, quindi nella direzione segnata da questo angolo, puoi ottenere un'intensità luminosa molto grande. Quindi, ad esempio, nei proiettori è possibile concentrare la maggior parte del flusso inviato da un arco elettrico in un angolo solido molto piccolo e ottenere un'enorme quantità di luce nella direzione corrispondente. In misura minore, lo stesso obiettivo viene raggiunto con i fari delle automobili. Se si concentra il flusso luminoso da qualsiasi sorgente su una piccola area con l'aiuto di riflettori o lenti, è possibile ottenere un'illuminazione eccezionale. Ciò avviene, ad esempio, nel tentativo di illuminare fortemente il preparato esaminato al microscopio; uno scopo simile è svolto da un riflettore della lampada, che fornisce una buona illuminazione del posto di lavoro.

Secondo la formula (70.1), il flusso luminoso è uguale al prodotto dell'intensità luminosa per l'angolo solido in cui si propaga:

Se l'angolo solido, cioè i raggi sono rigorosamente paralleli, anche il flusso luminoso è uguale a zero. Ciò significa che un raggio di raggi di luce rigorosamente parallelo non trasporta alcuna energia, cioè non ha alcun significato fisico - in nessun vero esperimento può essere realizzato un raggio rigorosamente parallelo. Questo è un concetto puramente geometrico. Tuttavia, i fasci di raggi paralleli sono ampiamente utilizzati in ottica. Il fatto è che piccole deviazioni dal parallelismo dei raggi luminosi, che sono di fondamentale importanza dal punto di vista energetico, praticamente non giocano alcun ruolo nelle questioni relative al passaggio dei raggi luminosi attraverso i sistemi ottici. Ad esempio, gli angoli ai quali i raggi di una stella lontana entrano nel nostro occhio o nel nostro telescopio sono così piccoli che non possono nemmeno essere misurati con i metodi esistenti; in pratica questi raggi non differiscono da quelli paralleli. Tuttavia, questi angoli non sono ancora uguali a zero, ed è grazie a questo che vediamo la stella. Recentemente si ottengono fasci di luce con una direttività molto netta, cioè con una divergenza molto piccola dei raggi luminosi, utilizzando i laser (vedi § 205). Tuttavia, anche in questo caso, gli angoli tra i raggi hanno un valore finito.