Šviesos srautas- šviesos spinduliuotės, t. y. matomos spinduliuotės, galia, įvertinama pagal šviesos pojūtį, kurį ji sukuria žmogaus akyje. Šviesos srautas matuojamas liumenais.

Pavyzdžiui, kaitrinė lempa (100 W) skleidžia šviesos srautą, lygų 1350 lm, o fluorescencinė lempa LB40 – 3200.

Vienas liumenas yra lygus šviesos srautui, kurį skleidžia taškinis izotropinis šaltinis, kurio šviesos stipris lygus vienai kandelei, į vieno steradiano erdvės kampą (1 lm = 1 cd sr).

Bendras šviesos srautas, kurį sukuria izotropinis šaltinis, kurio šviesos stipris yra viena kandela, yra lygus 4π liumenų.

Yra dar vienas apibrėžimas: šviesos srauto vienetas yra liumenas(lm), lygus srautui, kurį skleidžia absoliučiai juodas kūnas iš 0,5305 mm 2 ploto, esant platinos kietėjimo temperatūrai (1773 ° C), arba 1 žvakė · 1 steradianas.

Šviesos galia- šviesos srauto erdvinis tankis, lygus šviesos srauto ir erdvės kampo, kuriame spinduliuotė pasiskirsto tolygiai, santykiui. Šviesos stiprio vienetas yra kandela.

Apšvietimas- ant paviršiaus krintančio šviesos srauto paviršiaus tankis, lygus šviesos srauto ir apšviečiamo paviršiaus, kuriame jis tolygiai pasiskirsto, dydžio santykiui.

Apšvietimo vienetas yra liuksas (liuksas) lygus apšvietimui, kurį sukuria 1 lm šviesos srautas, tolygiai paskirstytas 1 m 2 plote, t.y. 1 lm / 1 m 2.

Ryškumas- šviesos stiprio paviršiaus tankis tam tikra kryptimi, lygus šviesos stiprio ir šviečiančio paviršiaus projekcijos ploto santykiui plokštumoje, statmenoje tai pačiai krypčiai.

Ryškumo vienetas yra kandela kvadratiniam metrui (cd / m2).

Šviesumas (šviesumas)- paviršiaus skleidžiamo šviesos srauto paviršiaus tankis, lygus šviesos srauto ir šviesos paviršiaus ploto santykiui.

Šviesumo vienetas yra 1 lm / m2.

Šviesos vienetai tarptautinėje SI sistemoje (SI)

Pavyzdžiai:

ELEKTROS KATALOGAS "
Pagal bendrąjį red. profesoriai MPEI V.G. Gerasimova ir kt.
M .: Leidykla MEI, 1998 m

Šviesos srautas yra taškinio šaltinio skleidžiama šviesos energija. Kadangi tai priklauso nuo atstumo, jis išreiškiamas erdviniais kampais.

Lumenas yra šviesos spinduliuotės galios matavimo vienetas, kuris vertinamas pagal šviesos jutimą žmogaus akiai.

Šviesos srauto matavimo vienetas gali būti laikomas bendru šviesos kiekiu. Pavyzdžiui, 40 W kaitrinė lempa sukurs šviesos srautą, atitinkantį 415 liumenų, fluorescencinė – 3200 liumenų. Aplink šviesos šaltinį pastatykite bet kokią optinę sistemą, šviesos kiekis (liumenai) bus toks pat. Taigi, jei liumenų skaičius neparašytas ant nekryptinės šviesos šaltinio, tada neaišku, kaip jis apšvies.

Apšvietimas ir ryškumas

Apšvietimas yra šviesos kiekis, tai nustato šviesos kiekį kuris patenka į tam tikrą kūno paviršiaus vietą. Tai priklauso nuo šviesos bangos ilgio, nes žmogaus akis skirtingai suvokia skirtingų bangos ilgių šviesos ryškumą, kitaip tariant, skirtingas spalvas.

Apšvietimas skaičiuojamas atskirai skirtingiems bangos ilgiams. Žmonės suvokia kaip ryškiausias spalvas:

• žalia - šviesa, kurios bangos ilgis 550 nanometrų;
• geltona oranžinė. Yra šalia jo spektre.

Šviesa, sklindanti iš raudonos, mėlynos ir violetinės spalvos, turi trumpą arba ilgą bangos ilgį, todėl suvokiama kaip tamsesnė. Apšvietimas dažnai vadinamas šviesumu.

Apšviečiant plotą ta pačia lempa, didelis plotas bus apšviestas mažiau nei mažas.

Ryškumo ir apšvietimo sąvokų skirtumas

Rusų kalba pateikia du atsakymus į klausimą, kas yra ryškumas. Ryškumas reiškia šviečiančių kūnų charakteristiką, tai yra fizinis dydis. Ji taip pat apibrėžia subjektyvią sąvoką, kuri priklauso nuo daugelio veiksnių, pavyzdžiui:

• žmogaus akies sandaros ypatumai;
• šviesos kiekis patalpoje.

Kuo mažiau šviesos aplinkoje, tuo šviesesnis mums atrodo šviesos šaltinis. Turėtumėte atskirti ryškumą ir apšvietimą ir atsiminti šiuos dalykus:

• ryškumas – tai šviesa, kuri atsispindi nuo šviečiančio objekto paviršiaus;
• Apšvietimas yra šviesa, kuri krenta ant apšviesto paviršiaus.

Astronomijoje ryškumas apima dvi sąvokas: žvaigždės spinduliuoja ir planetos atspindi. Šiame moksle žvaigždžių ryškumas matuojamas fotometrine skale, ir kuo didesnis žvaigždės ryškumas koreliuoja su mažesniu dydžiu. Ryškiausios žvaigždės yra neigiamos.

Ryškumo matavimo vienetas (kandela kvadratiniam metrui) naudojamas taikomiesiems arba fiziologiniams tikslams.

Apšvietimo lygiui apskaičiuoti naudojamas liukso vienetas. Vienas liuksas lygus vienam liumenui kvadratiniam metrui. Apšvietimui matuoti taip pat naudojama pėdų kandela. Ji yra skirta kino, fotografijos ir kai kurių kitų sričių. Pėda yra pavadinime, nes pėda kandela reiškia kvadratinės pėdos paviršiaus apšvietimą kandela matavimas vienos pėdos intervalu.

Fotometras

Fotometras yra apšvietimo matuoklis. Šviesa siunčiama į fotodetektorių, tada paverčiama elektriniu signalu ir išmatuojama. Yra fotometrų, kurie veikia kitu principu. Dažniausiai fotometrai rodo šviesos lygį liuksais, tačiau yra tokių, kurie naudoja kitus vienetus. Šie fotometrai, dar vadinami ekspozicijos matuokliais, yra susiję su užrakto greičio ir diafragmos nustatymu, taip padedant fotografams ir operatoriams. Be to, fotometrai naudojami saugaus apšvietimo lygiui nustatyti kitose srityse, pavyzdžiui, augalininkystėje, muziejuose, kur būtina palaikyti reikiamą apšvietimą.

Saugus šviesos srautas darbe

Darbas tamsioje ar silpnai apšviestoje patalpoje gali sukelti įvairių sveikatos problemų, nesvarbu, ar tai būtų neryškus matymas, depresija ar kiti fiziologiniai ir psichologiniai sutrikimai. Dėl šios priežasties darbo vietoje į darbo apsaugos taisykles įtraukiami minimalaus saugaus apšvietimo reikalavimai. Galutinis matavimo rezultatas, kurį sukuria fotometras, apima šviesos sklidimo plotą. Šie indikatoriai užtikrina pakankamą viso kambario apšvietimą.

Šviesos srautas ir muziejaus eksponatai

Greitis, kuriuo muziejaus eksponatai nyks ir išnyks, priklauso nuo apšvietimo ir šviesos šaltinio srauto stiprumo. Muziejaus darbuotojai stengiasi nustatyti eksponatų apšvietimą. Tai daroma siekiant užtikrinti saugų šviesos srautą į muziejaus vienetus, taip pat užtikrinti, kad lankytojams, apžiūrint eksponatą, būtų pakankamai apšvietimo.

Apšvietimo lygį galima išmatuoti fotometru, o tai padaryti nėra lengva, nes jis turėtų būti įrengtas kuo arčiau eksponato, o tam reikia nuimti apsauginį stiklą, išjungti signalizaciją ir gauti leidimą. Šią užduotį palengvina ir kitas būdas, kuriuo dažnai naudojasi muziejaus darbuotojai. Vietoj fotometro naudojamas fotoaparatas, kuris nepakeičia fotometro tais atvejais, kai reikia tiksliau išmatuoti rastą apšvietimo problemą, tačiau visiškai pakanka nustatyti nukrypimą nuo normos.

Fotoaparatas gali nustatyti ekspoziciją pagal šviesos lygio rodmenis. Ekspozicijos apšvietimo lygį lengva nustatyti paprastais skaičiavimais. Muziejaus darbuotojai pasinaudokite formule arba naudokite lentelę, kur ekspozicija pateikiama apšvietimo vienetais. Atlikdami skaičiavimus nepamirškite, kad fotoaparatas sugeria tam tikrą kiekį šviesos, todėl į tai reikia atsižvelgti.

Kad galėtumėte aprūpinti augalą šviesa, kurios reikia fotosintezei, turite žinoti, kiek reikia kiekvienai kultūrai. Tai žino sodininkai ir augalų augintojai. Jie matuoja šviesos lygį, kad įsitikintų, jog kiekvienas augalas gauna tiek šviesos, kiek jam reikia. Tokioms procedūroms dažnai naudojami fotometrai.

Fotometrai taip pat plačiai naudojami laboratorinėje praktikoje. Pavyzdžiui, nustatomas mėginių spektras, kurio pagalba nustatoma cheminė sudėtis. Liepsnos fotometras priklauso ypatingai tokių prietaisų klasei. Jis aptinka šarminius metalus mėginiuose pavyzdžiui, natrio, ličio, kalio. Norint juos aptikti, mėginį reikia sudeginti aukštoje temperatūroje ir fotometru išanalizuoti liepsnos spektrą. Šią užduotį daug sunkiau išspręsti kitais būdais.

Šiuolaikiniai fotometrai šviesos spinduliuotę paverčia elektriniais impulsais, jie registruojami ampermetro ir voltmetro principu, o vėliau konvertuojami į kompiuterinį formatą.

Fotometras yra prietaisas, apimantis daugybę žinių sričių, tokių kaip chemija, molekulinė biologija, fizika, medžiagų mokslas ir kt. Fotometras plačiai naudojamas pramonėje, lazeriniuose ir optiniuose gaminiuose. Be chemijos laboratorijos, fotometras naudojamas ir teismo medicinos laboratorijose.

Taigi, iš to, kas išdėstyta aukščiau, jūs sužinojote apie šviesos matavimo vienetus, tai geriau pirkti lempas su nurodytu liumenų skaičiumi kad apšvietimo ir ryškumo sąvokos skiriasi, o šviesos kiekį galima išmatuoti specialiu prietaisu.

Ilgio ir atstumo keitiklis Masės keitiklis Masės ir maisto tūrio keitiklis Plotas Kulinarinis receptas Tūris ir vienetai Keitiklis Temperatūros keitiklis Slėgis, stresas, Youngo modulio keitiklis Energijos ir darbo keitiklis Galios keitiklis Jėgos keitiklis Laiko keitiklis Tiesinio greičio keitiklis Plokščiojo kampo keitiklis Perskaičiavimo sistemos Informacijos keitiklis Matavimo sistemos Valiutų kursai Moteriški drabužiai ir batai Dydžiai Vyriški drabužiai ir batai Dydžiai Kampinio greičio ir sukimosi greičio keitiklis Pagreičio keitiklis Kampinio pagreičio keitiklis Tankio keitiklis Specifinis tūris Konverteris Konkrečiojo tūrio keitiklis Momento inercijos keitiklis Konverterio momentas ) keitiklis Energijos tankis ir savitoji kaloringumo vertė (tūris) keitiklis Temperatūros skirtumo keitiklis Koeficiento keitiklis Šiluminio plėtimosi koeficientas Šiluminės varžos keitiklis Šilumos laidumo keitiklis Savitosios šilumos talpos keitiklis Šiluminės ekspozicijos ir spinduliuotės galios keitiklis Šilumos srauto tankio keitiklis Šilumos perdavimo koeficiento keitiklis Tūrinio srauto keitiklis Masės srautas Molinis srauto keitiklis Masės srauto tankio keitiklis Molinis koncentracijos keitiklis Masės koncentracija tirpale keitiklis absoliutus) klampumas Kinematinis klampos keitiklis Paviršiaus įtempio keitiklis Garų pralaidumo ir garų perdavimo greičio keitiklis Garso lygio keitiklis Mikrofono jautrumo keitiklis Garso slėgio lygio (SPL) keitiklis Garso slėgio lygio keitiklis su pasirenkamu etaloniniu slėgiu Skaisčio keitiklis Šviesos intensyvumo keitiklis Šviesos intensyvumo keitiklis Skiriamoji geba iki kompiuterio keitiklio diagrama Dažnio ir bangos ilgio keitiklis Optinė galia į dioptrijas x ir židinio nuotolis Optinė galia dioptrijomis ir objektyvo padidinimas (×) Elektros krūvio keitiklis Linijinio krūvio tankio keitiklis Paviršinio krūvio tankio keitiklis Tūrinio krūvio tankio keitiklis Elektros srovės tiesinės srovės tankio keitiklis Paviršiaus srovės tankio keitiklis Elektrinio lauko stiprumo keitiklis Elektrostatinio potencialo ir įtampos keitiklis Elektros keitiklis Atsparumo elektrinis varžos keitiklis Elektros laidumo keitiklis Elektros laidumo keitiklis Elektros talpos induktyvumo keitiklis Amerikos laidų matuoklio keitiklis Lygiai dBm (dBm arba dBmW), dBV (dBV), vatais ir kt. vienetai Magnetovaros jėgos keitiklis Magnetinio lauko stiprio keitiklis Magnetinio srauto keitiklis Magnetinės indukcijos keitiklis Radiacija. Jonizuojančiosios spinduliuotės sugertos dozės greičio keitiklio radioaktyvumas. Radioaktyvaus skilimo spinduliuotės keitiklis. Ekspozicijos dozės keitiklio spinduliuotė. Sugertosios dozės keitiklis Dešimtainio priešdėlio keitiklis Duomenų perdavimo tipografijos ir vaizdo apdorojimo vienetų keitiklis Medienos tūrio vienetų keitiklis Apskaičiuojant molinės masės periodinę cheminių elementų lentelę D. I. Mendelejevas

Pradinė vertė

Konvertuota vertė

liukso metras-kandelos centimetras-kandelos pėda-kandela phot nox kandela-steradianas už kv. metro liumenų vienam kv. metro liumenų vienam kv. centimetro liumenų vienam kv. pėdos vatas už kv. cm (esant 555 nm)

Daugiau apie apšvietimą

Bendra informacija

Apšvietimas yra šviesos dydis, kuris nustato šviesos kiekį, kuris patenka į tam tikrą kūno paviršiaus plotą. Tai priklauso nuo šviesos bangos ilgio, nes žmogaus akis skirtingai suvokia skirtingo ilgio, tai yra skirtingų spalvų, šviesos bangų ryškumą. Apšvietimas skaičiuojamas atskirai skirtingiems bangos ilgiams, nes šviesą, kurios bangos ilgis yra 550 nanometrų (žalia), ir spalvas, esančias šalia spektro (geltona ir oranžinė), žmonės suvokia kaip ryškiausią. Šviesa, kurią sukuria ilgesni ar trumpesni bangos ilgiai (violetinė, mėlyna, raudona), suvokiama kaip tamsesnė. Apšvietimas dažnai siejamas su ryškumo sąvoka.

Apšvietimas yra atvirkščiai proporcingas plotui, į kurį patenka šviesa. Tai yra, apšviečiant paviršių ta pačia lempa, didesnio ploto apšvietimas bus mažesnis nei mažesnio ploto apšvietimas.

Skirtumas tarp ryškumo ir apšvietimo

Ryškumo apšvietimas

Rusų kalboje žodis „ryškumas“ turi dvi reikšmes. Ryškumas gali reikšti fizikinį dydį, ty šviečiančių kūnų charakteristiką, lygią šviesos intensyvumo tam tikra kryptimi santykiui su šviečiančio paviršiaus projekcijos į šiai krypčiai statmeną plokštumą plotu. Tai taip pat gali apibrėžti subjektyvesnę bendro ryškumo sampratą, kuri priklauso nuo daugelio veiksnių, tokių kaip žmogaus, žiūrinčio į šią šviesą, akių ypatybės arba šviesos kiekis aplinkoje. Kuo mažiau šviesos aplink jus, tuo šviesesnis atrodo šviesos šaltinis. Norint nepainioti šių dviejų sąvokų su apšvietimu, verta atsiminti, kad:

ryškumą charakterizuoja šviesą, atsispindėjo nuo šviečiančio kūno paviršiaus arba siunčiamas šiuo paviršiumi;

apšvietimas charakterizuoja krintantisšviesa ant apšviečiamo paviršiaus.

Astronomijoje ryškumas apibūdina dangaus kūnų paviršiaus gebėjimą spinduliuoti (žvaigždės), ir atspindėti (planetos) ir matuojamas žvaigždžių ryškumo fotometrine skale. Be to, kuo žvaigždė ryškesnė, tuo mažesnė jos fotometrinio ryškumo vertė. Ryškiausios žvaigždės turi neigiamą žvaigždžių ryškumą.

Vienetai

Apšvietimas dažniausiai matuojamas SI vienetais. apartamentai... Vienas liuksas lygus vienam liumenui kvadratiniam metrui. Tie, kurie teikia pirmenybę imperiniams vienetams, o ne metriniams vienetams, matuoja apšvietimą pėdų kandela... Jis dažnai naudojamas fotografijoje ir kine, taip pat kai kuriose kitose srityse. Pėda pavadinime vartojama todėl, kad viena pėda-kandela reiškia vienos kvadratinės pėdos paviršiaus vienos kandelės apšvietimą, kuris matuojamas vienos pėdos atstumu (šiek tiek daugiau nei 30 cm).

Fotometras

Fotometras yra prietaisas, matuojantis apšvietimą. Paprastai šviesa siunčiama į nuotraukų detektorių, paverčiama elektriniu signalu ir išmatuojama. Kartais yra fotometrų, kurie veikia kitu principu. Dauguma fotometrų pateikia liukso informaciją, nors kartais naudojami kiti matavimo vienetai. Fotometrai, vadinami ekspozicijos matuokliais, padeda fotografams ir operatoriams nustatyti užrakto greitį ir diafragmą. Be to, fotometrai naudojami saugiam apšvietimui nustatyti darbo vietoje, augalininkystėje, muziejuose ir daugelyje kitų pramonės šakų, kur būtina žinoti ir palaikyti tam tikrą apšvietimą.

Apšvietimas ir sauga darbo vietoje

Darbas tamsioje patalpoje gali sukelti regėjimo pablogėjimą, depresiją ir kitas fiziologines bei psichologines problemas. Štai kodėl daugelyje darbo apsaugos taisyklių yra numatyti minimalaus saugaus darbo vietos apšvietimo reikalavimai. Matavimai dažniausiai atliekami fotometru, kuris duoda galutinį rezultatą priklausomai nuo šviesos sklidimo ploto. Tai būtina norint užtikrinti pakankamą apšvietimą visame kambaryje.

Apšvietimas fotografuojant ir filmuojant

Dauguma šiuolaikinių fotoaparatų turi įmontuotus ekspozicijos matuoklius, kad supaprastintų fotografo ar operatoriaus darbą. Šviesos matuoklis reikalingas tam, kad fotografas ar operatorius galėtų nustatyti, kiek šviesos turi būti perduodama ant juostos ar fotomatricos, priklausomai nuo fotografuojamo objekto apšvietimo. Apšvietimą liuksais ekspozicijos matuoklis paverčia galimais užrakto greičio ir diafragmos deriniais, kurie vėliau parenkami rankiniu būdu arba automatiškai, priklausomai nuo to, kaip sukonfigūruota kamera. Paprastai siūlomi deriniai priklauso nuo fotoaparato nustatymų ir nuo to, ką fotografas ar operatorius nori pavaizduoti. Studijoje ir vietoje išorinis arba kameroje esantis šviesos matuoklis dažnai naudojamas norint nustatyti, ar naudojami šviesos šaltiniai užtikrina pakankamą apšvietimą.

Norint gauti geras nuotraukas ar filmuotą medžiagą esant prastam apšvietimui, ant juostos arba jutiklio turi būti pakankamai šviesos. Tai nesunku pasiekti naudojant fotoaparatą – tereikia nustatyti teisingą ekspoziciją. Su vaizdo kameromis situacija yra sudėtingesnė. Norint gauti aukštos kokybės vaizdo įrašą, dažniausiai reikia įrengti papildomą apšvietimą, kitaip vaizdo įrašas bus per tamsus arba su daug skaitmeninių triukšmų. Tai ne visada įmanoma. Kai kurios vaizdo kameros yra specialiai sukurtos fotografuoti prasto apšvietimo sąlygomis.

Kameros, skirtos fotografuoti prasto apšvietimo sąlygomis

Yra dviejų tipų fotoaparatai, skirti fotografuoti esant prastam apšvietimui, kai kurie su aukštesnės klasės optika, o kiti su pažangesne elektronika. Optika į objektyvą praleidžia daugiau šviesos, o elektronika geriau apdoroja net mažiausią į fotoaparatą patenkančią šviesą. Dažniausiai toliau aprašytos problemos ir šalutinis poveikis yra susiję su elektronika. Didelės diafragmos optika leidžia filmuoti kokybiškiau, tačiau jos trūkumai – papildomas svoris dėl didelio stiklo kiekio ir ženkliai didesnė kaina.

Be to, fotografavimo kokybei įtakos turi vaizdo ir fotokamerose įdiegta vienos matricos arba trijų matricų fotomatrica. Trijų matricų matricoje visa įeinanti šviesa yra padalinta prizme į tris spalvas – raudoną, žalią ir mėlyną. Vaizdo kokybė tamsoje yra geresnė trijų matricų kamerose nei vieno masyvo kamerose, nes mažiau šviesos išsklaido, kai praeina per prizmę, nei tada, kai ją apdoroja filtras vieno matricos kameroje.

Yra du pagrindiniai fotomatricų tipai – su įkrovimu sujungti įrenginiai (CCD) ir pagaminti CMOS technologijos pagrindu (komplementarus metalo oksido puslaidininkis). Pirmajame dažniausiai montuojamas jutiklis, kuris priima šviesą, ir vaizdą apdorojantis procesorius. CMOS jutikliuose jutiklis ir procesorius paprastai yra derinami. Esant silpnam apšvietimui, CCD kameros dažniausiai sukuria geresnę vaizdo kokybę, o CMOS jutiklių pranašumas yra tas, kad jie yra pigesni ir sunaudoja mažiau energijos.

Vaizdo jutiklio dydis taip pat turi įtakos vaizdo kokybei. Jei fotografuojama su nedideliu šviesos kiekiu, tai kuo didesnė matrica, tuo geresnė vaizdo kokybė, o kuo mažesnė matrica, tuo daugiau problemų su vaizdu – ant jo atsiranda skaitmeninis triukšmas. Didesni jutikliai montuojami į brangesnius fotoaparatus, jiems reikia galingesnės (ir dėl to sunkesnės) optikos. Kameros su tokiomis matricomis leidžia filmuoti profesionaliai. Pavyzdžiui, pastaruoju metu pasirodė nemažai filmų, visiškai nufilmuotų fotoaparatais, tokiais kaip Canon 5D Mark II arba Mark III, kurių matricos dydis yra 24 x 36 mm.

Gamintojai paprastai nurodo, kokiomis minimaliomis sąlygomis fotoaparatas gali veikti, pavyzdžiui, esant 2 liuksų ar didesniam apšvietimui. Ši informacija nėra standartizuota, tai yra, gamintojas pats nusprendžia, kuris vaizdo įrašas laikomas kokybišku. Kartais dvi kameros su ta pačia mažiausia apšvietimo verte užtikrina skirtingą fotografavimo kokybę. JAV EIA (Electronic Industries Association) pasiūlė standartizuotą kamerų jautrumo nustatymo sistemą, tačiau kol kas ją naudoja tik keli gamintojai ir ji nėra visuotinai priimta. Todėl dažnai, norint palyginti dvi kameras, turinčias vienodas šviesos charakteristikas, reikia jas išbandyti.

Šiuo metu bet koks fotoaparatas, net ir sukurtas silpnam apšvietimui, gali sukurti prastos kokybės vaizdą su dideliu grūdėtumu ir švytėjimu. Norint išspręsti kai kurias iš šių problemų, galima atlikti šiuos veiksmus:

• Fotografuokite ant trikojo;
• Darbas rankiniu režimu;
• Nenaudokite kintamo židinio nuotolio režimo, o perkelkite fotoaparatą kuo arčiau objekto;
• Nenaudokite automatinio fokusavimo ir automatinio ISO pasirinkimo – didesnės ISO reikšmės padidina triukšmą;
• Fotografuokite 1/30 užrakto greičiu;
• Naudokite išsklaidytą šviesą;
• Jei nėra galimybės įrengti papildomo apšvietimo, naudokite visą įmanomą šviesą aplinkui, pavyzdžiui, gatvių šviestuvus ir mėnulio šviesą.

Nepaisant kamerų jautrumo šviesai standartizavimo stokos, naktinei fotografijai vis tiek geriau rinktis fotoaparatą, kuris veikia esant 2 liuksams ar žemesnei. Taip pat atminkite, kad nors fotoaparatas tikrai gerai fotografuoja tamsoje, jo Lux jautrumas apšvietimui yra jautrumas šviesai, nukreiptai į objektą, tačiau fotoaparatas iš tikrųjų gauna nuo objekto atsispindinčią šviesą. Atsispindėjus dalis šviesos išsisklaido, o kuo toliau nuo objekto fotoaparatas, tuo mažiau šviesos patenka į objektyvą, o tai blogina fotografavimo kokybę.

Ekspozicijos numeris

Ekspozicijos numeris(English Exposure Value, EV) – sveikasis skaičius, apibūdinantis galimas kombinacijas ištraukas ir diafragma nuotraukoje, filme ar vaizdo kameroje. Visi užrakto greičio ir diafragmos deriniai, kai ant plėvelės ar šviesai jautrios matricos patenka vienodas šviesos kiekis, turi tą patį ekspozicijos numerį.

Keletas užrakto greičio ir diafragmos derinių fotoaparate esant tam pačiam ekspozicijos skaičiui leidžia gauti maždaug tokį patį vaizdo tankį. Tačiau vaizdai bus kitokie. Taip yra dėl to, kad esant skirtingoms diafragmos reikšmėms, lauko gylis bus skirtingas; esant skirtingam užrakto greičiui, vaizdas ant plėvelės ar matricos išliks skirtingą laiką, dėl to jis bus nevienodai neryškus arba visai neryškus. Pavyzdžiui, f / 22 - 1/30 ir f / 2,8 - 1/2000 deriniams būdingas tas pats ekspozicijos skaičius, tačiau pirmasis vaizdas bus didesnio lauko gylio ir gali būti neryškus, o antrasis - mažas ryškumo gylis ir, tikėtina, iš viso nebus išteptas.

Didesnės EV reikšmės naudojamos, kai objektas yra geriau apšviestas. Pavyzdžiui, ekspozicijos vertė (esant ISO 100) EV100 = 13 gali būti naudojama fotografuojant kraštovaizdį, jei dangus debesuotas, o EV100 = –4 tinka ryškiai aurorai.

A prioritetas,

EV = log 2 ( N 2 /t)

2 EV = N 2 /t, (1)

kur
• N- f skaičius (pavyzdžiui, 2; 2,8; 4; 5,6 ir kt.)
• t- užrakto greitis sekundėmis (pavyzdžiui: 30, 4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/30, 1/100 ir kt.)

Pavyzdžiui, f / 2 ir 1/30 derinio ekspozicijos vertė yra

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

Šis numeris gali būti naudojamas naktinėms scenoms ir apšviestoms vitrinoms. F / 5,6 derinys su 1/250 užrakto greičiu suteikia ekspozicijos vertę

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

kurį galima naudoti norint užfiksuoti peizažą su debesuotu dangumi ir be šešėlių.

Reikia pažymėti, kad logaritminės funkcijos argumentas turi būti bedimensinis. Nustatant ekspozicijos skaičių EV, į (1) formulės vardiklio matmenį neatsižvelgiama ir naudojama tik skaitinė užrakto greičio reikšmė sekundėmis.

Ekspozicijos skaičiaus santykis su objekto šviesumu ir apšvietimu

Ekspozicijos nustatymas pagal nuo objekto atsispindinčios šviesos ryškumą

Naudojant ekspozicijos matuoklius arba liuksometrus, kurie matuoja nuo objekto atsispindinčią šviesą, užrakto greitis ir diafragma yra susiję su objekto šviesumu taip:

N 2 /t = LS/K (2)

• N- f skaičius;
• t- ekspozicija sekundėmis;
• L- vidutinis scenos ryškumas kandelomis kvadratiniame metre (cd / m²);
• S- aritmetinė šviesai jautrumo reikšmė (100, 200, 400 ir kt.);
• K- atspindėtos šviesos ekspozicijos matuoklio arba liukso matuoklio kalibravimo koeficientas; „Canon“ ir „Nikon“ naudoja K = 12,5.

Iš (1) ir (2) lygčių gauname poveikio skaičių

EV = log 2 ( LS/K)

2 EV = LS/K

At K= 12,5 ir ISO 100, turime tokią ryškumo lygtį:

2 EV = 100 L/12.5 = 8L

L= 2 EV / 8 = 2 EV / 2 3 = 2 EV – 3.

Iliuminacija ir muziejaus eksponatai

Muziejaus eksponatų nykimo, blukimo ir kitaip gedimo greitis priklauso nuo jų apšvietimo ir šviesos šaltinių stiprumo. Muziejaus darbuotojai matuoja eksponatų apšvietimą, kad įsitikintų, jog į eksponatus patenka saugus šviesos kiekis, taip pat kad lankytojai galėtų gerai apžiūrėti eksponatą. Apšvietimą galima išmatuoti fotometru, tačiau daugeliu atvejų tai nėra lengva, nes jis turi būti kuo arčiau eksponato, o tam dažnai reikia nuimti apsauginį stiklą ir išjungti signalizaciją, taip pat gauti tam leidimą. Kad palengvintų užduotį, muziejaus darbuotojai dažnai naudoja fotoaparatus kaip fotometrus. Žinoma, tai nepakeičia tikslių matavimų, kai randama problema dėl į eksponatą patenkančios šviesos kiekio. Bet norint patikrinti, ar reikia rimtesnio patikrinimo su fotometru, užtenka fotoaparato.

Ekspoziciją nustato fotoaparatas pagal šviesos rodmenis, o žinant ekspoziciją, šviesą galite rasti atlikę kelis paprastus skaičiavimus. Šiuo atveju muziejaus darbuotojai naudoja formulę arba lentelę su ekspozicijos pavertimu šviesos vienetais. Skaičiuodami nepamirškite, kad kamera sugeria dalį šviesos, ir atsižvelkite į tai galutiniame rezultate.

Apšvietimas kitose veiklos srityse

Sodininkai ir augalų augintojai žino, kad augalams reikia šviesos fotosintezei, ir jie žino, kiek šviesos reikia kiekvienam augalui. Jie matuoja šviesą šiltnamiuose, soduose ir daržovių soduose, kad įsitikintų, jog kiekvienas augalas gauna pakankamai šviesos. Kai kurie žmonės tam naudoja fotometrus.

Ar jums sunku išversti matavimo vienetą iš vienos kalbos į kitą? Kolegos pasiruošusios jums padėti. Paskelbkite klausimą TCTerms ir per kelias minutes gausite atsakymą.

Vienas įdomiausių ir prieštaringiausių reiškinių mūsų pasaulyje yra šviesa. Fizikai tai yra vienas iš pagrindinių daugelio skaičiavimų parametrų. Šviesos pagalba mokslininkai tikisi rasti užuominą apie mūsų visatos egzistavimą, taip pat atverti žmonijai naujų galimybių. Kasdieniame gyvenime šviesa taip pat turi didelę reikšmę, ypač kuriant kokybišką apšvietimą įvairiose patalpose.

Vienas iš svarbių šviesos parametrų yra jos stiprumas, apibūdinantis šio reiškinio galią. Šis straipsnis bus skirtas šviesos intensyvumui ir šio parametro apskaičiavimui.

Bendra informacija apie koncepciją

Fizikoje šviesos intensyvumas (Iv) reiškia šviesos srauto galią, nustatytą tam tikru erdvės kampu. Iš šios sąvokos išplaukia, kad šis parametras reiškia ne visą šviesą erdvėje, o tik tą jos dalį, kuri skleidžiama tam tikra kryptimi.

Priklausomai nuo turimo spinduliuotės šaltinio, šis parametras padidės arba mažės. Jo pokyčius tiesiogiai paveiks kietojo kampo vertė.

Pastaba! Kai kuriais atvejais šviesos intensyvumas bus vienodas bet kokiu kampu. Tai įmanoma situacijose, kai šviesos šaltinis sukuria vienodą erdvės apšvietimą.

Šis parametras atspindi fizines šviesos savybes, todėl skiriasi nuo tokių matavimų kaip ryškumas, kuris atspindi subjektyvius pojūčius. Be to, šviesos galia fizikoje laikoma galia. Tiksliau, jis matuojamas kaip galios vienetas. Tuo pačiu metu galia čia skiriasi nuo įprastos koncepcijos. Čia galia priklauso ne tik nuo energijos, kurią skleidžia apšvietimo instaliacija, bet ir nuo tokio dalyko kaip bangos ilgis.
Reikia pažymėti, kad žmonių jautrumas šviesos spinduliuotei tiesiogiai priklauso nuo bangos ilgio. Ši priklausomybė atsispindi funkcijoje, susijusioje su spektriniu šviesos efektyvumu. Šiuo atveju pats šviesos stipris yra nuo šviesos efektyvumo priklausanti vertė. Kai bangos ilgis yra 550 nanometrų (žalia spalva), šis parametras įgis didžiausią vertę. Dėl to žmogaus akys bus daugiau ar mažiau jautrios šviesos srautui esant skirtingiems bangos ilgių parametrams.
Šio rodiklio matavimo vienetas yra kandela (cd).

Pastaba! Vienos žvakės spinduliuotės stiprumas bus maždaug lygus vienai kandelei. Anksčiau skaičiavimo formulei naudota tarptautinė žvakidė buvo 1,005 cd.

Vienos žvakės švytėjimas

Retais atvejais naudojamas pasenęs matavimo vienetas – tarptautinė žvakė. Tačiau šiuolaikiniame pasaulyje šio dydžio matavimo vienetas jau naudojamas beveik visur - kandela.

Fotometrinių parametrų diagrama

Iv yra svarbiausias fotometrinis parametras. Be šios vertės, svarbiausi fotometriniai parametrai yra ryškumas ir apšvietimas. Visos keturios šios vertės yra aktyviai naudojamos kuriant apšvietimo sistemas įvairiose patalpose. Be jų neįmanoma įvertinti reikiamo apšvietimo lygio kiekvienai individualiai situacijai.

Keturios esminės šviesos charakteristikos

Kad būtų lengviau suprasti šį fizikinį reiškinį, būtina atsižvelgti į diagramą, kurioje pavaizduota plokštuma, atspindinti šviesos sklidimą.

Šviesos intensyvumo diagrama

Diagrama rodo, kad Iv priklauso nuo krypties į spinduliuotės šaltinį. Tai reiškia, kad LED lempai, kurios didžiausios spinduliuotės kryptis bus laikoma 0 °, tada, kai išmatuosime mums reikalingą vertę 180 ° kryptimi, bus gauta mažesnė reikšmė nei 0 ° kryptimi.
Kaip matote diagramoje, spinduliuotė, kurią skleidžia du šaltiniai (geltona ir raudona), apims vienodą plotą. Tokiu atveju geltona spinduliuotė bus išsklaidyta pagal analogiją su žvakės šviesa. Jo galia bus maždaug lygi 100 cd. Be to, šios vertės reikšmė visomis kryptimis bus vienoda. Tuo pačiu metu raudona bus nukreipta. Esant 0 °, jo didžiausia vertė bus 225 cd. Tokiu atveju ši vertė sumažės, jei nukrypstama nuo 0 °.

Parametrų žymėjimas SI

Kadangi Iv yra fizikinis dydis, jį galima apskaičiuoti. Tam naudojama speciali formulė. Tačiau prieš pereinant prie formulės, reikia išsiaiškinti, kaip norima reikšmė parašyta SI sistemoje. Šioje sistemoje mūsų reikšmė bus rodoma kaip J (kartais ji žymima kaip I), kurios vienetas bus kandela (cd). Matavimo vienetas rodo, kad Iv, kurį išskiria pilnas radiatorius 1/600 000 m2 skerspjūvio plote. bus nukreiptas statmena nurodytai atkarpai kryptimi. Tokiu atveju emiterio temperatūra bus tokio lygio, kuriame, esant 101325 Pa slėgiui, bus stebimas platinos kietėjimas.

Pastaba! Likusius fotometrinius vienetus galima nustatyti per kandelę.

Kadangi šviesos srautas erdvėje pasiskirsto netolygiai, būtina įvesti tokią sąvoką kaip kietasis kampas. Paprastai jis žymimas simboliu .
Šviesos intensyvumas naudojamas skaičiavimams, kai taikoma matmenų formulė.Šiuo atveju ši vertė pagal formules yra susieta su šviesos srautu. Esant tokiai situacijai, šviesos srautas bus Iv sandauga pagal erdvės kampą, į kurį sklis spinduliuotė.
Šviesos srautas (Фv) yra šviesos stiprio ir erdvės kampo, kuriuo srautas sklinda, sandauga. Ф = aš .

Šviesos srauto formulė

Iš šios formulės išplaukia, kad Фv yra vidinis srautas, plintantis tam tikru erdviniu kampu (vienu steradianu), esant Iv vienoje kandeloje.

Pastaba! Steradianas suprantamas kaip kietasis kampas, išpjaunantis rutulio paviršiuje atkarpą, lygią nurodytos sferos spindulio kvadratui.

Šiuo atveju Iv ir galia gali būti susieti per šviesos spinduliuotę. Juk Фv taip pat suprantamas kaip reikšmė, apibūdinanti šviesos spinduliuotės spinduliavimo galią, kai ją suvokia vidutinė žmogaus akis, kuri turi tam tikro dažnio spinduliuotei jautrumą. Dėl to iš aukščiau pateiktos formulės galima gauti tokią lygtį:

Šviesos intensyvumo formulė

Tai aiškiai matyti šviesos diodų pavyzdyje. Tokiuose šviesos spinduliuotės šaltiniuose jo stiprumas dažniausiai lygus sunaudotai galiai. Dėl to kuo didesnis energijos suvartojimas, tuo didesnis radiacijos lygis.
Kaip matote, mums reikalingos vertės apskaičiavimo formulė nėra tokia sudėtinga.

Papildomos skaičiavimo parinktys

Kadangi spinduliuotės, gaunamos iš tikro šaltinio, pasiskirstymas į erdvę bus netolygus, Фv nebegalės veikti kaip išsami šaltinio charakteristika. Bet tik išskyrus situaciją, kai tuo pačiu metu nebus nustatytas skleidžiamos spinduliuotės pasiskirstymas įvairiomis kryptimis.
Norėdami apibūdinti Фv pasiskirstymą fizikoje, jie naudoja tokią sąvoką kaip šviesos srauto erdvinis spinduliuotės tankis skirtingoms erdvės kryptims. Tokiu atveju Iv reikia naudoti jau žinomą formulę, bet šiek tiek papildyta forma:

Antroji skaičiavimo formulė

Ši formulė leis įvertinti reikiamą vertę įvairiomis kryptimis.

Išvada

Šviesos galia užima svarbią vietą ne tik fizikoje, bet ir žemiškesnėmis, kasdieniškomis akimirkomis. Šis parametras ypač svarbus apšvietimui, be kurio neįmanoma egzistuoti mums įprasto pasaulio. Be to, ši vertė naudojama ne tik kuriant naujus, palankesnių techninių charakteristikų apšvietimo įrenginius, bet ir atliekant tam tikrus skaičiavimus, susijusius su apšvietimo sistemos organizavimu.

Pastatų apšvietimas antžeminėmis lempomis - populiariausio įrengimo apžvalga
Vaikiški šviestuvai mergaitės kambariui: atrankos kriterijai

Bendras šviesos srautas apibūdina spinduliuotę, kuri sklinda iš šaltinio visomis kryptimis. Praktiniais tikslais dažnai svarbiau žinoti ne bendrą šviesos srautą, o srautą, kuris eina tam tikra kryptimi arba patenka į tam tikrą plotą. Taigi, pavyzdžiui, vairuotojui svarbu gauti pakankamai didelį šviesos srautą gana siauru kietu kampu, kurio viduje yra nedidelė greitkelio atkarpa. Stalo darbuotojui svarbus srautas, kuris apšviečia stalą ar net stalo dalį, sąsiuvinį ar knygą, tai yra srautas, kuris patenka į tam tikrą vietą. Remiantis tuo, buvo sukurtos dvi pagalbinės sąvokos - šviesos intensyvumas ir apšvietimas.

Šviesos srautas vadinamas šviesos srautu, apskaičiuotu pagal erdvės kampą, lygų steradianui, ty šviesos srauto, esančio erdvės kampe, ir šio kampo santykį:

Apšvietimas yra šviesos srautas, apskaičiuotas ploto vienetui, ty šviesos srauto, patenkančio į plotą, ir šio ploto santykis:

Aišku, kad formulės (70.1) ir (70.2) apibrėžia vidutinį šviesos stiprumą ir vidutinį apšvietimą. Jie bus kuo arčiau tiesos, tuo tolygesnis srautas arba tuo mažiau ir.

Akivaizdu, kad šaltinio, siunčiančio tam tikrą šviesos srautą, pagalba galime realizuoti labai įvairų šviesos intensyvumą ir labai įvairų apšvietimą. Iš tiesų, jei nukreipiate visą srautą arba didžiąją jo dalį mažu kietu kampu, tada šiuo kampu pažymėta kryptimi galite gauti labai didelį šviesos intensyvumą. Taigi, pavyzdžiui, prožektoriuose galima sutelkti didžiąją dalį elektros lanko siunčiamo srauto labai mažu kieto kampu ir gauti didžiulį šviesos intensyvumą atitinkama kryptimi. Mažesniu mastu tas pats tikslas pasiekiamas ir automobilių žibintų pagalba. Jei atšvaitų ar lęšių pagalba sutelksite šviesos srautą iš bet kurio šaltinio į mažą plotą, galite pasiekti aukštą apšvietimą. Tai daroma, pavyzdžiui, stengiantis stipriai apšviesti bandinį, žiūrimą pro mikroskopą; panašią paskirtį atlieka lempos reflektorius, užtikrinantis gerą darbo vietos apšvietimą.

Pagal (70.1) formulę šviesos srautas yra lygus šviesos stiprio sandaugai iš erdvės kampo, kuriuo jis sklinda:

Jei erdvės kampas, tai yra, spinduliai yra griežtai lygiagretūs, tada šviesos srautas taip pat yra lygus nuliui. Tai reiškia, kad griežtai lygiagretus šviesos spindulių pluoštas neneša jokios energijos, tai yra neturi jokios fizinės reikšmės – jokiame realiame eksperimente negalima realizuoti griežtai lygiagretaus pluošto. Tai grynai geometrinė koncepcija. Nepaisant to, lygiagretūs spindulių pluoštai yra labai plačiai naudojami optikoje. Faktas yra tas, kad nedideli nukrypimai nuo šviesos spindulių lygiagretumo, kurie yra labai svarbūs energetikos požiūriu, praktiškai nevaidina jokio vaidmens sprendžiant klausimus, susijusius su šviesos spindulių perėjimu per optines sistemas. Pavyzdžiui, kampai, kuriais tolimos žvaigždės spinduliai patenka į mūsų akį ar teleskopą, yra tokie maži, kad jų net neįmanoma išmatuoti esamais metodais; praktiškai šie spinduliai nesiskiria nuo lygiagrečių. Tačiau šie kampai vis dar nėra lygūs nuliui, ir būtent dėl ​​to mes ir matome žvaigždę. Pastaruoju metu lazerių pagalba buvo sukurti šviesos pluoštai su labai staigiu kryptingumu, tai yra su labai mažu šviesos spindulių divergencija (žr. § 205). Tačiau šiuo atveju kampai tarp sijų turi baigtinę reikšmę.