يعد قياس شدة الضوء أمرًا مهمًا عند تصميم إضاءة الغرفة أو التحضير لالتقاط صورة. يُستخدم مصطلح "الشدة" بطرق مختلفة ، لذا توقف لحظة لتتعرف على الوحدات وطرق القياس التي تتناسب مع أهدافك. عادةً ما يستخدم المصورون المحترفون ومثبتو الإضاءة عدادًا رقميًا ، ولكن يمكنك أيضًا عمل مقياس ضوء بسيط ومقارن يسمى مقياس الضوء Joly.
خطوات
طريقة 1 من 2: قياس شدة الضوء لغرفة أو مصدر ضوء
الخطوة الأولى: فهم أجهزة قياس الضوء التي تقيس شموع اللوكس والقدم
هذه هي الوحدات التي تصف شدة الضوء على السطح ، أو الإنارة. عادةً ما تكون أجهزة قياس الضوء التي تقيس هذا هي ما يبحث عنه الأشخاص عندما يريدون إعداد جلسة تصوير ، أو اختبار ما إذا كانت الغرفة شديدة السطوع أو معتمة للغاية.
- بعض عدادات الضوء مخصصة لأنواع مختلفة من الإضاءة. على سبيل المثال ، قد ينتج المرء نتائج أكثر دقة عند استخدامه لقياس إضاءة الصوديوم.
- يمكنك حتى شراء "مقياس الضوء" في بعض متاجر تطبيقات الأجهزة المحمولة. تحقق من المراجعات أولاً ، لأن بعض هذه التطبيقات غير دقيقة.
- لوكس هو المعيار الحديث المقبول ، لكن بعض الأجهزة لا تزال تقاس بشموع القدم. استخدم هذه الآلة الحاسبة عبر الإنترنت للتحويل فيما بينها.
الخطوة الثانية: تعرف على كيفية تفسير وحدات الإنارة
فيما يلي بعض الأمثلة على قياسات الإضاءة النموذجية ، لمساعدتك على تحديد ما إذا كانت الإضاءة بحاجة إلى التغيير:
- تتم معظم الأعمال المكتبية بشكل مريح عند 250-500 لوكس (23-46 شمعة قدم).
- تُضاء محلات السوبر ماركت أو مناطق العمل التي تتضمن الرسم أو الأعمال التفصيلية الأخرى على 750-1000 لوكس (70-93 شمعة قدم). يُعادل الطرف العلوي من هذا النطاق مساحة داخلية بجوار نافذة في يوم صافٍ مشمس.
الخطوة 3. فهم اللومن والسطوع
إذا ذكر المصباح الكهربائي أو ملصق المصباح أو الإعلان "لومن" ، فإنه يصف مقدار الطاقة الإجمالية المنبعثة كضوء مرئي ، وهو مفهوم يسمى الانارة. إليك ما تحتاج إلى معرفته:
- يصف "اللومن الأولي" مقدار الضوء الذي سيتم إصداره بمجرد استقرار الضوء. يستغرق هذا حوالي 100 ساعة من الاستخدام لمصابيح الفلورسنت ومصابيح HID.
- يخبرك "متوسط اللومن" أو "اللومن المصنف" بمتوسط الإنارة المقدر على مدى العمر الافتراضي للجهاز. سيكون الإنارة الفعلي أكثر سطوعًا من هذا في وقت مبكر ، وسيصبح أكثر قتامة من هذا بالقرب من نهاية العمر الافتراضي الموصى به لمصدر الضوء.
- لمعرفة عدد اللومن الذي تحتاجه ، استخدم الخطوات المذكورة أعلاه لتحديد عدد شموع الإضاءة التي تريدها في الغرفة ، واضربها في المساحة بالقدم المربع للغرفة. استهدف أعلى من النتيجة للغرف ذات الجدران الداكنة ، واستهدف أقل للغرف ذات مصادر الإضاءة الرئيسية الأخرى.
الخطوة 4. قياس شعاع وزاوية المجال
يمكن وصف المصابيح الكاشفة والأجهزة الأخرى التي تصدر ضوءًا في اتجاه معين باستخدام هذين المصطلحين الإضافيين. يمكنك أن تجد هذه الأشياء بنفسك باستخدام مقياس ضوئي يقيس لوكس أو شموع القدم ، ومع استقامة ومنقلة:
- امسك مقياس الضوء مباشرة في مسار الشعاع الأكثر سطوعًا. حركه حتى تجد البقعة بأقصى شدة (إضاءة).
- البقاء على نفس المسافة من مصدر الضوء ، حرك مقياس الضوء في اتجاه واحد ، حتى تنخفض شدة الضوء إلى 50٪ من المستوى الأقصى. استخدم خيطًا مشدودًا أو أي أداة تقويم أخرى لتمييز الخط من مصدر الضوء إلى هذه النقطة.
- امش في الاتجاه الآخر حتى تجد البقعة على الجانب الآخر من الضوء بنسبة 50٪ كحد أقصى. ضع علامة على سطر جديد من هذه البقعة.
- استخدم منقلة لقياس الزاوية بين الخطين. هذه هي "زاوية الشعاع" ، وتصف الزاوية التي يضيءها مصدر الضوء بشكل ساطع.
- للعثور على زاوية المجال ، كرر هذه الخطوات ، ولكن حدد النقطتين حيث تصل شدة الشعاع إلى 10٪ من المستوى الأقصى.
طريقة 2 من 2: قياس الشدة النسبية بجهاز محلي الصنع
الخطوة 1. استخدم هذا لمقارنة مصادر الضوء
هذا الجهاز سهل التركيب في المنزل بعد رحلة تسوق صغيرة. يسمى "مقياس الضوء جولي" بعد جرده ، ويمكن استخدامه لقياس الكثافة النسبية لمصدرين للضوء. بقليل من المعرفة بالفيزياء ، الموضح أدناه ، ستتمكن من اكتشاف أي من مصابيح الإضاءة الخاصة بك تعطي مزيدًا من الضوء ، وكذلك المصابيح الأكثر فاعلية لمقدار الطاقة التي تستخدمها.
لن تعطيك القياسات النسبية نتيجة من حيث الوحدات. ستعرف بالضبط كيف تقارن شدة الضوء ، لكن لن تتمكن من ربطهما بقوة ثالثة دون تكرار التجربة
الخطوة 2. قطع لوح من شمع البارافين إلى نصفين
اشترِ عبوة من شمع البارافين من متجر لاجهزة الكمبيوتر أو محل بقالة واسحب لوحًا وزنه نصف رطل (0.55 كجم). باستخدام سكين حاد ، قم بتقطيع اللوح إلى قطعتين متساويتين.
قطع من خلال البلاطة ببطء لتجنب كسر القطع
الخطوة الثالثة. ضع رقائق الألومنيوم بين قطع البارافين
قم بتمزيق ورقة من رقائق الألومنيوم وضعها فوق إحدى قطعتين من البارافين ، بحيث تغطي السطح العلوي بالكامل. ضع القطعة الثانية من البارافين فوق الألومنيوم.
الخطوة 4. اقلب "الشطيرة" رأسياً
لكي يعمل هذا الجهاز ، سنحتاج إلى وضعه في نهايته ، بحيث تكون ورقة القصدير في المنتصف عمودية. إذا لم يقف الشمع من تلقاء نفسه ، فيمكنك إبقائه أفقيًا في الوقت الحالي. فقط تذكر أن الصندوق الذي ستنشئه يجب أن يكون مصممًا لتثبيت الشمع في موضعه عموديًا.
يمكنك استخدام شريطين مطاطيين لتثبيت الكتلة معًا. ضع أحدهما بالقرب من الجزء العلوي من الشطيرة والآخر بالقرب من الجزء السفلي
الخطوة 5. قطع ثلاث نوافذ في صندوق من الورق المقوى
اختر صندوقًا كبيرًا بما يكفي لاحتواء كتلة الشمع. غالبًا ما تعمل العبوة التي تم بيع الشمع بها بشكل جيد. استخدم مسطرة ومقص لقص ثلاث نوافذ في الصندوق:
- قم بقص نافذتين على جانبين متقابلين ، بنفس الحجم تمامًا. ستعرض كل نافذة نصفًا مختلفًا من البارافين ، بمجرد وضع الكتلة بالداخل.
- قص نافذة ثالثة بأي حجم في مقدمة الصندوق. يجب أن يتم توسيط هذا ، بحيث يمكنك عرض كلا نصفي كتلة البارافين ، على جانبي رقائق الألومنيوم.
الخطوة 6. ضع البارافين داخل الصندوق
احتفظ بورق الألمنيوم بين كتلتين من شمع البارافين في وضع عمودي. قد تحتاج إلى استخدام شريط لاصق أو قطع صغيرة من الورق المقوى أو كليهما لإبقاء كتل الشمع في وضع مستقيم ومتوازية مع جوانب النوافذ المتقابلة ولمس الرقاقة المعدنية بينهما.
إذا كان الصندوق مفتوحًا من الأعلى ، فقم بتغطيته بقطعة أخرى من الورق المقوى أو أي حاجز آخر يحجب الضوء
الخطوة 7. حدد مصدر الضوء "نقطة مرجعية"
اختر أحد مصادر الضوء التي ستقارنها كـ "شمعة قياسية" ، والتي ستستخدمها كخط أساس للكثافة. إذا كنت تقارن أكثر من مصدرين للضوء ، فستستخدم مصدر الضوء هذا أثناء كل مقارنة.
الخطوة 8. رتب مصدرين للضوء في خط مستقيم
ضع مصباحين أو مصابيح LED أو مصادر إضاءة أخرى على سطح مستوٍ في خط مستقيم. يجب أن تكون المسافة بينهما أكبر بكثير من عرض الصندوق الذي صنعته.
الخطوة 9. ضع مقياس الضوء بين مصادر الضوء
يجب أن يكون مقياس الضوء على نفس ارتفاع مصادر الضوء بالضبط ، بحيث تضيء الأضواء كتل الشمع تمامًا من خلال النوافذ الجانبية. تذكر أن مصادر الضوء يجب أن تكون على بعد مسافة معقولة ، للسماح بإضاءة متساوية.
الخطوة 10. أطفئ جميع الأضواء الأخرى في الغرفة
أغلق أي نافذة أو ظلال أو ستائر معتمة بحيث لا يصل الضوء إلا من مصادر ضوء الاختبار إلى الكتل.
الخطوة 11. اضبط الصندوق حتى تتساوى كتل الشمع
حرك مقياس الضوء باتجاه الجانب الذي به شمع باهت. شاهد من خلال النافذة الأمامية وأنت تقوم بضبط موضع الصندوق ، وتوقف عندما تظهر كلتا كتل الشمع بنفس السطوع.
الخطوة 12. قم بقياس المسافة بين مقياس الضوء وكل مصدر ضوء
استخدم شريط قياس لقياس المسافة من رقائق الألومنيوم إلى مصدر الضوء الذي اخترته "للنقطة المرجعية". سوف نسمي هذا د 1. اكتب هذا ، ثم قم بقياس المسافة من رقائق الألومنيوم إلى مصدر الضوء على الجانب الآخر ، د 2.
يمكنك قياس المسافة باستخدام أي وحدة ، ولكن تأكد من عدم خلطها. على سبيل المثال ، إذا كان القياس بالقدم والبوصة ، فحول النتيجة إلى البوصة فقط
الخطوة 13. فهم الفيزياء المعنية
يتناقص سطوع الكتل مع مربع المسافة ، لأننا نقيس كمية الضوء التي تسقط على منطقة ثنائية الأبعاد ، لكن الضوء يشع من خلال حجم ثلاثي الأبعاد. بمعنى آخر ، عندما يتحرك مصدر الضوء ضعف المسافة (x2) ، ينتشر الضوء الناتج عبر أربعة أضعاف المساحة (x2)2). يمكننا كتابة السطوع كـ "I / d2
- أنا هي الشدة و d هي المسافة ، مثلما استخدمناها في الخطوات السابقة ،
- من الناحية الفنية ، يشار إلى ما وصفناه بالسطوع باسم إضاءة في هذا السياق.
الخطوة 14. استخدم هذه المعرفة لحل الشدة النسبية
عندما تظهر كلتا الكتلتين متساويتين في السطوع ، فإن "الإنارة" الخاصة بهما متساوية. يمكننا كتابة ذلك في صورة صيغة ، ثم إعادة ترتيبه لإيجاد قيمة I2، أو الكثافة النسبية لمصدر الضوء الثاني:
- أنا1/د12 = أنا2/د22
- أنا2 = أنا1(د22/د12)
- نظرًا لأننا نقيس فقط الكثافة النسبية ، أو كيف يقارنون ، يمكننا فقط أن نقول أنا1 = 1. هذا سيجعل المعادلة بسيطة: أنا2 = د22/د12
- على سبيل المثال ، لنفترض المسافة د1 بالنسبة لمصدر ضوء النقطة المرجعية لدينا هو 2 قدم (0.6 متر) ، وأن المسافة د2 لمصدر الضوء الثاني لدينا هو 5 أقدام (1.5 متر):
- أنا2 = 52/22 = 25/4 = 6.25
- مصدر الضوء الثاني له شدة 6.25 مرة من مصدر الضوء الأول.
الخطوة 15. احسب الكفاءة
إذا كنت تستخدم مصابيح كهربائية عليها علامة القوة الكهربائية ، مثل "60 واط" لـ "60 واط" ، فهذا هو مقدار الطاقة الكهربائية التي يستخدمها المصباح الكهربائي. اقسم الكثافة النسبية للمصباح على هذه القوة لمعرفة مدى كفاءة المصباح بالنسبة لمصادر الإضاءة الأخرى. على سبيل المثال:
- لمبة 60 وات بكثافة نسبية 6 لها كفاءة نسبية 6/60 = 0.1.
- لمبة 40 وات بكثافة نسبية 1 لها كفاءة نسبية 1/40 = 0.025.
- نظرًا لأن 0.1 / 0.025 = 4 ، فإن المصباح 60 واط يكون أكثر كفاءة بأربعة أضعاف في تحويل الطاقة الكهربائية إلى ضوء. لاحظ أنه سيستمر في استخدام طاقة أكبر من لمبة 40 واط ، وبالتالي يكلفك المزيد من المال ؛ الكفاءة يخبرك فقط مقدار "الدوي مقابل أموالك" التي تحصل عليها.
