اندازه گیری نور

مقدمه

نور نوعی انرژی الکترومغناطیسی است که به‌صورت موج در فضا حرکت می‌کند. این امواج مانند امواج مایکروویو و اشعه ایکس دارای طول موج و فرکانس هستند. تفاوت این است که انسان گیرنده‌هایی دارد که می‌توانند انرژی با طول‌موج‌های بین 400 تا 700 نانومتر را حس کرده و آن را به تصویر تبدیل کنند.

منابع نوری مبتنی بر گرما (منابع رشته‌ای) انرژی الکترومغناطیسی را در تمام طول‌موج‌ها تابش می‌کنند، به همین دلیل سفید به نظر می‌رسند. توزیع واقعی طول‌موج‌ها در آن نور به دمای منبع بستگی دارد. در واقع نور را می‌توان به‌صورت ذهنی، بر اساس روشنایی که توسط چشم انسان مشاهده می‌شود، اندازه‌گیری کرد. توجه به کمیت‌های اندازه‌گیری نور شامل لومن، لوکس، شدت نور، شدت روشنایی بسیار مهم هستند.

کمیت‌های اندازه‌گیری نور

یک منبع نور، مانند رشته یک لامپ رشته‌ای، نور را در همه جهات ساطع می‌کند. به طور مؤثر، در مرکز یک کره از نور تابیده شده قرار می‌گیرد (به همین دلیل است که واحدهای نور به استرادیان اشاره می‌کنند).

واحد بنیادی نور کاندلا است، اسماً نوری که توسط یک شمع ساطع می‌شود، یا به طور دقیق‌تر منبعی که تابش تک‌رنگ با فرکانس ۵۴۰×۱۰۱۲ هرتز ساطع می‌کند و شدت تابشی در آن جهت ۱/۶۸۳ وات است.

یک کاندلا در هر استرادیان لومن نامیده می شود که اندازه گیری شدت نور است که مردم بیشتر با آن آشنا هستند. بااین‌حال، آنچه از نظر اندازه‌گیری شدت نور بسیار مهم است، تعداد لومن‌هایی است که روی یک سطح می‌افتند که به‌صورت لوکس بیان می‌شود؛ بنابراین یک لوکس یک لومن در هر مترمربع است، این روشنایی به فاصله از منبع مربوط می‌شود.

به طور خلاصه، درحالی‌که خروجی نور بر حسب لومن بیان می‌شود، شدت نور بر حسب لومن بر مترمربع یا لوکس اندازه‌گیری می‌شود.

شار نوری

شار نوری یا مقدار نور را با Φ نشان می‌دهند و واحد اندازه‌گیری آن لومن (lm) می‌باشد. واحد لومن واحد استاندارد و بین‌المللی شار نور منبع نور است.

این کمیت اندازه‌گیری نور نشان می‌دهد که منبع نور چقدر نور در همه جهات ساطع می‌کند، بنابراین کل شار نور را اندازه‌گیری می‌کند. یعنی انرژی کل تمام نورهای پراکنده را «شار نور» می‌گویند؛ بنابراین، لومن‌ها اطلاعاتی در مورد روشنایی ارائه می‌دهند. نورهای مشابه را می‌توان با ولتاژ آن‌ها مقایسه کرد.

بااین‌حال، لامپ‌های مختلف مقادیر متفاوتی نور تولید می‌کنند، بنابراین مقایسه آنها با واحد وات غیرممکن است. برای مقایسه روشنایی لامپ‌های مختلف باید از این کمیت استفاده کرد.

بهره نوری

بهره نوری یا بازده نوری، جزوه کمیت‌های اندازه‌گیری نور است. این کمیت نشان‌دهنده کارایی یک منبع نور است. نسبت کل شار نوری ساطع شده از هر منبع. برای هر شار نوری کل از یک منبع این معمولاً بر حسب لومن بروات بیان می‌شود. این مقدار نسبت لومن به توان یا وات است. بهره نوری در طراحی نورپردازی و انتخاب لامپ‌ها مهم است.

شدت نور

اگر نور ساطع شده از لامپ تحت زاویه معینی هدایت شود به آن شدت نور گفته و واحد این شدت نور کاندلا (cd)  است.
توزیع نور خروجی از یک لامپ یا لامپ بازتابنده به شکل منحنی های توزیع شدت  (IDC)  نشان‌داده‌شده است. یکی از کمیت‌های مهم اندازه‌گیری نور در نورپردازی شدت نور است که باید متناسب با نور طبیعی فضا تنظیم شود. منحنی‌های شدت نور در یک سیستم مختصات قطبی با فرض اینکه یک منبع نور با شار نوری 1000 لومن وارد شده است رسم می‌شوند. در نتیجه در نورپردازی برای اینکه مقدار دقیق شدت نور را در نقاط مختلف به دست آوریم، شار نور لامپ نصب شده در لامپ را بر عدد 1000 تقسیم کرده و حاصل را در عدد مشخص شده در منحنی ضرب می‌کنیم.

شدت روشنایی یا لوکس

لوکس اطلاعاتی در مورد شدت نور به ما می‌گوید. این مقدار نوری است که یک منطقه خاص را روشن می‌کند. لوکس نشان می‌دهد که چه مقدار شار نوری (لومن) منبع نور به سطح دریافت‌کننده نور در واحد سطح می‌رسد. مقدار لوکس مقدار نور دریافتی است.

شدت نور با فرمول مساحت تقسیم بر شار نور به دست می‌آید. اگر شار نوری 1 لومن به طور مساوی در 1 مترمربع توزیع شود، شدت نور برابر با 1 خواهد بود.

هر چه از منبع نور دورتر باشد، روشنایی نور کمتر می‌شود. مقدار لوکس به‌دست‌آمده می‌تواند برای تعیین اینکه آیا مناطق خاص دارای نور کافی هستند یا خیر استفاده می‌شود برای مثال، الزاماتی در قوانین کار و نورپردازی در محل‌های صنعتی وجود دارد که میزان روشنایی مناسب در محل کار را برای کارگران تعیین می‌کند.

درخشندگی

درخشندگی مجموع قدرت نوری است که از یک سطح (سطح نور یا سطح نور از منبع) به چشم ما می‌تابد و واحد اندازه‌گیری کاندلا بر مترمربع است. این کمیت پر کاربرد اغلب برای توصیف کیفیت نور ناشی از منبع نور یا بازتاب نور از سطوح استفاده می‌شود. درخشندگی به مقدار نوری اطلاق می‌شود که چشم انسان از یک زاویه دید می‌تواند تشخیص داده شود.

در برخی موارد، روشنایی منبع یا درخشندگی آن (اولیه یا ثانویه) در همه جهات یکی است، مثلاً وقتی منبع نور یک لامپ دایره‌ای است، شدت نور در تمام جهات در یک ناحیه یکسان است. در واقع هر چه نور کمتر باشد، روشن‌تر است و هر چه برای چشمان ما روشن‌تر باشد، نور بیشتر در چشمان ما می‌تابد. همچنین دمای رنگ نور (درجه خنکی یا گرمی نور سفید) بر میزان نور تأثیر می‌گذارد. هر چه نور سردتر و دمای رنگ بالاتر باشد، روشن‌تر خواهد بود.

ویژگی‌های اولیه توسط چشم تشخیص داده نمی‌شد، اما از چشم برای اندازه‌گیری روشنایی استفاده می‌شود، بنابراین مهم‌ترین مشخصه در نور درخشندگی است.

تنظیم سطح نور مناسب در محیط و طراحی روشنایی به‌خصوص برای سلامت چشم بسیار مهم است. اگر روشنایی کمتر از حد استاندارد باشد باعث کمبود دید می‌شود. روشنایی بیش از حد مجاز باعث سردرگمی و سوزش چشم می‌شود. اگر روشنایی از یک مقدار بیشتر شود، درست مانند نگاه‌کردن به نور خورشید به شبکیه آسیب می‌رساند.

نتیجه‌گیری

دانستن کمیت‌های اندازه‌گیری نور و رعایت آن‌یکی از مهم‌ترین قدم‌های طراحی نورپردازی به‌خصوص در فضای مهم است. رعایت تمام نکات گفته شده می‌تواند بر کیفیت نهایی نورپردازی تأثیرگذار باشد. برای اطلاعات بیشتر دررابطه‌با نقش این کمیت‌ها در طراحی روشنایی می‌توانید با کارشناسان نوران در ارتباط باشید.

سؤالات متداول

سه روش برای اندازه‌گیری نور چیست؟

لومن مقدار انرژی مرئی است که در واقع می‌توانیم اندازه‌گیری کنیم. یک لوکس معادل انرژی تولید شده توسط یک لومن در سطح 1 مترمربع است. کاندلا واحد پایه ای است که شدت نور را اندازه‌گیری می‌کند.

سه کمیت مورداستفاده در اندازه‌گیری نور کدام‌اند؟

اصطلاحات لومن، کندلا و لوکس اغلب در اندازه‌گیری نور دیده می‌شوند. همه آنها کمیت‌های فتومتریک هستند علاوه بر این کمیت‌ها شدت نور، درخشندگی، شار نوری، بهره نوری نیز جزوه کمیت‌های مهم در اندازه‌گیری نور به شمار می‌روند.

اهمیت درخشندگی نور در طراحی نورپردازی چیست؟

این کمیت مهم اغلب برای توصیف کیفیت نور ناشی از منبع نور یا بازتاب نور از سطوح استفاده می‌شود. هنگام طراح نورپردازی فضاهای متخلف توجه به مقدار نوری که برای چشم انسان از یک زاویه قابل تشخصی است بسیار مهم می باشد چرا که به طراح کمک می کند بر اساس این کمیت مقدار نور فضا را کم یا زیاد کند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *