واحدهای سنجش نور

از واحدهای سنجش نور (لومن و لوکس) چه میدانید؟

تا به حال به این مورد نیاز داشته اید که میزان تاریک یا روشن بودن یک فضا را نتوانید به صورت دقیق و غیر نسبی بیان کنید؟ شاخص های لومن و لوکس از جمله یکاهای مربوط به سنجش روشنایی هستند که میتوانند به شما کمک کنند.

به طور مثال وقتی میخواهید در مورد لامپهای ال ای دی صحبت کنید قدرت آنها حتما مورد توجه خواهد بود.

لومن واحد اندازه‌گیری شار نوری است. درواقع مقدار نوری است که از یک چشمهٔ نقطه‌ای به شدت یک کاندلا (شمع) داخل مخروطی به زاویه ی رأس یک استرادیان پخش می‌شود.

حال استرادیان چیست؟

استرادیان (به انگلیسیSteradian با نماد Sr ): استرادیان را میتوان واحد یا یکای زاویه فضایی در سیستم استاندارد بین‌المللی یکاها دانست.

به عبارتی میتوان گفت معادل رادیان و درجه در فضای دوبعدی است.

استرادیان برای توصیف گستره ی زاویه در فضای سه‌بُعدی به کار می‌رود. استرادیان در شکل زیر به صورت تصویری مشخص شده است.

تعریف دیگری از لومن

لومن (نماد: lm) واحد حاصل از شار نورانی است ، به عبارتی اندازه گیری مقدار کل نور مرئی که توسط یک منبع در هر واحد سطح ساطع می شود.

شار نورانی چیست؟

شار تابشگر شامل تمام امواج الکترومغناطیسی که ساطع می شود است. اما شار نورانی طبق یک مدل از حساسیت چشم انسان به طول موج های مختلف وزن می شود.

ارتباط این دو واحد

“لومن” واحد اندازه گیری “مقدار نور” یک منبع نور است.

اما یک لوکس شدت نور، معادل یک لومن نور است که به یک متر مربع از سطح می تابد. همچنین نور ماه کامل در آسمان بدون ابر نیز حدود یک لوکس می باشد.

. ۶۰ لوکس شدت روشنایی حداقل نور قابل قبول از نظر استاندارد های بین المللی برای محیط عمومی خارج ساختمان می باشد.

با توجه به توضیحات فوق، میزان لوکس یک لامپ یا چراغ، بسته به فضای مورد استفاده و همچنین ضریب جذب دیوارها و کف می تواند متغیر باشد. در مورد یک منبع نور فقط میزان شار نوری (لومن) مشخص و ثابت است و شدت روشنایی توسط دستگاه لوکس متر در هر نقطه از مکان مشخص می گردد. با تابش 1000 لومن بر 10 متر مربع، شدت روشنایی 100 لوکس خواهد بود.

 

ما در بررسی صوت و دیگر انرژی ها از واحد توان به وفور استفاده می کنیم ، اما در تحلیل روشنایی این واحد به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند.علت این جا است که چشم بشر ، برخلاف دیگر حس کننده ها ، یک رفتار کاملا و شدیدا غیر خطی نسبت به شدت نور نشان می دهد، لذا ما در تحلیل شدت روشنایی ، به جای بررسی توان خروجی منبع نور ، مقداری روشنایی قابل رویت بوسیله چشم انسان را (به صورت حدودی) مد نظر قرار می دهیم.

 

نحوه محاسبه لومن یک منبع نوری

مقدار لومن ناشی از منبع نور ، مجموع مقدار شار نور خروجی (قابل رویت و با در نظر گرفتن مقدار رویت آن) خروجی از یک منبع نور در یک سطح بسته است (به صورت معمول یک کره با شعاع مشخص). به این صورت که شدت نور ناشی از منبع در یک سطح کوچک (کاندلا در فاصله یک متری و لوکس در فواصل دیگر) در مساحت ان سطح ضرب کرده و بر روی سطح بسته کل انتگرال می گیریم.بنا بر این تعریف ، برای یک منبع نور نقطه ای که در تمام جهات نوری یک سان ساطع می کند ، و در فاصله یک متری مقدار a کندلا نور از آن ساطع می شود ، مقدار لومن برابر با ۴πa لومن است.همینطور اگر مقدار لوکس در فاصله x متری از منبع اندازه گیری شود ، مقدار لومن برابر می شود با ۴π(x^2)a لومن.در عمل برای به دست آوردن این مقدار ، از ابزاری به نام گره نوری و یا گونیوفوتومتر استفاده می کنند.به این صورت که منبع نور در نقطه مرکزی این کره (یا کره فرضی) قرار می گیرد ، سپس در تمام زوایا مقادیر لوکس حاصل از منبع نور محاسبه می گردند.سپس این مقادیر به صورت نرم افزاری در مقدار سطح زوایه فضایی شان ضرب شده و در انتها با هم جمع می گردند.در عمل هرچه تعداد این زوایا بیشتر باشد ، تقریب ما بهتر بوده و نتیجه واقعی تر است.