ما هو كانديلا؟
تقاس شدة الضوء بالشمعدانات. الشمعة هي كمية الضوء المنبعثة في ستيراديان واحد من مصدر بطيف إشعاع أحادي اللون يتمركز عند 540 1012 هرتز وشدة إشعاع تبلغ 1/683 واط. يتوافق معيار القياس هذا مع معايير ISO الصارمة (SI).
تم استخدام الشمعدان في العديد من التخصصات ، من علم الفلك والتصوير إلى قياس انتقال الضوء عبر الألياف الضوئية. يمكن تحديد كمية الضوء من مصدر معين بسهولة عن طريق قياس شدة الإضاءة.
الشمعة هي وحدة قياس مستخدمة على نطاق واسع للضوء بسبب تنوعها. يعتبر المجتمع الفلكي مستخدمًا مهمًا لوحدة الشموع. الشمعة هي وحدة القياس التي يستخدمها علماء الفلك لتحديد إجمالي كمية الضوء القادمة من النجم. بالنظر إلى أن شدة الإضاءة للنجم قد تكون كبيرة جدًا ، ولأن وحدة الشموع تسمح بالقياس الدقيق ، فإن هذا أمر منطقي.
من الشائع للمصورين استخدام وحدة الشموع. يستخدم المصورون وحدة الشموع لتحديد مقدار الضوء المطلوب للحصول على التعريض المطلوب. هذا لأن وحدة الشمعة تسمح بقياس دقيق لشدة الإضاءة لمصدر الضوء ، والتي يمكن أن تتغير.
يمكن أيضًا قياس ناتج الضوء لكابلات الألياف الضوئية باستخدام وحدة الشموع. يستخدم المهندسون وحدة الشمعة لتحديد كمية الضوء المنقولة عبر الألياف الضوئية. ذلك لأن وحدة الشموع توفر قراءة دقيقة لشدة الضوء المنبعثة من خط الألياف المرئية ، والتي يمكن أن تكون عالية نسبيًا.
ما هو لوكس؟
لوكس هو وحدة الإنارة والانبعاث المضيء على أساس النظام الدولي للوحدات (SI). بمعنى آخر ، إنها نفس لومن واحد لكل متر مربع. تُستخدم وحدة القياس هذه لتحديد كمية الضوء التي تضرب منطقة معينة.
تحدد اللومن الكمية الكاملة للضوء المنبعث من المصدر أو التدفق الضوئي. يتم قياس كمية الضوء التي تضيء سطحًا بوحدات تسمى لوكس. التدفق الضوئي هو مقياس للكمية الإجمالية للضوء ، في حين أن الإنارة هي مقياس لمقدار الضوء الذي يصطدم بالسطح.
يمكن قياس كمية الإضاءة المطلوبة لعمل معين باستخدام مقياس لوكس. قد يتم ضبط الإضاءة في المكتب على 500 لوكس ، بينما في المصنع ، قد يتم ضبطها على 1000 لوكس. هناك حاجة إلى مزيد من الإضاءة عندما ترتفع قيمة لوكس.
تستفيد صحة الإنسان والسعادة من التعرض الكافي للوكس. قد يؤدي التعرض للضوء في الليل إلى العبث بدورات نومنا ، وعندما يكون ساطعًا للغاية أثناء النهار ، يمكن أن يجهد أعيننا. يمكن ضمان كمية مناسبة من الضوء عن طريق قياسها بوحدة اللوكس.
يتم قياس الإضاءة والانبعاث الضوئي بوحدة lux ، وهي الوحدة المشتقة من النظام الدولي للوحدات لتدفق الضوء لكل وحدة مساحة. إنه مورد حيوي لتحديد مقدار الإضاءة اللازمة لإنجاز عمل معين ، مما قد يساعد في الحفاظ على صحتنا ورفاهيتنا.
ما هو لومينز؟
يتم التعبير عن كمية الضوء التي ينتجها كائن ما في لومن ، وحدة SI لتدفق الضوء. الضوء المنبعث من شمعة بزاوية صلبة بمقدار ستيراديان واحد يساوي لومن واحد. يرتبط النطاق المرئي لمصدر الضوء بشكل مباشر بسطوعه ، والذي يتم قياسه غالبًا باللومن.
الضوء المرئي متوسط المدى هو المكان الذي تكون فيه العين البشرية أكثر حساسية ، واللومن هو الوحدة القياسية لقياس مدى سطوع الضوء. في عام 1884 ، أنشأ العالم الألماني فيلهلم إدوارد ويبر Lumen كمقياس قياسي لشدة الضوء.
اعتبارًا من عام 1930 ، أصبحت وحدة SI معترف بها. اللومن هو في الوقت الحالي المعيار الذي تُقاس عليه الشمعة ، وهي وحدة شدة الضوء. قوة مصدر نقطي للضوء أحادي اللون بطول موجي 555 نانومتر وتدفق ضوئي 1 شمعة / متر مربع يساوي شمعة واحدة.
ما هي العلاقات بين Candela و Lux و Lumens؟
تعد Candela (cd) و Lux (lx) و Lumens هي الطرق الرئيسية الثلاث التي يمكن من خلالها قياس الضوء (lm). يقيس اللومن متوسط السطوع على مساحة أكبر من الشمعة ، ولهذا السبب غالبًا ما يتم الخلط بين الوحدتين. ومع ذلك ، يمكن تحديد كمية الضوء المنبعث من المصدر باستخدام لومن. ترتكز اتصالات Candela و Lux و Lumen مثل الضوء نفسه.
تقاس شدة الضوء بالشمعدانات ، بينما يقاس ناتج الضوء باللومن. ما مدى سطوع شيء يقاس بوحدة اللوكس. لا توجد طريقة لاختيار الإضاءة المثالية بدون المكونات الثلاثة. يمكن للمرء أن يفكر في Candela و Lux و Lumen كوحدة واحدة من شدة الضوء ، مع شمعة واحدة تساوي 1 لوكس و 1 لومن.
ونتيجة لذلك ، فإنهم جميعًا يقيسون الشيء نفسه ولكن بطرق مختلفة. نظرًا لأنها تقيس شدة الضوء في اتجاه واحد ، فإن الشمعة هي أكثر وحدات القياس دقة. تُقاس شدة الضوء بوحدة اللوكس ، وهي ليست دقيقة تمامًا. أحد أقل المقاييس دقة هو اللومن ، والذي يمثل مقدار الضوء الذي يتم إنتاجه. الجواب على استفسارك هو أن Candela و Lux و Lumen كلها تقيس نفس القياس ، وإن كان ذلك بطرق مختلفة.
اللومن هو وحدة القياس الأقل دقة مقارنةً بالكانديلا. قد نختار الإضاءة الأنسب لأي ظرف من الظروف من خلال فهم الروابط بين Candela و Lux و Lumens. لتحديد لومن و لوكس شمعة الشمعدان ، نحتاج إلى معرفة قيمة الشمعة. يعد الوصول إلى هذه البيانات أمرًا بالغ الأهمية عند اتخاذ قرار بشأن تركيبات الإضاءة.
كيف تحسب Candela و Lux و Lumens؟
حساب كانديلا
هناك علاقة بين الشمعدان واللومن واللوكس. يتم قياس إجمالي كمية الضوء التي ينتجها المصدر بوحدة لومن. إجمالي التدفق الضوئي لشعاع الضوء هو 1 لومن عندما تكون شدته شمعة واحدة ، وزاوية فضاءه 1 ستيراديان (والتي بالنسبة لشعاع مخروطي الشكل تساوي زاوية فتح 65.5). لذلك ، 1 لومن لكل ستيراديان يعادل 1 شمعة. تقاس الإضاءة بوحدة اللوكس وتشبه عدد قوة الشمعة المطلوبة لإضاءة مساحة متر مربع واحد بشعاع بقوة لومن واحد. هذا هو السبب في أن 1 لوكس يعادل 1 لومن لكل متر مربع.
حساب لوكس
يُقاس النصوع بوحدة lux (علامة lx) ، والتي تأتي من الكلمة اللاتينية التي تعني النور. واحد لوكس يساوي كمية الضوء التي تنتجها شمعة واحدة على مسافة متر واحد على سطح متعامد مع أشعة الضوء.
لذلك ، فإن لوكس يساوي مقدار الضوء المنبعث من مصدر ضوء واحد لومن ويسقط على متر مربع واحد من السطح قيد الاختبار. لذلك ، 1 لوكس=1 لومن / م 2 هي صيغة تحديد كمية الضوء التي تضيء منطقة معينة بالمتر المربع.
يمكن استخدام مسافات مختلفة لقياس اللوكس. توخى الحذر عند إجراء مقارنة مباشرة بين مصباحين. يُقاس الضوء باللومن عند متر واحد أضعف بكثير مما يُقدَّر بثلاثة أمتار.
يمكن قياس مستوى لوكس لأي سطح أو منطقة باستخدام مقياس الضوء. تأكد من أن مقياس الضوء على ارتفاع مناسب لك أثناء أخذ القراءات. مع زيادة المسافة بين الضوء وهدفه ، ينخفض مستوى الإضاءة في المربع.
حساب التجويف
إنها طريقة لقياس السطوع الكلي لمصدر الضوء. يؤخذ الجزء المرئي من الإشعاع الكهرومغناطيسي في الاعتبار عند حساب التدفق الضوئي. يمكن قياس تألق مصدر الضوء من حيث اللومن بغض النظر عن الاتجاه الذي ينبعث منه الضوء.
يتم قياس كمية الضوء التي ينتجها مصدر الضوء من خلال التدفق الضوئي. يتم تحديد كثافة مصدر ضوء معين من خلال شدته. ينبعث تدفق ضوئي أقل (في اللومن) ولكن نظريًا نفس شدة الإضاءة (في الشموع) من خلال جزء شعاع الضوء المرئي.
تؤثر شدة الضوء ولون الصباح على التدفق الضوئي. حوالي 12 لومن لكل واط هو متوسط التدفق الضوئي من لمبة متوهجة قياسية. يزداد سطوع مصدر الضوء المنبعث بتناقص زاوية الإشعاع (مع تدفق ضوئي ثابت).
إحدى الطرق المفيدة لتذكر الفروق العديدة هي كما يلي:
* يتم قياس كمية الضوء المنبعث بوحدة لومن.
* التدفق الضوئي لسطح ما ، يقاس بوحدة اللوكس ، هو مقياس لمعانه.
* يتم قياس الكثافة البصرية لمصدر الضوء من حيث الشمعة.
أنظمة
تم وضع الحد الأدنى من الإضاءة المطلوبة لمختلف المواقع والمهام والأدوات في لوكس في معيار الإضاءة NEN-EN 12464-1. يحدد المعيار إرشادات للإضاءة الكافية في أماكن العمل الداخلية من منظور الراحة البصرية والإنتاجية - الحسابات القياسية لجميع الأنشطة المرئية النموذجية ، بما في ذلك العمل القائم على الشاشة.
تكثيف كمية الضوء التي يمكن رؤيتها ضروري إذا:
* يجب أن يكون هناك تركيز على العيون ؛
* يستغرق تصحيح الخطأ الكثير من الوقت أو المال ؛
* يجب إعطاء الأولوية للدقة أو الإخراج العالي ؛
* هناك عدد قليل من الميزات المميزة ، أو يتم كتم التباين ؛
* تم إنفاق كميات كبيرة من الوقت بشكل غير طبيعي في هذا النشاط ؛
* هذا العامل لديه رؤية أقل من المثالية.
مطلوب انخفاض في استخدام الإضاءة إذا:
* تفاصيل كبيرة جدًا أو عالية التباين ؛
* الوقت المطلوب لإكمال العمل موجز.
خاتمة
لدى كل من Candela و Lux و Lumen علاقات معقدة. Candela هي الوحدة القياسية لقياس شدة الضوء ، في حين أن Lux هي الوحدة القياسية لقياس إجمالي الضوء المرئي. ومع ذلك ، يتم تحديد كمية الضوء التي تصل إلى منطقة معينة باللومن. يعد فهم التمييز بين هذه المقاييس شرطًا أساسيًا قبل حسابها.
