يعد قياس شدة الضوء مهمًا جدًا في تصميم إضاءة الغرفة أو التحضير للتصوير الفوتوغرافي. يُستخدم مصطلح "شدة" بعدة طرق ، لذا يجب أن تأخذ الوقت الكافي لمعرفة وحدات وطرق القياس المناسبة لأغراضك. عادةً ما يستخدم المصورون المحترفون ومحترفو الإضاءة عدادات رقمية ، ولكن يمكنك أيضًا عمل مقياس ضوء مقارن بسيط يسمى مقياس الضوء Joly.
خطوة
طريقة 1 من 2: قياس شدة الضوء في غرفة أو مصدر الضوء
الخطوة 1. فهم أجهزة قياس الضوء التي تقيس شموع اللوكس والقدم
تصف هذه الوحدات شدة الضوء على السطح ، أو "الإنارة" (الإضاءة). تُستخدم مقاييس الضوء التي تقيس الإضاءة بشكل شائع لإعداد جلسة تصوير ، أو لاختبار ما إذا كانت الغرفة شديدة السطوع أو شديدة التعتيم.
- بعض عدادات الضوء مصممة خصيصًا لأنواع مختلفة من الإضاءة. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون نتائج القياس أكثر دقة عند استخدامها لقياس التعرض للصوديوم.
- يمكنك حتى شراء "مقياس الضوء" من متجر تطبيقات الهاتف المحمول. تحقق من مراجعات التطبيق أولاً لأن بعض هذه التطبيقات ليست دقيقة للغاية.
- لوكس هو المعيار الشائع الاستخدام اليوم ، لكن بعض الأجهزة لا تزال تقاس بشموع القدم القياسية. استخدم هذه الآلة الحاسبة عبر الإنترنت للتحويل بين المعيارين.
الخطوة 2. تعرف على كيفية تفسير وحدة الإضاءة
فيما يلي بعض قياسات الإضاءة الشائعة الاستخدام لمساعدتك في تحديد التغييرات التي تطرأ على التعرض:
- يمكن إنجاز معظم الأعمال المكتبية في حدود 250-500 لوكس (23-46 شمعة قدم).
- تضاء محلات السوبر ماركت أو مناطق العمل التي تتضمن الرسم أو أي أعمال تفصيلية أخرى عند 750-1000 لوكس (70-93 شمعة قدم). يعادل الحد الأعلى لهذا النطاق المساحة الداخلية بجوار النافذة في يوم مشمس.
الخطوة الثالثة: فهم اللومن والإضاءة (الإنارة)
إذا ذكر المصباح الكهربائي أو ملصق المصباح أو الإعلان كلمة لومن ، فإن الرقم يصف الكمية الإجمالية للطاقة المنبعثة من الضوء المرئي. تم تسمية هذا المفهوم إضاءة. إليك ما تحتاج إلى معرفته:
- يصف "اللومن" الأولي مقدار الضوء الذي سينبعث عند استقرار المصباح. عادة ما تتطلب مصابيح الفلورسنت أو مصابيح التفريغ عالي الكثافة 100 ساعة من الاستخدام حتى تستقر.
- يصف "متوسط اللومن" أو "متوسط اللومن" متوسط الإضاءة التقريبي على مدى عمر الجهاز. ستكون الإضاءة الفعلية أكثر إشراقًا في البداية ، وستكون أكثر قتامة في نهاية عمرها الإنتاجي.
- لمعرفة عدد اللومن الذي تحتاجه ، استخدم الخطوات المذكورة أعلاه لتحديد عدد شموع الإضاءة التي تريدها في الغرفة ، واضربها في مساحة الغرفة (بالمتر المربع). إنها لفكرة جيدة زيادة النتائج للغرف ذات الجدران الداكنة ، وخفضها للغرف التي بها الكثير من مصادر الإضاءة الكبيرة.
الخطوة 4. قم بقياس الشعاع (تسليط الضوء) وزاوية المجال (زاوية الغرفة)
يمكن وصف المصابيح اليدوية والأجهزة الأخرى التي تنبعث منها ضوء في اتجاه معين باستخدام هذين المصطلحين الجديدين. يمكنك أن تجد هذا بنفسك باستخدام مقياس الضوء الذي يقيس شموع اللوكس أو شموع القدم ، ومع شعاع مستقيم أو منقلة:
- امسك مقياس الضوء مباشرة في مسار الشعاع الأكثر سطوعًا. تحرك حتى تجد النقطة ذات الشدة الأعلى (الإضاءة).
- حافظ على المسافة من مصدر الضوء دون تغيير ، وحرك مقياس الضوء في اتجاه واحد حتى تنخفض شدة الضوء إلى 50٪ من مستواه الأقصى. استخدم خيطًا ضيقًا أو أداة تقويم أخرى لتمييز خط من مصدر الضوء إلى هذه النقطة.
- امش في الاتجاه المعاكس حتى تجد بقعة على الجانب الخلفي من الضوء الموجه بقوة 50٪ من الحد الأقصى للتعرض. ضع علامة على سطر جديد من هذه النقطة.
- استخدم منقلة لقياس الزاوية بين الخطين. هذه هي زاوية الضوء ، وتصف الزاوية التي يتلألأ فيها مصدر الضوء.
- للعثور على زاوية المجال ، كرر هذه الخطوة ، ولكن حدد النقطة التي تصل فيها الكثافة إلى 10٪ من مستواها الأقصى.
طريقة 2 من 2: قياس الكثافة النسبية بالأجهزة المنزلية
الخطوة 1. استخدم هذه الطريقة لمقارنة مصادر الضوء
يمكن صنع هذا الجهاز بسهولة في المنزل. أطلق على الجهاز اسم "Joly Photometer" على اسم مخترعه ، ويمكن استخدامه لقياس الكثافة النسبية لمصدرين للضوء. بقليل من المعرفة بالفيزياء والمواد أدناه ، يمكنك العثور على مصابيح كهربائية تبعث مزيدًا من الضوء ، بالإضافة إلى مصابيح أكثر كفاءة في مقدار الطاقة التي تستخدمها.
قياس نسبيا لا يُرجع النتائج بالوحدات. ستعرف بوضوح نسبة شدة مصباحين ، لكن لا يمكنك ربطهما بمصدر ضوء ثالث دون تكرار المقارنات واحدًا تلو الآخر.
الخطوة الثانية. قطع بارافين إلى نصفين
شراء شمع البارافين من متجر لاجهزة الكمبيوتر أو السوبر ماركت ، وتناول ما يصل إلى 0.55 كجم. استخدم سكينًا حادًا لتقطيع عود البارافين إلى قطعتين متساويتين.
قصي السيقان برفق حتى لا ينكسر الشمع
الخطوة 3. ضع ورق القصدير بين قطعتين من البارافين
اقطعي ورقة من ورق الألومنيوم وضعيها بحيث تغطي الجزء العلوي من إحدى شرائط القصدير. ضع قطعة البارافين الأخرى فوق الألومنيوم.
الخطوة 4. ضع "خبز" البارافين عمودياً
لكي يعمل هذا الجهاز ، تحتاج إلى وضعه عموديًا في أحد طرفيه بحيث يقف لوح الألمنيوم في المنتصف في وضع مستقيم أيضًا. إذا لم تستطع الشمعة الوقوف بمفردها ، فلا تتردد في تركها تستلقي أفقيًا في الوقت الحالي. لا تنس أن الصندوق الذي سيتم تصنيعه يجب أن يكون قادرًا على استيعاب كتل الشموع التي تقف عموديًا.
يمكنك استخدام شريطين من المطاط لتثبيت قضبان البارافين والرقائق معًا. ضع رباطًا مطاطيًا بالقرب من أحد طرفي الشريط والآخر بالقرب من الطرف الآخر
الخطوة 5. اقطع ثلاث نوافذ على صندوق الكرتون
اختر صندوقًا كبيرًا بما يكفي لاستيعاب كتل الشموع. يمكنك استخدام صندوق تغليف شمعة تم شراؤه. استخدم المسطرة والمقص لقطع ثلاث نوافذ على الصندوق:
- قص نافذتين متطابقتين الحجم على الجانبين المتقابلين. ستعرض كل نافذة شريط بارافين مختلف بمجرد إدخال كتلة الشمع.
- قص نافذة ثالثة بأي حجم في مقدمة الصندوق. يجب أن تكون هذه النافذة في المنتصف بحيث يمكنك رؤية قطعتين من البارافين تحملان الرقاقة.
الخطوة 6. ضع البارافين في الصندوق
احتفظ بالرقائق المعدنية بين عصي الشمعة في وضع عمودي. يمكنك استخدام شريط لاصق أو شرائط من الورق المقوى أو كليهما لإبقاء كتلة الشمع في وضع مستقيم وموازية للنافذة المقابلة ولمس الرقاقة المعدنية بينهما.
إذا كان الصندوق مفتوحًا من الأعلى ، فقم بتغطيته بقطعة أخرى من الورق المقوى أو أي مادة أخرى تحجب الضوء
الخطوة 7. حدد "النقطة المرجعية" لمصدر الضوء
حدد أحد مصادر الضوء للمقارنة بـ "شمعة قياسية". سوف تستخدمه كمقياس لشدة الضوء. إذا كنت تقارن بين أكثر من مصدرين للضوء ، فسيتم دائمًا استخدام هذه "الشمعة القياسية".
الخطوة 8. رتب مصدري الضوء بحيث يكونا في خط مستقيم
ضع مصباحين أو مصدر ضوء آخر على سطح مستوٍ في خط مستقيم. يجب أن تكون المسافة بين الاثنين أكبر بكثير من عرض المربع الذي أنشأته.
الخطوة 9. ضع مقياس الضوء بين مصدري الضوء
يجب أن يكون ارتفاع مقياس الضوء هو نفسه تمامًا مثل مصادر الضوء بحيث يضيء الضوء تمامًا عبر كتلة الشمعة من خلال النافذة الجانبية. تذكر أن المسافة من مصدر الضوء إلى مقياس الضوء يجب أن تكون بعيدة بدرجة كافية حتى يتم توزيع الإضاءة بالتساوي.
الخطوة 10. إطفاء جميع الأنوار في الغرفة
أغلق جميع النوافذ والستائر والستائر بحيث لا يضيء الضوء من مصادر الضوء إلا من خلال الحزم.
الخطوة 11. رتب المربعات حتى تظهر كلتا كتل البارافين بنفس السطوع
نقل مقياس الضوء نحو مصدر ضوء باهتة لإلقاء الضوء على شعاع البارافين. شاهد من خلال النافذة الأولى وأنت تقوم بضبط موضع المربعات ، وتوقف عندما تظهر الشمعدانات بنفس السطوع.
الخطوة 12. قم بقياس المسافة بين مقياس الضوء وكل مصدر ضوء
استخدم شريط قياس لقياس المسافة بين الرقاقة المعدنية ومصدر الضوء "النقطة المرجعية" المختارة. الآن نحن نسميها د 1. قم بتدوين الملاحظات ، ثم قم بقياس المسافة من الرقاقة المعدنية إلى مصدر الضوء الآخر (د 2).
يمكنك قياس المسافة باستخدام أي وحدة ، ولكن يجب أن تكون متسقة. على سبيل المثال ، إذا كنت تقيس بالسنتيمتر أو الأمتار ، فقم بتغيير النتيجة بحيث تكون الوحدات بالسنتيمتر (سم) فقط
الخطوة 13. فهم قوانين الفيزياء المعنية
يتناقص سطوع الحزمة مع كل مربع من المسافة من مصدر الضوء لأننا نقيس كمية الضوء الساقط في "المنطقة" ثنائية الأبعاد ، ولكن الضوء يشع عبر "الحجم" ثلاثي الأبعاد. بمعنى آخر ، عندما ينتقل مصدر الضوء ضعف المسافة (x2) ، فإن الضوء الناتج يتشتت أربع مرات (x2)2). يمكننا كتابة السطوع كـ I / d2'
- I هي الكثافة و d هي المسافة ، كما استخدمنا في الخطوة السابقة.
- من الناحية الفنية ، فإن "السطوع" الذي نصفه ، في هذا السياق يشير إلى "الإضاءة".
الخطوة 14. استخدم هذه المعرفة لحل الشدة النسبية
كلا الشعاعين لهما نفس "الإضاءة" عندما يكون كلاهما بنفس السطوع. يمكننا كتابتها كصيغة ، ثم نبنيها لإنتاج أنا2، أو الكثافة النسبية لمصدر الضوء الثاني:
- أنا1/د12 = أنا2/د22
- أنا2 = أنا1(د22/د12)
- نظرًا لأننا نقيس فقط الكثافة النسبية ، أو نسبة الاثنين ، فنحن ببساطة نكتب I1 = 1. وهكذا ، تصبح المعادلة أبسط: أنا2 = د22/د12
- على سبيل المثال ، قل المسافة د1 إلى مصدر ضوء نقطة مرجعية 0.6 متر ، والمسافة د2 لمصدر الضوء الثاني 1.5 متر:
- أنا2 = 52/22 = 25/4 = 6, 25
- مصدر الضوء الثاني له شدة 6 ، 25 مرة أكبر من مصدر الضوء الأول.
الخطوة 15. احسب الكفاءة
إذا كنت تحسب لمبة تسرد القوة الكهربائية ، على سبيل المثال "60 واط" والتي تعني "60 واط" ، فهذا هو مقدار الطاقة التي يستخدمها المصباح. شارك شدة المصباح النسبية بهذه القوة لمعرفة مدى فعاليتها ، مقارنة بمصادر الإضاءة الأخرى. على سبيل المثال:
- مصباح 60 وات بكثافة نسبية 6 له كفاءة نسبية 6/60 = 0.1.
- مصباح 40 وات بكثافة نسبية 1 له كفاءة نسبية 1/40 = 0.025.
- لأن 0.1 / 0.025 = 4 ، مصباح 60 واط أكثر كفاءة بأربع مرات في تحويل الكهرباء إلى ضوء. لاحظ أن هذا المصباح لا يزال يستخدم طاقة أكبر من المصباح 40 وات وبالتالي يكلف أكثر. تشير الكفاءة ببساطة إلى مدى كفاءة المصباح في استخدام الكهرباء وتحويلها إلى ضوء.
