Как да измерваме интензитета на светлината (със снимки)

2025 Автор: Jason Gerald | [email protected]. Последно модифициран: 2025-01-23 12:07

Измерването на интензитета на светлината е много важно при проектирането на стайно осветление или подготовката за фотография. Терминът „интензитет“се използва по различни начини, така че трябва да отделите време, за да научите кои единици и методи за измерване са подходящи за вашите цели. Професионалните фотографи и специалистите по осветление обикновено използват цифрови измервателни уреди, но можете да направите и прост сравнителен светломер, наречен фотометър Joly.

Стъпка

Метод 1 от 2: Измерване на интензитета на светлината в помещение или източник на светлина

Стъпка 1. Разберете фотометри, които измерват лукс и свещи за крака

Тези единици описват интензитета на светлината на повърхността или "осветеност" (осветеност). Фотометрите, които измерват осветеността, обикновено се използват за настройка на сесия за снимане или за проверка дали една стая е твърде светла или твърде тъмна.

• Някои светломери са специално проектирани за различни видове осветление. Например, резултатите от измерванията могат да бъдат по -точни, когато се използват за измерване на експозицията на натрий.
• Можете дори да си купите „светломер“в магазина за мобилни приложения. Първо проверете прегледите на приложенията, защото някои от тези приложения не са много точни.
• Lux е стандартът, който обикновено се използва днес, но някои устройства все още измерват стандартните свещи за крака. Използвайте този онлайн калкулатор, за да конвертирате между двата стандарта.

Стъпка 2. Знайте как да интерпретирате единицата осветеност

Ето някои често използвани измервания на осветеността, които да ви помогнат да определите промените в експозицията:

• Повечето офис работи могат да се извършват в рамките на 250–500 лукса (23–46 футови свещи).
• Супермаркетите или работните площи, които включват рисуване или други детайли, обикновено са осветени при 750–1000 лукса (70–93 футови свещи). Горната граница на този диапазон е еквивалентна на вътрешната зона до прозореца в слънчев ден.

Стъпка 3. Разберете за яркостта и яркостта (яркостта)

Ако крушка, етикет на лампата или реклама споменават думата лумен, числото описва общото количество енергия, излъчвано от видимата светлина. Тази концепция е кръстена осветление. Ето какво трябва да знаете:

• Първоначалният "лумен" описва количеството светлина, което ще се излъчва, когато лампата се стабилизира. Обикновено флуоресцентните или HID лампите изискват 100 часа работа за стабилизиране.
• "Среден лумен" или "среден лумен" описва приблизително средната осветеност през целия живот на устройството. Действителното осветление в началото ще бъде по -ярко и ще бъде по -слабо към края на полезния му живот.
• За да разберете от колко лумена се нуждаете, използвайте стъпките по -горе, за да определите броя свещи за крака, които искате в стаята, и умножете по площта (квадратни метра) на стаята. Добра идея е да увеличите резултатите за стаи с тъмни стени и да ги намалите за помещения с много големи източници на светлина.

Стъпка 4. Измерете лъча (осветяване) и ъгъла на полето (ъгъл на стаята)

Фенерчетата и други устройства, които излъчват светлина в определена посока, могат да бъдат описани с помощта на тези два нови термина. Можете сами да намерите това с помощта на фотометър, който измерва лукс или свещи за крака, и с изправена греда или транспортир:

• Дръжте фотометъра директно по пътя на най -яркия лъч. Движете се, докато намерите точката с най -висок интензитет (осветление).
• Запазете разстоянието от източника на светлина непроменено и преместете фотометъра в една посока, докато интензитетът на светлината спадне до 50% от максималното си ниво. Използвайте плътна нишка или друга изправена линия, за да маркирате линия от източника на светлина до тази точка.
• Вървете в обратната посока, докато намерите място от обратната страна на прожектора с интензитет 50% от максималната експозиция. Маркирайте нов ред от тази точка.
• Използвайте транспортир, за да измерите ъгъла между двете линии. Това е ъгълът на прожекторите и описва ъгъла, при който източникът на светлина свети ярко.
• За да намерите ъгъла на полето, повторете тази стъпка, но маркирайте точката, където интензитетът достига 10% от максималното си ниво.

Метод 2 от 2: Измерване на относителната интензивност с домашни устройства

Стъпка 1. Използвайте този метод за сравнение на източниците на светлина

Това устройство може лесно да се направи у дома. Устройството е кръстено „Joly Photometer“на името на своя изобретател и може да се използва за измерване на относителния интензитет на два източника на светлина. С малко познания по физика и материалите по -долу можете да намерите електрически крушки, които излъчват повече светлина, както и крушки, които са по -ефективни за количеството енергия, което използват.

Измерване относително не връща резултати в единици. Ясно ще знаете съотношението на интензитетите на две светлини, но не можете да ги свържете с трети източник на светлина, без да повтаряте сравненията едно по едно.

Стъпка 2. Разрежете наполовина парафинова лента

Купете парафинов восък от железария или супермаркет и вземете до 0,55 кг. С остър нож нарежете парафиновата пръчка на две равни парчета.

Нарежете стъблата внимателно, така че восъкът да не се счупи

Стъпка 3. Поставете фолиото между двете парчета парафин

Изрежете лист фолио и го поставете така, че да покрива горната част на една от лентите от фолио. Поставете другото парче парафин върху алуминия.

Стъпка 4. Поставете парафиновия „хляб“вертикално

За да работи това устройство, трябва да го изправите вертикално в единия край, така че алуминиевият лист в средата да стои изправен. Ако свещта ви не може да стои сама, не се колебайте да я оставите да лежи хоризонтално засега. Не забравяйте, че кутията, която ще бъде направена, трябва да може да побере блоковете свещи, които стоят вертикално.

Можете да използвате две гумени ленти, за да държите парафиновите пръти и фолиото заедно. Поставете ластик близо до единия край на шината и един близо до другия

Стъпка 5. Изрежете три прозореца върху картонената кутия

Изберете кутия, достатъчно голяма, за да побере блоковете свещи. Можете да използвате закупена кутия за опаковане на свещи. Използвайте линийка и ножица, за да изрежете три прозореца на кутията:

• Изрежете два прозореца с еднакъв размер от противоположните страни. Всеки прозорец ще показва различна парафинова лента, след като восъчният блок е поставен.
• Изрежете трети прозорец с произволен размер в предната част на кутията. Този прозорец трябва да бъде центриран, така че да можете да видите двете парчета парафин, държащи фолиото.

Стъпка 6. Поставете парафина в кутията

Дръжте фолиото между двете свещници във вертикално положение. Можете да използвате маскираща лента, ленти от картон или и двете, за да държите восъчния блок изправен и успореден на противоположния прозорец и да докосвате фолиото между тях.

Ако кутията е отворена отгоре, покрийте я с друго парче картон или друг материал, блокиращ светлината

Стъпка 7. Определете "референтната точка" на източника на светлина

Изберете един от източниците на светлина, за да сравните като „стандартна свещ“. Ще го използвате като мярка за интензитета на светлината. Ако сравнявате повече от два източника на светлина, тази „стандартна свещ“винаги ще се използва.

Стъпка 8. Подредете двата източника на светлина така, че да са в права линия

Поставете две лампи или друг източник на светлина върху равна повърхност по права линия. Разстоянието между двете трябва да бъде много по -голямо от ширината на кутията, която сте създали.

Стъпка 9. Поставете фотометъра между двата източника на светлина

Височината на фотометъра трябва да бъде точно същата като източниците на светлина, така че светлината да свети напълно през свещния блок през страничния прозорец. Не забравяйте, че разстоянието от източника на светлина до фотометъра трябва да бъде достатъчно голямо, така че осветлението да се разпределя равномерно.

Стъпка 10. Изключете всички светлини в стаята

Затворете всички прозорци, щори или завеси, така че само светлината от източници на светлина да свети през гредите.

Стъпка 11. Подредете квадратите, докато двата парафинови блока изглеждат еднакво ярки

Преместете фотометъра към по -слаб източник на светлина, за да осветите парафиновия лъч. Гледайте през първия прозорец, докато регулирате позицията на квадратите, и спрете, когато двата свещника изглеждат еднакво ярки.

Стъпка 12. Измерете разстоянието между фотометъра и всеки източник на светлина

Използвайте рулетка, за да измерите разстоянието между фолиото до избрания източник на светлина „референтна точка“. Сега го наричаме така d1. Водете си бележки, след това измерете разстоянието от фолиото до другия източник на светлина (d2).

Можете да измервате разстоянието с помощта на всяка единица, но тя трябва да бъде последователна. Например, ако измервате в сантиметри или метри, променете резултата, така че мерните единици да са само сантиметри (см)

Стъпка 13. Разберете законите на физиката

Яркостта на лъча намалява с всеки квадрат на разстояние от източника на светлина, защото ние измерваме количеството светлина, попадащо в двуизмерната „зона“, но светлина, излъчваща през триизмерния „обем“. С други думи, когато източникът на светлина пътува два пъти по -далеч (x2), получената светлина се разсейва четири пъти (x2²). Можем да запишем яркостта като I/d²'

• I е интензитетът и d е разстоянието, както използвахме в предишната стъпка.
• Технически, "яркостта", която описваме, в този контекст се отнася до "осветление".

Стъпка 14. Използвайте тези знания за решаване на относителни интензитети

И двата лъча имат едно и също „осветление“, когато и двете са еднакво ярки. Можем да го запишем като формула, след което да го конструираме, за да произведем I₂или относителния интензитет на втория източник на светлина:

• Аз₁/д₁² = Аз₂/д₂²
• Аз₂ = Аз₁(д₂²/д₁²)
• Тъй като измерваме само относителния интензитет или съотношението на двете, просто пишем I₁ = 1. Така формулата става по -проста: I₂ = d₂²/д₁²
• Например, кажете разстоянието d₁ до източник на светлина за референтна точка от 0,6 метра и разстояние d₂ до втория източник на светлина е 1,5 метра:
• Аз₂ = 5²/2² = 25/4 = 6, 25
• Вторият източник на светлина има интензитет 6, 25 пъти по -голям от първия източник на светлина.

Стъпка 15. Изчислете ефективността

Ако броите крушка, която изброява мощността, например "60 W", което означава "60 вата", това е колко енергия използва крушката. Споделете относителния интензитет на лампата с тази мощност, за да видите колко ефективна е тя спрямо другите източници на светлина. Например:

• 60 -ватова лампа с относителен интензитет 6 има относителна ефективност 6/60 = 0,1.
• 40 -ватова лампа с относителен интензитет 1 има относителна ефективност 1/40 = 0,025.
• Тъй като 0,1 / 0,025 = 4, 60 W лампа е четири пъти по -ефективна при преобразуването на електричество в светлина. Обърнете внимание, че тази лампа все още използва повече енергия от лампата от 40 W и следователно струва повече. Ефективността просто посочва колко ефективна е една лампа при използване на електричество и превръщането му в светлина.