Содержание
При установке лампочек или управлении яркостью экрана вашего компьютера, понимание яркости света может помочь вам определить, насколько они эффективны.
освещенность поверхности, особенность отличается от яркостьизмеряет, сколько света падает на него во время яркость это количество света, отраженного или испущенного от него. Принимая во внимание терминологию, когда речь идет о яркости и электричестве, вы можете принимать более правильные решения.
Расчет освещенности
Вы измеряете освещенность как количество света, падающего на поверхность в единицах фут-свеча или же люкс, 1 люкс, единица СИ, равна примерно 0,0929030 фут-свечей. 1 люкс также равен 1 люмен / м2 в котором просвет является мерой световой потокколичество видимого света, излучаемого источником в единицу времени, и 1 люкс также равно 0,0001 фот (ph). Эти устройства позволяют использовать широкий диапазон шкал для определения освещенности для различных целей.
Вы можете рассчитать освещенность Е связанные с световым потоком "фи" Φ с помощью E = Φ / A по данной области , Это уравнение обозначает световой поток с Φ, тот же символ для магнитного потока, и это показывает сходство с уравнением для магнитного потока Φ = BA для площади поверхности, параллельной магниту и напряженность магнитного поля В, Это означает, что освещенность параллельна магнитному полю так, как его рассчитывают ученые и инженеры, и вы можете преобразовать единицы измерения освещенности (поток / м).2) непосредственно в ваттах, используя интенсивность (в единицах кандел).
Вы можете использовать уравнение Φ = I x Ω для потока Φ, интенсивность я и угловой пролет "ом" Ω для углового пролета в стерадиан (ср)или квадратный радиан, и полная сфера имеет угловой промежуток 4π, Рассчитанный в освещенности свет падает на поверхность и распространяется, вызывая яркость объекта, поэтому в качестве меры яркости можно использовать освещенность.
Например: Освещенность на поверхности составляет 6 люкс, а поверхность - в 4 метрах от источника света. Какова интенсивность источника?
Поскольку свет распространяется по излучающей схеме, вы можете себе представить, что источником света является центр сферы с радиусом, равным расстоянию между источником света и объектом. Это означает, что соответствующая используемая площадь поверхности - это площадь поверхности сферы, которая соответствует этому расположению.
Умножая площадь поверхности сфер с радиусом 4 на 4π42 м2 при освещенности 6 люмен / м2 дает вам 1206,37 люмен потока Φ , Свет распространяется прямо на поверхность, поэтому угловой охват Ω является 4π кандел и, используя Φ = I x Ω, интенсивность я составляет 15159,69 люмен / м2.
Расчет других значений
Кандела, используемая в угловом интервале, используется для измерения количества света, излучаемого источником света в диапазоне в трехмерном интервале. Как показано в примере, угловой промежуток измеряется через стерадиан по площади поверхности, на которую распространяется свет. Полная сфера стерадиана 4π кандел. Убедитесь, что не перепутали люкс и канделу.
Пока Кандела является измерением углового размаха, люкс это освещение самой поверхности. В точках, расположенных дальше от источника света, люкс меньше, так как меньше света способно достичь этой точки. Это важно в реальных приложениях и точных вычислениях, которые должны учитывать точный источник света, который будет, например, в вольфрамовой проволоке лампочки, а не в случае самой лампочки. Для небольших лампочек, таких как некоторые светодиодные источники света, расстояние может быть более незначительным в зависимости от масштаба ваших расчетов.
Один стерадиан сферы с радиусом в один метр будет охватывать поверхность 1 м2, Вы можете получить это, зная, что полная сфера покрывает 4π Канделас так, для площади поверхности 4π (из 4πr2 с радиусом 1) стерадиан, поверхность, которую покрывает эта сфера, составляет 1 м2, Вы можете использовать эти преобразования, вычисляя реальные примеры лампочек и свечей, испускающих свет, используя площадь поверхности сферы для учета геометрии света. Затем они могут быть связаны с яркостью.
В то время как освещенность измеряет свет, падающий на поверхность, яркость - это свет, излучаемый или отражаемый этой поверхностью в канделах / м.2 или "гниды". Значения яркости L и люкс Е связаны через идеальную поверхность, которая излучает весь свет с помощью уравнения E = L x π.
Использование таблицы измерений Lux
Если может показаться пугающим иметь так много разных способов измерения одних и тех же величин, онлайн-калькуляторы и диаграммы выполняют вычисления для преобразования между различными единицами, чтобы упростить задачу. RapidTables предлагает калькулятор люменов в ватт, который рассчитывает мощность для различных стандартов освещения. Таблица на сайте показывает эти значения, чтобы вы могли увидеть, как они сравниваются друг с другом. Обратите внимание на единицы люменов и ватт при выполнении этих преобразований, которые также используют световую эффективность "eta" η.
EngineeringToolBox также предлагает методы расчета освещенности и освещенности для эталонов лампочек и ламп наряду с таблицей измерений люкс. Освещение - это другой метод расчета освещенности, который использует электрические стандарты лампы или источника света вместо экспериментальных измерений испускаемого света. Это дается уравнением освещения я как Я = лL х СU х лLF / AL для яркости лампы LL (в люменах), коэффициент использования СUкоэффициент потерь света LLF и площадь лампы L (в м2).
Эффективность освещения
Как подсчитано на сайте RapidTables, световая эффективность излучения является распространенным способом описания того, как лампочка или другой источник света хорошо использует свои энергетические ресурсы, но официальным методом определения эффективности источников света является световая эффективность источника. не радиация.
Ученые и инженеры обычно выражают эффективность освещения как процентное значение с максимальным теоретическим значением эффективности освещения 683.002 лм / Вт, которое излучает свет с длиной волны 555 нм. В качестве одного примера, типичный современный дневной белый ватт, «освещенный», может достигать КПД более 100 лм / Вт с КПД 15%, что на самом деле больше, чем у многих других типов источников света.
Измерение яркости и освещенности в науке и технике учитывают то, как сами глаза воспринимают яркость света для получения более точных и объективных измерений. Изучая распределение яркости света с помощью экспериментов, попытайтесь понять, вызвана ли реакция на яркость сигналами конусного или стержневого фоторецептора человеческого глаза.
Другие исследования, такие как фотометрические исследования, направлены на обнаружение конкретных форм излучения на основе их линейности отклика. Если два световых потока Θ1 а также Θ2 Чтобы получить два разных сигнала, фотометрические детекторы измеряют сигнал, генерируемый в результате линейного добавления обоих потоков. Линейность ответа является мерой этого отношения.