Het meten van de lichtintensiteit is erg belangrijk bij het ontwerpen van een kamerverlichting of het voorbereiden op fotografie. De term "intensiteit" wordt op verschillende manieren gebruikt, dus u moet de tijd nemen om te leren welke eenheden en meetmethoden geschikt zijn voor uw doeleinden. Professionele fotografen en lichtprofessionals gebruiken meestal digitale meters, maar je kunt ook een eenvoudige vergelijkende lichtmeter maken, de Joly-fotometer.
Stap
Methode 1 van 2: De lichtintensiteit van een kamer of lichtbron meten
Stap 1. Begrijp fotometers die lux en voetkaarsen meten
Deze eenheden beschrijven de intensiteit van het licht aan het oppervlak, of "illuminantie" (illuminantie). Fotometers die de verlichting meten, worden vaak gebruikt om een opnamesessie op te zetten, of om te testen of een kamer te licht of te donker is.
- Sommige lichtmeters zijn speciaal ontworpen voor verschillende soorten verlichting. Meetresultaten kunnen bijvoorbeeld nauwkeuriger zijn wanneer ze worden gebruikt om de natriumblootstelling te meten.
- Je kunt zelfs een "lichtmeter" kopen in de mobiele app store. Controleer eerst de applicatiebeoordelingen, want sommige van deze applicaties zijn niet erg nauwkeurig.
- Lux is de standaard die tegenwoordig veel wordt gebruikt, maar sommige apparaten meten nog steeds in standaard voetkaarsen. Gebruik deze online calculator om tussen de twee standaarden om te rekenen.
Stap 2. Weet hoe u de eenheid van verlichting moet interpreteren
Hier zijn enkele veelgebruikte verlichtingsmetingen om u te helpen bij het bepalen van veranderingen in de belichting:
- Het meeste kantoorwerk kan worden gedaan binnen 250-500 lux (23-46 foot-candles).
- Supermarkten of werkruimten die tekenen of ander detailwerk met zich meebrengen, worden meestal verlicht met 750-1000 lux (70-93 foot-candles). De bovengrens van dit bereik is gelijk aan de binnenruimte naast het raam op een zonnige dag.
Stap 3. Begrijp lumen en luminantie (luminantie)
Als een gloeilamp, lamplabel of advertentie het woord lumen vermeldt, beschrijft het getal de totale hoeveelheid energie die door zichtbaar licht wordt uitgestraald. Dit concept heet verlichting. Dit is wat u moet weten:
- De initiële "lumen" beschrijft de hoeveelheid licht die zal worden uitgestraald wanneer de lamp is gestabiliseerd. Gewoonlijk hebben TL- of HID-lampen 100 uur gebruik nodig om te stabiliseren.
- "Gemiddeld lumen" of "gemiddeld lumen" beschrijft de geschatte gemiddelde luminantie gedurende de levensduur van het apparaat. De eigenlijke verlichting zal in het begin helderder zijn en zwakker tegen het einde van de levensduur.
- Om erachter te komen hoeveel lumen je nodig hebt, gebruik je de bovenstaande stappen om het aantal voetkaarsen te bepalen dat je in de kamer wilt hebben, en dit te vermenigvuldigen met de oppervlakte (vierkante meters) van de kamer. Het is een goed idee om de resultaten te verhogen voor kamers met donkere muren en deze te verlagen voor kamers met veel grote lichtbronnen.
Stap 4. Meet de bundel (highlight) en veldhoek (hoek van de kamer)
Zaklampen en andere apparaten die licht in een bepaalde richting uitstralen, kunnen worden beschreven met behulp van deze twee nieuwe termen. Je kunt dit zelf vinden met een fotometer die lux meet of voetkaarsen, en met een liniaal of gradenboog:
- Houd de fotometer recht in het pad van de helderste straal. Beweeg tot je het punt vindt met de hoogste intensiteit (verlichting).
- Houd de afstand tot de lichtbron ongewijzigd en beweeg de fotometer in één richting totdat de lichtintensiteit daalt tot 50% van het maximale niveau. Gebruik een strakke draad of een andere liniaal om een lijn van de lichtbron naar dit punt te markeren.
- Loop in de tegenovergestelde richting totdat je een plek aan de andere kant van de schijnwerper vindt met een intensiteit van 50% van de maximale belichting. Markeer een nieuwe lijn vanaf dit punt.
- Gebruik een gradenboog om de hoek tussen de twee lijnen te meten. Dit is de spothoek en beschrijft de hoek waaronder de lichtbron fel schijnt.
- Herhaal deze stap om de veldhoek te vinden, maar markeer het punt waar de intensiteit 10% van het maximale niveau bereikt.
Methode 2 van 2: Relatieve intensiteit meten met thuisapparaten
Stap 1. Gebruik deze methode om lichtbronnen te vergelijken
Dit apparaat kan eenvoudig thuis worden gemaakt. Het apparaat is naar zijn uitvinder de "Joly Photometer" genoemd en kan worden gebruikt om de relatieve intensiteit van twee lichtbronnen te meten. Met een beetje kennis van natuurkunde en de onderstaande materialen, kun je gloeilampen vinden die meer licht uitstralen, evenals lampen die efficiënter zijn voor de hoeveelheid stroom die ze gebruiken.
Meting naar verhouding retourneert geen resultaten in eenheden. Je zult duidelijk de verhouding van de intensiteiten van twee lichten kennen, maar je kunt ze niet relateren aan een derde lichtbron zonder de vergelijkingen één voor één te herhalen.
Stap 2. Snijd een paraffinereep doormidden
Koop paraffinewas bij een bouwmarkt of supermarkt en neem maar liefst 0,55 kg mee. Gebruik een scherp mes om het paraffinestokje in twee gelijke stukken te snijden.
Snijd de stelen voorzichtig af, zodat de was niet breekt
Stap 3. Plaats de folie tussen de twee stukken paraffine
Knip een vel folie uit en leg het zo neer dat het de bovenkant van een van de stroken folie bedekt. Plaats het andere stuk paraffine op het aluminium.
Stap 4. Plaats het paraffine “brood” verticaal
Om dit apparaat te laten werken, moet je het aan één kant verticaal zetten, zodat de aluminium plaat in het midden ook rechtop staat. Als je kaars niet op zichzelf kan staan, laat hem dan gerust even horizontaal liggen. Vergeet niet dat de doos die gemaakt zal worden, de kaarsblokken moet kunnen bevatten die verticaal staan.
U kunt twee elastiekjes gebruiken om de paraffinestaven en de folie bij elkaar te houden. Plaats een rubberen band bij het ene uiteinde van de balk en het andere bij het andere
Stap 5. Knip drie vensters uit de kartonnen doos
Kies een doos die groot genoeg is voor de kaarsenblokken. U kunt een gekochte kaarsenverpakking gebruiken. Knip met een liniaal en een schaar drie vensters uit de doos:
- Snijd twee identieke vensters aan weerszijden. Elk venster toont een andere paraffinestaaf zodra het wasblok is geplaatst.
- Snijd een derde venster van elke grootte aan de voorkant van de doos. Dit venster moet gecentreerd zijn, zodat u de twee stukken paraffine kunt zien die de folie vasthouden.
Stap 6. Doe de paraffine in de doos
Houd de folie tussen de twee kandelaars verticaal. U kunt plakband, stroken karton of beide gebruiken om het wasblok rechtop en evenwijdig aan het tegenoverliggende venster te houden en de folie ertussen aan te raken.
Als de doos aan de bovenkant open is, bedek deze dan met een ander stuk karton of ander lichtblokkerend materiaal
Stap 7. Bepaal het "referentiepunt" van de lichtbron
Selecteer een van de lichtbronnen om te vergelijken als een "standaardkaars". Je gebruikt het als een maat voor de lichtintensiteit. Als u meer dan twee lichtbronnen vergelijkt, wordt altijd deze "standaardkaars" gebruikt.
Stap 8. Schik de twee lichtbronnen zo dat ze in een rechte lijn staan
Plaats twee lampen of een andere lichtbron in een rechte lijn op een vlakke ondergrond. De afstand tussen de twee moet veel groter zijn dan de breedte van het vak dat u hebt gemaakt.
Stap 9. Plaats de fotometer tussen de twee lichtbronnen
De hoogte van de fotometer dient exact gelijk te zijn aan de lichtbronnen zodat het licht volledig door het kaarsenblok door het zijraam schijnt. Denk eraan dat de afstand van de lichtbron tot de fotometer ver genoeg moet zijn om de verlichting gelijkmatig te verdelen.
Stap 10. Doe alle lichten in de kamer uit
Sluit alle ramen, jaloezieën of gordijnen zodat alleen licht van lichtbronnen door de balken schijnt.
Stap 11. Schik de vierkanten totdat beide paraffineblokken even helder lijken
Verplaats de fotometer naar een dimmer lichtbron om de paraffinestraal te verlichten. Kijk door het eerste venster terwijl u de positie van de vierkanten aanpast en stop wanneer de twee kandelaars even helder lijken.
Stap 12. Meet de afstand tussen de fotometer en elke lichtbron
Gebruik een meetlint om de afstand tussen de folie tot de geselecteerde "referentiepunt" lichtbron te meten. Nu noemen we het als d1. Maak aantekeningen en meet vervolgens de afstand van de folie tot de andere lichtbron (d2).
U kunt afstand meten met elke eenheid, maar deze moet consistent zijn. Als u bijvoorbeeld in centimeters of meters meet, wijzigt u het resultaat zodat de eenheden alleen centimeters (cm) zijn
Stap 13. Begrijp de betrokken natuurkundige wetten
De helderheid van de bundel neemt af met elk kwadraat van de afstand tot de lichtbron, omdat we de hoeveelheid licht meten die in het tweedimensionale "gebied" valt, maar licht dat door het driedimensionale "volume" straalt. Met andere woorden, wanneer de lichtbron twee keer zo ver reist (x2), wordt het resulterende licht vier keer verstrooid (x22). We kunnen helderheid schrijven als I/d2'
- I is de intensiteit en d is de afstand, zoals we in de vorige stap gebruikten.
- Technisch gezien verwijst de "helderheid" die we beschrijven in deze context naar "verlichting".
Stap 14. Gebruik deze kennis om relatieve intensiteiten op te lossen
Beide stralen hebben dezelfde "verlichting" wanneer ze beide even helder zijn. We kunnen het opschrijven als een formule en het dan construeren om I. te produceren2, of de relatieve intensiteit van de tweede lichtbron:
- l1/NS12 = ik2/NS22
- l2 = ik1(NS22/NS12)
- Omdat we alleen de relatieve intensiteit of de verhouding van de twee meten, schrijven we eenvoudig I1 = 1. De formule wordt dus eenvoudiger: I2 = d22/NS12
- Zeg bijvoorbeeld de afstand d1 tot een referentiepuntlichtbron van 0,6 meter en een afstand d2 tot de tweede lichtbron is 1,5 meter:
- l2 = 52/22 = 25/4 = 6, 25
- De tweede lichtbron heeft een intensiteit 6, 25 keer groter van de eerste lichtbron.
Stap 15. Bereken efficiëntie
Als je een lamp meetelt die het wattage vermeldt, bijvoorbeeld '60 W' wat '60 watt' betekent, is dat hoeveel stroom de lamp verbruikt. Deel de relatieve intensiteit van de lamp met dit vermogen om te zien hoe efficiënt het is ten opzichte van andere lichtbronnen. Bijvoorbeeld:
- Een 60 watt lamp met een relatieve intensiteit van 6 heeft een relatief rendement van 6/60 = 0,1.
- Een 40 watt lamp met een relatieve intensiteit van 1 heeft een relatief rendement van 1/40 = 0,025.
- Omdat 0,1 / 0,025 = 4, is een 60 W lamp vier keer efficiënter in het omzetten van elektriciteit in licht. Houd er rekening mee dat deze lamp nog steeds meer stroom verbruikt dan een 40 W lamp en dus meer kost. Efficiëntie geeft eenvoudig aan hoe efficiënt een lamp is in het gebruik van elektriciteit en het omzetten ervan in licht.
