مقدار نور از لامپ. نور به عنوان یک پدیده فیزیکی
نور، مانند سایر تابش الکترومغناطیسی، دارای پارامترهای ذاتی است. با این حال، در فیزیک نور، مقادیر اندکی متفاوت از الکترونیک رادیویی تعریف شده است. این مقاله بر روند تحقق ارزش های مشابه، اما غیر قابل مقایسه است.
1. قسمت اول
تصور کنید یک فرستنده رادیویی، مثلا امواج کوتاه. این امواج الکترومغناطیسی را منتشر می کند، قدرت آن در وات اندازه گیری می شود. ما همچنین می دانیم که برای اینکه این فرستنده رادیویی به کار برسد، به برق نیاز دارد، که قدرت ورودی آن نیز در وات (1 W = 1 V * 1 A) اندازه گیری می شود.
در حال حاضر درباره نور چراغ. دقیق تر، در مورد هسته آن - یک کریستال بر روی یافته ها و یا بستر نصب شده است. این همان فرستنده الکترومغناطیسی است، اما در محدوده امواج نور عمل می کند. به منظور کارکردن، نياز به منبع تغذيه اي دارد که قدرت آن در وات اندازه گيري شده است. اما فیزیکدانان قدرت تابش آن را در لومن اندازه می گیرد و آن را به عنوان Φ مشخص می کند. و آنها این قدرت تابش را نام بردند شار نور. بپرسید چرا؟ چرا قدرت موتور در اسب بخار اندازه گيري شد؟ پاسخ به این سوال در جوهر ادراک نهفته است چشم انسان رنگ های مختلف تابش نور و همچنین حضور تابش نامرئی. از آنجایی که این ادراک بسیار فردی است، انتخاب واحد های اندازه گیری غیرمعمول مناسب بود. اما اکنون یک تصویر برای بعضی از انواع LED ها می بینیم، قدرت تابش نیز در وات نشان داده شده است. ما از تغییرات در حال ظهور به سوی ادراک آشنا بیشتر از مقادیر فیزیکی خوش آمدید.
بنابراين اولين و مهمترين ويژگي يک چراغ شار نوري کريستال آن است که در لومن اندازه گيري مي شود. این پارامتر کیفیت و قیمت LED را تعیین می کند.
این مانند ماشینهاست - غیرممکن است که قاعده قدرتمند کمپرسور را که نسبتا آرامی رانندگی می کند، مقایسه کند، با کمر قدرت Tavria، که به راحتی از Kamaz سرازیر می شود. مهمترین چیز قدرت است، و سرعت با روش های دیگر به دست می آید، که پایین تر است.
آیا ارتباط بین وات و لومن وجود دارد؟ وجود دارد اما این غیر خطی مربوط به طول موج تابش است. هیچ جداول و فرمول ترجمه وجود ندارد
چگونه این وابستگی را ایجاد کنیم؟
یک LED خاص با یک شعاع نور در I لومن مربوط به قدرت الکترومغناطیسی (قابل مشاهده و نامرئی) تابش PW است، تعریف شده به عنوان تفاوت بین قدرت عرضه شده به LED (منبع تغذیه) و خروجی گرما تولید شده توسط LED (گرمایش) این LED (P = Pvt. - گرما) . بله، می توان آن را اندازه گیری کرد، اما تنها در شرایط آزمایشگاهی دقیق.
2. قسمت دوم
چه اتفاقی می افتد اگر فرستنده رادیویی مجهز به یک آنتن هدایی باشد؟ ما انتقال خود را با صدای بلند شنیدیم این پارامتر با شدت میدان الکترومغناطیسی مشخص می شود. شما می توانید از یک آنتن برای یک رادیو (تلویزیون) استفاده کنید و حسابی نیز افزایش می یابد (اصل بازگشت پذیری).
و چه اتفاقی خواهد افتاد اگر LED ارائه یک آنتن جهت؟ ما آن را روشن تر خواهیم دید. این پارامتر روشنایی است. به طور مشابه، در طرف دریافت، شما می توانید آنتن همان قرار داده و تمام پرتو قابل مشاهده نور را به یک نقطه بسیار روشن فشار دهید. نور در آن به یک اندازه بسیار بزرگ برسد.
این تقارن واضح است، فقط نوع آنتن متفاوت است! در LED، نقش یک آنتن جهتی توسط لنز - پلاستیک آن، که در آن یک بلوری فشرده شده، انجام می شود.
این پارامترها بستگی به فاصله از گیرنده به منبع تابش (به فرستنده) و کاهش وابستگی درجه دوم به این فاصله است.
اما پارامتر حجمی قدرت تابش هدایت شده، معلوم شد، در سایر واحدهای اندازه گیری مناسب است. جالب است که این پارامتر برای انتشار رادیو استفاده نمی شود - این اندازه گیری خواهد شد توسط واحد وات / steradian (W / sr). وات در حال حاضر روشن است. و ستادیان زاویه فضایی است. برای تصور زاویه فضایی، کافی است یک روزنامه را ببرید و یک کیسه را از آن بردارید و یک فضای مکانی را در فضا بردارید. یک کیسه ممکن است وسیع تر باشد یا در حال حاضر و هر کدام از آن ها به اندازه ای است که دقیقا تعریف شده است (به یاد داشته باشید چنین علمی؟) زاویه فضایی.
بنابراین، برای ادامه دادن این قضیه، برای نور، این پارامتر خواهد بود lumen / steradian (lm / sr) و آن را به نام کاندلا (1 cd = 1 lm / 1 sr) نامیده می شود. مانند Tavriya و Kamaz، شما می توانید کاندلا بیشتر با لومن کمتر، اما فقط در یک زاویه فضایی کوچکتر. در محدوده شما می توانید پرتو را به یک نوع پرتو لیزر با شدت نورانی زیاد با قدرت نابودی فشار دهید اما اتاق را با این پرتو روشن نکنید. بنابراین:
Candela یک پارامتر از تراکم انرژی نور در یک فضای محدود است. Candela برای اندازه گیری ابزار مناسب است، اما ارزش مصرف کننده LED را مشخص نمی کند. در عوض، این ویژگی یک پرتو نور خاص است. و مفید بودن این پرتو توسط مصرف کننده نور تعیین می شود.
متاسفانه، به علت راحتی اندازه گیری، در فیزیک، کاندلا به عنوان مقدار اولیه و لومن به عنوان مشتق تعریف شد. اما برای محاسبات عملی، همه چیز به شیوه دیگر به نظر می رسد.
3. قسمت سوم (تخصصیتر)
اگر پرتو کشیده شده توسط LED به سطح هدایت شده باشد، ما یک نقطه را می بینیم که دارای یک میدان مشخص S مربع متر است. اگر پرتو دارای شدت درخشان I cd باشد، زاویه جامد آن φ sr است، سپس شار نورانی پرتو Φ = Iφ lumen، و روشنایی این سطح در لوکس خواهد بود
E = cos α
و اگر سطح با توجه به پرتو در زاویه α تساوی یابد، سپس فرمول باید تکمیل شود
E = cos α = cos α
بپرسید چرا؟ تصور کنید که شما نیاز به انتخاب چراغ برای چراغ میز. این جایی است که این فرمول مفید است، زیرا شما تنها یک پارامتر در شرایط بهداشتی و بهداشتی پیدا خواهید کرد - این حداقل روشنایی لازم برای محل کار برای این حرفه است. البته تمام پارامترهای دیگر که می توانید توسط این فرمول تعیین کنید، پس از طراحی نقاشی محل این لامپ بر روی میز. در اینجا شما خواهید دید زاویه مورد نیاز مسطح مسطح LED، که با آن شما می توانید زاویه فضایی، فاصله از لامپ را به میز و زاویه تابش سطح روشنایی، و در نهایت LED را انتخاب کنید.
واحدهای فوتومتریک (به بالای صفحه)
واحد فوتومتریک پایه
فوتومتری عملی با پرسش های عمومی آغاز می شود: کدام ترکیب طیفی از تابش باید بیشتر طبیعی باشد، چگونه می توان با استفاده از ترکیب طیفی مختلف مقایسه کرد، و غیره. بدیهی است، لازم است که در مورد برخی از روش های معمول مقایسه و تعیین مقادیری که باید منابع تابش و شرایط روشنایی
به نظر می رسد که به نور خورشید تبدیل شود، و آن را به عنوان یک نمونه برای مقایسه انتخاب کند. با این حال، چنین مفهومی به عنوان نور طبیعی در واقع بسیار مبهم است. زمان سال، زمان روز، عرض جغرافیایی، پاکیزگی جو - تمام این عوامل (و بسیاری دیگر) ترکیب نور خورشید را در گستره وسیعی تغییر می دهند. بنابراین لازم بود که یک منبع نور مصنوعی ایجاد شود که به عنوان مرجع پذیرفته شده است.
از آنجایی که فرستنده جهانی یک بدن کاملا سیاه (سیاه چاله) است، تابش آن به عنوان مرجع پذیرفته شده است. دمايي كه بدن اشعه بايد قرار گيرد، با بيشترين دقت صحيح ثبت مي شود، زيرا ميزان اشباع بسيار به شدت وابسته به دما است.
واحد اصلی فوتومتریک که شامل تعداد واحد های اساسی SI می باشد، واحد شدت نورانی کاندلا است - شدت تابش نور c1 / 600000 متر مربع. سطح مقطع رادیاتور کامل در جهت عمود بر این مقطع در دمای رادیاتور برابر است با دمای جامد شدن پلاتین در فشار 101325 Pa. شمع سازی که قبلا استفاده شده است، 1.005 سی دی است. بر اساس کاندلا، واحد های باقی مانده فتو متریک تعیین می شوند.
شدت درخشان، شار نور، روشنایی.
شدت درخشندگی، نسبت شار نورانی که از منبع در جهت در نظر گرفته شده درون زاویه جامد کوچک به این زاویه جامد قرار دارد. با توجه به این واقعیت که شدت نور یک واحد اساسی است، نماد آن در فرمول ابعاد ظاهر می شود.
شار نوری محصول از قدرت نور بر روی زاویه جامد که در آن شار استعمال می شود.
F = I O
واحد جریان شار نورانی (lm) - شار در زاویه جامد یک ستادیان با شدت نور یک کاندلا است. (به یاد بیاورید که یک ستادیان یک زاویه جامد است که یک ناحیه را روی سطح کره ای برابر با مربع شعاع این کره برش می دهد.) از آنجا که زاویه جامد هیچ ابعادی ندارد، ابعاد شار نور و شدت نور همخوانی دارند.
نورپردازی نسبت شار نوری به سطح ناحیه کوچک در نظر گرفته شده به مساحت این منطقه است:
E = F / S
واحد روشنایی lux (lx) روشنایی سطح است، برای هر متر مربع که شار درخشان یک لومن است.
اگر سطح توسط منبع نور قدرت روشن شود، من کاندلا، که در فاصله r قرار دارد، سپس
E = (I cos a) / r2
جایی که یک زاویه بین جهت انتشار نور و طبیعی به سطح روشنایی است.
روشنایی
این احتمالا رایج ترین مفهوم در فوتومتری است، اما در عین حال، بسیاری از سوء تفاهم ها در ارتباط با آن وجود دارد: اول، به دلیل معنای دوگانه روشنایی اصطلاح، و دوم، به دلیل دو تعریف و دو واحد اندازه گیری بزرگی روشنایی فوتومتری یک مفهوم کاملا عینی است که نشان دهنده اندازه گیری انرژی نور که توسط یک آشکارساز خاص درک شده است. این به مفهوم ذهنی "روشنایی درک شده" یکسان نیست - بسته به شرایط، ناظران مختلف می توانند مقادیر مختلف نور را به همان مقدار انرژی نور اختصاص دهند.
روشنایی photometric Lv برابر نسبت جریان شار نور در جهت در نظر گرفته شده در زاویه جامد کوچک DW از طریق سطح سطح dS به محصول این زاویه جامد، منطقه بخش و کوسین زاویه بین جهت و مورد نظر به بخش O:
Lv = dF dF / dw dS cosO
روشنایی درک شده (گاهی اوقات اصطلاح روانشناختی مورد استفاده قرار می گیرد)، در ارتباط با سطح نور خورشید و افزایش رشد با آن، احساس سطح پایه روشنایی است. در مورد روشنایی درک شده می گویند زمانی که چشم نور را فقط از یک منبع جداگانه درک می کند (تخمین ها - "کم نور"، "خیره کننده").
واحد روشنایی SI candela در هر متر مربع (cd / m2) روشنایی منبع است، هر متر مربع از سطح تابشی که دارای شدت درخشان در یک جهت معادل یک کاندلا است.
اغلب هنگام اندازه گیری روشنایی، اصطلاح لامبرت سطح استفاده می شود. یک ویژگی از یک سطح ریاضی ایده آل شده طبیعت وابستگی شدت نور به جهت تابش آن است. این وابستگی قانون کوزینس را زیر پا گذاشته است
I = IO cosO
سطح لامبرت همانند روشنایی در هر جهت است. این نتیجه به ظاهر شگفت انگیز به شرح زیر توضیح داده شده است: اگر نور از سطح در جهت غیر از حالت طبیعی درک شود، ناحیه مشاهده شده از دایره به بیضی تبدیل می شود و سطح آن با 1/1 افزایش می یابد، اما افزایش ناحیه مشاهده شده دقیقا جبران کاهش شدت نور منتشر شده سطح لامبرت نزدیک است، به عنوان مثال، سطح کاغذ سفید.
در نتیجه، ما توجه می کنیم که در طبیعت، روشنایی در محدوده عظیم متفاوت است: روشنایی سطح خورشید در 109 cd / m2 تخمین زده می شود، در حالی که روشنایی کاغذ سفیدی که توسط نور ماه روشن می شود، 0.03 سی سی مترمربع نیست.
لازم به ذکر است که در بعضی موارد روشنایی پارامتر تعیین کننده نیست. این امر مخصوصا برای تابشگران با سطح کوچکی، به ویژه LED ها، درست است. در واقع، تصور کنید که دو LED با همان روشنایی اما اندازه های مختلف از سطح درخشان است. با کمک سیستم نوری، سطوح تابش مشاهده شده می تواند برابر شود و معلوم شود که LED با یک منطقه پرتوی بزرگتر توسط I1 / I2 روشن تر از سایرین روشن می شود. بنابراین، در چنین مواردی، پارامتر عینی بیشتر، شدت نور، و نه روشنایی است. واحدهای انرژی زیر با واحدهای فتوولتائیک در نظر گرفته شده مطابقت دارند: شار نورانی شار تابش Fe است، بیان شده در وات؛ روشنایی - نور انرژی آن (W / m2)؛ شدت نور - شدت نورانی انرژی (قدرت تابشی) Ie (W / sr) روشنایی - روشنایی انرژی Le، (W / (m2.sr)).
پارامترهای رنگی به بالای صفحه)
رنگ یک سطح بازتابنده یا تابشی با یک پس زمینه رنگی، اشباع آن (درجه تفاوت از سفید) و روشنایی یا سبکی مشخص می شود. دو مقدار اول مقدار رنگی تابش را تعیین می کند. روش اصلی برآورد رنگ کمی تعیین ارزش مطلق و نسبت نسبی قدرت (یا روشنایی) سه رادیو باند استاندارد است که در هنگام ترکیب، احساس همان فیزیولوژیک در چشم را به عنوان این رنگ ایجاد می کند.
رنگ اصلی MCO رنگ های طیفی خالص از سه رادیو تک رنگ R، G و B با طول موج LR = 700 نانومتری (قرمز)، LG = 546.1 (سبز) و LB - 435.8 (آبی) هستند که قدرت در نسبت R: G: B = 1: 0.091: 0.0138. هر رنگ F بر اساس رابطه رنگ سنجی پایه تعیین می شود:
F = r "R + g" G + b "B،
جایی که r "، g" و b "مختصات رنگ (یا مختصات رنگی) است که نسبت رنگ مربوطه را ایجاد می کند.
یک روش راحت تر برای توصیف رنگ یک سیستم است که در آن رنگ های اولیه X، Y و Z واقعی نیستند، اما ما اجازه می دهیم که رنگ را با استفاده از معادله مشابه تعیین کنیم:
F = x "X + Y" Y + Z "Z
برای مشخص کردن تنها رنگ آمیزی، مختصات رنگ x "، y"، z "با مختصات رنگ آمیزی نرمال جایگزین می شوند:
x = x "/ (x" + y "+ z")
y = y "/ (x" + y "+ z")
z = z "/ (x" + y "+ z")
بنابراین، رنگی F "رنگ F بیان شده توسط معادله:
F "= xX + yY + zZ
از آنجا که x + y + z = 1، تنها دو مختصات مستقل هستند (معمولا x و y انتخاب می شوند). سپس رنگی را می توان با یک نقطه در هواپیما نشان داد (شکل نمودار گراف). همانطور که مشاهده می شود، رنگی با جهت بردار F در فضای رنگ تعیین می شود و نه با مقدار مطلق، که با پایداری ترکیب طیفی نسبی تابش، به منظور برآورد روشنایی شی مورد استفاده قرار می گیرد.
نمودار رنگ
رنگ و اشباع.
تن رنگ معمولا با طول موج غالب Lg مشخص می شود، تعریف آن برای یک رنگ مشخص شده F از انجیر قابل مشاهده است. رنگ نمودار
تن رنگ نیز می تواند به صورت کیفی توصیف شود، به نام منطقه گراف رنگ که در آن نقطه رنگی F قرار گرفته است.
اشباع رنگ درجه، سطح، قدرت بیان رنگ رنگ را مشخص می کند و با خلوص رنگ تعیین می شود - مقدار نسبی انرژی تابش تک رنگ که در مخلوط با تابش سفید بار رنگ آماری را تجزیه می کند. در انجیل طرح Chroma حذف نسبی نقطه F است "
از نقطه E در خط ELg، EF "/ EL.
رنگ های طیفی خالص دارای بیشترین اشباع هستند و کمتر از آن ها آروماتیک است. رنگ خاکستری. مفهوم خاص و رنگ های تکمیلی - دو رنگ که می تواند رنگ سفید را به مخلوط می دهد. در گراف رنگی، آنها به نقاط تقاطع منحنی رنگ های خالص طیفی و یک خط مستقیم از نقطه ی E مربوط می شوند. منحنی رنگ های طیفی خالص منحنی باز است.
خط اتصال به انتهای آن یک خط از chromaticities بنفش است، به دست آورد مصنوعی با مخلوط قرمز و گل بنفش. بخشی از منحنی در منطقه قرمز سبز تقریبا یک خط مستقیم است. این به این معنی است که با هر ترکیب رنگ طیفی از این منطقه، رنگ حاصل 100٪ خالص است. برای گرفتن رنگ های سبز قرمز غلیظ، شما نیاز به افزودنی دارید آبی. به طور کلی، تمام انواع رنگ های واقعی در داخل منحنی روی نمودار Chroma قرار دارند. نقاط خارج از آن با رنگ های غیر واقعی مشخص می شود.
تحویل رنگ شاخص رندر رنگ به بالای صفحه)
ویژگی های رنگی این لامپ نشان می دهد که چگونه طبیعی است که اشیاء اطراف ما به نور این لامپ نگاه می کنند. یک عبارت از این است که نشانگر کلی رندر رنگ Ra است. برای تعیین ارزش Ra، 8 رنگ تست از محیط انتخاب می شوند که توسط لامپ تحت آزمایش روشن می شوند و سپس با یک لامپ استاندارد با دمای مشابه رنگ (از بدن سیاه تا دمای روز) انتخاب می شود. کوچکتر تفاوت رنگ در بین رنگ های تست، بهتر رنگ لامپ مورد بررسی است. حداکثر مقدار Ra برابر 100 (به طور متوسط برای 8 رنگ آزمون است).
با توجه به محل نصب لامپ و وظیفه ای که آنها انجام می دهند، نور مصنوعی باید بهترین تصور را از رنگ (به عنوان در نور روز طبیعی) ارائه دهد. این ویژگی توسط ویژگی های رندر رنگ منبع نور تعیین شده است که با استفاده از شاخص رندر رنگ کلی Ra بیان می شود.
ضریب رندر رنگ نشان دهنده سطح سازگاری رنگ طبیعی بدن با رنگ قابل مشاهده این بدن است که با منبع نور مرجع آن روشن می شود.
برای مقایسه با منابع نور در نظر گرفته شده، یک تغییر رنگ با کمک 8 (یا 14) رنگ مرجع استاندارد مشخص شده در DIN 6169 ضبط می شود، زمانی که نور آزمایش یا منبع نور مرجع به این رنگ مرجع هدایت می شود. کوچکتر انحراف رنگ نور آزمایش شده از رنگ های مرجع، بهتر است ویژگی های رندر رنگ این لامپ. یک منبع نور با یک شاخص رندر رنگ Ra = 100 نور را منتشر می کند که به طور مطلوب همه رنگ ها را مانند نور یک منبع نور مرجع نشان می دهد. پایین تر از مقادیر را، بدتر رنگ رنگ شیء روشن شده منتقل می شود. خصوصیات یک تحویل رنگ درجه اعطای رنگ ضریب انتقال نور
نمونه لامپ لامپ
بسیار خوب 1A\u003e 90 لامپ هالوژن؛
لامپهای فلورسنت LUMILUX DE LUXE؛
HQI ... / D
خوب 1B 80 - 89 لامپ فلورسنت LUMILUX؛
HQI ... / NDL یا WDL
خوب 2A 70 - 79 لامپ فلورسنت استاندارد 10 و 25
خوب 2B 60 - 69 لامپ های فلورسنت استاندارد 30
به اندازه کافی 3 40 - 59 HQL
کافی نیست 4\u003e 39 لامپ تخلیه سدیم بالا و فشار کم
رنگ تست:
رنگ R1 رنگ فاسد شده
خردل R2
آهک R3
R4 نور سبز
R5 فیروزه ای
R6 آسمان آبی
R7 رنگ ارغوانی بنفش
R8 Lilac
رنگ های مورد آزمایش اضافی با رنگ های غنی:
R9 قرمز R12 آبی
رنگ R10 زرد R13 رنگ پوست
R11 سبز R14 رنگ برگ سبز
R12 آبی
رنگ پوست R13
R14 رنگ برگ سبز
فصل هفتم
روشنایی محوطه های صنعتی
7.1 مفاهیم پایه روشنایی شار نور، شدت نور، روشنایی، روشنایی سطح درخشان، بازتاب نور.
برای زندگی عادی انسان، به خصوص در شرایط تولید، کیفیت نورپردازی نقش مهمی دارد. نواحی خطرناک نادیده گرفته شده، منابع نادیده گرفته شده از نور، سایه های تیز از اشیا و تجهیزات، جهت گیری کارگران را بدتر می کند، در نتیجه آسیب پذیری از بین نمی رود. پوشش ناکافی یا نامناسب محل کار و کل محل کار ناشی از خستگی زودرس یک فرد است که می تواند نه تنها کاهش بهره وری کار، بلکه همچنین یک تصادف باشد. دستگاه های روشنایی انتخاب شده در طراحی نورپردازی الکتریکی، و همچنین نقض الزامات فصل نورپردازی الکتریکی قوانین عملیات فنی برق، ممکن است منجر به آتش سوزی، انفجار و سایر حوادث در محل کار شوند.
روشنایی محل های صنعتی و محل کار می تواند طبیعی 1، مصنوعی و ترکیبی باشد.
1 محاسبه نور طبیعی اساسا به تعيين محدوده روشنايی نور (پنجره ها) در يک اتاق مطابق با دستورالعمل SNiP II 4-79 "نور طبیعی و مصنوعی می رود. استانداردهای طراحی
نور طبیعی (خورشیدی) تاثیر مثبتی بر روی دید و به طور کلی بر بدن انسان دارد. بنابراین، همه اتاق ها مطابق با استانداردهای بهداشتی برای طراحی شرکت های صنعتی CH 245-71، به عنوان یک قانون، باید دارای نور طبیعی باشند.
روشنایی مصنوعی با استفاده از منابع نور الکتریکی - لامپ های رشته ای، فلورسنت و دیگر لامپ های تخلیه گاز انجام می شود.
مقادیر اصلی مشخصه نور مرئی، شار نورانی منبع نور، شدت نور، روشنایی، روشنایی سطح درخشان، بازتاب نور است.
شعاع نور Φ قدرت انرژی نور است که توسط حساسیت درخشان توسط ادراک انسانی انسان شناخته می شود. واحد اندازه گیری شار نورانی است لومن(lm) این واحد را می توان از مثال مثال قضاوت کرد که شار نورانی یک لامپ رشته ای با قدرت (مصرفی از منبع تغذیه) 25 وات در ولتاژ 220 ولت حدود 200 لومتر است.
شدت نور شدت نور را در نقاط مختلف فضای روشنایی مشخص می کند. شدت نور برابر با نسبت شار نور به زاویه جامد ω است که در آن شار نورانی یکنواخت توزیع می شود: I = Φ / ω. در هر واحد شدت نور شدت گرفته شده است کاندلا(cd) توسط منبع نور مرجع تعیین می شود. بنابراین، یک لومن، شعاع نورانی است که توسط یک منبع نقطه ای نور در یک زاویه جامد (فضایی) یک ستون ستونی (st) با شدت درخشان 1 سی سی منتشر می شود.
روشنایی (E) چگالی سطح شار درخشان در یک سطح داده شده، اندازه گیری شده در لوکس (lx)، به عنوان مثال E = Φ / S؛ 1 lx برابر با 1 lm / m 2 است.
روشنایی L مقدار نور است که به طور مستقیم توسط چشم قابل درک است، با مقدار شدت نور منتشر شده از یک واحد سطح در یک جهت مشخص در زاویه α، جایی که L = Iρ / S، ρ بازتابی سطح، ρ = Φ ref / Φ pad، t برابر با نسبت شار نورانی است که از سطح به شتاب درخشیده بر روی آن منعکس شده است.
شار نوری کل نشان دهنده تابش است که از یک منبع در تمام جهات پخش می شود. برای اهداف عملی، غالبا مهمتر است بدانیم که کل جریان شعاع نور نیست، بلکه جریان که در جهت خاصی قرار می گیرد یا در یک سایت خاص سقوط می کند. به عنوان مثال، برای یک موتور راننده مهم است که یک شار درخشان را به اندازه کافی بزرگ در یک زاویه جامد نسبتا باریک بدست آورید، درون آن یک کشش کوچک از بزرگراه وجود دارد. برای یک کارگر در یک میز، جریان که یک میز یا حتی بخشی از جدول را روشن می کند، یک نوت بوک یا یک کتاب، یعنی یک جریان که در یک منطقه خاص سقوط می کند، مهم است. مطابق با این، دو مفاهیم کمکی وجود دارد - شدت نور و روشنایی.
شدت نور به شار نورانی محاسبه شده برای یک زاویه جامد برابر ستارادیان، یعنی نسبت شار نورانی محصور شده در زاویه جامد به این زاویه:
نورپردازی شار درخشان برای محدوده واحد محاسبه می شود، به عنوان مثال نسبت شار درخشان در یک منطقه به این منطقه:
واضح است که فرمول ها (70.1) و (70.2) میانگین شدت نوردهی و متوسط نور را تعیین می کنند. آنها به حقیقت نزدیک تر می شوند، حتی جریان و یا کمتر و.
واضح است که با کمک یک منبع که یک جریان شفاف را ارسال می کند، ما می توانیم شدت نورانی بسیار متنوع و نورانی بسیار متنوع را درک کنیم. در حقیقت، اگر شما تمام جریان یا بخش بزرگی از آن را در داخل یک زاویه جامد مستقیم هدایت کنید، در این راستا، به جهت که توسط این زاویه مشخص شده است، می توانید شدت نورانی بسیار زیاد دریافت کنید. بنابراین، برای مثال، در پروژکتورها بیشترین جریان را که توسط قوس الکتریکی ارسال می شود در یک زاویه جامد بسیار کوچک تمرکز می کند و در جهت متفاوتی به شدت شدید نور می رسد. به میزان کم، هدف مشابه با کمک چراغهای خودرو به دست می آید. اگر با استفاده از منعکس کننده ها یا لنزها شار سبکی از هر منبع در یک منطقه کوچک تمرکز کنید، می توانید نور زیادی را به دست آورید. برای مثال، برای مثال، تلاش می شود تا یک دارو را که از طریق یک میکروسکوپ مشاهده می شود، به شدت روشن کند؛ یک هدف مشابه توسط بازتابنده لامپ، که نور خوبی از محل کار را فراهم می کند، انجام می شود.
با توجه به فرمول (70.1)، جریان شار نور تولید شده توسط قدرت نور با زاویه جامد که در آن پخش می شود:
اگر زاویه جامد، یعنی اشعه ها به طور دقیق موازی باشند، پس شعاع نور نیز صفر است. این به این معنی است که یک پرتو دقیقا موازی از اشعه های نور هیچ انرژی ندارد، یعنی معنایی فیزیکی ندارد - هیچ پرتو دقیقا موازی نمی تواند در هر تجربه زندگی واقعی انجام شود. این یک مفهوم صرفا هندسی است. با این وجود، پرتوهای موازی اشعه به طور گسترده در اپتیک استفاده می شود. واقعیت این است که انحرافات کوچک از موازی بودن پرتوهای نور که اهمیت بنیادی را از دیدگاه انرژی در مسائل مربوط به عبور پرتوهای نور از طریق سیستم های نوری، عملا هیچ نقش ایفا نمی کند به عنوان مثال، زاویه ای که پرتوهای یک ستاره دور به چشم ما و یا یک تلسکوپ می افتد بسیار کوچک است که حتی نمی توان با روش های موجود اندازه گیری کرد. در عمل، این اشعه ها از اشعه های موازی متفاوت نیستند. با این حال، این زاویه ها هنوز صفر نیستند، و به همین دلیل است که ستاره را می بینیم. به تازگی، پرتوهای نور با جهت گیری بسیار تیز، یعنی با یک واگرایی بسیار کوچک از اشعه های نور، با کمک لیزر تولید شده است (نگاه کنید به بند 205). با این حال، در این مورد، زاویه بین اشعه دارای یک مقدار محدود است.