La mesura de la intensitat de la llum és molt important en el disseny de la il·luminació d’una habitació o en la preparació per a la fotografia. El terme "intensitat" s'utilitza de diverses maneres, de manera que us heu de dedicar el temps per saber quines unitats i mètodes de mesura són adequats per als vostres propòsits. Els fotògrafs i professionals de la il·luminació professionals solen utilitzar comptadors digitals, però també podeu fer un mesurador de llum comparatiu senzill anomenat fotòmetre Joly.
Pas
Mètode 1 de 2: mesurament de la intensitat lumínica d’una habitació o font de llum
Pas 1. Comprendre els fotòmetres que mesuren les espelmes lux i peu
Aquestes unitats descriuen la intensitat de la llum a la superfície, o "il·luminància" (illuminance). Els fotòmetres que mesuren la il·luminació s’utilitzen habitualment per configurar una sessió de rodatge o per comprovar si una habitació és massa lluminosa o massa fosca.
- Alguns mesuradors de llum estan especialment dissenyats per a diferents tipus d’il·luminació. Per exemple, els resultats de la mesura poden ser més precisos quan s’utilitzen per mesurar l’exposició al sodi.
- Fins i tot podeu comprar un “mesurador de llum” a la botiga d’aplicacions per a mòbils. Consulteu primer les revisions de l'aplicació perquè algunes d'aquestes aplicacions no són molt precises.
- Lux és l’estàndard que s’utilitza habitualment avui en dia, però alguns dispositius segueixen mesurant-se en espelmes estàndard. Utilitzeu aquesta calculadora en línia per convertir entre els dos estàndards.
Pas 2. Saber interpretar la unitat d’il·luminació
A continuació, es mostren algunes mesures d’il·luminació que s’utilitzen habitualment per ajudar-vos a determinar els canvis en l’exposició:
- La majoria de treballs d'oficina es poden fer dins de 250-500 lux (espelmes de 23 a 46 peus).
- Els supermercats o zones de treball que impliquen dibuixos o altres treballs de detall normalment s’encenen a 750-1.000 lux (espelmes de 70 a 93 peus). El límit superior d’aquest abast equival a la zona interior al costat de la finestra en un dia assolellat.
Pas 3. Conegueu la llum i la luminància (luminància)
Si una bombeta, una etiqueta de llum o un anunci menciona la paraula lumen, el número descriu la quantitat total d’energia emesa per la llum visible. Aquest concepte s’anomena il·luminació. Això és el que heu de saber:
- El "llum" inicial descriu la quantitat de llum que s'emetrà quan la làmpada s'estabilitzi. Normalment, les làmpades fluorescents o HID requereixen 100 hores d’ús per estabilitzar-se.
- "Lumen mitjà" o "llum mitjana" descriu la luminància mitjana aproximada durant la vida útil del dispositiu. La il·luminació real serà més brillant al principi i més feble cap al final de la seva vida útil.
- Per esbrinar quants lúmens necessiteu, seguiu els passos anteriors per determinar el nombre d’espelmes d’il·luminació que voleu a l’habitació i multipliqueu per la superfície (metres quadrats) de l’habitació. És una bona idea augmentar els resultats per a habitacions amb parets fosques i baixar-les per a habitacions amb moltes fonts de llum grans.
Pas 4. Mesureu el feix (ressaltar) i l'angle del camp (cantonada de l'habitació)
Les llanternes i altres dispositius que emeten llum en una direcció determinada es poden descriure mitjançant aquests dos nous termes. Podeu trobar-ho vosaltres mateixos mitjançant un fotòmetre que mesuri les espelmes lux o peu, i amb un feix de recta o transportador:
- Mantingueu el fotòmetre directament en el camí del feix més brillant. Mou fins a trobar el punt amb la intensitat més alta (il·luminació).
- Mantingueu sense canvis la distància de la font de llum i moveu el fotòmetre en una direcció fins que la intensitat de la llum baixi al 50% del seu nivell màxim. Utilitzeu un fil estret o una altra línia recta per marcar una línia des de la font de llum fins a aquest punt.
- Camineu en direcció contrària fins a trobar un punt al revers del focus amb una intensitat del 50% de l’exposició màxima. Marqueu una nova línia a partir d'aquest punt.
- Utilitzeu un transportador per mesurar l’angle entre les dues línies. Aquest és l’angle del focus i descriu l’angle en què la font de llum brilla intensament.
- Per trobar l’angle de camp, repetiu aquest pas, però marqueu el punt en què la intensitat arriba al 10% del seu nivell màxim.
Mètode 2 de 2: mesurament de la intensitat relativa amb dispositius domèstics
Pas 1. Utilitzeu aquest mètode per comparar fonts de llum
Aquest dispositiu es pot fabricar fàcilment a casa. El dispositiu rep el nom de "Fotòmetre Joly" segons el seu inventor i es pot utilitzar per mesurar la intensitat relativa de dues fonts de llum. Amb un petit coneixement de la física i els materials següents, podeu trobar bombetes que emeten més llum, així com bombetes que siguin més eficients per la quantitat d'energia que fan servir.
Mesura relativament no retorna els resultats en unitats. Sabreu clarament la proporció de les intensitats de dues llums, però no les podeu relacionar amb una tercera font de llum sense repetir les comparacions una per una.
Pas 2. Tallar una barra de parafina per la meitat
Compreu cera de parafina en una ferreteria o supermercat i porteu fins a 0,55 kg. Utilitzeu un ganivet afilat per tallar el pal de parafina en dos trossos iguals.
Talleu les tiges suaument perquè la cera no es trenqui
Pas 3. Col·loqueu el paper d'alumini entre els dos trossos de parafina
Retalleu un full de paper d'alumini i poseu-lo de manera que cobreixi la part superior d'una de les tires de paper d'alumini. Col·loqueu l’altra peça de parafina a sobre de l’alumini.
Pas 4. Col·loqueu el "pa" de parafina verticalment
Perquè aquest dispositiu funcioni, heu de col·locar-lo verticalment per un dels extrems de manera que la xapa d’alumini del centre també quedi vertical. Si la vostra espelma no pot aguantar-se sola, deixeu-la estirar horitzontalment per ara. No ho oblideu, la caixa que es farà haurà de poder acollir els blocs d’espelmes que es situen verticalment.
Podeu utilitzar dues gomes per mantenir les varetes de parafina i la làmina juntes. Col·loqueu una goma a prop d’un extrem de la barra i un a prop de l’altre
Pas 5. Retalleu tres finestres a la caixa de cartró
Trieu una caixa prou gran com per contenir els blocs d’espelmes. Podeu utilitzar una caixa d’embalatge d’espelmes comprada. Utilitzeu una regla i unes tisores per retallar tres finestres a la caixa:
- Talla dues finestres de mida idèntica als costats oposats. Cada finestra mostrarà una barra de parafina diferent un cop inserit el bloc de cera.
- Talla una tercera finestra de qualsevol mida a la part frontal de la caixa. Aquesta finestra s’hauria de centrar perquè pugueu veure les dues peces de parafina que contenen la làmina.
Pas 6. Introduïu la parafina a la caixa
Mantingueu el paper d'alumini entre els dos bastons d'espelma en posició vertical. Podeu utilitzar cinta adhesiva, tires de cartró o ambdues per mantenir el bloc de cera en posició vertical i paral·lel a la finestra oposada i tocar la làmina pel mig.
Si la caixa està oberta a la part superior, cobreix-la amb un altre tros de cartró o amb un altre material que bloquegi la llum
Pas 7. Determineu el "punt de referència" de la font de llum
Seleccioneu una de les fonts de llum que vulgueu comparar com a "espelma estàndard". L’utilitzaràs com a mesura de la intensitat de la llum. Si compareu més de dues fonts de llum, sempre s’utilitzarà aquesta “espelma estàndard”.
Pas 8. Ordeneu les dues fonts de llum de manera que quedin en línia recta
Col·loqueu dues làmpades o una altra font de llum sobre una superfície plana en línia recta. La distància entre els dos ha de ser molt més gran que l’amplada del quadre que heu creat.
Pas 9. Col·loqueu el fotòmetre entre les dues fonts de llum
L'alçada del fotòmetre hauria de ser exactament la mateixa que les fonts de llum perquè la llum brilli completament a través del bloc d'espelmes a través de la finestra lateral. Recordeu, la distància de la font de llum al fotòmetre ha de ser prou llunyana perquè la il·luminació es distribueixi uniformement.
Pas 10. Apagueu tots els llums de l'habitació
Tanqueu totes les finestres, persianes o cortines de manera que només la llum de les fonts de llum brilli a través dels feixos.
Pas 11. Organitzeu els quadrats fins que els dos blocs de parafina apareguin igual de brillants
Mou el fotòmetre cap a una font de llum més feble per il·luminar el feix de parafina. Mireu per la primera finestra com ajusteu la posició dels quadrats i atureu-vos quan els dos canelobres apareguin igual de brillants.
Pas 12. Mesureu la distància entre el fotòmetre i cada font de llum
Utilitzeu una cinta mètrica per mesurar la distància entre la làmina i la font de llum "punt de referència" seleccionada. Ara l’anomenem així d1. Preneu notes i, a continuació, mesureu la distància del paper d'alumini a l'altra font de llum (d2).
Podeu mesurar la distància amb qualsevol unitat, però ha de ser coherent. Per exemple, si mesureu en centímetres o metres, canvieu el resultat de manera que les unitats siguin només centímetres (cm)
Pas 13. Comprendre les lleis de la física implicades
La brillantor del feix disminueix amb cada quadrat de distància de la font de llum perquè mesurem la quantitat de llum que cau a la "àrea" bidimensional, però la llum radia pel "volum" tridimensional. En altres paraules, quan la font de llum viatja el doble de distància (x2), la llum resultant es dispersa quatre vegades (x2)2). Podem escriure la brillantor com I / d2'
- I és la intensitat i d la distància, tal com hem utilitzat al pas anterior.
- Tècnicament, la "brillantor" que descrivim, en aquest context, fa referència a la "il·luminació".
Pas 14. Utilitzeu aquests coneixements per resoldre intensitats relatives
Tots dos feixos tenen la mateixa "il·luminació" quan tots dos són igualment brillants. El podem escriure com a fórmula i després construir-lo per produir I2, o la intensitat relativa de la segona font de llum:
- Jo1/ d12 = Jo2/ d22
- Jo2 = Jo1(d22/ d12)
- Com que només mesurem la intensitat relativa o la relació de les dues, simplement escrivim I1 = 1. Per tant, la fórmula es fa més senzilla: I2 = d22/ d12
- Per exemple, digueu la distància d1 a una font de llum de punt de referència de 0,6 metres i a una distància d2 fins a la segona font de llum és d'1,5 metres:
- Jo2 = 52/22 = 25/4 = 6, 25
- La segona font de llum té una intensitat 6, 25 vegades més gran des de la primera font de llum.
Pas 15. Calculeu l'eficiència
Si compteu una bombeta que enumeri la potència, per exemple "60 W", que significa "60 watts", és la quantitat de potència que utilitza la bombeta. Comparteix la intensitat relativa de la làmpada amb aquesta potència per veure la seva eficiència en comparació amb altres fonts de llum. Per exemple:
- Una làmpada de 60 watts amb una intensitat relativa de 6 té una eficiència relativa de 6/60 = 0,1.
- Una làmpada de 40 watts amb una intensitat relativa d’1 té una eficiència relativa d’1 / 40 = 0,025.
- Com que 0,1 / 0,025 = 4, una làmpada de 60 W és quatre vegades més eficient per convertir l’electricitat en llum. Tingueu en compte que aquest llum encara consumeix més energia que un llum de 40 W i, per tant, costa més. L'eficiència simplement indica la eficiència d'una làmpada en utilitzar electricitat i convertir-la en llum.
