Sedmo poglavlje

RASVJETA PROIZVODNIH PROSTORIJA

7.1. Osnovni pojmovi tehnike rasvjete. Svjetlosni tok, jakost svjetlosti, osvijetljenost, svjetlina svjetleće površine, refleksija svjetlosti.

Za normalan ljudski život, posebno u proizvodnim uvjetima, kvaliteta rasvjete igra važnu ulogu. Slabo osvijetljen opasna područja, zasljepljujući izvori svjetlosti, oštre sjene od predmeta i opreme otežavaju orijentaciju radnika, zbog čega se ne može isključiti mogućnost ozljeda. Nedovoljno ili nepravilno osvjetljenje radnih mjesta i cijelog radnog prostora uzrokuje preuranjeni umor osobe i može uzrokovati ne samo smanjenje produktivnosti rada, već i nesreću. Nepravilno odabrani rasvjetni uređaji pri projektiranju električne rasvjete, kao i kršenje zahtjeva poglavlja "Električna rasvjeta" Pravila za tehnički rad električnih instalacija mogu uzrokovati požar, eksploziju i druge industrijske nesreće.

Rasvjeta industrijskih prostora i radnih mjesta može biti prirodna 1, umjetna ili kombinirana.

1 Izračun prirodne rasvjete uglavnom se svodi na određivanje površine svjetlosnih otvora (prozora) u prostoriji u skladu s uputama SNiP II 4-79 „Prirodna i umjetna rasvjeta. Standardi dizajna".

Prirodno (sunčevo) svjetlo ima pozitivan utjecaj na vid i općenito na ljudsko tijelo. Stoga su svi prostori u skladu sa standardima sanitarnog dizajna industrijska poduzeća SN 245-71, u pravilu, treba imati prirodno osvjetljenje.

Umjetna rasvjeta provodi se pomoću električnih izvora svjetlosti - žarulja sa žarnom niti, fluorescentnih ili drugih svjetiljki s izbojem u plinu.

Glavne veličine koje karakteriziraju vidljivu svjetlost su svjetlosni tok izvora svjetlosti, svjetlosna jakost, osvijetljenost, svjetlina svjetleće površine i refleksija svjetlosti.

Svjetlosni tok Φ je snaga svjetlosne energije, procijenjena svjetlosnim osjetom koji percipira ljudski vidni organ. Mjerna jedinica za svjetlosni tok je lumen(lm). O ovoj se jedinici može suditi iz primjera da je svjetlosni tok žarulje sa žarnom niti snage (potrošene iz mreže) od 25 W pri naponu od 220 V oko 200 lm.

Intenzitet svjetlosti karakterizira njen intenzitet u razne točke osvijetljeni prostor. Svjetlosna jakost jednaka je omjeru svjetlosnog toka i prostornog kuta ω, unutar kojeg je svjetlosni tok jednoliko raspoređen: I=Φ/ω. Uzima se jedinica jakosti osvjetljenja kandela(cd), određeno referentnim izvorom svjetlosti. Dakle, lumen je svjetlosni tok koji emitira točkasti izvor svjetlosti u čvrstom (prostornom) kutu od jednog steradijana (st) pri svjetlosnoj jakosti od 1 cd.

Osvijetljenost (E) - površinska gustoća svjetlosnog toka koji pada na određenu površinu, mjerena u luksima (lx), tj. E=Φ/S; 1 luks je jednak 1 lm/m2.

Svjetlina L je svjetlosna količina koju oko izravno percipira; određena je vrijednošću intenziteta svjetlosti emitirane s jedinice površine u zadani smjer pod kutom α, gdje je L = Iρ/S, ρ refleksija površine, ρ = Φ ref / Φ ind, tj. jednaka omjeru svjetlosnog toka reflektiranog od površine i svjetlosnog toka koji upada na nju.

Jedan od najzanimljivijih i kontroverzna pojava naš svijet je svjetlost. Za fiziku je to jedan od temeljnih parametara brojnih izračuna. Znanstvenici se nadaju da će uz pomoć svjetlosti pronaći trag postojanja našeg svemira, kao i otvoriti nove mogućnosti za čovječanstvo. U Svakidašnjica svjetlo također ima veliki značaj, osobito pri stvaranju visokokvalitetne rasvjete u raznim prostorijama.

Jedan od važnih parametara svjetlosti je njezina jakost, koja karakterizira snagu određene pojave. Ovaj će članak biti posvećen intenzitetu svjetlosti i izračunu ovog parametra.

Opće informacije o konceptu

U fizici se jakost svjetlosti (Iv) odnosi na snagu svjetlosnog toka, određenu unutar određenog prostornog kuta. Iz ovog koncepta proizlazi da se pod ovim parametrom ne podrazumijeva sva svjetlost dostupna u prostoru, već samo onaj njezin dio koji se emitira u određenom smjeru.

Ovisno o dostupnom izvoru zračenja, ovaj će se parametar povećati ili smanjiti. Utjecat će na njegove promjene izravan utjecaj vrijednosti čvrstog kuta.

Bilješka! U nekim će situacijama intenzitet svjetla biti isti za bilo koji kut. To je moguće u situacijama kada izvor svjetlosti stvara ravnomjerno osvjetljenje prostora.

Ovaj parametar odražava fizičko vlasništvo svjetla, što ga čini drugačijim od mjerenja kao što je svjetlina, koja reflektira subjektivni osjećaji. Osim toga, intenzitet svjetlosti u fizici se smatra snagom. Da budemo precizniji, mjeri se kao jedinica snage. Istovremeno, moć se ovdje razlikuje od svog uobičajenog koncepta. Ovdje snaga ne ovisi samo o energiji koju emitira rasvjetna instalacija, već io konceptu kao što je valna duljina.
Vrijedno je napomenuti da osjetljivost ljudi na svjetlosno zračenje izravno ovisi o valnoj duljini. Ova se ovisnost odražava u funkciji relativne spektralne svjetlosne učinkovitosti. Štoviše, sam intenzitet svjetlosti je veličina koja ovisi o svjetlosnoj učinkovitosti. Na valnoj duljini od 550 nanometara ( zelene boje) ovaj će parametar preuzeti svoje maksimalna vrijednost. Kao rezultat toga, ljudske će oči biti više ili manje osjetljive na svjetlosni tok na različitim parametrima valne duljine.
Mjerna jedinica za ovaj indikator je kandela (cd).

Bilješka! Snaga zračenja koja dolazi od jedne svijeće bit će približno jednaka jednoj kandeli. Prethodno je međunarodna svijeća korištena za formulu za izračun bila 1,005 cd.

Sjaj jedne svijeće

U rijetkim slučajevima koristi se zastarjela mjerna jedinica - međunarodni svijećnjak. Ali u moderni svijet Mjerna jedinica za ovu količinu već se koristi gotovo posvuda - kandela.

Dijagram fotometrijskih parametara

Iv je najvažniji fotometrijski parametar. Uz ovu vrijednost, najvažniji fotometrijski parametri uključuju svjetlinu i osvijetljenost. Sve ove četiri veličine aktivno se koriste pri stvaranju sustava rasvjete u raznim sobama. Bez njih je nemoguće procijeniti potrebnu razinu osvjetljenja za svaku pojedinačnu situaciju.

Četiri najvažnije karakteristike svjetla

Da bi ovo lakše razumjeli fizički fenomen potrebno je razmotriti dijagram koji prikazuje ravninu koja reflektira širenje svjetlosti.

Dijagram za intenzitet svjetlosti

Zahvaljujući dijagramu vidljivo je da Iv ovisi o smjeru prema izvoru zračenja. To znači da za LED žarulju, za koju će se smjer maksimalnog zračenja uzeti kao 0°, onda kada izmjerimo potrebnu vrijednost u smjeru od 180°, rezultat će biti manja vrijednost nego za smjer 0° .
Kao što se može vidjeti na dijagramu, zračenje koje se širi iz dva izvora (žuti i crveni) će pokriti jednaka površina. U tom će slučaju žuto zračenje biti raspršeno, slično svjetlu svijeće. Njegova snaga će biti otprilike 100 cd. Štoviše, vrijednost ove količine bit će ista u svim smjerovima. U isto vrijeme, crvena će biti usmjerena. Na poziciji 0° imat će maksimalnu vrijednost od 225 cd. pri čemu dana vrijednost smanjit će se u slučaju odstupanja od 0°.

Oznaka parametra u SI

Budući da je Iv fizikalna veličina, može se izračunati. Za to se koristi posebna formula. Ali prije nego što dođete do formule, morate razumjeti kako je željena količina zapisana u SI sustavu. U ovom sustavu, naša količina bit će prikazana kao J (ponekad napisana kao I), čija će jedinica biti kandela (cd). Mjerna jedinica odražava Iv koji emitira cijeli emiter preko površine poprečnog presjeka od 1/600000 m2. bit će usmjeren u smjeru okomitom na ovaj odjeljak. U tom će slučaju temperatura emitera biti blizu razine na kojoj će se pri tlaku od 101325 Pa uočiti stvrdnjavanje platine.

Bilješka! Kandela se može koristiti za definiranje drugih fotometrijskih jedinica.

Budući da je svjetlosni tok u prostoru raspoređen neravnomjerno, potrebno je uvesti takav koncept kao čvrsti kut. Obično se označava simbolom .
Svjetlosni intenzitet se koristi za izračune kada se primjenjuje dimenzijska formula. pri čemu dana vrijednost formulama se povezuje sa svjetlosnim tokom. U takvoj situaciji, svjetlosni tok će biti umnožak Iv i prostornog kuta do kojeg će se širiti zračenje.
Svjetlosni tok (Fv) umnožak je svjetlosne jakosti i prostornog kuta kroz koji se tok širi. F=I .

Formula svjetlosnog toka

Iz ove formule slijedi da Fv predstavlja unutarnji tok koji se širi unutar određenog čvrstog kuta (jedan steradijan) u prisutnosti Iv od jedne kandele.

Bilješka! Steradijan se shvaća kao prostorni kut koji izrezuje presjek na površini sfere koji je jednak kvadratu polumjera dane sfere.

U ovom slučaju, Iv i snaga mogu se povezati preko svjetlosnog zračenja. Uostalom, Fv se također shvaća kao veličina koja karakterizira snagu emisije svjetlosnog zračenja kada ga percipira prosječno ljudsko oko, koje je osjetljivo na zračenje određenu frekvenciju. Kao rezultat, sljedeća jednadžba može se izvesti iz gornje formule:

Formula za intenzitet svjetlosti

To se jasno može vidjeti na primjeru LED dioda. U takvim izvorima svjetlosnog zračenja njegova je snaga obično jednaka utrošenoj snazi. Kao rezultat toga, što je veća potrošnja električne energije, to će biti veća razina zračenja.
Kao što vidite, formula za izračun vrijednosti koja nam je potrebna nije tako komplicirana.

Dodatne mogućnosti izračuna

Budući da će distribucija zračenja koja dolazi iz stvarnog izvora u svemir biti neravnomjerna, Fv više ne može djelovati kao iscrpna karakteristika izvora. Ali samo uz iznimku situacije kada se istovremeno neće utvrditi raspodjela emitiranog zračenja u raznim smjerovima.
Za karakterizaciju distribucije Fv u fizici koriste takav koncept kao što je prostorna gustoća zračenja svjetlosnog toka za različite smjerove prostora. U u ovom slučaju za Iv potrebno je koristiti već poznatu formulu, ali u malo proširenom obliku:

Druga formula za izračun

Ova formula će vam omogućiti da procijenite željenu vrijednost u različitim smjerovima.

Zaključak

Intenzitet svjetla traje važno mjesto ne samo u fizici, već iu običnijim, svakodnevnim trenucima. Ovaj je parametar posebno važan za rasvjetu bez koje svijet kakav poznajemo ne bi postojao. Štoviše, ova se vrijednost koristi ne samo u razvoju novih rasvjetnih uređaja s više isplativosti tehničke karakteristike, ali i s određenim proračunima vezanim uz organizaciju sustava rasvjete.

Osvjetljenje zgrada zemaljskim svjetiljkama - pregled najpopularnijih, instalacija
Dječji lusteri za djevojčinu sobu: kriteriji odabira

Državna ispitna pitanja iz discipline “Električna rasvjeta”

Energija i tok zračenja sami po sebi ne mogu ukazivati ​​na veću ili manju percepciju tog zračenja od strane osobe. Doista, ako je zračenje u infracrvenom ili ultraljubičastom području, tada će, koliko god snažno bilo, ostati nevidljivo ljudskom oku. Ako zračenje iste snage pripada vidljivom području spektra, čovjek će ih drugačije percipirati: u većoj mjeri na valnim duljinama oko 555 nm (žuto i zeleno zračenje), a znatno slabije na granicama vidljivog područja (crveno i ljubičica). Stoga, za procjenu percepcije zračenja od strane osobe, potrebno je uzeti u obzir ne samo energiju zračenja, već i relativnu spektralnu osjetljivost oka, koja je funkcija valne duljine zračenja.

Svjetlosni tok F– snaga toka zračenja, procijenjena svjetlosnim osjetom koji izaziva u selektivnom prijamniku - standardnom fotometrijskom promatraču, krivulja relativne spektralne osjetljivosti oka standardizirana je od CIE. Drugim riječima, svjetlosni tok je tok zračenja koji učinkovito transformira oko.

Iza jedinica svjetlosnog toka u skladu s međunarodni sporazum prihvaćeno lumen (lm).

Ne postoji konstantan faktor pretvorbe iz vata (fluks zračenja) u lumene (svjetlosni tok). Točnije, takav koeficijent postoji, ali je različit za različite valne duljine.

Intenzitet svjetla I je prostorna gustoća svjetlosnog toka u određenom smjeru:

I a = dF/dw,

Gdje F- svjetlosni tok, lm;

w ‑ čvrsti (prostorni) kut s vrhom na mjestu izvora svjetlosti, unutar kojeg je ovaj svjetlosni tok ravnomjerno raspoređen, usp.

Jedinica prostornog kuta - steradijan (sr) - uzima se kao kut koji, s vrhom u središtu sfere, na njezinoj površini izrezuje sferni presjek s površinom jednakom kvadratu polumjera.

Prostorni kut kugle je 4π..

Jedinica za svjetlosnu jakost, u skladu s odlukom 13. Generalne konferencije za utege i mjere 1967. godine, je kandela [cd]. Kandela – osnovna jedinica u C sustavu u rangu s metrom, kilogramom, sekundom, amperom itd.

Osvjetljenje E je površinska gustoća upadnog svjetlosnog toka. Osvjetljenje površinskog elementa u dana točka određeno omjerom svjetlosnog toka dF incident na elementu površine koji se razmatra, na područje dS 2(indeks 2 obično označava osvijetljenu površinu) ovog elementa površine: E = dF/dS 2.

Jedinica za osvjetljenje je luks (lx). Lux je jednak osvijetljenosti površine od 1 m2, preko koje je ravnomjerno raspoređen svjetlosni tok od 1 lm:

Osvijetljenost površinskog elementa stvorena točkastim izvorom proporcionalna je intenzitetu svjetlosti i kosinusu kuta upada svjetlosti na osvijetljenu površinu, a obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti od izvora svjetlosti do te površine.

Svjetlina L a je površinska gustoća intenziteta svjetlosti u određenom smjeru, tj. omjer intenziteta svjetlosti u određenom smjeru i površine projekcije svjetleće površine na ravninu okomitu na ovaj smjer.

Jedinica svjetline je kandela. četvorni metar(cd/m 2).

Razina percepcije svjetlosti od strane osobe ovisi o svjetlini svjetlećeg objekta.

Pretvarač duljine i udaljenosti Pretvarač mase Pretvarač mase i volumena hrane Pretvarač površine Pretvarač volumena i jedinica u kulinarski recepti Pretvarač temperature Pretvarač tlaka, mehaničkog naprezanja, pretvarač Youngovog modula Pretvarač energije i rada Pretvarač snage Pretvarač sile Pretvarač vremena Pretvarač linearna brzina Pretvarač toplinske učinkovitosti ravnog kuta i učinkovitosti goriva Pretvarač brojeva u raznih sustava zapis Pretvarač mjernih jedinica količine informacija Tečajna lista Dimenzije Ženska odjeća i cipele Veličine muške odjeće i obuće Pretvarač kutna brzina i brzina vrtnje Pretvarač ubrzanja Pretvarač kutno ubrzanje Pretvarač gustoće Pretvarač specifičnog volumena Pretvarač momenta inercije Pretvarač momenta sile Pretvarač momenta određena toplina izgaranje (po masi) Pretvarač gustoće energije i specifične topline izgaranja (po volumenu) Pretvarač temperaturne razlike Pretvarač koeficijenta toplinsko širenje Pretvarač toplinskog otpora Pretvarač pretvarača toplinske vodljivosti specifični toplinski kapacitet Izloženost energiji i pretvarač snage toplinsko zračenje Pretvarač gustoće protok topline Pretvarač koeficijenta prijenosa topline Pretvarač volumenskog protoka Pretvarač masenog protoka Pretvarač molarnog protoka Pretvarač masenog protoka Pretvarač gustoće molarna koncentracija Pretvarač masene koncentracije u otopini Pretvarač dinamičke (apsolutne) viskoznosti Pretvarač kinematičke viskoznosti Pretvarač površinske napetosti Pretvarač paropropusnosti Pretvarač paropropusnosti i brzine prijenosa pare Pretvarač razine zvuka Pretvarač osjetljivosti mikrofona Pretvarač razine zvučnog tlaka (SPL) Pretvarač razine zvučnog tlaka s odabirom referentnog tlaka Pretvarač svjetline Pretvarač Svjetlosni intenzitet Pretvarač osvjetljenja Pretvarač razlučivosti u računalna grafika Pretvarač frekvencije i valne duljine Pretvarač jačine dioptrije i žarišne duljine Pretvarač jačine dioptrije i povećanja objektiva (×) električno punjenje Pretvarač linearnog pretvarača gustoće naboja površinska gustoća Pretvarač naboja nasipna gustoća Pretvarač naboja električna struja Linearni pretvarač gustoće struje Površinski pretvarač gustoće struje Pretvarač napona električno polje Pretvarač elektrostatskog potencijala i napona električni otpor Pretvarač električnog otpora električna provodljivost Pretvarač električne vodljivosti Električni kapacitet Pretvarač induktiviteta Američki pretvarač mjerača žice Razine u dBm (dBm ili dBm), dBV (dBV), vatima i drugim jedinicama Pretvarač magnetomotorne sile Pretvarač napona magnetsko polje Konverter magnetski tok Pretvarač magnetske indukcije Zračenje. Pretvarač brzine apsorbirane doze Ionizirana radiacija Radioaktivnost. Konverter radioaktivni raspad Radijacija. Pretvarač doze izloženosti Zračenje. Pretvarač apsorbirane doze Pretvarač decimalnog prefiksa Prijenos podataka Tipografija i obrada slike Pretvarač jedinica Pretvarač jedinica Volumen drva Pretvarač jedinica Izračun molekulska masa Periodni sustav elemenata kemijski elementi D. I. Mendeljejev

Početna vrijednost

Pretvorena vrijednost

lux metar-kandela centimetar-kandela stopa-kandela phot knox kandela-steradijan po kvadratnom metru. metar lumena po kvadratnom metru metar lumena po kvadratnom metru centimetar lumena po kvadratnom stopa vat po kvadratnom cm (na 555 nm)

Više o osvjetljenju

Opće informacije

Osvijetljenost je svjetlosna veličina koja određuje količinu svjetlosti koja pada na određeno područje površina tijela. Ovisi o valnoj duljini svjetlosti, jer ljudsko oko opaža svjetlinu svjetlosnih valova različitih duljina, tj. različite boje, drugačije. Osvijetljenost se računa zasebno za različite valne duljine, jer ljudi percipiraju svjetlost valne duljine od 550 nanometara (zelena), te boje koje su u blizini spektra (žuta i narančasta), kao najsvjetlije. Svjetlost koju proizvode veće ili kraće valne duljine (ljubičasta, plava, crvena) percipira se kao tamnija. Osvjetljenje se često povezuje s pojmom svjetline.

Osvijetljenost je obrnuto proporcionalna površini na koju svjetlost pada. Odnosno, pri osvjetljavanju površine istom svjetiljkom, osvjetljenje veća površina bit će manja od osvijetljenosti manje površine.

Razlika između svjetline i osvjetljenja

Svjetlina osvjetljenja

Na ruskom jeziku riječ "svjetlina" ima dva značenja. Svjetlina može značiti fizička količina, odnosno karakteristika svjetlećih tijela jednaka omjeru intenziteta svjetlosti u određenom smjeru i površine projekcije svjetleće površine na ravninu okomitu na taj smjer. Također može definirati subjektivniji koncept ukupne svjetline, koji ovisi o mnogim čimbenicima, kao što su oči osobe koja gleda u svjetlo ili količina svjetla u okoliš. Što je manje svjetla, to je izvor svjetla svjetliji. Kako ne biste brkali ova dva koncepta s osvjetljenjem, vrijedi zapamtiti da:

svjetlina karakterizira svjetlost, odraženo s površine svjetlećeg tijela ili poslana tom površinom;

osvjetljenje karakterizira padanje svjetlosti na osvijetljenu površinu.

U astronomiji, svjetlina karakterizira sposobnost emitiranja (zvijezde) i refleksije (planete) površine. nebeska tijela a mjeri se na fotometrijskoj skali sjaja zvijezda. Štoviše, što je zvijezda svjetlija, to je manja vrijednost njezinog fotometrijskog sjaja. Najviše sjajne zvijezde imati negativna vrijednost zvjezdani sjaj.

Jedinice

Osvijetljenost se najčešće mjeri u SI jedinicama apartmani. Jedan luks je jednak jednom lumenu po kvadratnom metru. Oni koji više vole metričke jedinice carski, koristi se za mjerenje osvjetljenja nožna svijeća. Često se koristi u fotografiji i kinu, kao iu nekim drugim područjima. Stopa u nazivu se koristi jer jedna stopa-kandela označava osvijetljenost jedne kandele površine u jednoj kvadratna stopa, koja se mjeri na udaljenosti od jedne stope (nešto više od 30 cm).

Fotometar

Fotometar je uređaj koji mjeri osvjetljenje. Obično se svjetlost šalje fotodetektoru, pretvara u električni signal i mjeri. Ponekad postoje fotometri koji rade na drugom principu. Većina fotometri prikazuju informacije o osvjetljenju u luksima, iako se ponekad koriste i druge jedinice. Fotometri, koji se nazivaju mjerači ekspozicije, pomažu fotografima i snimateljima odrediti brzinu zatvarača i otvor blende. Osim toga, fotometri se koriste za određivanje sigurne rasvjete na radnom mjestu, u biljnoj proizvodnji, u muzejima iu mnogim drugim industrijama gdje je potrebno poznavati i održavati određenu razinu osvjetljenja.

Osvjetljenje i sigurnost na radnom mjestu

Rad u mračnoj sobi prijeti oštećenjem vida, depresijom i drugim fiziološkim i psihički problemi. Zbog toga mnogi propisi o zaštiti na radu uključuju zahtjeve za minimalno sigurno osvjetljenje radnog mjesta. Mjerenja se obično provode fotometrom, koji daje konačni rezultat ovisno o području širenja svjetlosti. To je potrebno kako bi se osiguralo dovoljno osvjetljenja u cijeloj prostoriji.

Osvjetljenje u fotografiji i videu

Većina modernih fotoaparata ima ugrađene mjerače ekspozicije, što olakšava rad fotografa ili operatera. Mjerač ekspozicije je neophodan kako bi fotograf ili operater mogao odrediti koliko svjetla treba pustiti u film ili foto matricu, ovisno o osvjetljenju subjekta koji se fotografira. Mjerač ekspozicije pretvara osvjetljenje u luksima u moguće kombinacije brzine zatvarača i otvora blende, koji se zatim biraju ručno ili automatski, ovisno o tome kako je fotoaparat konfiguriran. Tipično, ponuđene kombinacije ovise o postavkama u fotoaparatu, kao io tome što fotograf ili snimatelj želi prikazati. U studiju i dalje filmski setČesto se koristi vanjski svjetlomjer ili svjetlomjer u kameri kako bi se utvrdilo osiguravaju li korišteni izvori svjetlosti dovoljno osvjetljenja.

Za dobivanje dobre fotografije ili video materijal u uvjetima lošeg osvjetljenja, dovoljno svjetla mora doprijeti do filma ili senzora. Fotoaparatom to nije teško postići - samo trebate podesiti točnu ekspoziciju. S video kamerama situacija je kompliciranija. Za video snimanje Visoka kvaliteta Obično je potrebno instalirati dodatnu rasvjetu jer će u suprotnom video biti pretaman ili s puno digitalnog šuma. To nije uvijek moguće. Neki su kamkorderi posebno dizajnirani za snimanje u uvjetima slabog osvjetljenja.

Kamere dizajnirane za snimanje u uvjetima slabog osvjetljenja

Postoje dvije vrste kamera za snimanje u uvjetima slabog osvjetljenja: neke koriste više optike visoka razina, au drugima - naprednija elektronika. Optika propušta više svjetla u objektiv, a elektronika bolje podnosi čak i ono malo svjetla koje dospije u kameru. Obično su problemi povezani s elektronikom i nuspojave opisano u nastavku. Optika s velikim otvorom blende omogućuje vam snimanje kvalitetnijeg videa, ali njeni nedostaci su dodatna težina zbog velika količina stakla i znatno višu cijenu.

Osim toga, na kvalitetu snimanja utječe fotomatrica s jednom ili tri matrice ugrađena u video i foto kamere. U nizu od tri matrice, sva ulazna svjetlost podijeljena je prizmom u tri boje - crvenu, zelenu i plavu. Kvaliteta slike u tamnim uvjetima bolja je kod kamera s tri niza nego kod kamera s jednim nizom, budući da se manje svjetla raspršuje kada prolazi kroz prizmu nego kada ga obrađuje filtar u fotoaparatu s jednim nizom.

Postoje dvije glavne vrste fotomatrica - uređaji s spregnutim nabojem (CCD) i oni temeljeni na CMOS (komplementarni metal oksid poluvodič) tehnologiji. Prvi obično sadrži senzor koji prima svjetlost i procesor koji obrađuje sliku. Kod CMOS senzora senzor i procesor su obično kombinirani. U uvjetima slabog osvjetljenja, CCD kamere obično proizvode slike najbolja kvaliteta, a prednosti CMOS matrica su što su jeftinije i troše manje energije.

Veličina fotomatrice također utječe na kvalitetu slike. Ako se snimanje odvija s malom količinom svjetla, što je veća matrica, to je veća bolja kvaliteta slike, a što je matrica manja, više problema sa slikom - na njemu se pojavljuje digitalni šum. Velike matrice ugrađuju se u skuplje kamere i zahtijevaju snažniju (a time i težu) optiku. Kamere s takvim matricama omogućuju vam snimanje profesionalnog videa. Na primjer, u U zadnje vrijeme Pojavio se niz filmova koji su u potpunosti snimljeni fotoaparatima poput Canon 5D Mark II ili Mark III, koji imaju matricu veličine 24 x 36 mm.

Proizvođači obično navode minimalne uvjete u kojima kamera može raditi, na primjer, s osvjetljenjem od 2 luksa ili više. Ti podaci nisu standardizirani, odnosno proizvođač sam odlučuje koji se video smatra kvalitetnim. Ponekad dvije kamere s istom minimalnom razinom osvjetljenja proizvode različitu kvalitetu snimanja. Udruga elektroničke industrije (EIA) iz Sjedinjenih Američkih Država predložila je standardizirani sustav za određivanje svjetlosne osjetljivosti kamera, no zasad ga koriste samo neki proizvođači i nije univerzalno prihvaćen. Stoga, da biste usporedili dvije kamere s istim svjetlosnim karakteristikama, često ih morate isprobati u akciji.

Trenutačno svaka kamera, čak i ona dizajnirana za uvjete slabog osvjetljenja, može proizvesti slike niske kvalitete s visokom zrnatošću i naknadnim sjajem. Da biste riješili neke od ovih problema, možete poduzeti sljedeće korake:

• Snimanje na stativu;
• Rad u ručnom načinu rada;
• Nemojte koristiti način zumiranja, već umjesto toga pomaknite kameru što bliže objektu;
• Ne koristite automatsko fokusiranje i automatski odabir ISO-a - s višom ISO vrijednošću povećava se šum;
• Snimajte pri brzini zatvarača od 1/30;
• Koristite difuzno svjetlo;
• Ako nije moguće ugraditi dodatnu rasvjetu, onda koristite svu moguću rasvjetu, npr ulicna rasvjeta i mjesečina.

Iako ne postoji standardizacija o osjetljivosti fotoaparata na svjetlo, za noćnu fotografiju ipak je najbolje odabrati fotoaparat koji kaže da radi na 2 luxa ili niže. Još jedna stvar koju treba zapamtiti je da čak i ako je kamera stvarno dobra za snimanje u mračnim uvjetima, njena osjetljivost na svjetlo, izražena u luksima, je osjetljivost na svjetlost usmjerenu na subjekt, ali kamera zapravo prima svjetlost reflektiranu od subjekta. Pri refleksiji se dio svjetlosti raspršuje, a što je kamera dalje od objekta, to manje svjetlosti ulazi u objektiv, što pogoršava kvalitetu snimanja.

Broj ekspozicije

Broj ekspozicije(eng. Exposure Value, EV) - cijeli broj koji karakterizira moguće kombinacije odlomci I otvor na fotografiji, filmu ili video kameri. Sve kombinacije brzine zatvarača i otvora blende koje izlažu istu količinu svjetla na film ili senzor imaju isti broj ekspozicije.

Nekoliko kombinacija brzine zatvarača i otvora blende u fotoaparatu pri istom broju ekspozicije omogućuje vam da dobijete sliku približno iste gustoće. Međutim, slike će biti drugačije. To je zbog činjenice da kada različita značenja otvor blende, dubina polja slikanog prostora bit će drugačija; pri različitim brzinama zatvarača, slika na filmu ili matrici bit će drugačije vrijeme, uslijed čega će biti u različitim stupnjevima podmazan ili uopće ne podmazan. Na primjer, kombinacije f/22 - 1/30 i f/2.8 - 1/2000 karakterizira isti broj ekspozicije, ali će prva slika imati veliku dubinsku oštrinu i može biti zamućena, a druga će imati mala dubina polja i, vrlo je moguće, uopće neće biti mutna.

Više EV vrijednosti koriste se kada je subjekt bolje osvijetljen. Na primjer, vrijednost ekspozicije (pri ISO 100) od EV100 = 13 može se koristiti pri snimanju pejzaža ako je nebo oblačno, a EV100 = –4 prikladno je za snimanje svijetle polarne svjetlosti.

A-priorat,

EV = log 2 ( N 2 /t)

2 EV = N 2 /t, (1)

Gdje
• N- broj otvora (na primjer: 2; 2,8; 4; 5,6, itd.)
• t- brzina zatvarača u sekundama (na primjer: 30, 4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/30, 1/100, itd.)

Na primjer, za kombinaciju f/2 i 1/30, broj ekspozicije

EV = log 2 (2 2 /(1/30)) = log 2 (2 2 × 30) = 6,9 ≈ 7.

Ovaj broj se može koristiti za snimanje noćnih scena i osvijetljenih izloga. Kombinacija f/5,6 s brzinom zatvarača od 1/250 daje broj ekspozicije

EV = log 2 (5,6 2 /(1/250)) = log 2 (5,6 2 × 250) = log 2 (7840) = 12,93 ≈ 13,

koji se može koristiti za snimanje pejzaža s oblačnim nebom i bez sjena.

Treba napomenuti da argument logaritamska funkcija mora biti bez dimenzija. Pri određivanju ekspozicijskog broja EV zanemaruje se dimenzija nazivnika u formuli (1) i koristi se samo numerička vrijednost brzine zatvarača u sekundama.

Odnos između broja ekspozicije i svjetline i osvjetljenja subjekta

Određivanje ekspozicije svjetlinom svjetla reflektiranog od subjekta

Kada koristite mjerače ekspozicije ili luksometre koji mjere svjetlo reflektirano od objekta, brzina zatvarača i otvor blende povezani su sa svjetlinom objekta na sljedeći način:

N 2 /t = L.S./K (2)

• N- broj otvora;
• t- brzina zatvarača u sekundama;
• L- prosječna svjetlina scene u kandelama po kvadratnom metru (cd/m²);
• S - aritmetička vrijednost fotoosjetljivost (100, 200, 400, itd.);
• K- faktor ekspozicije ili luxmetra za reflektirano svjetlo; Canon i Nikon koriste K=12,5.

Iz jednadžbi (1) i (2) dobivamo broj izloženosti

EV = log 2 ( L.S./K)

2 EV = L.S./K

Na K= 12,5 i ISO 100, imamo sljedeću jednadžbu za svjetlinu:

2 EV = 100 L/12.5 = 8L

L= 2 EV /8 = 2 EV /2 3 = 2 EV–3 .

Rasvjeta i muzejski eksponati

Brzina kojom muzejski izlošci propadaju, blijede i na druge načine propadaju ovisi o njihovoj osvijetljenosti i snazi ​​izvora svjetlosti. Osoblje muzeja mjeri osvijetljenost izložaka kako bi osiguralo da do izložaka dopire sigurna količina svjetla, ali i kako bi osiguralo dovoljno svjetla da posjetitelji mogu dobro vidjeti izložak. Osvijetljenost se može izmjeriti fotometrom, no u mnogim slučajevima to nije jednostavno jer treba biti što bliže eksponatu, a to često zahtijeva skidanje zaštitnog stakla i gašenje alarma te dobivanje dopuštenja za to. tako. Kako bi olakšali posao, muzejski djelatnici često koriste kamere kao fotometre. Naravno, ovo nije zamjena za točna mjerenja u situaciji kada se nađe problem s količinom svjetla koje pada na eksponat. No za provjeru je li potrebna ozbiljnija provjera fotometrom, sasvim je dovoljan fotoaparat.

Ekspoziciju određuje kamera na temelju očitanja osvjetljenja, a znajući ekspoziciju, osvjetljenje možete pronaći izvođenjem niza jednostavnih izračuna. U ovom slučaju, muzejsko osoblje koristi ili formulu ili tablicu koja pretvara ekspoziciju u jedinice osvjetljenja. Tijekom izračuna ne zaboravite da kamera apsorbira dio svjetla i to uzmite u obzir u konačnom rezultatu.

Rasvjeta u ostalim područjima djelatnosti

Vrtlari i uzgajivači znaju da je biljkama potrebna svjetlost za fotosintezu i znaju koliko je svjetla potrebno svakoj biljci. Oni mjere razinu osvjetljenja u staklenicima, voćnjacima i povrtnjacima kako bi osigurali da svaka biljka prima dovoljno svjetla. Neki ljudi za to koriste fotometre.

Je li vam teško prevoditi mjerne jedinice s jednog jezika na drugi? Kolege su vam spremne pomoći. Postavite pitanje u TCTerms i u roku od nekoliko minuta dobit ćete odgovor.

Svjetlost je oblik energije koja putuje prostorom kao Elektromagnetski valovi s frekvencijama koje percipiraju ljudske oči. fotometrija – To su metode za mjerenje svjetlosne energije u optičkom području. Svjetlosni tok nazivamo svjetlosnu energiju koja teče kroz određenu površinsku jedinicu vremena, procijenjenu vizualnim osjetom, tj. svjetlosni tok je snaga svjetlosnog zračenja. Vizualna senzacija vizualno i kvalitativno mijenja. Izvor svjetla se naziva Točka ako su njegove dimenzije zanemarivo male u odnosu na udaljenost na kojoj se procjenjuje njegovo djelovanje. Za opisivanje svjetlosnog toka koji emitira izvor svjetlosti u različitim smjerovima koristi se koncept čvrsti kut, tj. područje prostora koje ima oblik stošca. Ω=S/R 2 – prostorni kut. Ω=4P – prostorni kut sfere. Snagom svjetla je svjetlosni tok koji stvara izvor svjetlosti u jediničnom prostornom kutu. I c =F s /Ω – Jakost svjetlosti (cd(kandela)) I c =F s /4P – jakost svjetlosti oko točkastog izvora (sfere) F s =I c * Ω – svjetlosni tok. Izvor svjetlosti gotovo uvijek neravnomjerno osvjetljava svjetlosnu površinu. Osvjetljenje je omjer struje svjetlosti koja pada na određeno područje površine prema površini ove površine. E = F s / S = I c / R 2 – Osvijetljenost (LK (lux)). Prvi zakon osvjetljenja: Osvijetljenost je izravno proporcionalna jakosti svjetlosti izvora i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti od izvora E 0 = I c / h 2 – osvijetljenost ispod izvora svjetlosti. Drugi zakon osvjetljenja: Površinsko osvjetljenje koje stvaraju paralelne zrake proporcionalno je kosinusu upadnog kuta snopa. E=E 0* cosα=I c /R 2 * cosα

53. leće. Optička snaga. Formula tankih leća.

Leće je prozirno tijelo omeđeno dvjema sfernim plohama. Ako je sredina Lise tanja od njezinih rubova, tada se naziva raspršenje, a sama je konkavna. Ako je sredina leće tanja od rubova, naziva se konvergentna. |O 1 O 2 | - glavna optička os. Svaka ravna linija koja prolazi središtem leće naziva se sekundarna os. Točka u kojoj se sve zrake sijeku nakon loma u sabirnoj leći koja pada paralelno s glavnom optičkom osi naziva se glavna fokus objektiva. Objektiv ima 2 glavna fokusa. Linija na kojoj leže Lisini trikovi zove se žarišna ravnina. Konvergentna leća daje stvarnu sliku, dok divergentna leća stvara virtualnu sliku. Naziva se vrijednost jednaka inverznoj žarišnoj duljini jakost optičke leće. D=1/F – optička jakost leće (dioptrija). F – Fokus. 1/F=1/f+1/d – formula tanke leće (za sabiranje) 1/f=1/F+1/d – formula tanke leće (za divergentnu). G=H/h=f/d – povećanje leće.