Bab Tujuh

PENCAHAYAAN PREMIS INDUSTRI

7.1. Konsep asas kejuruteraan pencahayaan. Fluks bercahaya, keamatan bercahaya, pencahayaan, kecerahan permukaan bercahaya, pemantulan cahaya.

Untuk kehidupan manusia biasa, terutamanya dalam keadaan pengeluaran, kualiti pencahayaan memainkan peranan penting. Zon bahaya yang kurang terang, sumber cahaya yang membutakan, bayang-bayang tajam dari objek dan peralatan memburukkan orientasi pekerja, akibatnya kemungkinan kecederaan tidak dapat diketepikan. Pencahayaan tempat kerja yang tidak mencukupi atau tidak betul dan keseluruhan kawasan kerja menyebabkan keletihan pramatang seseorang, boleh menjadi punca bukan sahaja penurunan produktiviti buruh, tetapi juga kemalangan. Lekapan lampu yang dipilih secara salah semasa mereka bentuk lampu elektrik, serta pelanggaran keperluan bab "Pencahayaan Elektrik" Peraturan untuk Operasi Teknikal Pemasangan Elektrik, boleh menyebabkan kebakaran, letupan dan kemalangan lain di tempat kerja.

Pencahayaan premis industri dan tempat kerja boleh menjadi semula jadi 1 , buatan dan gabungan.

1 Pengiraan pencahayaan semula jadi terutamanya datang untuk menentukan kawasan bukaan cahaya (tingkap) di dalam bilik mengikut arahan SNiP II 4-79 "Pencahayaan semula jadi dan buatan. Piawaian reka bentuk".

Cahaya semulajadi (cahaya matahari) mempunyai kesan positif terhadap penglihatan dan tubuh manusia secara amnya. Oleh itu, semua premis, mengikut Piawaian Reka Bentuk Sanitari untuk Perusahaan Perindustrian SN 245-71, sebagai peraturan, mesti mempunyai pencahayaan semula jadi.

Pencahayaan buatan dilakukan menggunakan sumber cahaya elektrik - lampu pijar, lampu pendarfluor atau lampu nyahcas gas lain.

Kuantiti utama yang mencirikan cahaya boleh dilihat ialah fluks bercahaya sumber cahaya, keamatan bercahaya, pencahayaan, kecerahan permukaan bercahaya, pemantulan cahaya.

Fluks bercahaya Φ ialah kuasa tenaga cahaya, dianggarkan oleh sensasi cahaya yang dirasakan oleh organ visual manusia. Unit fluks bercahaya ialah lumen(lm). Unit ini boleh dinilai daripada contoh bahawa fluks bercahaya lampu pijar dengan kuasa (digunakan daripada sesalur kuasa) 25 W pada voltan 220 V adalah kira-kira 200 lm.

Kekuatan cahaya mencirikan keamatannya pada pelbagai titik dalam ruang yang diterangi. Keamatan bercahaya adalah sama dengan nisbah fluks bercahaya kepada sudut pepejal ω, di mana fluks bercahaya diagihkan sama rata: I=Φ/ω. Unit keamatan bercahaya diambil candela(cd) ditentukan oleh sumber cahaya rujukan. Oleh itu, lumen ialah fluks bercahaya yang dipancarkan oleh sumber titik cahaya dalam sudut pepejal (ruang) satu steradian (st) pada keamatan cahaya 1 cd.

Pencahayaan (E) - ketumpatan permukaan kejadian fluks cahaya pada permukaan tertentu, diukur dalam lux (lx), iaitu E = Φ / S; 1 lux bersamaan dengan 1 lm / m 2.

Kecerahan L ialah kuantiti cahaya yang dilihat secara langsung oleh mata, ia ditentukan oleh nilai keamatan cahaya yang dipancarkan dari satu unit luas permukaan dalam arah tertentu pada sudut α, di mana L = Iρ/S, ρ ialah pantulan permukaan, ρ = Φ ref /Φ jatuh, t iaitu sama dengan nisbah fluks cahaya yang dipantulkan dari permukaan kepada kejadian fluks cahaya di atasnya.

Salah satu fenomena yang paling menarik dan kontroversi di dunia kita ialah cahaya. Untuk fizik, ini adalah salah satu parameter asas pelbagai pengiraan. Dengan bantuan cahaya, saintis berharap dapat mencari petunjuk tentang kewujudan alam semesta kita, serta membuka peluang baharu untuk manusia. Dalam kehidupan seharian, cahaya juga sangat penting, terutamanya apabila mencipta pencahayaan berkualiti tinggi di pelbagai bilik.

Salah satu parameter penting cahaya ialah kekuatannya, yang mencirikan kuasa fenomena ini. Ia adalah kekuatan cahaya dan pengiraan parameter ini yang artikel ini akan dikhaskan.

Maklumat am tentang konsep

Dalam fizik, keamatan bercahaya (Iv) bermaksud kuasa fluks bercahaya, ditentukan dalam sudut pepejal tertentu. Ia berikutan daripada konsep ini bahawa parameter ini tidak bermakna semua cahaya yang terdapat di angkasa, tetapi hanya bahagian itu yang dipancarkan ke arah tertentu.

Bergantung pada sumber sinaran yang tersedia, parameter ini akan meningkat atau berkurangan. Perubahannya akan dipengaruhi secara langsung oleh nilai sudut pepejal.

Catatan! Dalam sesetengah keadaan, keamatan cahaya akan sama untuk mana-mana sudut. Ini mungkin berlaku dalam situasi di mana sumber sinaran cahaya mencipta pencahayaan seragam ruang.

Parameter ini mencerminkan sifat fizikal cahaya, yang menjadikannya berbeza daripada pengukuran seperti kecerahan, yang mencerminkan sensasi subjektif. Di samping itu, kekuatan cahaya dalam fizik dianggap sebagai kuasa. Untuk lebih tepat, ia dianggarkan sebagai unit kuasa. Pada masa yang sama, kuasa di sini berbeza daripada konsep biasa. Di sini, kuasa bergantung bukan sahaja pada tenaga yang dipancarkan oleh pemasangan lampu, tetapi juga pada perkara seperti panjang gelombang.
Perlu diingatkan bahawa sensitiviti orang kepada sinaran cahaya secara langsung bergantung pada panjang gelombang. Kebergantungan ini dicerminkan dalam fungsi kecekapan bercahaya spektrum. Dalam kes ini, keamatan bercahaya itu sendiri adalah kuantiti yang bergantung kepada kecekapan bercahaya. Pada panjang gelombang 550 nanometer (hijau), parameter ini akan mengambil nilai maksimumnya. Akibatnya, mata manusia akan menjadi lebih kurang sensitif kepada fluks cahaya pada panjang gelombang yang berbeza.
Unit ukuran untuk penunjuk ini ialah candela (cd).

Catatan! Kekuatan sinaran yang datang dari satu lilin akan lebih kurang sama dengan satu candela. Batang lilin antarabangsa yang sebelum ini digunakan untuk formula pengiraan ialah 1.005 cd.

Cahaya satu lilin

Dalam kes yang jarang berlaku, unit ukuran yang sudah lapuk digunakan - lilin antarabangsa. Tetapi dalam dunia moden, unit ukuran untuk kuantiti ini, candela, sudah digunakan hampir di mana-mana.

Gambar rajah parameter fotometrik

Iv ialah parameter fotometri yang paling penting. Sebagai tambahan kepada nilai ini, parameter fotometri yang paling penting termasuk kecerahan, serta pencahayaan. Kesemua empat nilai ini digunakan secara aktif apabila mencipta sistem pencahayaan dalam pelbagai jenis bilik. Tanpa mereka, adalah mustahil untuk menganggarkan tahap pencahayaan yang diperlukan untuk setiap situasi individu.

Empat ciri pencahayaan yang paling penting

Untuk memudahkan pemahaman tentang fenomena fizikal ini, adalah perlu untuk mempertimbangkan gambar rajah yang menggambarkan satah yang memantulkan perambatan cahaya.

Carta untuk keamatan cahaya

Rajah menunjukkan bahawa Iv bergantung kepada arah ke arah sumber sinaran. Ini bermakna bahawa untuk mentol LED, yang mana arah sinaran maksimum akan diambil sebagai 0 °, maka apabila mengukur nilai yang kita perlukan dalam arah 180 °, nilai yang lebih kecil akan diperoleh daripada untuk arah 0 °.
Seperti yang anda lihat, dalam rajah, sinaran yang disebarkan oleh dua sumber (kuning dan merah) akan meliputi kawasan yang sama. Dalam kes ini, sinaran kuning akan bertaburan, dengan analogi dengan cahaya lilin. Kuasanya akan lebih kurang sama dengan 100 cd. Selain itu, nilai nilai ini akan sama dalam semua arah. Pada masa yang sama, merah akan menjadi arah. Dalam kedudukan 0°, ia akan mempunyai nilai maksimum 225 cd. Dalam kes ini, nilai ini akan berkurangan sekiranya sisihan daripada 0°.

tatatanda parameter SI

Memandangkan Iv ialah kuantiti fizik, ia boleh dikira. Untuk ini, formula khas digunakan. Tetapi sebelum mencapai formula, perlu memahami bagaimana nilai yang dikehendaki ditulis dalam sistem SI. Dalam sistem ini, nilai kami akan dipaparkan sebagai J (kadangkala ia dilambangkan sebagai I), unit yang akan menjadi candela (cd). Unit ukuran mencerminkan bahawa Iv dipancarkan oleh radiator penuh di atas kawasan keratan rentas 1/600,000 m2. akan diarahkan ke arah yang berserenjang dengan bahagian yang diberikan. Dalam kes ini, suhu pemancar akan hampir dengan tahap di mana, pada tekanan 101325 Pa, pemejalan platinum akan diperhatikan.

Catatan! Melalui candela, anda boleh menentukan selebihnya unit fotometrik.

Oleh kerana fluks cahaya dalam ruang diagihkan secara tidak sekata, adalah perlu untuk memperkenalkan konsep sedemikian sebagai sudut pepejal. Ia biasanya dilambangkan dengan simbol .
Keamatan cahaya digunakan untuk pengiraan apabila formula dimensi digunakan. Dalam kes ini, nilai ini berkaitan dengan fluks bercahaya melalui formula. Dalam keadaan sedemikian, fluks bercahaya akan menjadi hasil darab Iv dan sudut pepejal, yang mana sinaran akan merambat.
Fluks bercahaya (Фv) ialah hasil daripada keamatan bercahaya dan sudut pepejal di mana fluks merambat. Ф=I .

Formula fluks bercahaya

Ia berikutan daripada formula ini bahawa Fv ialah fluks dalaman yang dirambat dalam sudut pepejal tertentu (satu steradian) dengan kehadiran Iv dalam satu candela.

Catatan! Steradian ialah sudut pepejal yang memotong bahagian pada permukaan sfera yang sama dengan segi empat sama jejari sfera ini.

Dalam kes ini, Iv dan kuasa boleh dikaitkan melalui sinaran cahaya. Lagipun, Fv juga difahami sebagai nilai yang mencirikan kuasa pancaran sinaran cahaya apabila ia dilihat oleh mata manusia biasa, yang mempunyai kepekaan terhadap sinaran frekuensi tertentu. Akibatnya, persamaan berikut boleh diperolehi daripada formula di atas:

Formula untuk keamatan cahaya

Ini jelas dilihat dalam contoh LED. Dalam sumber sinaran cahaya sedemikian, kekuatannya biasanya sama dengan kuasa yang digunakan. Akibatnya, semakin tinggi penggunaan elektrik, semakin tinggi tahap sinaran.
Seperti yang anda lihat, formula untuk mengira nilai yang kita perlukan tidak begitu rumit.

Pilihan pengiraan tambahan

Memandangkan pengagihan sinaran yang datang dari sumber sebenar ke angkasa tidak sekata, maka Фv tidak lagi dapat bertindak sebagai ciri lengkap sumber itu. Tetapi hanya dengan pengecualian keadaan apabila, pada masa yang sama, pengedaran sinaran yang dipancarkan dalam pelbagai arah tidak akan ditentukan.
Untuk mencirikan taburan Фv dalam fizik, konsep seperti ketumpatan spatial sinaran fluks cahaya untuk arah ruang yang berbeza digunakan. Dalam kes ini, untuk Iv, perlu menggunakan formula yang sudah biasa, tetapi dalam bentuk yang sedikit ditambah:

Formula kedua untuk mengira

Formula ini akan membolehkan anda menganggarkan nilai yang dikehendaki dalam pelbagai arah.

Kesimpulan

Kuasa cahaya menduduki tempat penting bukan sahaja dalam fizik, tetapi juga dalam momen sehari-hari yang lebih biasa. Parameter ini amat penting untuk pencahayaan, tanpanya kewujudan dunia yang biasa kepada kita adalah mustahil. Pada masa yang sama, nilai ini digunakan bukan sahaja dalam pembangunan peranti pencahayaan baru dengan ciri teknikal yang lebih baik, tetapi juga dalam pengiraan tertentu yang berkaitan dengan organisasi sistem pencahayaan.

Pencahayaan bangunan dengan lampu tanah - gambaran keseluruhan pemasangan yang paling popular
Candelier kanak-kanak untuk bilik perempuan: kriteria pemilihan

Soalan peperiksaan negeri dalam disiplin "Pencahayaan elektrik"

Dengan sendirinya, tenaga dan fluks sinaran tidak dapat menunjukkan persepsi yang lebih besar atau lebih kecil tentang sinaran ini oleh seseorang. Sesungguhnya, jika sinaran berada di kawasan inframerah atau ultraungu, maka tidak kira betapa kuatnya ia, ia akan kekal tidak dapat dilihat oleh mata manusia. Jika sinaran kuasa yang sama tergolong dalam kawasan spektrum yang boleh dilihat, seseorang akan melihatnya secara berbeza: pada tahap yang lebih besar pada panjang gelombang kira-kira 555 nm (sinasi kuning dan hijau) dan jauh lebih lemah pada sempadan julat yang boleh dilihat (merah). dan ungu). Oleh itu, untuk menilai persepsi sinaran oleh seseorang, perlu mengambil kira bukan sahaja tenaga sinaran, tetapi juga sensitiviti spektrum relatif mata, yang merupakan fungsi panjang gelombang sinaran.

Fluks bercahaya F ialah kuasa fluks sinaran, dianggarkan daripada sensasi cahaya yang ditimbulkannya dalam penerima terpilih - pemerhati fotometri standard, lengkung sensitiviti spektrum relatif mata yang diseragamkan oleh CIE. Dalam erti kata lain, fluks bercahaya ialah fluks sinaran yang diubahsuai secara berkesan oleh mata.

Per unit fluks bercahaya diterima pakai mengikut perjanjian antarabangsa lumen (lm).

Tiada faktor penukaran tetap daripada watt (fluks sinaran) kepada lumen (fluks bercahaya). Lebih tepat lagi, pekali sedemikian wujud, tetapi ia berbeza untuk panjang gelombang yang berbeza.

Kuasa Cahaya I ialah ketumpatan ruang bagi fluks cahaya dalam arah tertentu:

Saya a \u003d dФ / dw,

di mana F- fluks bercahaya, lm;

w ‑ sudut pepejal (ruang). dengan bucu di lokasi sumber cahaya, di mana fluks bercahaya ini teragih sama rata, rujuk.

Unit sudut pepejal - steradian (sr) - ialah sudut yang, mempunyai bucu di tengah sfera, memotong bahagian sfera pada permukaannya, sama luas dengan segi empat sama jejari.

Sudut pepejal sfera ialah 4π..

Unit keamatan cahaya, seperti yang diputuskan oleh Persidangan Agung ke-13 mengenai Timbang dan Sukat pada tahun 1967, ialah candela [cd]. Candela – unit asas dalam sistem C bersama dengan meter, kilogram, saat, ampere, dsb.

Pencahayaan E ialah ketumpatan permukaan fluks cahaya kejadian. Pencahayaan unsur permukaan pada titik tertentu ditentukan oleh nisbah fluks bercahaya dФ kejadian pada elemen permukaan yang sedang dipertimbangkan, ke kawasan itu dS 2(indeks 2 digunakan untuk menandakan permukaan bercahaya) elemen permukaan ini: E \u003d dF / dS 2.

Unit pencahayaan ialah lux (lx). Lux adalah sama dengan pencahayaan permukaan dengan luas ​​​1m 2, di mana fluks bercahaya 1 lm teragih sama rata:

Pencahayaan unsur permukaan, yang dicipta oleh sumber titik, adalah berkadar dengan keamatan cahaya dan kosinus sudut tuju cahaya pada permukaan yang diterangi, dan berkadar songsang dengan kuasa dua jarak dari sumber cahaya ke permukaan ini.

Kecerahan La ialah ketumpatan permukaan keamatan cahaya dalam arah tertentu, i.e. nisbah keamatan bercahaya dalam arah tertentu kepada kawasan unjuran permukaan bercahaya pada satah berserenjang dengan arah tertentu.

Unit kecerahan ialah candela per meter persegi (cd/m 2).

Tahap persepsi manusia terhadap cahaya bergantung kepada kecerahan objek bercahaya.

Penukar Panjang dan Jarak Penukar Jisim Pukal Penukar Isipadu Makanan dan Makanan Penukar Kawasan Penukar Isipadu dan Resipi Unit Penukar Suhu Penukar Tekanan, Tekanan, Penukar Modulus Young Penukar Tenaga dan Kerja Penukar Kuasa Penukar Daya Penukar Masa Penukar Halaju Linear Penukar Sudut Rata Penukar kecekapan haba dan kecekapan bahan api nombor dalam sistem nombor berbeza Penukar unit ukuran kuantiti maklumat Kadar mata wang Dimensi pakaian dan kasut wanita Dimensi pakaian dan kasut lelaki Halaju sudut dan penukar kekerapan putaran Penukar pecutan Penukar pecutan sudut Penukar ketumpatan Penukar volum khusus Penukar inersia Momen penukar daya Penukar tork Penukar nilai kalori tertentu (mengikut jisim) Ketumpatan tenaga dan penukar nilai kalori khusus bahan api (mengikut isipadu) Penukar perbezaan suhu Penukar pekali Pekali Pengembangan Terma Penukar Rintangan Terma Penukar Kekonduksian Terma Penukar Kapasiti Haba Tertentu Pendedahan Tenaga dan Penukar Kuasa Sinaran Penukar Ketumpatan Fluks Haba Penukar Pekali Pemindahan Haba Penukar Aliran Jisim Penukar Aliran Jisim Penukar Aliran Molar Penukar Ketumpatan Fluks Jisim Penukar Kepekatan Molar Penukar Kepekatan Kinematik Penukar Vapor Ketegangan Permukaan Penukar Penghantaran Kebolehtelapan Wap dan Kadar Pemindahan Wap Penukar Tahap Bunyi Penukar Kepekaan Mikrofon Penukar Tahap Tekanan Bunyi (SPL) Penukar Tahap Tekanan Bunyi dengan Rujukan Boleh Dipilih Penukar Kecerahan Tekanan Rujukan Penukar Keamatan Bercahaya Penukar Pencahayaan Resolusi Komputer Penukar graf Frekuensi dan Panjang Gelombang Penukar Kuasa kepada Diopter x dan Panjang Fokus Diopter Kuasa dan Pembesaran Kanta (×) Penukar Caj Elektrik Penukar Ketumpatan Caj Linear Penukar Ketumpatan Caj Permukaan Penukar Ketumpatan Caj Volumetrik Penukar Arus Elektrik Penukar Ketumpatan Arus Linear Penukar Ketumpatan Arus Permukaan Penukar Kekuatan Medan Elektrik Penukar Keupayaan Elektrostatik dan Penukar Voltan Rintangan Elektrik Penukar Kerintangan Elektrik Penukar Kekonduksian Elektrik Penukar Kekonduksian Elektrik Penukar Kearuhan Kapasitans Penukar Tolok Wayar AS Tahap Penukar dalam dBm (dBm atau dBmW), dBV (dBV), watt, dsb. unit Penukar daya magnetomotif Penukar kekuatan medan magnet Penukar fluks magnet Penukar aruhan magnetik Radiasi. Radiasi Pengionan Penyerapan Kadar Dos Penukar Keradioaktifan. Sinaran Penukar Pereputan Radioaktif. Sinaran Penukar Dos Pendedahan. Penukar Dos Terserap Penukar Awalan Perpuluhan Pemindahan Data Tipografi dan Unit Pemprosesan Imej Penukar Unit Isipadu Kayu Pengiraan Jadual Berkala Jisim Molar Unsur Kimia oleh D. I. Mendeleev

Nilai awal

Nilai ditukar

meter lux-candela sentimeter-candela kaki-candela pht nox candela-steradian setiap persegi. meter lumen setiap persegi. meter lumen setiap persegi. sentimeter lumen bagi setiap persegi. watt kaki setiap persegi. cm (pada 555 nm)

Lebih lanjut mengenai pencahayaan

Maklumat am

Pencahayaan adalah kuantiti bercahaya yang menentukan jumlah cahaya yang jatuh pada kawasan permukaan tertentu badan. Ia bergantung kepada panjang gelombang cahaya, kerana mata manusia melihat kecerahan gelombang cahaya dengan panjang gelombang yang berbeza, iaitu, warna yang berbeza, dengan cara yang berbeza. Pencahayaan dikira secara berasingan untuk panjang gelombang yang berbeza, kerana orang ramai menganggap cahaya dengan panjang gelombang 550 nanometer (hijau) dan warna yang berdekatan dalam spektrum (kuning dan oren) sebagai yang paling terang. Cahaya yang dihasilkan oleh panjang gelombang yang lebih panjang atau lebih pendek (ungu, biru, merah) dianggap lebih gelap. Pencahayaan sering dikaitkan dengan konsep kecerahan.

Pencahayaan adalah berkadar songsang dengan kawasan di mana cahaya jatuh. Iaitu, apabila menerangi permukaan dengan lampu yang sama, pencahayaan kawasan yang lebih besar akan kurang daripada pencahayaan kawasan yang lebih kecil.

Perbezaan antara kecerahan dan pencahayaan

Pencahayaan Kecerahan

Dalam bahasa Rusia, perkataan "kecerahan" mempunyai dua makna. Kecerahan boleh bermaksud kuantiti fizikal, iaitu, ciri badan bercahaya, sama dengan nisbah keamatan bercahaya dalam arah tertentu dengan kawasan unjuran permukaan bercahaya pada satah berserenjang dengan arah ini. Ia juga boleh mentakrifkan konsep kecerahan keseluruhan yang lebih subjektif, yang bergantung kepada banyak faktor, seperti ciri-ciri mata orang yang melihat cahaya ini, atau jumlah cahaya dalam persekitaran. Semakin kurang cahaya di sekeliling, semakin terang sumber cahaya muncul. Untuk tidak mengelirukan kedua-dua konsep ini dengan pencahayaan, perlu diingat bahawa:

kecerahan mencirikan cahaya tercermin dari permukaan badan bercahaya atau dihantar oleh permukaan ini;

penerangan mencirikan jatuh cahaya pada permukaan yang diterangi.

Dalam astronomi, kecerahan mencirikan keupayaan pancaran (bintang) dan pantulan (planet) permukaan badan angkasa dan diukur pada skala fotometri kecerahan bintang. Lebih-lebih lagi, semakin terang bintang, semakin rendah nilai kecerahan fotometriknya. Bintang yang paling terang mempunyai magnitud negatif kecerahan bintang.

Unit

Pencahayaan paling kerap diukur dalam unit SI. suite. Satu lux bersamaan dengan satu lumen setiap meter persegi. Mereka yang lebih suka unit imperial daripada unit metrik menggunakan candela kaki. Selalunya ia digunakan dalam fotografi dan pawagam, serta di beberapa kawasan lain. Nama kaki digunakan kerana satu kaki-lilin merujuk kepada pencahayaan satu candela permukaan satu kaki persegi, yang diukur pada jarak satu kaki (lebih sedikit daripada 30 cm).

Fotometer

Fotometer ialah alat yang mengukur cahaya. Biasanya, cahaya memasuki pengesan foto, ditukar menjadi isyarat elektrik, dan diukur. Kadang-kadang terdapat fotometer yang berfungsi pada prinsip yang berbeza. Kebanyakan fotometer memaparkan maklumat pencahayaan dalam lux, walaupun unit lain kadangkala digunakan. Fotometer, dipanggil meter pendedahan, membantu jurugambar dan jurukamera menentukan kelajuan pengatup dan apertur. Di samping itu, fotometer digunakan untuk menentukan pencahayaan yang selamat di tempat kerja, dalam pengeluaran tanaman, di muzium, dan dalam banyak industri lain di mana perlu untuk mengetahui dan mengekalkan jumlah pencahayaan tertentu.

Pencahayaan dan keselamatan di tempat kerja

Bekerja di dalam bilik gelap mengancam dengan kecacatan penglihatan, kemurungan dan masalah fisiologi dan psikologi yang lain. Itulah sebabnya banyak peraturan perlindungan buruh termasuk keperluan untuk pencahayaan minimum tempat kerja selamat. Pengukuran biasanya dilakukan dengan fotometer, yang memberikan hasil akhir bergantung pada kawasan perambatan cahaya. Ini adalah perlu untuk memastikan pencahayaan yang mencukupi di seluruh bilik.

Pencahayaan dalam rakaman foto dan video

Kebanyakan kamera moden mempunyai meter pendedahan terbina dalam untuk memudahkan kerja jurugambar atau jurukamera. Meter pendedahan adalah perlu supaya jurugambar atau jurukamera boleh menentukan berapa banyak cahaya yang akan dihantar ke filem atau fotomatriks, bergantung kepada pencahayaan objek yang dirakam. Pencahayaan dalam lux ditukar oleh meter pendedahan kepada kemungkinan gabungan kelajuan pengatup dan apertur, yang kemudiannya dipilih secara manual atau automatik, bergantung pada cara kamera disediakan. Biasanya kombinasi yang ditawarkan bergantung pada tetapan dalam kamera, serta apa yang ingin digambarkan oleh jurugambar atau jurukamera. Di studio dan di set, meter cahaya luaran atau dalam kamera sering digunakan untuk menentukan sama ada sumber cahaya yang digunakan memberikan cahaya yang mencukupi.

Untuk mengambil gambar atau rakaman video yang baik dalam keadaan pencahayaan yang kurang baik, cahaya yang mencukupi mesti mencapai filem atau penderia imej. Ini tidak sukar dicapai dengan kamera - anda hanya perlu menetapkan pendedahan yang betul. Dengan kamera video, keadaan menjadi lebih rumit. Untuk video berkualiti tinggi, anda biasanya perlu memasang lampu tambahan, jika tidak, video akan menjadi terlalu gelap atau dengan banyak bunyi digital. Ini tidak selalu mungkin. Sesetengah kamkoder direka khusus untuk merakam dalam keadaan cahaya malap.

Kamera direka untuk merakam dalam keadaan cahaya malap

Terdapat dua jenis kamera untuk merakam dalam keadaan cahaya malap: sesetengah menggunakan optik tahap lebih tinggi, manakala yang lain menggunakan elektronik yang lebih maju. Optik membenarkan lebih banyak cahaya ke dalam kanta, manakala elektronik lebih mampu memproses walaupun jumlah cahaya yang kecil yang memasuki kamera. Biasanya dengan elektronik masalah dan kesan sampingan yang diterangkan di bawah dikaitkan. Optik apertur tinggi membolehkan anda merakam video berkualiti tinggi, tetapi kelemahannya ialah berat tambahan disebabkan oleh jumlah kaca yang banyak dan harga yang jauh lebih tinggi.

Di samping itu, kualiti penangkapan dipengaruhi oleh fotomatriks matriks tunggal atau tiga matriks yang dipasang dalam kamera video dan foto. Dalam matriks tiga matriks, semua cahaya yang masuk dibahagikan dengan prisma kepada tiga warna - merah, hijau dan biru. Kualiti imej dalam persekitaran gelap adalah lebih baik dengan kamera tiga sensor berbanding dengan kamera satu sensor, kerana kurang cahaya yang tersebar melalui prisma berbanding apabila ia diproses oleh penapis dalam kamera satu sensor.

Terdapat dua jenis fotomatriks utama - berdasarkan peranti berganding cas (CCD) dan berasaskan teknologi CMOS (separa pengalir oksida logam pelengkap). Yang pertama biasanya mempunyai sensor yang menerima cahaya dan pemproses yang memproses imej. Dalam penderia CMOS, penderia dan pemproses biasanya digabungkan. Dalam keadaan cahaya malap, kamera CCD biasanya memberikan kualiti imej yang lebih baik, manakala penderia CMOS mempunyai kelebihan kerana lebih murah dan menggunakan kuasa yang kurang.

Saiz fotomatriks juga mempengaruhi kualiti imej. Jika penangkapan berlaku dengan sedikit cahaya, maka semakin besar matriks, semakin baik kualiti imej, dan semakin kecil matriks, semakin banyak masalah dengan imej - hingar digital muncul di atasnya. Penderia besar dipasang pada kamera yang lebih mahal, dan ia memerlukan optik yang lebih berkuasa (dan, akibatnya, lebih berat). Kamera dengan matriks sedemikian membolehkan anda merakam video profesional. Sebagai contoh, baru-baru ini terdapat beberapa filem yang dirakam sepenuhnya pada kamera seperti Canon 5D Mark II atau Mark III, yang mempunyai saiz sensor 24 x 36 mm.

Pengilang biasanya menunjukkan dalam keadaan minimum yang boleh digunakan oleh kamera, contohnya, pada pencahayaan dari 2 lux. Maklumat ini tidak diseragamkan, iaitu pengeluar memutuskan sendiri video mana yang dianggap berkualiti tinggi. Kadangkala dua kamera dengan nilai pencahayaan minimum yang sama memberikan kualiti penangkapan yang berbeza. Persatuan Industri Elektronik EIA (dari Persatuan Industri Elektronik Inggeris) di Amerika Syarikat telah mencadangkan sistem piawai untuk menentukan fotosensitiviti kamera, tetapi setakat ini ia hanya digunakan oleh sesetengah pengeluar dan tidak diterima secara universal. Selalunya, untuk membandingkan dua kamera dengan ciri pencahayaan yang sama, anda perlu mencubanya dalam tindakan.

Pada masa ini, mana-mana kamera, walaupun direka untuk berfungsi dalam keadaan cahaya malap, boleh menghasilkan gambar berkualiti rendah, dengan bijian yang tinggi dan bercahaya. Untuk menyelesaikan beberapa masalah ini adalah mungkin untuk mengambil langkah berikut:

• Tembak pada tripod;
• Bekerja dalam mod manual;
• Jangan gunakan mod zum, tetapi alihkan kamera sedekat mungkin dengan subjek;
• Jangan gunakan auto fokus dan auto ISO - ISO yang lebih tinggi meningkatkan hingar;
• Rakam dengan kelajuan pengatup 1/30;
• Gunakan cahaya tersebar;
• Jika tidak mungkin untuk memasang lampu tambahan, gunakan semua cahaya yang mungkin di sekeliling, seperti lampu jalan dan cahaya bulan.

Walaupun tiada penyeragaman pada sensitiviti kamera kepada cahaya, adalah lebih baik untuk memilih kamera yang mengatakan ia beroperasi pada 2 lux atau lebih rendah untuk fotografi malam. Juga perlu diingat bahawa walaupun kamera berprestasi baik dalam keadaan gelap, kepekaan cahayanya, diberikan dalam lux, ialah kepekaan kepada cahaya yang ditujukan kepada subjek, tetapi kamera sebenarnya menerima cahaya yang dipantulkan daripada subjek. Apabila dipantulkan, sebahagian cahaya bertaburan, dan semakin jauh kamera dari objek, semakin sedikit cahaya yang masuk ke dalam kanta, yang merendahkan kualiti penangkapan.

nombor pendedahan

nombor pendedahan(Nilai Pendedahan Bahasa Inggeris, EV) - integer yang mencirikan gabungan yang mungkin petikan dan diafragma dalam foto, filem atau kamera video. Semua gabungan kelajuan pengatup dan apertur, di mana jumlah cahaya yang sama mengenai filem atau matriks fotosensitif, mempunyai nilai pendedahan yang sama.

Beberapa kombinasi kelajuan pengatup dan apertur dalam kamera pada nombor pendedahan yang sama membolehkan anda mendapatkan imej yang lebih kurang ketumpatan yang sama. Walau bagaimanapun, imej akan berbeza. Ini disebabkan oleh fakta bahawa pada nilai apertur yang berbeza, kedalaman ruang yang digambarkan secara mendadak akan berbeza; pada kelajuan pengatup yang berbeza, imej pada filem atau matriks akan berada pada masa yang berbeza, akibatnya ia akan kabur ke tahap yang berbeza-beza atau tidak sama sekali. Sebagai contoh, gabungan f / 22 - 1/30 dan f / 2.8 - 1/2000 dicirikan oleh nombor pendedahan yang sama, tetapi imej pertama akan mempunyai kedalaman medan yang besar dan mungkin kabur, dan yang kedua akan mempunyai medan cetek. kedalaman medan dan, berkemungkinan besar, tidak akan dilumur sama sekali.

Nilai EV yang lebih besar digunakan apabila subjek menyala dengan lebih baik. Sebagai contoh, nilai pendedahan (pada ISO 100) EV100 = 13 boleh digunakan semasa merakam landskap dengan langit mendung, manakala EV100 = -4 sesuai untuk merakam aurora yang terang.

Mengikut definisi,

EV = log 2 ( N 2 /t)

2EV= N 2 /t, (1)

di mana
• N- nilai apertur (contohnya: 2; 2.8; 4; 5.6, dsb.)
• t- kelajuan pengatup dalam beberapa saat (contohnya: 30, 4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/30, 1/100, dsb.)

Sebagai contoh, untuk gabungan f/2 dan 1/30, nilai pendedahan

EV = log 2 (2 2 /(1/30)) = log 2 (2 2 × 30) = 6.9 ≈ 7.

Nombor ini boleh digunakan untuk merakam adegan malam dan tingkap kedai yang diterangi. Menggabungkan f/5.6 dengan kelajuan pengatup 1/250 memberikan nilai pendedahan

EV = log 2 (5.6 2 /(1/250)) = log 2 (5.6 2 × 250) = log 2 (7840) = 12.93 ≈ 13,

yang boleh digunakan untuk landskap dengan langit mendung dan tiada bayang-bayang.

Perlu diingatkan bahawa hujah bagi fungsi logaritma mestilah tidak berdimensi. Dalam menentukan nilai pendedahan EV, dimensi penyebut dalam formula (1) diabaikan dan hanya nilai berangka kelajuan pengatup dalam saat digunakan.

Hubungan nilai pendedahan dengan kecerahan dan pencahayaan subjek

Penentuan pendedahan oleh kecerahan cahaya yang dipantulkan daripada subjek

Apabila menggunakan meter pendedahan atau luxmeter yang mengukur cahaya yang dipantulkan daripada subjek, kelajuan pengatup dan apertur berkaitan dengan kecerahan subjek seperti berikut:

N 2 /t = LS/K (2)

• N- nombor f;
• t- pendedahan dalam beberapa saat;
• L- purata kecerahan tempat kejadian dalam candela setiap meter persegi (cd/m²);
• S- nilai aritmetik fotosensitiviti (100, 200, 400, dsb.);
• K- faktor penentukuran meter pendedahan atau luxmeter untuk cahaya yang dipantulkan; Canon dan Nikon menggunakan K=12.5.

Daripada persamaan (1) dan (2) kita memperoleh nombor pendedahan

EV = log 2 ( LS/K)

2EV= LS/K

Pada K= 12.5 dan ISO 100, kita mempunyai persamaan berikut untuk kecerahan:

2EV = 100 L/12.5 = 8L

L= 2 EV /8 = 2 EV /2 3 = 2 EV–3 .

Penerangan dan pameran muzium

Kadar di mana muzium mempamerkan pereputan, pudar dan sebaliknya merosot bergantung pada pencahayaan mereka dan pada kekuatan sumber cahaya. Kakitangan muzium mengukur pencahayaan pameran untuk memastikan pameran terdedah kepada jumlah cahaya yang selamat, serta memastikan terdapat cahaya yang mencukupi untuk pengunjung mendapatkan pemandangan pameran yang baik. Pencahayaan boleh diukur dengan fotometer, tetapi dalam banyak kes ini tidak mudah, kerana ia mestilah sedekat mungkin dengan pameran, dan ini selalunya memerlukan mengeluarkan kaca pelindung dan mematikan penggera, dan mendapatkan kebenaran untuk melakukan ini. Untuk memudahkan tugas, pekerja muzium sering menggunakan kamera sebagai fotometer. Sudah tentu, ini bukan pengganti untuk pengukuran yang tepat dalam keadaan di mana masalah ditemui dengan jumlah cahaya yang mengenai pameran. Tetapi untuk menyemak sama ada pemeriksaan yang lebih serius dengan fotometer diperlukan, kamera sudah mencukupi.

Pendedahan ditentukan oleh kamera berdasarkan bacaan cahaya, dan mengetahui pendedahan, anda boleh mencari cahaya dengan melakukan satu siri pengiraan mudah. Dalam kes ini, pekerja muzium menggunakan sama ada formula atau jadual dengan penukaran pendedahan kepada unit pencahayaan. Semasa pengiraan, jangan lupa bahawa kamera menyerap sebahagian daripada cahaya, dan mengambil kira ini dalam keputusan akhir.

Pencahayaan di kawasan aktiviti lain

Tukang kebun dan penanam tahu bahawa tumbuhan memerlukan cahaya untuk fotosintesis, dan mereka tahu berapa banyak cahaya yang diperlukan oleh setiap tumbuhan. Mereka mengukur tahap cahaya di rumah hijau, kebun dan kebun untuk memastikan setiap tumbuhan mendapat jumlah cahaya yang betul. Sesetengah menggunakan fotometer untuk ini.

Adakah anda merasa sukar untuk menterjemah unit ukuran daripada satu bahasa ke bahasa lain? Rakan sekerja sedia membantu anda. Siarkan soalan ke TCTerms dan dalam masa beberapa minit anda akan menerima jawapan.

Cahaya adalah satu bentuk tenaga yang merambat melalui angkasa dalam bentuk gelombang elektromagnet pada frekuensi yang boleh dirasakan oleh mata manusia. Fotometri - ini adalah kaedah untuk mengukur tenaga cahaya dalam julat optik. Fluks bercahaya dipanggil tenaga cahaya yang mengalir melalui unit permukaan masa tertentu, dianggarkan oleh sensasi visual, i.e. aliran cahaya ialah kuasa keluaran cahaya. Sensasi visual berubah secara visual dan kualitatif. Sumber cahaya dipanggil. Tunjukkan jika dimensinya boleh diabaikan kecil berbanding dengan jarak di mana tindakannya dinilai. Untuk menerangkan fluks bercahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya dalam arah yang berbeza, konsep ini digunakan sudut pepejal, iaitu kawasan ruang yang berbentuk kon. Ω=S/R 2 - sudut pepejal. Ω=4P ialah sudut pepejal sfera. Dengan kuasa cahaya dipanggil fluks bercahaya yang dicipta oleh sumber cahaya dalam sudut pepejal unit. I c \u003d Ф c / Ω - Keamatan cahaya (cd (candela)) I c \u003d Ф c / 4P - keamatan cahaya di sekeliling sumber titik (sfera) Ф c \u003d I c * Ω - fluks bercahaya. Sumber cahaya hampir selalu menerangi permukaan cahaya secara tidak rata. penerangan dipanggil nisbah kejadian arus cahaya pada kawasan permukaan tertentu dengan luas permukaan ini. E \u003d F s / S \u003d I c / R 2 - Pencahayaan (LC (lux)). Undang-undang pertama pencahayaan: Pencahayaan adalah berkadar terus dengan keamatan cahaya sumber dan berkadar songsang dengan kuasa dua jarak dari sumber E 0 \u003d I c / h 2 - pencahayaan di bawah sumber cahaya. Undang-undang pencahayaan kedua: Pencahayaan permukaan yang dihasilkan oleh rasuk selari adalah berkadar dengan kosinus sudut tuju rasuk. E=E 0* cosα=I c /R 2 * cosα

53. kanta. kuasa optik. Formula kanta nipis.

Lensa ialah jasad lutsinar yang dibatasi oleh dua permukaan sfera. Sekiranya bahagian tengah Lisa lebih nipis daripada tepinya, maka ia dipanggil hamburan, dan dia sendiri cekung. Jika bahagian tengah kanta lebih nipis daripada tepi, maka ia dipanggil menumpu. |O 1 O 2 | - paksi optik utama. Mana-mana garis lurus yang melalui pusat kanta dipanggil paksi sisi. Titik di mana semua sinar bersilang selepas pembiasan dalam kejadian kanta menumpu selari dengan paksi optik utama dipanggil utama fokus lensa. Kanta mempunyai 2 fokus utama. Talian di mana muslihat Lisa dipanggil satah fokus. Kanta penumpu menghasilkan imej sebenar, manakala kanta mencapah menghasilkan imej maya. Nilai yang sama dengan panjang fokus salingan dipanggil kuasa kanta optik. D=1/F ialah kuasa optik kanta (diopter). F - Fokus. 1/F=1/f+1/d - formula kanta nipis (untuk mengumpul) 1/f=1/F+1/d - formula kanta nipis (untuk mencapah). Г=H/h=f/d – pembesaran kanta.