Widmo elektromagnetyczne obejmuje fale radiowe o długościach co najmniej milimetra do promieni gamma o długości fali mniejszej niż jedna bilionowa metra. Światło ultrafioletowe ma długość fali od około 1 do 400 nanometrów (nm), gdzie nanometr to 10-9 metrów. Widzialne światłolub prościej lekki, to promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie od około 400 do 750 nm, podczas gdy światło podczerwone ma długość fali od około 750 do 2500 nm.
Promienny i świetlny strumień źródła światła
Jak każde promieniowanie elektromagnetyczne, światło jest formą energii. Promieniujący strumień, lub moc, to całkowita energia emitowana ze źródła na sekundę. Strumień promieniowania jest wyrażany w watach (W) i wynika z mocy wyjściowej na wszystkich długościach fal.
W przeciwieństwie do strumienia promieniowania, Strumień świetlny źródła to moc wyjściowa tylko w widzialnych długościach fal, z wyłączeniem promieniowania ultrafioletowego i podczerwonego. W jednostkach SI strumień świetlny wyraża się jako lumenów (lm) i jest określana przez ważenie mocy wyjściowej w celu uwzględnienia wrażliwości ludzkiego oka na różne długości fal.
Na przykład żarówka o mocy 100 W zużywa 100 watów energii elektrycznej, aby wytworzyć tylko 10 watów światła widzialnego. Pozostała moc to 90 watów światła podczerwonego i ciepła odpadowego, które są wizualnie bezużyteczne. Strumień promieniowania zawiera światło podczerwone i byłby bliski 100 watów. Jednak strumień świetlny wynosiłby tylko 10 watów mocy w widzialnych długościach fal, zważonych tak, aby odzwierciedlić reakcję naszych oczu, aby uzyskać około 1600 lumenów.
Związek między strumieniem świetlnym a luksem
Strumień świetlny mierzy, jak postrzegamy jasność źródła światła. Wiele sytuacji wymaga jednak znajomości ilości światła padającego na obiekt. Aby mieć bezpieczną przestrzeń magazynową z dobrą widocznością, zarządca nieruchomości musi określić oświetlenie na poziomie podłogi za pomocą światłomierza. Oświetlenie to ilość strumienia świetlnego na jednostkę powierzchni i jest wyrażona jako luks (lx) w jednostkach SI. Jeden luks to jeden lumen na metr kwadratowy, a zatem mierzy ludzkie postrzeganie jasności światła w danym punkcie.
Jak światło słabnie wraz z odległością
W przypadku źródła, które świeci równomiernie w kierunkach promieniowych, ilość światła na obszarze jednostki zmniejsza się o prawa odwrotnych kwadratów. Jeśli jakaś żarówka świeci w miejscu oddalonym o 1 metr, natężenie oświetlenia może wynosić 900 luksów. Punkt oddalony o 2 metry miałby podwójną odległość, a zatem miałby tylko 1/22lub jedną czwartą natężenia oświetlenia, które wyniosłoby 225 luksów. Punkt oddalony o 3 metry byłby trzykrotnie większy i miałby tylko 1/33, czyli jedna dziewiąta ilości światła, tylko 100 luksów.
Jeśli światło pochodzi ze źródła, które nie jest punktem, na przykład z rurowej żarówki fluorescencyjnej, lub jeśli światło jest manipulowane przez soczewki, lustra lub reflektory, to prawo odwrotności kwadratu może nie być zastosować.
Procedura pomiaru w luksach
Ludzkie oko ma maksymalną czułość na światło w paśmie zielono-żółtym, od około 520 do 580 nm. Ta czułość spada do mniej niż 15% maksimum dla koloru czerwonego na jednym końcu widma i 10% dla koloru niebieskiego na drugim końcu. Większość luksomierzy wykorzystuje pojedynczy czujnik krzemowy z filtrami optycznymi, aby imitować ten profil czułości w różnym stopniu.
Pomiary w luksomierzu są generalnie dokładne w przypadku lamp żarowych, ponieważ wyjście widmowe jest bardzo podobne dla wszystkich źródeł żarowych. Jednak wiele rodzajów diod LED i lamp fluorescencyjnych (wyładowania o dużej intensywności, lampy metalohalogenkowe, wysokoprężne lampy sodowe i lampy biurowe w kolorze chłodnobiałym) mają różne profile spektralne. Wysokiej jakości luksomierze dokładnie odwzorowują reakcję wzrokową oka i mogą dokładnie mierzyć również te inne źródła światła.
Luksomierze, które słabo podążają za krzywą czułości oka, wymagają współczynnika korekcji koloru (CCF), który dostosowuje pomiar luksomierza dla diod LED lub lamp fluorescencyjnych. Dlatego musisz znać rodzaj mierzonego światła i używać odpowiedniego CCF.
Procedura pomiaru luksów wymaga po prostu umieszczenia czujnika miernika na powierzchni lub miejscu, w którym chcesz mierzyć padające światło. Czujnik powinien być skierowany w stronę źródła światła pod kątem prostym. Jeśli czujnik nie jest prostopadły do światła, pomiar będzie nieprawidłowy, chociaż niektóre luksomierze mają korekcję cosinusową uwzględniającą kąt. Mierniki, które wymagają współczynnika korekcji koloru, mogą mieć możliwość wprowadzenia CCF w celu dostosowania wyniku dla diod LED lub lamp fluorescencyjnych; w przeciwnym razie będziesz musiał ręcznie pomnożyć zmierzony luks przez CCF.