Contenu
- Calcul de l'éclairement
- Calculer d'autres valeurs
- Utilisation d'un graphique de mesure Lux
- Efficacité d'éclairage
Lors de l'installation d'ampoules ou du contrôle de la luminosité de l'écran de votre ordinateur, une compréhension de la luminosité de la lumière peut vous aider à déterminer leur efficacité.
le éclairement d'une surface, une caractéristique différente de luminance, mesure combien de lumière tombe dessus tout en luminance est la quantité de lumière réfléchie ou émise par celle-ci. Rester clair avec la terminologie en matière de luminosité et d'électricité peut vous aider à prendre de meilleures décisions.
Calcul de l'éclairement
Vous mesurez l'éclairement en tant que quantité de lumière qui tombe sur une surface en unités de des bougies ou lux. 1 lux, l'unité SI, équivaut à environ 0,0929030 pied-bougies. 1 lux équivaut également à 1 lumen / m2 dans lequel lumen est une mesure de flux lumineux, la quantité de lumière visible émise par une source par unité de temps, et 1 lux équivaut également à 0,0001 phot (ph). Ces appareils vous permettent d'utiliser une large gamme de balances pour déterminer l'éclairement à différentes fins.
Vous pouvez calculer l'éclairement E en rapport avec le flux lumineux "phi" Φ en utilisant E = Φ / A sur une zone donnée UNE. Cette équation dénote un flux lumineux avec Φ, le même symbole pour le flux magnétique, et il montre une similitude avec l'équation pour le flux magnétique Φ = BA pour une surface parallèle à un aimant UNE et l'intensité du champ magnétique B. Cela signifie que l'éclairement est parallèle au champ magnétique dans la façon dont les scientifiques et les ingénieurs le calculent, et vous pouvez convertir les unités d'éclairement (flux / m2) directement en watts en utilisant l'intensité (en unités de candelas).
Vous pouvez utiliser l'équation Φ = I x Ω pour flux Φ, intensité je et durée angulaire "ohm" Ω pour l'envergure angulaire en stéradian (sr), ou radian carré, et une sphère complète a une étendue angulaire de 4π. La lumière calculée en éclairement tombe sur la surface et s’étale, ce qui rend l’objet devenu brillant. L’éclairement peut donc être utilisé comme mesure de la luminosité.
Par exemple: L'éclairement sur une surface est de 6 lux et la surface est à 4 mètres de la source lumineuse. Quelle est l'intensité de la source?
Étant donné que la lumière se déplace selon un motif rayonnant, vous pouvez imaginer que la source de lumière est le centre d'une sphère de rayon égal à la distance entre la source de lumière et l'objet. Cela signifie que la surface correspondante à utiliser est la surface de la sphère qui correspond à cet arrangement.
Multiplier la surface des sphères avec le rayon 4 comme 4π42 m2 par éclairement 6 lumen / m2 vous donne 1206,37 lumens de flux Φ . La lumière se rend directement à la surface, donc la durée angulaire Ω est 4π candelas, et en utilisant = I x Ω, l'intensité je est de 15159,69 lumens / m2.
Calculer d'autres valeurs
La candela utilisée dans la plage angulaire est utilisée pour mesurer la quantité de lumière émise par une source de lumière dans une plage dans une plage tridimensionnelle. Comme le montre l'exemple, l'étendue angulaire est mesurée en stéradian sur la surface à laquelle la lumière est appliquée. Un steradian complet est 4π candelas. Assurez-vous de ne pas confondre lux et candela.
Tandis que candela est une mesure de l'étendue angulaire, la lux est l'illumination de la surface elle-même. Aux points les plus éloignés d'une source de lumière, le lux est moindre car moins de lumière est capable d'atteindre ce point. Ceci est important dans les applications du monde réel et dans des calculs précis qui doivent prendre en compte la source exacte d'une lumière qui se trouverait, par exemple, dans le fil de tungstène d'une ampoule, et non dans le cas de l'ampoule elle-même. Pour les ampoules plus petites telles que certaines sources de lumière LED, la distance peut être plus négligeable en fonction de l'ampleur de vos calculs.
Un stéradian d’une sphère avec un rayon d’un mètre engloberait une surface de 1 m2. Vous pouvez l'obtenir en sachant qu'une sphère complète couvre 4π candelas donc, pour une surface de 4π (de 4πr2 avec un rayon de 1) stéradians, la surface que cette sphère couvrirait est de 1 m2. Vous pouvez utiliser ces conversions en calculant des exemples concrets d’ampoules et de bougies émettant de la lumière en utilisant la surface d’une sphère pour tenir compte de la géométrie de la lumière. Ils peuvent alors être liés à la luminance.
Alors que l'éclairement mesure la lumière incidente sur une surface, la luminance est la lumière émise ou réfléchie par cette surface en candela / m2 ou "lentes". Les valeurs de luminance L et lux E sont liés par une surface idéale qui émet toute la lumière avec l'équation E = L x π.
Utilisation d'un graphique de mesure Lux
Si cela peut sembler décourageant de disposer de tant de façons différentes de mesurer les mêmes quantités, des calculatrices et des graphiques en ligne effectuent des calculs pour convertir entre différentes unités afin de faciliter la tâche. RapidTables offre une calculatrice en lumens à watt qui calcule la puissance pour différentes normes d'éclairage. Le tableau sur le site Web indique ces valeurs afin que vous puissiez voir comment elles se comparent les unes aux autres. Notez les unités de lumens et de watts lors de ces conversions qui utilisent également l’efficacité lumineuse de "eta" η.
EngineeringToolBox propose également des méthodes de calcul de l'éclairement et de l'éclairage pour les étalons d'ampoules et de lampes, ainsi qu'un tableau de mesure en lux. L’éclairage est une autre méthode de calcul de l’éclairement qui utilise les normes électriques de la lampe ou de la source de lumière au lieu des mesures expérimentales de la lumière émise. Son donné par l'équation pour l'illumination je comme I = Ll x Cvous x LLF / UNEl pour la luminance de la lampe Ll (en lumens), coefficient d'utilisation Cvous, facteur de perte de lumière LLF et zone de la lampe UNEl (dans M2).
Efficacité d'éclairage
Comme calculé par le site RapidTables, l'efficacité lumineuse du rayonnement est une manière courante de décrire comment une ampoule ou une autre source lumineuse utilise bien ses ressources énergétiques, mais la méthode officielle pour déterminer l'efficacité de sources lumineuses est l'efficacité lumineuse d'une source. , pas de rayonnement.
Les scientifiques et les ingénieurs expriment généralement l'efficacité de l'éclairage sous forme de valeur en pourcentage avec la valeur théorique maximale d'efficacité d'éclairage de 683,002 lm / W, qui émet une lumière de 555 nm. À titre d'exemple, un watt blanc "lumiled" moderne peut atteindre une efficacité supérieure à 100 lm / W avec une efficacité de 15%, ce qui est en réalité supérieur à beaucoup d'autres types de sources lumineuses.
La mesure de la luminance et de l'éclairement en science et en ingénierie prend en compte la façon dont les yeux perçoivent la luminosité de la lumière pour obtenir des mesures objectives plus raffinées. À l'aide d'expériences, examinez la répartition de la luminosité de la lumière en essayant de comprendre si la réponse à la luminosité est due à des signaux de photorécepteurs à cônes ou à barres dans l'œil humain.
D'autres recherches, telles que la photométrie, cherchent à détecter des formes spécifiques de rayonnement en fonction de la linéarité de leur réponse. Si deux flux de lumière Θ1 et Θ2 devaient produire deux signaux différents, les détecteurs de photométrie mesurent le signal généré à la suite des deux flux ajoutés linéairement. La linéarité de la réponse est la mesure de cette relation.