Đo cường độ ánh sáng là rất quan trọng trong việc thiết kế ánh sáng trong phòng hoặc chuẩn bị cho việc chụp ảnh. Thuật ngữ "cường độ" được sử dụng theo nhiều cách khác nhau, vì vậy bạn nên dành thời gian để tìm hiểu các đơn vị và phương pháp đo lường phù hợp với mục đích của mình. Các nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp và các chuyên gia ánh sáng thường sử dụng máy đo kỹ thuật số, nhưng bạn cũng có thể chế tạo một máy đo ánh sáng so sánh đơn giản được gọi là máy đo quang Joly.
Bươc chân
Phương pháp 1/2: Đo cường độ ánh sáng của phòng hoặc nguồn sáng
Bước 1. Tìm hiểu quang kế đo lux và chân nến
Các đơn vị này mô tả cường độ ánh sáng tại bề mặt, hay "độ rọi" (độ rọi). Máy đo độ sáng thường được sử dụng để thiết lập một phiên chụp hoặc để kiểm tra xem một căn phòng có quá sáng hay quá mờ hay không.
- Một số đồng hồ đo ánh sáng được thiết kế đặc biệt cho các loại ánh sáng khác nhau. Ví dụ, kết quả đo có thể chính xác hơn khi được sử dụng để đo mức độ phơi nhiễm natri.
- Bạn thậm chí có thể mua "đồng hồ đo ánh sáng" trong cửa hàng ứng dụng dành cho thiết bị di động. Kiểm tra các đánh giá ứng dụng trước vì một số ứng dụng này không chính xác lắm.
- Lux là tiêu chuẩn được sử dụng phổ biến hiện nay, nhưng một số thiết bị vẫn đo ở chân nến tiêu chuẩn. Sử dụng máy tính trực tuyến này để chuyển đổi giữa hai tiêu chuẩn.
Bước 2. Biết cách giải thích đơn vị độ rọi
Dưới đây là một số phép đo độ chiếu sáng thường được sử dụng để giúp bạn xác định những thay đổi đối với độ phơi sáng:
- Hầu hết công việc văn phòng có thể được thực hiện trong phạm vi 250–500 lux (23–46 foot-nến).
- Các siêu thị hoặc khu vực làm việc liên quan đến vẽ hoặc các công việc chi tiết khác thường được thắp sáng ở 750–1.000 lux (70–93 foot-nến). Giới hạn trên của phạm vi này tương đương với khu vực trong nhà cạnh cửa sổ vào một ngày nắng.
Bước 3. Hiểu về lumen và độ chói (độ chói)
Nếu bóng đèn, nhãn đèn hoặc quảng cáo đề cập đến từ lumen, thì con số này mô tả tổng lượng năng lượng do ánh sáng nhìn thấy phát ra. Khái niệm này được đặt tên là thắp sáng. Đây là những gì bạn cần biết:
- "Lumen" ban đầu mô tả lượng ánh sáng sẽ phát ra khi đèn được ổn định. Thông thường đèn huỳnh quang hoặc đèn HID cần 100 giờ sử dụng để ổn định.
- "Quang thông trung bình" hoặc "quang thông trung bình" mô tả độ chói trung bình gần đúng trong suốt thời gian sử dụng của thiết bị. Ánh sáng thực tế lúc đầu sẽ sáng hơn và mờ dần về cuối thời gian sử dụng.
- Để biết bạn cần bao nhiêu lumen, hãy sử dụng các bước ở trên để xác định số lượng chân nến chiếu sáng bạn muốn trong phòng và nhân với diện tích (mét vuông) của căn phòng. Bạn nên tăng kết quả cho những căn phòng có tường tối và hạ thấp chúng xuống cho những căn phòng có nhiều nguồn sáng lớn.
Bước 4. Đo chùm sáng (điểm sáng) và góc trường (góc phòng)
Có thể mô tả đèn pin và các thiết bị khác phát ra ánh sáng theo một hướng nhất định bằng hai thuật ngữ mới này. Bạn có thể tự mình tìm thấy điều này bằng cách sử dụng một quang kế đo lux hoặc chân nến và với một chùm tia thẳng hoặc thước đo góc:
- Giữ quang kế trực tiếp trên đường đi của chùm sáng nhất. Di chuyển cho đến khi bạn tìm thấy điểm có cường độ chiếu sáng (chiếu sáng) cao nhất.
- Giữ khoảng cách từ nguồn sáng không đổi, và di chuyển quang kế theo một hướng cho đến khi cường độ ánh sáng giảm xuống còn 50% mức cực đại. Sử dụng một sợi chỉ chặt hoặc một cây kéo thẳng khác để đánh dấu một đường từ nguồn sáng đến điểm này.
- Đi theo hướng ngược lại cho đến khi bạn tìm thấy một điểm ở phía sau của đèn chiếu với cường độ 50% mức phơi sáng tối đa. Đánh dấu một dòng mới từ thời điểm này.
- Dùng thước đo góc để đo góc giữa hai đường thẳng. Đây là góc đèn chiếu và mô tả góc mà nguồn sáng chiếu sáng.
- Để tìm góc trường, hãy lặp lại bước này, nhưng đánh dấu điểm mà cường độ đạt 10% mức tối đa của nó.
Phương pháp 2/2: Đo cường độ tương đối bằng thiết bị gia đình
Bước 1. Sử dụng phương pháp này để so sánh các nguồn sáng
Thiết bị này có thể được thực hiện dễ dàng tại nhà. Thiết bị được đặt tên là “Joly Photometer” theo tên người phát minh ra nó và có thể được sử dụng để đo cường độ tương đối của hai nguồn sáng. Với một chút kiến thức về vật lý và các tài liệu dưới đây, bạn có thể tìm thấy bóng đèn phát ra nhiều ánh sáng hơn, cũng như bóng đèn hiệu quả hơn với lượng điện năng sử dụng.
Đo đạc tương đối không trả kết quả theo đơn vị. Bạn sẽ biết rõ ràng tỷ lệ cường độ của hai đèn, nhưng bạn không thể liên hệ chúng với nguồn sáng thứ ba mà không lặp lại các phép so sánh từng cái một.
Bước 2. Cắt đôi một thanh parafin
Mua sáp parafin từ cửa hàng đồ kim khí hoặc siêu thị và chỉ lấy 0,55 kg. Dùng dao sắc cắt thanh parafin thành hai miếng bằng nhau.
Nhẹ nhàng cắt cành để sáp không bị gãy
Bước 3. Đặt giấy bạc vào giữa hai miếng parafin
Cắt một tờ giấy bạc và đặt nó xuống sao cho nó phủ lên phần trên cùng của một trong các dải giấy bạc. Đặt miếng parafin còn lại lên trên miếng nhôm.
Bước 4. Đặt “bánh mì” parafin theo chiều dọc
Để thiết bị này hoạt động, bạn cần dựng nó thẳng đứng ở một đầu sao cho tấm nhôm ở giữa cũng đứng thẳng. Nếu ngọn nến của bạn không thể tự đứng, hãy để nó nằm ngang ngay bây giờ. Đừng quên, chiếc hộp sẽ được làm phải có khả năng chứa các khối nến đứng thẳng đứng.
Bạn có thể dùng hai dây chun để giữ các thanh parafin và giấy bạc lại với nhau. Đặt một dây chun gần một đầu của thanh và một gần đầu kia
Bước 5. Cắt ba cửa sổ trên hộp các tông
Chọn một chiếc hộp đủ lớn để chứa các khối nến. Bạn có thể sử dụng hộp đựng nến đã mua. Dùng thước và kéo để cắt ba cửa sổ trên hộp:
- Cắt hai cửa sổ có kích thước giống hệt nhau ở hai bên đối diện. Mỗi cửa sổ sẽ hiển thị một thanh parafin khác nhau khi khối sáp đã được đưa vào.
- Cắt một cửa sổ thứ ba có kích thước bất kỳ ở mặt trước của hộp. Cửa sổ này phải được căn giữa để bạn có thể nhìn thấy hai miếng parafin đang giữ giấy bạc.
Bước 6. Đặt parafin vào hộp
Giữ giấy bạc giữa hai cây nến ở vị trí thẳng đứng. Bạn có thể sử dụng băng che, dải bìa cứng hoặc cả hai để giữ khối sáp thẳng đứng và song song với cửa sổ đối diện và chạm vào giấy bạc ở giữa.
Nếu hộp bị hở ở trên cùng, hãy đậy hộp bằng một miếng bìa cứng khác hoặc vật liệu cản sáng khác
Bước 7. Xác định "điểm chuẩn" của nguồn sáng
Chọn một trong các nguồn sáng để so sánh làm "nến tiêu chuẩn". Bạn sẽ sử dụng nó như một thước đo cường độ ánh sáng. Nếu bạn đang so sánh nhiều hơn hai nguồn sáng, thì "nến tiêu chuẩn" này sẽ luôn được sử dụng.
Bước 8. Sắp xếp hai nguồn sáng sao cho chúng trên một đường thẳng
Đặt hai đèn hoặc nguồn sáng khác trên bề mặt phẳng theo đường thẳng. Khoảng cách giữa hai hộp phải lớn hơn nhiều so với chiều rộng của hộp bạn đã tạo.
Bước 9. Đặt quang kế giữa hai nguồn sáng
Chiều cao của quang kế phải đúng bằng các nguồn sáng để ánh sáng chiếu hoàn toàn qua khối nến qua cửa sổ bên. Hãy nhớ rằng khoảng cách từ nguồn sáng đến quang kế phải đủ xa để ánh sáng được phân bố đều.
Bước 10. Tắt tất cả đèn trong phòng
Đóng tất cả cửa sổ, rèm hoặc rèm cửa để chỉ ánh sáng từ các nguồn sáng chiếu qua các chùm đèn.
Bước 11. Sắp xếp các hình vuông cho đến khi cả hai khối parafin đều có độ sáng như nhau
Di chuyển quang kế về phía nguồn sáng mờ hơn để chiếu chùm parafin. Quan sát qua cửa sổ đầu tiên khi bạn điều chỉnh vị trí của các ô vuông và dừng lại khi hai chân nến có độ sáng như nhau.
Bước 12. Đo khoảng cách giữa quang kế và mỗi nguồn sáng
Sử dụng thước dây để đo khoảng cách giữa lá giấy đến nguồn sáng "điểm tham chiếu" đã chọn. Bây giờ chúng tôi đặt tên nó là d1. Ghi chú, sau đó đo khoảng cách từ tấm giấy bạc đến nguồn sáng khác (d2).
Bạn có thể đo khoảng cách bằng bất kỳ đơn vị nào, nhưng nó phải nhất quán. Ví dụ, nếu bạn đo bằng cm hoặc mét, hãy thay đổi kết quả để các đơn vị chỉ là cm (cm)
Bước 13. Hiểu các định luật vật lý liên quan
Độ sáng của chùm sáng giảm theo mỗi bình phương khoảng cách từ nguồn sáng bởi vì chúng ta đo lượng ánh sáng rơi vào "khu vực" hai chiều, nhưng ánh sáng bức xạ qua "thể tích" ba chiều. Nói cách khác, khi nguồn sáng truyền đi xa hai lần (x2), thì ánh sáng thu được sẽ tán xạ bốn lần (x22). Chúng ta có thể viết độ sáng là I / d2'
- I là cường độ và d là khoảng cách, như chúng ta đã sử dụng ở bước trước.
- Về mặt kỹ thuật, "độ sáng" mà chúng tôi mô tả, trong ngữ cảnh này đề cập đến "sự chiếu sáng".
Bước 14. Sử dụng kiến thức này để giải các cường độ tương đối
Cả hai chùm đều có cùng "độ chiếu sáng" khi chúng sáng như nhau. Chúng ta có thể viết nó ra dưới dạng công thức, sau đó xây dựng nó để tạo ra I2, hoặc cường độ tương đối của nguồn sáng thứ hai:
- tôi1/NS12 = Tôi2/NS22
- tôi2 = Tôi1(NS22/NS12)
- Vì chúng tôi chỉ đo cường độ tương đối hoặc tỷ số của hai, chúng tôi chỉ cần viết I1 = 1. Như vậy, công thức trở nên đơn giản hơn: I2 = d22/NS12
- Ví dụ, nói khoảng cách d1 đến nguồn sáng điểm chuẩn là 0,6 mét và khoảng cách d2 đến nguồn sáng thứ hai là 1,5 mét:
- tôi2 = 52/22 = 25/4 = 6, 25
- Nguồn sáng thứ hai có cường độ Lớn gấp 6, 25 lần từ nguồn sáng đầu tiên.
Bước 15. Tính toán hiệu quả
Nếu bạn đếm một bóng đèn có liệt kê công suất, ví dụ: "60 W" có nghĩa là "60 watt", thì đó là lượng điện mà bóng đèn sử dụng. Chia sẻ cường độ tương đối của đèn với công suất này để xem hiệu suất của nó so với các nguồn sáng khác. Ví dụ:
- Một đèn 60 oát có cường độ tương đối là 6 có hiệu suất tương đối là 6/60 = 0,1.
- Đèn 40 oát có cường độ tương đối là 1 có hiệu suất tương đối là 1/40 = 0,025.
- Vì 0,1 / 0,025 = 4 nên đèn có công suất 60 W biến đổi điện năng thành ánh sáng hiệu quả hơn bốn lần. Lưu ý rằng đèn này vẫn sử dụng nhiều điện hơn đèn 40 W và do đó chi phí cao hơn. Hiệu quả chỉ đơn giản là cho biết mức độ hiệu quả của đèn trong việc sử dụng điện và chuyển nó thành ánh sáng.
