كيف يتم قياس سطوع الشاشة؟ ماذا يسمى "التدفق الضوئي"؟

هذه المراجعة هي إضافة للمقالة حول الشاشة.

يعد السطوع والتباين من المعايير المهمة عند اختيار الشاشة. ربما تكون هذه إحدى اللحظات القليلة في اختيار التكنولوجيا عندما يكون من المنطقي على الأقل الاعتماد على الأرقام الثابتة.

يتم قياس السطوع بالشمعة لكل متر مربع. هذه العبارة لا تعني شيئًا لـ 99% من المستخدمين، لذلك سنخبرك قليلاً عنها. لمبة متوهجة بقدرة 100 واط تبلغ درجة سطوعها حوالي 100 شمعة. لا تظن أن 1 واط = 1 كانديلا، إنها مجرد صدفة. شمعة عادية تضيء بسطوع شمعة واحدة. هذا هو الاسم الثاني للكانديلا - الشمعة التي لم تعد مستخدمة.

لقد تساءل العديد من القراء عن سبب قياس السطوع بالشمعات لكل متر مربع بدلاً من الشمعدانات فقط. والحقيقة هي أنه إذا قمت بقياس السطوع في الوحدات التقليدية، فكلما زاد حجم الشاشة القطرية، كلما زاد السطوع. يهتم المستهلك في المقام الأول بمدى كثافة تألق كل نقطة من الشاشة.

إذا كان سطوع الشاشة 250 شمعة لكل متر مربع، فإن حساب القيمة المطلقة ليس بالأمر الصعب. على سبيل المثال، تبلغ مساحة الشاشة القطرية مقاس 23 بوصة حوالي 0.2 متر مربع. أي أنها ستبعث في المجمل 75 شمعة من الضوء. هذه قيمة جديرة جدًا.

يُعتقد أنه للعمل مع التطبيقات المكتبية، يلزم وجود سطوع يتراوح بين 70-110 شمعة/م2، وهو ما يمكن توفيره بواسطة أي شاشة LCD حديثة تقريبًا. غالبًا ما تتطلب مشاهدة مقاطع الفيديو وممارسة الألعاب قيمًا أعلى، خاصة إذا كانت اللعبة تتطلب منك التجول في زنزانة وكان الجو مظلمًا.

في عصر شاشات CRT، عانى العديد من المستخدمين من مثل هذه المواقف. لم تتمكن الشاشات المعتمدة على أنبوب أشعة الكاثود من تحقيق سطوع عالٍ، نظرًا لأن إمكانيات طلاء الفوسفور كانت محدودة. بالإضافة إلى ذلك، احترقت شاشات CRT بسرعة. إنه شيء من الماضي الآن.

مع النقيض من ذلك، كل شيء أكثر تعقيدا بكثير. يشير التباين إلى نسبة سطوع البكسل الأبيض إلى البكسل الأسود. وبطبيعة الحال، لا يمكن أن يتوهج البكسل الأسود، وبالتالي فإن اسم "أسود" في حد ذاته تعسفي للغاية.

لا يمكن لشاشات LCD إنتاج اللون الأسود على الإطلاق. على سبيل المثال، يمكن لشاشات CRT أن تفعل ذلك، حيث أن الضوء هناك ينبعث من طبقة فوسفورية تحت تأثير تدفق الإلكترونات. عدم وجود إلكترونات يعني عدم وجود ضوء، مما يعني أنك ترى اللون الأسود.

في شاشات LCD، ينبعث الضوء من الثنائيات أو المصابيح، وتتحكم المصفوفة في مستواه فقط. البلورات السائلة غير قادرة على حجب الضوء تمامًا، لذلك لا يوجد لون أسود حقيقي في شاشات LCD. التباين هو نسبة سطوع البكسل في الحالات البيضاء والسوداء. 1000:1 يعني أن البكسل الأبيض الموجود على الشاشة أكثر سطوعًا بـ 1000 مرة من البكسل الأسود.

لا يقوم المصنعون أنفسهم بقياس التباين، بل يوفرون المال بهذه الطريقة. إنهم ببساطة يقومون بنسخ بيانات جواز السفر الخاصة بالمصفوفة في جوازات سفرهم. وبطبيعة الحال، لا ينطبق هذا النهج "الاختراقي" على النماذج المهنية من شركة NEC.

ليس من الصعب رؤية مثل هذه التأثيرات. ما عليك سوى استخدام محرر PAINT المضمن في أي إصدار من نظام التشغيل أنظمة ويندوزوارسم مربعًا أسودًا كبيرًا. أنظر إليها وأطفئ الشاشة. إذا رأيت فرقًا، فهذا يعني أن هذه الشاشة بها مشكلة تباين.

تجدر الإشارة إلى أنه في الطرز الحديثة، يصعب ملاحظة الفرق بين اللون الأسود الحقيقي والأسود ذو الإضاءة الخلفية في إضاءة الغرفة. إذا قررت اختبار هذه النظرية، فمن الأفضل أن تجربها في المساء بدون ضوء أو مع الستائر المسدلة.

يكمن الاختلاف الكبير بين جواز السفر والتباين الحقيقي في رغبة الشركات المصنعة في وضع أكبر عدد ممكن من الأرقام في شاشات جوازات السفر. إنهم يعيدون كتابتها من الشركات المصنعة للمصفوفات، لأنهم يدركون جيدًا أن القيم الحقيقية ستكون أقل.

في مصانع إنتاج المصفوفات، أثناء الاختبار، يتم دائمًا تطبيق أقصى جهد للمجال الكهربائي على البلورات السائلة، بينما في الواقع، قد يكون أداء إلكترونيات المراقبة أسوأ. لا يجب أن تقارن معدات المختبرات الباهظة الثمن بشاشات بقيمة 200 دولار.

الاستنتاجات. لا تثق بالأرقام الموجودة في جوازات سفرك. يمكن تقييم السطوع بسهولة عن طريق العين. أثناء وجودك في المتجر، ما عليك سوى "رفع" السطوع إلى الحد الأقصى وسوف تفهم ما يمكن أن تفعله هذه الشاشة أو تلك. التحقق من التباين أكثر صعوبة. يمكنك أيضًا محاولة "رفع" التباين إلى الحد الأقصى وإلقاء نظرة على صورة ملونة للغاية.

وزارة التربية والتعليم الاتحاد الروسي

جامعة فولغوغراد الحكومية التقنية

قسم "التشغيل الفني وإصلاح السيارات"

العمل خلال الفصل الدراسي

في تخصص "أساسيات البحث العلمي"

الموضوع: "السطوع"

الخيار: 75

الطالب: ميليخوف فلاديمير الكسندروفيتش

المجموعة: AT-312

الاتجاه: 5521 "تشغيل المركبات"

المعلم: زوتوف نيكولاي ميخائيلوفيتش

تاريخ التقديم للتحقق: ___________

توقيع الطالب : ___________

فولغوغراد 2003

خصائص السطوع ………………………………………….3

الطرق وأجهزة الاستشعار والأدوات المستخدمة لقياس السطوع وأساسيات تشغيلها ........................................................... 8

أمثلة على قياس السطوع أثناء الإنتاج والاختبار والتشخيص وصيانة وإصلاح السيارات أو عناصرها …………………………………………………… 11

المراجع ……………………………………………………………………………………… 12

خاصية السطوع

يتم تحديد سطوع السطح المشع بنفس الطريقة في علم الفلك والفيزياء. ينطبق هذا المفهوم فقط على المصادر الممتدة (غير النقطية)، لأنه يشمل مساحة سطح الإرسال. وبما أن شدة الضوء تتناقص بما يتناسب مع مربع المسافة إلى المصدر، كما أن الزاوية الصلبة التي يكون فيها إسقاط المنطقة الباعثة مرئية تتناقص أيضًا وفقًا لنفس القانون، فإن سطوع المصدر لا يعتمد على غالبًا ما يتم قياس المسافة إليها وفي علم الفلك على أنها تدفق لكل 1 مربع. ثانية قوسية من السطح المرئي للمصدر أو كإضاءة ناتجة عن هذا الجزء من السطح المرئي للمصدر.

إذا حاولت تحديد السطوع، فقد يبدو الأمر كما يلي:

سطوعهي كمية ضوئية تميز انبعاثية الأجسام الممتدة في اتجاه معين.

يتم تحديد سطوع الجسم في اتجاه معين من خلال الطاقة المنبعثة لكل وحدة زمنية داخل زاوية صلبة واحدة من عنصر من سطح الجسم، الذي يكون إسقاطه على مستوى متعامد مع الاتجاه المختار له مساحة وحدة. وحدة السطوع في النظام الدولي للوحدات (SI) هي شمعة واحدة لكل متر مربع - سطوع السطح، كل متر مربع منه يصدر تدفقًا يساوي 1 لومن في اتجاه عمودي عليه ضمن زاوية 1 ستيراديان . في علم الفلك، غالبًا ما يتم قياس السطوع بالمرئي ضخامةسطح بمساحة ثانية مربعة واحدة من القوس. في السابق، في النظام الدولي للوحدات (SI)، كانت وحدة السطوع 1 نيت (1 نيت = 10 شمعة/م2).

على سبيل المثال، يبلغ سطوع سماء الليل حوالي 21.6 ثانية قوسية مربعة، أي حوالي 210 -4 شمعة في المتر المربع، ويبلغ سطوع السطح المرئي للشمس حوالي 150.000 ثانية قوسية مربعة (حوالي 1.4 شمعة في المتر المربع)، ويبلغ متوسط ​​السطوع اكتمال القمر- حوالي 0.25 ثانية قوسية مربعة (حوالي 2.3·10 -6 nt).

وإذا تناولنا تعريف السطوع من وجهة نظر المعنى المادي فيمكننا أن نعطي التعريف التالي: سطوع السطح- التدفق الضوئي د فالصادرة من الموقع دي إسفي الاتجاه قيد النظر، المتعلق بوحدة الزاوية الصلبة ووحدة الحجم الظاهري للمساحة، أي. دي إسكوس س :

أين دي زي = د و/ د دبليو– شدة ضوء الموقع دي إس(الشكل 1). خطاب فيمزود بفهرس س، لأن السطوع يعتمد على الزاوية س، والذي بموجبه يعتبر الموقع دي إس .

عند النظر في التدفق الضوئي الإجمالي الذي ترسله وحدة السطح المضيء في اتجاه واحد، فمن الضروري إدخال مفهوم مثل اللمعان

لمعان لهو إجمالي التدفق الضوئي الذي ترسله وحدة السطح المضيء في اتجاه واحد، أي في زاوية صلبة دبليو =2 ص. وحدة السطوع في النظام الدولي للوحدات (SI) هي نفس وحدة الإضاءة، وهي لومن لكل متر مربع (lm/m2). منذ التدفق الضوئي لكل وحدة سطحية لكل زاوية صلبة د دبليويساوي د ف= ب س كوس س د دبليو، الذي - التي

(1.15)

بالنسبة للأسطح التي تنبعث وفقًا لقانون لامبرت (أي أن سطوع السطح لا يعتمد على اتجاه الإشعاع)، فإن السطوع في س = بلا يعتمد على الزاوية س، لهذا السبب

ك = ص في

نظرًا لأن التدفق الضوئي، الذي يميز السطوع أيضًا، يُدركه الشخص في المقام الأول من خلال أجهزة الرؤية، أي العيون، فمن الضروري التفكير في كيفية إدراك الشخص له. عندما يضرب الضوء العين، يحدث تهيج في شبكية العين. ومن شبكية العين، تنتقل الإثارة إلى العصب البصري ومن ثم إلى الدماغ، مما يسبب الإحساس بالضوء. تسمى خاصية الإحساس البصري التي تظهر فيها الأشياء وكأنها تبعث ضوءًا أكثر أو أقل خفة . كما نعلم بالفعل، فإن حصص معينة فقط من إجمالي الطاقة الضوئية المنبعثة من الأجسام في الفضاء المحيط تقع على شبكية العين. يتم التعبير عنها بالكميات سطوع . وبالتالي، يتم تحديد شدة تحفيز الضوء من خلال قيم السطوع، ويتم تحديد شدة الإحساس بالضوء من خلال قيم الخفة. كلما زاد السطوع، كلما زادت الخفة. ولذلك يمكننا القول أن الخفة هي مقياس للإحساس باللمعان.

في الحياة اليوميةفي كثير من الأحيان لا يوجد تمييز واضح بين مفهومي السطوع والخفة، ولكن عند دراسة الإدراك البصري للضوء يجب التمييز بينهما بشكل واضح. السطوع هو كمية موضوعية، ويمكن قياسه بجهاز مناسب (كما قد خمنت، يطلق عليه مقياس السطوع). الخفة هي قيمة ذاتية، مثل كل الأحاسيس. على سبيل المثال، تبلغ درجة سطوع ورقة بيضاء في ضوء الشمس في الصيف حوالي 30000 شمعة، وفي الضوء مصباح الطاولة- حوالي 10-30 nt. ومع ذلك، لن يقول أحد أن نفس الورقة أخف في حالة واحدة منها في حالة أخرى. ومن بين عدد من سمات الإدراك البصري تتجلى هنا قدرته على فصل خصائص الإضاءة عن خصائص الجسم المضيء. تنتمي هذه الظاهرة إلى فئة النفسية، وعلى وجه الخصوص، ترتبط بالذاكرة.

ويترتب على ما سبق أنه لا يمكن قياس الخفة بشكل مباشر والتعبير عنها بالأرقام المطلقة. ومع ذلك، من الممكن إجراء تقييم كمي، معبرًا عنه بالكلمات: أكثر، أقل، متساوٍ، أكثر أو أقل بكثير، بالكاد مختلف. علاوة على ذلك، يمكن بالتأكيد مقارنة هذه التعبيرات بالاختلافات في السطوع المُقاس. وبهذه الطريقة، من الممكن دراسة اعتماد الإحساس على التهيج.

وفي منتصف القرن الماضي، أجرى الفيزيائي الألماني فيلهلم إدوارد فيبر (1804-1891) تجارب لإيجاد العلاقة بين مقادير التهيج والإحساس. في عام 1851 اكتشف فيبر قانونًا مشتركًا بين جميع أعضاء الحواس: مقدار معين من التحفيز (سطوع الضوء، والوزن، وشدة الصوت، وما إلى ذلك) هو مقياس لملاحظة تغيره.

وبعبارة بسيطة، فإن مقياس الاختلافات الحسية المدركة ليس الحد الأدنى لقيمة الفرق بين اثنين من المحفزات عند مستوى معين من التحفيز، ولكن القيمة النسبية التي تظل دون تغيير مع تغير التحفيز.

لاحقًا، في عام 1858، أجرى غوستاف فيشنر (1801-1887، فيزيائي وطبيب ألماني) تجارب على التمييز البصري للسطوع. ووجد أنه في حالة الإنارة، تكون نسبة DP/P ثابتة على نطاق عملي كبير من الإنارة. اشتق فيشنر صيغة رياضية لاعتماد التغيرات في حجم الإحساس على التغيرات في حجم السطوع.

هذا ما يبدو عليه قانون فيبر-فيشنر (k~100).

هذه الصيغة مهمة. ويشرح على وجه الخصوص سبب ضرورة استخدام قيم الكثافات الضوئية، وليس القيم المقابلة لمعاملات النفاذية والانعكاس. في الواقع، إذا قمت ببناء مقياس سطوع تشكل كثافته البصرية سلسلة موحدة، فسيتم اعتباره مقياسًا موحدًا للخفة.

في السابق، أخذنا في الاعتبار الفرق بين سطوعين عند التجريد من محيطهما، مفترضين ضمنيًا أن الفرق بينهما أقل بكثير من قيمهما. عند النظر إلى الصور الحقيقية، ليس هذا هو الحال - لدينا نطاق معين من السطوع ومستوى متوسط ​​من السطوع - وسوف يتغير إدراكنا.

لقد وجد أنه في جسم طبيعي يبلغ سطوعه الأقصى 6000 شمعة في المتر المربع، وفاصل سطوع يبلغ 2.3 (200:1) ومستوى تكيف بصري يبلغ 1500 شمعة في المتر المربع، يمكن للعين البشرية التمييز بين 100 مستوى سطوع. تتوافق هذه المؤشرات مع المناظر الطبيعية عند مستوى متوسط ​​من إضاءة النهار. في كائن ذو سطوع أقصى يبلغ 40 شمعة في المتر المربع، وفاصل سطوع يبلغ 1.6 (40:1) ومستوى تكيف يبلغ 10 شمعة في المتر المربع، يمكن للعين التمييز بين حوالي 70 مستوى سطوع. تتوافق هذه المؤشرات مع صورة فوتوغرافية مطبوعة على ورق للمناظر الطبيعية المذكورة أعلاه ويتم عرضها تحت إضاءة صناعية متوسطة.

الطرق وأجهزة الاستشعار والأدوات المستخدمة لقياس السطوع ومبادئ تشغيلها

يتم استخدام مقياس السطوع لقياس السطوع. تم تصميم مقياس السطوع لقياس سطوع مناطق مجال عمل الشاشة. يجب أن تكون أبعاد المساحات المقاسة ضوئيًا، حسب الشكل، بالأحجام التالية: مستديرة - القطر من لا يزيد عن 0.1 ملم إلى ما لا يقل عن 20 ملم، مستطيلة - العرض لا يزيد عن 0.05 ملم، الطول - من 2.0 إلى 5.0 ملم . حدود القياس - من ما لا يزيد عن 1.0 إلى ما لا يقل عن 200 شمعة/م2 (النطاق الرئيسي) مع توسيع حد القياس العلوي بسبب مخفف الضوء المعاير. يجب ألا يزيد خطأ القياس الرئيسي عن 10%. الخطأ في تصحيح الحساسية الطيفية النسبية للكاشف الضوئي لكفاءة الضوء الطيفية النسبية للإشعاع أحادي اللون للرؤية النهارية لا يزيد عن 10٪.

قبل إجراء القياسات، يجب إعداد المناطق التي تم قياسها ضوئيًا وأدوات القياس وفقًا لوثائق التشغيل الخاصة بها. يتم إجراء القياسات في الظروف المناخية العادية وفقًا لـ GOST 21552، ما لم ينص على خلاف ذلك بموجب الوثائق التنظيمية (ND) للمناطق التي تم قياسها ضوئيًا. يتم إجراء القياسات في موعد لا يتجاوز 20 دقيقة بعد تشغيل الطاقة، ما لم يتم تحديد وضع مختلف في الوثائق الفنية للمنتج وبرنامج الاختبار. يتم إجراء قياسات معلمات الصورة في خمس مناطق من الشاشة، ما لم يتم تحديد خلاف ذلك بطرق قياس معلمات محددة:

في وسط مجال عمل الشاشة، أي. عند تقاطع قطريها؛

على طول الأقطار على مسافة من زوايا مجال العمل تساوي 0.1 من الطول القطري.

يتم قياس معلمات الصورة في غرفة مظلمة وبوجود إضاءة خارجية صناعية. يجب أن تكون إضاءة الشاشة منتشرة أو أن تكون زاوية سقوط الضوء تساوي أو تزيد عن 45 بوصة بالنسبة إلى المستوى الطبيعي المماس لسطح الشاشة في مركزها. سطوع الصورة L على الشاشة، يتكون من عنصرين: سطوع الإشعاع L il والسطوع المنعكس L otp، بسبب الإضاءة الخارجية، محسوبة بالصيغة:

L = L المنبعثة + L سلبي

يتم تحديد سطوع الصورة عن طريق قياس سطوع الشاشة مباشرة باستخدام مقياس السطوع، أو يتم تحديد سطوع الإشعاع والسطوع المنعكس بشكل منفصل. يتم إجراء قياسات سطوع الإشعاع في غرفة مظلمة مع إضاءة شاشة لا تتجاوز 5 لوكس. يتم قياس السطوع المنعكس عند إيقاف تشغيل الشاشة وتغطية فتحة مقياس السطوع لأكثر من 1.0% من مساحة الشاشة. يُسمح بحساب السطوع المنعكس Lneg باستخدام الصيغة:

L neg = E P d،

حيث E هي إضاءة الشاشة، لوكس؛

R d - معامل الانعكاس المنتشر للشاشة.

يتم تعيين قيمة E بناءً على البيانات التنظيمية للمناطق التي تم قياسها ضوئيًا وطرق الاختبار لمعلمات محددة، ولكن ليس أقل من 250 لوكس. يتم تحديد قيمة R d وفقًا لتطبيق المعيار. يُسمح باستخدام قيمة P d المحددة في البيانات التنظيمية للمناطق التي تم قياسها ضوئيًا. عند قياس السطوع، يتم توجيه المحور البصري لمقياس السطوع بالتوازي مع المستوى الطبيعي المماس لسطح الشاشة في مركزه. يتم ضبط فتحة مقياس السطوع المستخدمة والمسافة الضوئية في طرق قياس معلمات محددة. يتم إجراء قياس المعلمات البصرية المريحة على صور اختبار خاصة تم تحديدها في طرق قياس معلمات محددة. يجب أن تفي صور الاختبار بأعلى معايير التدهور من المناطق المدعومة التي تم قياسها ضوئيًا من نوع معين وفقًا للوثائق التنظيمية الخاصة بها. لقياس معلمات الصورة، يتم ضبط سطوع المناطق التي تم قياسها ضوئيًا في البداية. وللقيام بذلك، يتم إعادة إنتاج كائن الاختبار على شكل منطقة ضوئية في وسط الشاشة بأبعاد تتجاوز حجم مكان واحد مألوف وسطوع موحد يتوافق مع المستوى الأدنى من ترميز السطوع. ضبط قيمة إضاءة ثابتة في المستوى الرأسي للشاشة، على ألا تقل عن 250 لوكس. عند القياس في غرفة مظلمة، استخدم قيمة الإضاءة المعطاة لحساب السطوع المنعكس L باستخدام الصيغة. عند العمل في غرفة مضاءة، يتم إنشاء الإضاءة المحددة في المستوى الرأسي للشاشة من مصدر ضوء خارجي. باستخدام عناصر التحكم الموجودة في المناطق التي تم قياسها ضوئيًا، يتم ضبط سطوع صورة كائن الاختبار L 2 في وسط الشاشة على ما يعادل أو أكثر من 35 cd/m2 . في هذه الحالة، يجب أن تكون البيانات النقطية على الشاشة مرئية بالكاد، ويجب أن يكون التباين بين كائن الاختبار والخلفية، مع مراعاة السطوع المنعكس، على الأقل 3:1. بالنسبة للمناطق التي يتم قياسها ضوئيًا متعددة الألوان، يتم إجراء إعداد السطوع الأولي باللون الأبيض، ما لم ينص على خلاف ذلك في الوثائق التنظيمية للمناطق التي يتم قياسها ضوئيًا. بعد ضبط السطوع الأولي، لا يُسمح بتعديل السطوع بواسطة عناصر التحكم الموجودة في المنطقة التي تم قياسها ضوئيًا. يتم التغيير في السطوع أثناء الاختبار عن طريق ضبط مستوى ترميز السطوع بشكل منهجي.

أمثلة على قياسات السطوع أثناء الإنتاج والاختبار والتشخيص وصيانة وإصلاح المركبات أو مكوناتها

في صناعة السيارات الحديثة، لا يتم قياس السطوع فقط لتحديد ما إذا كان سطوع المصابيح الأمامية يلبي القيمة القياسية ولتحديد ما إذا كانت المصابيح الأمامية ذات الشعاع المنخفض والعالي مركّزة بشكل صحيح. حتى الآن، اجتاز جيل جديد من أجهزة تسجيل السرعة (الرادارات) بالفعل اعتماد الدولة وترخيصها، ومنذ وقت ليس ببعيد، تم وضع الجيل الجديد من أجهزة تسجيل السرعة (الرادارات) في الإنتاج الضخم، مما يجعل من الممكن ليس فقط المزيد تحديد السرعة الفعلية للمركبة بدقة تحت أي ظروف بيئية تقريبًا، ولكن أيضًا لتحديد العديد من المعلمات الأخرى للمركبة باستخدام شريحة كمبيوتر خاصة مثبتة فيها.

يتم قياس السطوع أيضًا عند التحقق من الزوايا الصحيحة لعجلات القيادة.

مراجع

1. يافورسكي بي إم، ديتلاف أ.أ. دورة الفيزياء العامة. ت الثالث الطبعة الثانية. كتاب مدرسي. م: الثانوية العامة 1972.

2. إينوكوفيتش أ.س. دليل الفيزياء والتكنولوجيا: كتاب مدرسي لطلاب الجامعات التقنية والعاملين في مجال الهندسة. – الطبعة الثالثة، المنقحة. وإضافية - م: التربية، 1989.

3. Hart H. مقدمة لتكنولوجيا القياس: Trans. معه. مم. جيلمان. -م: مير، 1999.

4. القياسات في الصناعة: مرجع. إد. في 3 كتب: ترجمة. من الألمانية / إد. P. Profos.-الطبعة الثانية، المنقحة. وإضافي - م: علم المعادن، 1990.

5. http://erudite.nm.ru/

6. http://phys.spb.ru/

7. http://physics.hut.ru/

8. http://www.rphtt.ru/

الضوء هو شيء بدونه لا يمكن لأي شيء على الأرض أن يوجد. مثل جميع الكميات الفيزيائية، يمكن حسابها، مما يعني أن هناك وحدة قياس للتدفق الضوئي. ماذا يسمى وماذا يساوي؟ دعونا نجد إجابات لهذه الأسئلة.

ماذا يسمى "التدفق الضوئي"؟

بادئ ذي بدء، يستحق فهم ما يسمى هذا المصطلح في الفيزياء.

التدفق الضوئي هو قوة انبعاث الضوء، ويتم تقييمه من خلال الإحساس بالضوء الذي ينتجه من وجهة نظر العين البشرية. هذه خاصية كمية لإشعاع مصدر الضوء.

الكمية المدروسة عدديًا تساوي طاقة تدفق الضوء الذي يمر عبر سطح معين لكل وحدة زمنية.

وحدة التدفق الضوئي

كيف يتم قياس الكمية الفيزيائية المعنية؟

وفقًا لمعايير SI (النظام الدولي للوحدات) الحالية، يتم استخدام وحدة متخصصة تسمى اللومن لهذا الغرض.

هذه الكلمة مشتقة من الاسم اللاتيني الذي يعني "النور" - لومين. بالمناسبة، أدت هذه الكلمة أيضًا إلى ظهور اسم المنظمة السرية "المتنورين"، والتي أصبحت موضوعًا للاهتمام العام منذ عدة سنوات.

في عام 1960، بدأ استخدام اللومن رسميًا في جميع أنحاء العالم كوحدة لقياس التدفق الضوئي، ولا يزال كذلك حتى يومنا هذا.

في شكل مختصر باللغة الروسية، تتم كتابة هذه الوحدة باسم "lm"، وباللغة الإنجليزية - lm.

تجدر الإشارة إلى أنه في العديد من البلدان، لا يتم قياس الطاقة الضوئية للمصابيح الكهربائية بالواط (كما هو الحال في المساحات الشاسعة لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية السابق)، بل بالأحرى باللومن. وبعبارة أخرى، فإن المستهلكين في الخارج لا يأخذون في الاعتبار كمية الطاقة المستهلكة، بل قوة الضوء المنبعث.

بالمناسبة، ولهذا السبب، تحتوي عبوات معظم المصابيح الكهربائية الحديثة الموفرة للطاقة على معلومات حول خصائصها بالواط واللومن.

صيغة

وحدة قياس التدفق الضوئي قيد النظر تساوي عدديًا الضوء الصادر من مصدر موحد الخواص (بقوة كانديلا) المنبعث في زاوية صلبة تساوي ستيراديان واحدًا.

في شكل صيغة، تبدو كما يلي: 1 lm = 1 cd x 1 avg.

إذا أخذنا في الاعتبار أن الكرة الكاملة تشكل زاوية صلبة قدرها 4P sr، يتبين أن إجمالي التدفق الضوئي للمصدر أعلاه بقوة كانديلا واحدة يساوي 4P lm.

ما هو "كانديلا"

بعد أن تعلمت ما هو التجويف، يجب عليك الانتباه إلى الوحدة المرتبطة به. نحن نتحدث عن القرص المضغوط - أي الشمعة.

هذا الاسم مشتق من الكلمة اللاتينية التي تعني "شمعة" (candela). منذ عام 1979 وحتى يومنا هذا، يتم ذلك وفقًا للنظام الدولي للوحدات.

في الواقع، الشمعة الواحدة هي شدة الضوء المنبعث من شمعة واحدة (ومن هنا الاسم). ومن الجدير بالذكر أنه باللغة الروسية لفترة طويلةبدلا من مصطلح "كانديلا" تم استخدام كلمة "شمعة". ومع ذلك، هذا الاسم عفا عليه الزمن.

يتضح من الفقرة السابقة أن اللومن والكنديلا مرتبطان (1 lm = 1 cd x 1 sr).

لومن ولوكس

بالنظر إلى ميزات هذه القيمة الخفيفة مثل التجويف، فإن الأمر يستحق الاهتمام بمفهوم وثيق مثل "لوكس" (LX).

مثل الشمعدانات واللومينز، يعد اللوكس أيضًا وحدة إضاءة. لوكس هي وحدة الإضاءة المستخدمة في نظام SI.

العلاقة بين اللوكس واللومن هي كما يلي: 1 لوكس يساوي 1 لتر من التدفق الضوئي، موزع بالتساوي على سطح مساحته 1 متر مربع. وهكذا، بالإضافة إلى صيغة التجويف المذكورة أعلاه (1 lm = 1 cd x 1 sr)، تحتوي هذه الوحدة على صيغة أخرى: 1 lm = 1 lx/m2.

بعبارات أبسط، يعتبر اللومن مؤشرًا لكمية الضوء المنبعثة من مصدر معين، على سبيل المثال، نفس المصباح الكهربائي. لكن لوكس يوضح مدى إضاءة الغرفة حقًا، حيث لا تصل جميع أشعة الضوء إلى السطح المضاء. بمعنى آخر، اللومن هو الضوء الخارج من المصدر، ولوكس هو مقدار الضوء الذي وصل بالفعل إلى السطح المضيء.

كما ذكرنا سابقًا، لا يصل كل الضوء المنبعث دائمًا إلى السطح المضيء، لأنه غالبًا ما تكون هناك عوائق في طريق هذه الأشعة تخلق الظلال. وكلما زاد عددهم في الطريق، قلّت الإضاءة.

على سبيل المثال، عندما تم بناء قاعة المكتبة، تم تعليق العديد من المصابيح فيها. كانت الإضاءة الإجمالية لهذه الغرفة الفارغة 250 لوكس. ولكن عندما تم الانتهاء من أعمال التجديد وإحضار الأثاث إلى القاعة، انخفض مستوى الإضاءة إلى 200 لوكس. هذا على الرغم من أن المصابيح الكهربائية، كما كان من قبل، تنتج نفس كمية اللومن من الطاقة الضوئية. لكن في طريق كل شعاع من أشعتها ظهرت الآن عقبات على شكل أرفف بها كتب وأثاث مكتبة آخر، فضلا عن الزوار والعاملين. وهكذا، امتصوا جزءًا من الضوء المنبعث، مما قلل من إجمالي كمية الإضاءة في القاعة.

والحالة المذكورة كمثال ليست استثناء من نوعها. لذلك، عند إنشاء أي مباني جديدة أو تزيين المناطق الداخلية للمباني القائمة، من المهم دائمًا مراعاة الإضاءة. يوجد في معظم المؤسسات نظام لمعايير الإضاءة، وبطبيعة الحال يتم قياسه باللوكس.

في العالم الحديثهناك العديد من البرامج التي لا يمكنك من خلالها محاكاة تصميم غرفتك بنفسك فحسب، بل يمكنك أيضًا حساب مدى الإضاءة. ففي نهاية المطاف، تعتمد رؤية سكانها على هذا.

التجويف ووات

في الماضي، في بلادنا، عند اختيار المصباح الكهربائي، كنا نسترشد بعدد الواط الذي يستهلكه. كلما زاد عددهم، كان ضوء هذا الجهاز أفضل.
اليوم، حتى في بلدنا، يتم قياس الطاقة الإشعاعية بشكل متزايد باللومن. في هذا الصدد، يعتقد البعض أن lm وW هما كميات من نفس النوع، مما يعني أنه يمكن تحويل اللومن إلى واط والعكس بحرية، مثل بعض وحدات النظام الدولي الأخرى.

هذا الرأي ليس صحيحا تماما. والحقيقة هي أن كلتا وحدتي القياس قيد النظر تستخدمان لكميات مختلفة. لذا فإن الواط ليس وحدة إضاءة، بل هو وحدة طاقة توضح قوة مصدر الإضاءة. بينما يُظهر اللومن مقدار الضوء الذي ينبعث من جهاز معين.

على سبيل المثال، المصباح المتوهج العادي الذي يستهلك 100 واط ينتج 1340 شمعة من الضوء. وفي الوقت نفسه، تنتج "الشقيقة" LED الأكثر تقدمًا (اليوم) 1000 لومن بينما تستهلك 13 وات فقط. وهكذا، اتضح أن شدة ضوء المصباح الكهربائي لا تعتمد دائمًا بشكل مباشر على كمية وقوة الطاقة التي يمتصها. كما تلعب المادة المستخدمة للإضاءة في الجهاز دورًا مهمًا في هذا الأمر. هذا يعني أنه لا توجد علاقة مباشرة بين اللومن والواط.

علاوة على ذلك، فإن هذه الكميات مرتبطة ببعضها البعض حقًا. يتم قياس كفاءة الإضاءة لأي مصدر للضوء (العلاقة بين الطاقة المستهلكة وكمية الضوء المنتجة) باللومن لكل واط (lm/W). وهذه الوحدة هي الدليل على فعالية جهاز إضاءة معين، فضلا عن كفاءته.

تجدر الإشارة إلى أنه إذا لزم الأمر، لا يزال من الممكن تحويل اللومن إلى واط والعكس. ولكن لهذا عليك أن تأخذ في الاعتبار العديد من الفروق الدقيقة الإضافية.

• طبيعة مصدر الضوء. ما هو المصباح المستخدم في الحسابات: المتوهج، LED، الزئبق، الهالوجين، الفلورسنت، إلخ.
• خرج الضوء للجهاز (مقدار الواط الذي يستهلكه وعدد اللومن الذي ينتجه).

ومع ذلك، من أجل عدم تعقيد حياتك، لإجراء مثل هذه الحسابات، يمكنك ببساطة استخدام الآلة الحاسبة عبر الإنترنت أو تنزيل برنامج مماثل على جهاز الكمبيوتر الخاص بك أو أي جهاز آخر.

مضاعفات وحدات التجويف

يحتوي Lumen، مثل جميع "أقاربه" في نظام SI، على عدد من المضاعفات القياسية والمضاعفات الفرعية. يتم استخدام بعضها لتسهيل الحساب عندما يتعين على المرء التعامل مع قيم صغيرة جدًا أو كبيرة جدًا.

إذا كنا نتحدث عن الأخير، فهي مكتوبة في شكل درجة إيجابية، إذا كانت عن الأول - في شكل سلبي. وبالتالي، فإن أكبر وحدة متعددة للتجويف - إيوتالومين - تساوي 10 24 لومن. وغالبا ما يستخدم لوصف الأجسام الكونية. على سبيل المثال، التدفق الضوئي للشمس هو 36300 إلم.

الوحدات الأكثر استخدامًا هي أربعة مضاعفات: كيلولومين (10 3)، ميجالومين (10 6)، جيجالومين (10 9) وتيرالومين (10 12).

وحدات فرعية التجويف

أصغر وحدة فرعية من التجويف هي ioctolumen - ilm (10 -24)، ومع ذلك، مثل iottalumen، لا يتم استخدامها عمليا في الحسابات الحقيقية.

الوحدات الأكثر استخدامًا هي المليليلومين (10 -3)، والميكرولومين (10 -6)، والنانولومين (10 -9).

الضوء والإشعاع
يُعرف الضوء بأنه إشعاع كهرومغناطيسي يسبب إحساسًا بصريًا في العين البشرية. في هذه الحالة، نحن نتحدث عن الإشعاع في النطاق من 360 إلى 830 نانومتر، والذي يحتل جزءا صغيرا من الطيف الكامل للإشعاع الكهرومغناطيسي المعروف لنا.
التدفق الضوئي F
وحدة القياس: التجويف* [lm]. التدفق الضوئي Ф هو القوة الإشعاعية الكاملة لمصدر الضوء، والتي يتم تقديرها بواسطة الإحساس بالضوء للعين البشرية. ينتج المصباح المتوهج النموذجي بقدرة 100 واط تدفقًا ضوئيًا يبلغ حوالي 1300 لومن. يخلق مصباح الفلورسنت المدمج بقوة 26 وات تدفقًا ضوئيًا يبلغ حوالي 1600 لومن. التدفق الضوئي للشمس 3.8؟ 1028 م.
شدة الضوء I
وحدة القياس: الشمعة** [قرص مضغوط]. يصدر مصدر الضوء تدفقًا ضوئيًا F في اتجاهات مختلفة وكثافات مختلفة. تسمى شدة الضوء المنبعثة في اتجاه معين بكثافة الإضاءة I.
الإضاءة ه
وحدة القياس: لوكس*** [lx]. تعكس الإضاءة E نسبة التدفق الضوئي الحادث إلى المنطقة المضيئة. الإضاءة تساوي 1 لوكس إذا تم توزيع التدفق الضوئي 1 lm بالتساوي على مساحة 1 م2
السطوع ل
وحدة القياس: شمعة لكل متر مربع [cd/m2]. يعد السطوع المضيء L لمصدر الضوء أو المنطقة المضيئة هو العامل الرئيسي لمستوى الإحساس بالضوء في العين البشرية.
درجة حرارة اللون
وحدة القياس: كلفن****[K]. يتم تحديد درجة حرارة اللون لمصدر الضوء بالمقارنة مع ما يسمى بـ "الجسم الأسود" ويتم عرضها بواسطة "خط الجسم الأسود". فإذا زادت درجة حرارة "الجسم الأسود"، فإن المكون الأزرق في الطيف يزداد، ويقل المكون الأحمر. على سبيل المثال، يحتوي المصباح المتوهج ذو الضوء الأبيض الدافئ على درجة حرارة لون تبلغ 2700 كلفن، في حين أن مصباح الفلورسنت ذو ضوء النهار لديه درجة حرارة لون تبلغ 6000 كلفن.

الألوان الشائعة للضوء
هناك ثلاثة ألوان رئيسية للضوء: الأبيض الدافئ 5000 ك.

تسليم اللون
اعتمادًا على مكان تركيب المصابيح والمهمة التي تؤديها، يجب أن يوفر الضوء الاصطناعي أفضل إدراك ممكن للألوان (كما هو الحال في ضوء النهار الطبيعي). يتم تحديد هذه القدرة من خلال خصائص تجسيد اللون لمصدر الضوء، والتي يتم التعبير عنها من حيث درجات مختلفة من "مؤشر تجسيد اللون العام" Ra. يعكس مؤشر تجسيد اللون مستوى التطابق بين اللون الطبيعي للجسم واللون المرئي لذلك الجسم عند إضاءته بمصدر ضوء مرجعي. لتحديد القيمة، يتم تسجيل تحول لون Ra باستخدام الألوان المرجعية القياسية الثمانية المحددة في DIN 6169، والتي يتم ملاحظتها عندما يتم توجيه ضوء مصدر الضوء قيد الاختبار نحو هذه الألوان المرجعية. كلما قل انحراف لون الضوء المنبعث من المصباح قيد الاختبار عن الألوان المرجعية، كلما كانت خصائص تجسيد اللون لهذا المصباح أفضل. يصدر مصدر الضوء بمؤشر تجسيد اللون Ra = 100 ضوءًا يعكس جميع الألوان على النحو الأمثل، مثل ضوء مصدر الضوء المرجعي. كلما انخفضت قيمة Ra، أصبح إنتاج ألوان الكائن المضيء أسوأ.

* اللومن الواحد يساوي التدفق الضوئي المنبعث من مصدر نقطي متناحي الخواص، بكثافة مضيئة تساوي كانديلا واحدة، في زاوية صلبة مقدارها ستيراديان واحد (1 lm = 1 cd x sr). إجمالي التدفق الضوئي الناتج عن مصدر متناحٍ مع شدة إضاءة كانديلا واحدة يساوي 4n لومن.

** كانديلا (التسمية: cd، cd؛ من candela اللاتينية - شمعة) تساوي شدة الضوء المنبعث في اتجاه معين من مصدر إشعاع أحادي اللون بتردد 540·1012 هرتز، وكثافة الطاقة في هذا الاتجاه هو (1/683) واط /متوسط.

*** لوكس (التسمية: لوكس، لكس) - وحدة قياس الإضاءة تساوي إضاءة سطح بمساحة 1 م؟ مع تدفق ضوئي من الإشعاع الساقط عليه يساوي 1 م

**** كلفن (التسمية: K) هي وحدة قياس درجة الحرارة، كلفن واحد يساوي 1/273.16 من درجة الحرارة الديناميكية الحرارية للنقطة الثلاثية للمياه. بداية المقياس (0 K) تتزامن مع الصفر المطلق. التحويل إلى درجات مئوية. ج = ك - 273.15

لوكس (وحدة الإضاءة) لوكس(من اللاتينية لوكس ≈ ضوء)، وحدة الإضاءة في النظام الدولي للوحدات. التسمية المختصرة: الروسية lk، الدولية lx. 1 لتر ≈ إضاءة سطح بمساحة 1 م2 بتدفق ضوئي من الإشعاع الساقط عليه يساوي 1 م. μ 1 لتر = 10-4 فوت (وحدة الإضاءة نظام الوحدات GHS).

الموسوعة السوفيتية الكبرى. - م: الموسوعة السوفيتية. 1969-1978 .

انظر ما هو "لوكس (وحدة الإضاءة)" في القواميس الأخرى:

لوكس (الرمز: lx, lx) هي وحدة قياس الإضاءة في نظام SI. لوكس يساوي إضاءة سطح مساحته 1 متر مربع مع تدفق ضوئي من الإشعاع الساقط عليه يساوي 1 لومن. المضاعفات والمضاعفات العشرية المضاعفات والمضاعفات العشرية ويكيبيديا

1. لوكس، ثابت (مجهزة بشكل فاخر)؛ Cabinlux 2. Luxury، A (غرفة فندق، مقصورة، مقصورة، إلخ. من أعلى فئة)؛ العيش في جناح 3. جناح, أ; ص. رر. أوف، العد و. لوكس (وحدة الإضاءة) ... الإجهاد الكلمة الروسية

1. لوكس، أ؛ م [من اللات. لوكس لايت] فيز. وحدة قياس الإضاءة. 2. لوكس [من الفرنسية. فاخر ]. أنا.دون تغيير؛ في التوقيع. صفة فاخرة ومجهزة بشكل مريح ومميزة جودة عالية. كوبيه ل. المقصورة ل. فندق ل. ثانيا. أ؛ م رزاج... ... القاموس الموسوعي

1) (ضوء لوكس لاتيني) وحدة الإضاءة في النظام الدولي للوحدات (SI)، تساوي إضاءة سطح بمساحة 1 م2 مع تدفق ضوئي من الإشعاع الساقط عليه يساوي 1 لومن؛ اختصار. التسميات: lx، lx. 2) (لاتات فاخرة فرنسية فاخرة.… ... قاموس الكلمات الأجنبية للغة الروسية

لوكس، آه، زوج. (متخصص.). وحدة الإضاءة. ثانيا. لوكس 1. أ، الزوج أفضل غرفة فندقية وعربة وصالون وكابينة من حيث المعدات والخدمة. عش (القيادة، الإبحار) في رفاهية. 2. غير قابل للتغيير أعلى فئة، فئة، درجة. المقصورة ل. شوكولاتة ل. أتيليه ل. |…… قاموسأوزيجوفا

لوكس 1، أ، م (خاص). وحدة الإضاءة. قاموس أوزيغوف التوضيحي. إس.آي. أوزيجوف ، إن يو. شفيدوفا. 1949 1992… قاموس أوزيجوف التوضيحي

ولهذا المصطلح معاني أخرى، انظر لوكس (المعاني). تتم إعادة توجيه الطلب "lk" هنا؛ انظر أيضا معاني أخرى. لوكس (من اللاتينية لوكس لايت؛ التسمية الروسية: lk، التسمية الدولية: lx) وحدة القياس... ... ويكيبيديا

أنا (فرنسي فاخر، روعة، من اللاتينية روعة لوكسوس) تسمية المتاجر والفنادق والمقصورات والكبائن وبعض السلع المجهزة بشكل فاخر. II (من اللاتينية lux light) وحدة الإضاءة في النظام الدولي... ... الموسوعة السوفيتية الكبرى

في العالم المادي، كل شيء مرتبط بالقياسات وكل شيء يمكن وصفه وقياسه. ولكل كائن أو ظاهرة وحدات قياس. على سبيل المثال، يتم قياس المسافة بالأمتار، ودرجة الحرارة بالدرجات، والكتلة بالكيلوجرام. للضوء أيضًا معاملات قابلة للقياس: اللمعان، والسطوع، وكثافة الإضاءة، والتي لها أيضًا وحدات خاصة بها. على سبيل المثال، وحدة السطوع هي كانديلا لكل متر مربع.

معلمات انبعاث الضوء

يتميز الضوء كظاهرة فيزيائية بالعديد من العوامل. أهم العناصر المستخدمة في الفيزياء هي:

• قوة الضوء؛
• لمعان.
• سطوع؛
• إضاءة؛
• درجة حرارة الضوء.

تحدد شدة الإضاءة كمية الطاقة الضوئية المنبعثة من مصدر الضوء خلال فترة زمنية. بمعنى آخر، هذه هي مدى قوة التدفق الضوئي الذي يمكن لمصدر الضوء أن ينبعث منه.

اللمعان هو التدفق الضوئي لكل وحدة من السطح المضيء. كلما زاد اللمعان، ظهر السطح المنبعث أخف وزنا. وحدة اللمعان هي لومن لكل متر مربع.

السطوع هو التدفق الضوئي في اتجاه ضيق معين. عادة ما يتم التحدث عن هذه الكمية في سياق مصدر الإشعاع النقطي. إذا كانت المنطقة المضيئة كبيرة، يتم تحديد متوسط ​​سطوعها.

يتم تطبيق مصطلح الإضاءة على السطح المضيء. هذه هي نسبة التدفق الضوئي إلى مساحة السطح، أي مدى جودة الإضاءة.

تشير درجة حرارة الضوء إلى اللون المتصور لمصدر الإشعاع. وتقاس بوحدات درجة الحرارة - كلفن - وتتوافق مع درجة حرارة الجسم المشع المسخن إلى هذه الدرجات. ذاتيًا، يُنظر إليه على أنه دافئ أو بارد. كلما ارتفعت درجة حرارة اللون، كلما كان اللون أكثر برودة. الدافئ أصفر محمر، والبارد أزرق وأرجواني.

قياس السطوع

وبما أن الضوء له معلمات قابلة للقياس، فإن السطوع كمعلمة للضوء له وحدات قياس خاصة به. الآن، وفقًا لنظام SI الدولي، يتم قياس السطوع بالشمعات لكل متر مربع، وتتوافق قيمة هذه الوحدة مع الوحدة القديمة للقمل، والتي تم التعبير عن قيمتها بنسبة شمعة واحدة إلى متر مربع. بالإضافة إلى القمل، كانت وحدات السطوع أيضًا:

• ستيلب.
• أبوستيلبي.
• لامبرت.

تعتبر Apostilbe حاليًا كمية قديمة، حيث توقفت عن الاستخدام في عام 1978. يشير إلى سطوع سطح بمساحة 1 متر مربع وينبعث منه تدفق ضوئي قدره 1 لومن.

يتم استخدام حجم ستيلب في نظام قياس GHS. في هذا النظام، المقاييس الرئيسية هي مقاييس الطول والوزن والوقت، والتي في فك تشفير الاختصار GHS تتوافق مع قيم السنتيمتر والجرام والثانية. وفي الإصدارات اللاحقة من النظام، ظهرت التمديدات الكهربائية والمغناطيسية لـ SGSE وSGSM. هذا هو المكان الذي يقع فيه ستيلبا، كوحدة لقياس الإشعاع الكهرومغناطيسي.

لامبرت هي وحدة غير النظام. ظهرت وتستخدم بشكل رئيسي في أمريكا. اسمها يأتي من اسم الفيزيائي الألماني يوهان لامبرت، الذي أجرى أبحاثا في نظرية النظم، والأعداد غير المنطقية، والقياس الضوئي، وعلم المثلثات. لامبرت واحد هو وحدة السطوعسطح مضيء بمساحة سنتيمتر مربع واحد وتدفق ضوئي قدره لومن واحد.

التمثيل الجسدي

وفي الفيزياء يمكن التعبير عن الكمية قيد النظر من خلال مفهوم الشغل. يُفهم العمل على أنه تبادل الطاقات بين النظام والبيئة الخارجية. يمكن أن يحدث التبادل في شكل إشعاع كهرومغناطيسي. ستحدد شدة الإشعاع السطوع. إذا فهمت كيفية قياس الشغل في الفيزياء، فيمكنك تحديد التمثيل المادي للسطوع. يتم قياس العمل في الفيزياء بالجول، والذي يمكن اعتباره واط-ثانية. وهذا يعني أن قوة الإشعاع مضروبة في الوقت ستعتبر عملاً. كلما زادت قوة إشعاع الضوء، كلما كان مصدر الضوء أكثر سطوعًا.

التطبيق في علم الفلك

يستخدم علم الفلك أيضًا وحدات لقياس سطوع الأجرام السماوية. وهي تميز الأجرام السماوية بالانبعاثية أو الانعكاسية. يمكن أن يكون الضوء المنعكس للأجرام السماوية ساطعًا جدًا؛ فقط تذكر ضوء القمر أو صباح الزهرة الذي يكسو ضوء العديد من النجوم. كلا هذين الأجرام السماوية يتألقان بالضوء المنعكس من الشمس.

يتم التعبير عن وحدة سطوع الأجرام السماوية بأنها مقدار جزء من السماء يبلغ مساحته ثانية مربعة واحدة. بكلمات بسيطةيمكن تعريف الحجم على أنه لمعان جسم نقطي في السماء المرصعة بالنجوم. الثانية المربعة تساوي 1/648000 من الزاوية الحجمية التي تسمى الاستراديان.

يمكن مقارنة السطوع الفلكي بالسطوع العادي. مقدار واحد في الثانية المربعة يساوي 8.96 شمعة صغيرة في المتر المربع.

يتم التعبير عن سطوع السماء في ليلة غير مقمرة بـ 0.0002 شمعة / م 2. يعد قياس سطوع الأجسام المظلمة أمرًا مهمًا لقياس الضوء: وبهذه الطريقة يمكنك فهم الجسم الموجود في السماء المرصعة بالنجوم ومدى تداخله مع الأجسام الأخرى مع اللمعان. ومن خلال تقليل شدة ضوء النجوم، يحكمون على احتمالية انسداد الكواكب لقرصها المضيء، وحتى حجم وتركيب الغلاف الجوي لهذه الكواكب! تلعب هذه الكمية دورًا مهمًا في علم الفلكوالتصوير الفوتوغرافي والفيديو، وكذلك من الفنانين والمتخصصين في الإضاءة في أماكن العمل.

لشاشات التلفاز

يمكن لشاشات تلفزيون البلازما وLCD الحديثة أن تصل إلى سطوع 400−500 شمعة/م2. ومع ذلك، فهذه ميزة مشكوك فيها، لأن الزيادة في هذه القيمة تؤدي إلى زيادة إجهاد العين وتتطلب زيادة في وتيرة ومدة الراحة. ويؤثر هذا بشكل خاص على العين عند مشاهدة التلفاز أو العمل على الكمبيوتر في الظلام أو في الإضاءة المنخفضة. بالنسبة للعين البشرية، يتم تحديد قيمة مريحة ضمن 150-200 شمعة لكل متر مربع. تحدد القواعد واللوائح الصحية حدًا لسطوع الشاشة أثناء التشغيل يبلغ 200 شمعة/م2.

لا يُرحب بزيادة قيمة كثافة الإشعاع إلا عند مشاهدة الأفلام ذات التأثير ثلاثي الأبعاد، نظرًا لأن النظارات ثلاثية الأبعاد المستخدمة في هذه الحالة تمتص إشعاع الشاشة بقوة، مما يجعلها أكثر قتامة. عند اختيار الأجهزة مع شاشات الكريستال السائل وشاشات البلازما، يجب عليك الانتباه إلى توحيد الإضاءة الخلفية. تعرض الشاشات ذات الجودة الرديئة المركز أكثر سطوعًا، وتبين أن الانخفاض في قوة الإضاءة الخلفية باتجاه حواف الشاشة ملحوظ جدًا.

في بعض الأحيان يصبح من الضروري معرفة مؤشر قياس السطوع. لا يتعين عليك اتخاذ قرار بشأن المؤشر نفسه فحسب، بل تحتاج أيضًا إلى تعلم كيفية قياسه. سيساعدك هذا على ضبط المعلمات الصحيحة أثناء الإعداد.

كيف يتم قياس سطوع الشاشة؟

وفقًا لنظام الوحدات المقبول عمومًا، يتم قياس السطوع المنبعث من الشاشة أو أي مصدر آخر بالشمعة (cd/). بالإضافة إلى ذلك، هناك وحدات قياس أخرى: stilbe (sb)، apostilbe (asb)، lambert (lb) وnit (nt). ولم تعد تستخدم كوحدات قياس. كاندل ونيت لهما نفس المعنى.

يتم قياس المعلمة باستخدام مقياس لوكس منزلي تقليدي - وهو جهاز مصمم لقياس مستوى الإضاءة والتموج والسطوع. يستخدم هذا الجهاز أيضًا لتحديد خصائص الجودةسفيتا.

مهم! يجب إجراء القياسات باستخدام مقياس لوكس عدة مرات، ثم يجب حساب متوسط ​​قيمة المؤشرات.

خصائص المعلمة

يعتمد مستوى هذه المعلمة على انعكاسية الطلاء. إذا كان منخفضًا أو مرتفعًا جدًا، فقد يسبب ذلك عدم الراحة أثناء العمل خلف الشاشة. نتيجة لعدم الراحة، قد ينخفض ​​أداء المستخدم وقد يتدهور تركيز المستخدم.

ومع ذلك، يلزم وجود مستوى عالٍ من المعلمة عند مشاهدة الأفلام ثلاثية الأبعاد. ويفسر ذلك حقيقة أن النظارات ثلاثية الأبعاد تعمل على تغميق الصورة بشكل كبير أثناء مشاهدة الأفلام.

ترتبط معلمة التباين ارتباطًا وثيقًا بهذه المعلمة. التباين هو نسبة مستويات الأسود إلى الأبيض. على سبيل المثال، مستوى التباين للشاشة التي يبلغ الحد الأدنى والحد الأقصى للسطوع فيها 400.5 و0.5 شمعة/على التوالي هو 800:1. إنه التباين الذي يؤثر على درجة إجهاد العين أثناء العمل على الشاشة. كلما زاد التباين، زاد وضوح الصورة، وبالتالي انخفض الضغط على العينين.

ماذا ينبغي أن يكون المؤشر؟

مؤشرات الشاشات الحديثة يمكن أن تصل إلى 500 قرص/. ومع ذلك، لا يمكن تسمية هذا المؤشر بميزة الشاشات، لأن زيادته يمكن أن تؤثر سلبًا على عيون الإنسان. يؤثر هذا بشكل خاص على العيون في الإضاءة المنخفضة أو المعدومة. القيم المريحة للعين هي 150-200 شمعة/. وفقا للمعايير الصحية، فإن المستوى الأمثل هو 200 قرص /.

عند اختيار الشاشات، يجب عليك الانتباه إلى توحيد الإضاءة الخاصة بهم. في كثير من الأحيان، مع الشاشات ذات الجودة المنخفضة، فإن "النقطة" الأكثر سطوعًا هي المركز. وتؤدي هذه "الميزة" إلى انخفاض ملحوظ جدًا في الإضاءة الخلفية عند حواف الشاشة.