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광원까지의 측광 거리

에 의해서 | 12월 15, 2023 | blogs, 제품 운영 | 코멘트 0개

소개

분광계 사용자들은 빛을 측정할 때 미터와 광원 사이의 거리를 고려해야 하는지 묻습니다. 측정 대상에 따라 다릅니다. 고려해야 할 두 가지 상황이 있습니다.

  • 색상 측정
  • 운동 강도 측정
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그림 1

조명 색상 측정 – CCT

컬러 또는 CCT를 측정하는 경우 분광계와 광원 사이의 거리는 크게 중요하지 않습니다. 1미터에서 측정하든 3미터에서 측정하든 차이가 거의 없어야 하며, CCT는 일관성을 유지해야 합니다.

그러나 분광기가 광원에서 멀리 떨어져 있을수록 주변 창문에서 나오는 주변광이나 벽이나 천장과 같은 주변 표면에서 반사되는 빛이 측정의 정밀도에 영향을 미칠 가능성이 높아집니다.

과학, 연구 또는 산업 테스트에서 정밀한 애플리케이션을 위해 밝은 색상을 측정하는 경우, 빛을 흡수하는 벽(예: 흑체 표면)이 있는 밀폐된 공간에서 측정해야 합니다.

고려해야 할 또 다른 항목은 대부분의 측정 장치에는 항상 아주 작은 오차 범위가 있다는 점입니다. 이는 웹사이트 지원 센터에서 다운로드할 수 있는 UPRtek 장치의 사양에서 확인할 수 있습니다.

빛에 너무 가까이서 측정할 때 주의할 점이 있습니다.

매우 가까운 거리에서 측정하는 경우 조명이 매우 높은 강도의 조명인 경우 ‘과다 노출’ 오류가 발생할 수 있습니다. 그리고 오류가 사라질 때까지 충분히 멀리 떨어져 있어야 합니다.

CIE1931
CIE1931

그림 2 색상 측정은 거리에 의존하지 않습니다.

빛의 세기 측정: LUX 또는 PPFD

LUX 또는 PPFD(성장 조명)를 측정할 때는 표면 영역에 닿는 빛의 양 또는 수량을 측정합니다. 이 경우 거리는 필수입니다.

빛이 분산되기 때문입니다. 이는 빛이 표면에서 멀어질수록 빛이 더 많이 분산되고 집중도가 낮아진다는 것을 의미합니다. 이러한 빛의 분산은 그림 5에서 볼 수 있듯이 예측 가능한 패턴을 따릅니다.

빛의 양은 거리에 비례하여, 더 구체적으로 말하자면 거리의 제곱에 비례하여 줄어든다는 것입니다.

  • 테이블 표면에서 1m 떨어진 조명의 LUX는 100으로 측정합니다.
  • 2미터에서 그 제곱은 2² 또는 4가 됩니다. LUX(100)를 4로 나누면 LUX가 25가 됩니다.
  • 3미터에서 제곱의 제곱은 3² 또는 9가 됩니다. LUX(100)를 9로 나누면 LUX는 11.11이 됩니다.
그림 5 빛은 먼 거리에서 산란하고 강도가 약해집니다.
그림 3 LUX 측정 시 거리의 중요성
그림 4 PPFD, PFD 측정 시 거리가 중요합니다.

과학에 대해 조금 더 알아보기(심층 분석)

조도계와 광원 사이의 거리는 빛의 양을 측정하는 경우 필수적이지만 빛의 색을 측정하는 경우에는 중요하지 않다고 명시했습니다.

그 이유를 이해하려면 빛의 독특한 특성을 살펴봐야 합니다. 빛은 입자이면서 동시에 파동입니다. LUX를 측정할 때는 빛의 입자 또는 광자를 측정하게 되는데, 이러한 광자는 빛에서 분산되어 거리가 멀어질수록 농도가 낮아집니다.

색도 다이어그램에서 색을 측정할 때는 각 광자의 파장을 측정하는데, 이는 광원에서 얼마나 멀거나 가까워도 변하지 않습니다.

‘도플러’ 애호가를 위한 참고 사항 – 미터와 소스가 모두 고정되어 있다고 가정합니다.

그림 6 빛의 강도는 입자로 측정됩니다.
그림 7 빛의 색은 파장(nm) 단위로 측정됩니다.

조도계와 거리에 대한 경험 법칙.

하지만 다른 모든 지표는 어떨까요? 일반적으로 사용할 수 있는 경험 법칙은 다음과 같습니다:

  • 측정 기준이 색상이나 빛의 파장을 측정하는 경우 거리는 중요하지 않습니다.
  • 빛의 양이나 강도를 측정하는 지표라면 거리가 중요합니다.
청적색 성장 조명

그림 8 – 색상을 측정하고 있습니까, 아니면 강도를 측정하고 있습니까?

하지만 일부 지표는 혼란스러울 수 있습니다.

스펙트럼

스펙트럼을 고려할 때 차트의 왼쪽은 강도를 나타내는 강도라는 요소가 있지만, 차트 왼쪽에는 실제 값이 존재하지 않습니다. 스펙트럼을 볼 때는 대부분 스펙트럼의 모양을 눈으로 보고(시각화) 절대적인 강도 값이 아닌 색의 상대적인 강도를 비교하기 때문입니다. 따라서 미터에서 빛까지의 거리는 여전히 필수적인 요소가 아니며, 거리에 따라 스펙트럼의 모양이 변하지 않습니다.

 

그림 9 – 식물 세포의 핵은 세포 분열의 모든 기능을 제어합니다.

CIE XYZ

CIE XYZ 판독값을 측정하면 거리에 따라 XYZ 값이 크게 달라집니다. 거리가 중요하다고 오해할 수 있지만 그렇지 않습니다.

XYZ는 조명의 색상을 측정하는 데 사용되지만, 멀리서 조명을 측정하고 XYZ 값이 변경되더라도 XYZ 값의 비율은 동일하게 유지되므로 동일한 조명임을 나타냅니다.

 

그림 10 – 왼쪽 화면은 조명과 매우 가까운 거리에서 촬영한 것이고, 오른쪽 화면은 더 먼 거리에서 촬영한 것입니다. XYZ 값이 어떻게 변하는지는 알 수 있지만 비율은 동일하기 때문에 거리는 여전히 중요하지 않습니다.

CRI – R 값

CRI의 경우 R1-R15를 보면 색의 강도로도 나타날 수 있습니다. 그러나 이 값은 강도가 아니라 태양광에서 반사되는 비율과 비교하여 테스트 조명에서 물체에 반사되는 색상의 차이입니다.

 

그림 11 – CRI R 값은 흔히 생각하는 것처럼 강도가 아닙니다.

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그림 12 – MK350N 프리미엄

그렇다면 얼마나 멀리서 측정할까요?

일반적인 경험 법칙을 따르세요.

  • 색상을 측정할 때 거리에 의존하지 않습니다.
  • 강도를 측정하는 것은 거리에 따라 달라집니다.

그렇긴 하지만 메트릭 자체를 면밀히 살펴보고 해당 메트릭이 무엇을 나타내는지 이해해야 진정으로 확신할 수 있습니다.

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UPRtek (est. 2010)은 휴대용 고정밀 광 측정 기기 제조업체입니다. 휴대용 분광계, PAR 미터, 분광 방 사계, 광 교정 솔루션.

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분광계, 분광광도계, 분광방사계란 무엇인가요?

스펙트럼 디바이스 영역에서는 분광기, 분광광도계, 분광방사계 등 세 가지 디바이스가 두드러집니다. 하지만 이 용어들이 너무 혼용되어 사용되어 왔기 때문에 짧은 글에서 그 차이점을 명확히 설명해야 할 필요성을 느꼈습니다.

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