빛을 정확하게 측정하는 방법: 조도계에서 거리가 중요한 이유는 무엇인가요?

소개

많은 분광기 사용자가 광도를 정확하게 측정하는 방법과 측정기와 광원 사이의 거리가 결과에 영향을 미치는지 묻습니다.

정답은 측정 대상에 따라 다릅니다. 조도 측정 시 일반적으로 두 가지 상황을 고려해야 합니다:

• 색상 측정
• 강도 측정

조명 색상 측정 – CCT

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

그러나 분광기가 광원 광원에서 멀어질수록 주변 창문에서 나오는 주변광이나 벽이나 천장과 같은 주변 표면에서 반사되는 빛이 빛 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 매우 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 측정하고 조명이 매우 강한 빛인 경우 ‘과다 노출’ 오류가 발생할 수 있습니다. 그리고 오류가 사라질 때까지 충분히 멀리 떨어져 있어야 합니다.

광도 측정: LUX 또는 PPFD

특히 재배용 조명의 광도를 측정할 때는 럭스 또는 PPFD를 올바르게 측정하는 방법을 이해하는 것이 중요합니다. 표면적에 닿는 빛의 양을 정량화하는 경우 광원과 미터 사이의 거리가 필수적입니다.

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

빛의 양은 거리에 비례하여, 더 구체적으로는 거리의 제곱에 비례하여 줄어든다고 합니다.

• 테이블 표면에서 1미터 떨어진 조명은 LUX를 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 11.11의 LUX가 됩니다.

광량계와 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.

하지만 일부 메트릭은 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 주시(시각화)하고 절대적인 강도 값이 아닌 색상의 상대적인 강도를 비교하기 때문입니다. 따라서 미터에서 빛까지의 거리는 여전히 중요하지 않으며, 거리에 따라 스펙트럼의 모양이 변하지 않습니다.

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 변하더라도 XYZ 값의 비율은 동일하게 유지되므로 동일한 조명임을 나타냅니다.

CRI – R 값

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