Как точно измерить свет: Почему расстояние имеет значение при использовании измерителей освещенности?

от | Дек 15, 2023 | Blogs, Наука и образование, Операции с продукцией | Нет комментариев

Введение

Многие пользователи наших спектрометров спрашивают, как точно измерить интенсивность света, и влияет ли расстояние между измерителем и источником света на результаты.

Ответ: это зависит от того, что Вы измеряете. При измерении освещенности, как правило, есть две ситуации, которые Вам следует учитывать:

Изображение продукта MK350N Премиум

Рис. 1

Измерение цвета света — CCT

Если вы измеряете цвет или CCT, расстояние между спектрометром и источником света не имеет особого значения. Измерение на расстоянии 1 или 3 метра не должно иметь большого значения — Ваш СТТ должен оставаться неизменным.

Однако чем дальше спектрометр находится от Вашего источника света, тем больше вероятность того, что окружающий свет от соседних окон или даже свет, отражающийся от близлежащих поверхностей, таких как стены или потолки, может повлиять на точность измерения освещенности.

Если вы измеряете цвет света для точного применения в научных, исследовательских или промышленных испытаниях, вам следует проводить измерения в закрытом помещении со стенами, поглощающими свет (т.е. поверхностями черного тела).

Еще один момент, который следует учитывать: большинство измерительных приборов всегда имеют очень небольшую погрешность — Вы можете найти ее в технических характеристиках Вашего прибора UPRtek, которые можно загрузить из центра поддержки на нашем сайте.

Обратите внимание на измерение слишком близко к свету.

Если вы измеряете на очень близком расстоянии и свет очень высокой интенсивности, вы можете получить ошибку «Переэкспонирование». И Вам нужно будет отойти на достаточное расстояние, пока ошибка не исчезнет.

CIE1931
CIE1931

Рис. 2 Измерение цвета не зависит от расстояния.

Измерение силы света: LUX или PPFD

При измерении интенсивности света, особенно для растущих ламп, важно понимать, как правильно измерять люкс или PPFD. Вы определяете количество света, попадающего на определенную площадь, и в таких случаях расстояние между источником света и измерителем имеет большое значение.

Это происходит потому, что свет рассеивается. Это означает, что чем дальше свет находится от поверхности, тем больше он рассеивается и становится менее концентрированным. Это рассеивание света происходит по предсказуемой схеме, как показано на рисунке 5.

Она гласит, что количество света уменьшается пропорционально расстоянию, а точнее — квадрату расстояния.

  • Светильник, расположенный на расстоянии 1 метра от поверхности стола, измеряет LUX на уровне 100.
  • При высоте 2 метра квадрат будет равен 2² или 4. Разделите LUX (100) на 4, и вы получите LUX 25.
  • При высоте 3 метра квадрат будет равен 3² или 9. Разделите LUX (100) на 9, и вы получите LUX 11,11.

Рисунок 5 Свет рассеивается и становится менее интенсивным на расстоянии.

Рисунок 3 Расстояние имеет значение при измерении LUX
Рисунок 4 Расстояние имеет значение при измерении PPFD, PFD

Немного науки (глубокое погружение)

Мы заявили, что расстояние между Вашим светомером и источником света имеет большое значение при измерении освещенности, если Вы измеряете количество света, но не имеет значения, если Вы измеряете цвет света.

Чтобы понять, почему, нужно обратить внимание на особое свойство света — свет является одновременно частицей и волной. Когда вы измеряете LUX, вы измеряете частицы света или фотоны — и эти фотоны рассеиваются в свете и становятся менее концентрированными по мере увеличения расстояния.

При измерении цвета на диаграмме цветности вы измеряете длину волны каждого фотона, которая не меняется независимо от того, как далеко или близко вы находитесь от источника света.

Примечание для любителей «доплеровских» измерений — мы предполагаем, что и измеритель, и источник неподвижны.

Рисунок 6 Интенсивность света измеряется в виде частиц
Рис. 7 Цвета света измеряются в длинах волн (нм)

Правило о световых метрах и расстоянии.

А как же все остальные показатели? Общее правило , которое вы можете использовать, следующее:

  • Если метрика измеряет цвета или длины волн света, расстояние не имеет значения.
  • Если метрика измеряет количество или интенсивность света, расстояние имеет большое значение.
Сине-красные лампы для выращивания

Рисунок 8 — Вы измеряете цвет или интенсивность?

Но некоторые показатели могут сбить с толку.

Спектр

При рассмотрении спектра присутствует элемент интенсивности — левая часть графика относится к интенсивности — однако в левой части графика нет фактических значений. Это связано с тем, что, когда вы смотрите на спектр, чаще всего вы видите форму спектра и сравниваете относительную интенсивность цветов, а не абсолютные значения интенсивности. Таким образом, расстояние от метра до света не имеет существенного значения — форма спектра не меняется с расстоянием.

 

Рис. 9 — Ядро растительной клетки контролирует все функции клеточного деления.

CIE XYZ

Когда вы снимаете показания CIE XYZ, значения XYZ сильно меняются с расстоянием. Вас могут ввести в заблуждение, что расстояние имеет значение, но это не так.

XYZ используется для измерения цвета света, но даже если вы измеряете свет с разных расстояний и значения XYZ меняются, соотношение значений XYZ остается неизменным, что указывает на то, что это один и тот же свет.

 

Рисунок 10 — Левый экран находится в непосредственной близости от света, правый — на большем расстоянии. Обратите внимание, как меняются значения XYZ, но расстояние не имеет значения, потому что соотношения одинаковы.

Значения CRI — R

Если вы посмотрите на R1-R15 для CRI, они также могут отображаться как интенсивность цветов. Но эти значения не являются интенсивностью — они представляют собой разницу в отражении цвета от объектов при контрольном освещении по сравнению с процентом отражения от солнечного света.

 

Рисунок 11 — Значения CRI R — это не интенсивность, как можно было бы предположить.

Получите свою БЕСПЛАТНУЮ копию UPRtek Руководство по освещению!

Здесь собраны самые необходимые сведения об истории освещения, науке, производстве, безопасности и спектрометрах - идеально подходит как для новичков, так и для профессионалов в области освещения. Просто введите свой e-mail, чтобы мгновенно скачать.

Справочник по выживанию UPRtek
Изображение продукта MK350N Премиум

Рис 12 — MK350N Premium

Итак, с какого расстояния измерять?

Следуйте общему правилу —

  • Измерение цветов не зависит от расстояния
  • Измерение интенсивности зависит от расстояния.

Тем не менее, чтобы быть уверенным, следует внимательно изучить саму метрику и понять, что она собой представляет.

Горячий продукт

MK350S Premium product image

MK350S Premium

MK350S Premium — это полнофункциональный портативный спектрометр, используемый профессионалами в области освещения для выполнения самых разных проектов и задач освещения.

Изображение продукта MK350N Премиум

MK350N Premium

MK350N Premium — это наш популярный спектрометр среднего диапазона, созданный для профессионалов, которым нужны наилучшие характеристики спектрометра без необходимости использования специализированных нишевых функций (например, производство, ПАР-метр, световой дизайн).

изображение изделия MK350D

MK350D Компактный

Компактный спектрометр MK350D предназначен для пользователей, которым нужен простой прибор с основными измерительными характеристиками. И все же измерения должны быть точными и соответствовать мировым стандартам.

Изображение продукта PG200

PG200N Spectral PAR METER

PG200N — это спектральный ПАР-метр, используемый для измерения количества и качества света для нового поколения фермеров, использующих искусственное освещение в качестве замены или дополнения к солнечному свету.

CV600 Изображение продукта

Спектральный измеритель кинематографа CV600

Спектральный измеритель цветов CV600 предназначен для профессионалов в области кинематографического и сценического освещения, предоставляя инструменты, помогающие оценить/настроить точность цветопередачи, улучшить цветопередачу, приобрести лучшие светильники, вспомнить настройки освещения из предыдущих спектаклей и сделать лучший общий выбор по освещению с цифрами.

UV100n front view

Спектральный ультрафиолетовый измеритель UV100N

Спектральный УФ-метр UV100N измеряет ультрафиолетовый свет для современных приложений, требующих универсальности и визуализации спектра.

изображение изделия MK330T

Ручной спектрорадиометр MK550T

Ручной спектрометр MK550T используется производителями панелей дисплея в качестве экономичного, лабораторного устройства, которое измеряет производительность панели.

изображение продукта MD100N

Настольный спектрометр MD100N

MD100N — это экономичный спектрорадиометр с быстрым временем измерения и направленностью на точность на уровне лаборатории. Он может быть использован производителями, OEM / ODM компаний любого размера и позволяет гораздо больше гибкости и универсальности в области контроля качества.

Программное обеспечение uSpectrum для ПК Изображение продукта

Программное обеспечение uSpectrum для ПК

С помощью программного обеспечения uSpectrum для ПК вы можете подключить устройство UPRtek по USB-кабелю к ПК или ноутбуку для полноэкранного просмотра и работы с клавиатурой.

uFlicker PC Изображение программного продукта

Программное обеспечение uFlicker для ПК

Программное обеспечение uFlicker для ПК позволяет подключать ПК к устройству UPRtek по кабелю для выполнения операций, управляемых компьютером с помощью мерцания. Это позволяет иметь рабочее место с оперативным управлением, а также полноэкранный просмотр с мерцающими данными и графиками в одном месте.

0 Комментариев

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

серия справочников

Руководство по мерцанию

Все, что вам нужно знать о мерцании, коварном и потенциально серьезном световом артефакте, влияющем на визуальную безопасность в общественных местах, таких как больницы, офисы, библиотеки и т. д.

▸ Получи!

О сайте UPRtek

United Power Research and Technology

UPRtek (дата основания 2010 г.) является производителем портативных, высокоточных приборов для измерения освещенности; портативные спектрометры, PAR-метры, спектрорадиометры, решения для калибровки света.

UPRtek Штаб-квартира, отдел исследований и разработок и производство находятся на Тайване, а всемирное представительство осуществляется через наших сертифицированных глобальных реселлеров.

▸ Читать дальше

UPRtek в B&H

Категория