مقالات, نورپردازی و روشنایی

آشنایی با ۴ پارامتر مهم نورپردازی

هدف از این مقاله آشنایی شما با مباحث پایه نور و یکاهای آن است. همانطور که برای هرچیزی مانند متر برای طول، گرم و کیلوگرم برای وزن و … واحد و یکایی داریم، در بحث نور هم این یکاها وجود دارند اما کمتر شناخته شدند. در نورپردازی ۴ مفهوم پایه داریم که عبارتند از :

  • تفاوت‌های زیادی بین luminous flux (شار نوری)
  • luminous intensity (شدت نور)
  • illuminance (شدت روشنایی)
  • luminance (درخشندگی)

این ۴ پارامتر مهم نور پردازی تفاوت زیادی دارند که به ترتیب هر کدام را به ساده ترین شکل ممکن توضیح می‌دهیم.

شارنوری، شدت نوری، شدت روشنایی، درخشندگی
توضیح ساده تفاوت شارنوری ، شدت نور، شدت روشنایی و درخشندگی

شار نوری (Luminous flux)

اولین و مهم‌ترین مفهوم نورپردازی شار نوری است که که با نام دیگر جریان نور نیز شناخته می‌شود. این مفهوم به امواج نوری گفته می‌شود که یک منبع روشنایی از خود ساطع می‌کند گفته می‌شود. شارنوری را با علامت ϕ (فی) نمایش واحد آن لومن (Lm) می‌نامیم.

شار نوری (لومن)
شارنوری با واحد لومن

شار نوری بخاطر اینکه یک سنجه مهم در میزان نوردهی یک منبع نور است اکثر تولید کنندگان برروی بسته بندی محصول، آن را درج می‌کنند. در زیر جدول شار نوری برخی از چراغ پارس شعاع توس را مشاهده می‌فرمایید.

توان شار نوری (لومن)
۷۴۵۰
۹۶۵۰
۱۲۹۶۰
۱۸۱۶۰۰
۳۰۲۸۰۰
۴۲۳۷۰۰
جدول شارنوری چراغ سولاریس پارس شعاع توس

شدت نور (Luminous Intensity)

در تعاریف پایه علم نورپردازی و کمیت‌های روشنایی، شدت نور عبارت است ازمقدار شار نوری که در قسمتی از فضا و در جهت معینی ( نه در تمام جهات) از منبع نور ساطع می شود. به زبان ساده‌تر می‌توان آن را مقدار قدرت نور یک منبع نور بیان کرد. واحد این مفهوم شمع یا کاندلا (Cd) است.

چیدمان منبع نور در چراغ LED تاثیر مستقیمی در شدت نور دارد، همانطور که در ویژگی‎‌های محصولات مشاهده می‌کنید، چیدمان چیپ دو مدل ۱-دورنور (EdgeLight) 2-پشت‌نور(BackLight) دارد، بطور خلاصه چراغ‎‌های پشت نور نور را مستقیم ساطع می‌کنند و شدت نوری بیشتری دارند.

منبع نوریشار نوری(Lm) φlumزاویه (۲θ)نیم زاویه (θ)زاویه فضایی(sr) Ωشدت نور (Lm/sr=cd)
شمع۱۲.۶۳۶۰۱۸۰ ۴π۱
لامپ ۱۰۰وات رشته‌ای۱۷۰۰۳۶۰۱۸۰ ۴π۱۳۵
لامپ ۱۰۰وات رشته‌ای با رفلکتور ۱۸۰° ۱۷۰۰۱۸۰۹۰ ۲π۲۷۱
لامپ ۱۰۰وات رشته‌ای با رفلکتور ۳۶° ۱۷۰۰۳۶ ۱۸ ۰.۳۰۷۵۵۵۲۸
شدت نور در شرایط مختلف

شدت روشنایی (IL luminance)

مقدار جریان نوری که بر واحد سطح تابیده می‌شود را شدت روشنایی می‌نامیم که در کمیت‌های نورپردازی واحد آن لوکس (LUX) است و با علامت E نمایش داده می‌شود. شدت روشنایی سطوح توسط دستگاه لوکس متر اندازه گیری می‌شود. به زبان ساده‌تر مقدار شارنوری که بر یک مترمربع ساطع می‌شود شارنوری نامیده می‌شود.

درخشندگی در نورپردازی (luminance)

از دیگر کمیت های بسیار پر اهمیت نورپردازی، شدت نوری است که از واحد سطح یک منبع روشنایی ساطع یا از سطوح بازتابش می گردد و به چشم انسان می رسد؛ به بیانی ساده تر، نوری که از منبع نوری خارج می شود بخشی از آن مستقیما به چشم ما می رسد و بخشی بعد از برخورد به سطوح منعکس شده (میزان انعکاس بسته به ضریب بازتابش متغیر است) و توسط چشم دیده می شود به این مفهوم درخشندگی گویند. واحد آن کاندلا بر مترمربع است (Cd/m2 ) که به آن نیت (Nit) هم گفته می شود. قابل ذکر است که اگر دو منبع نوری با ابعاد مختلف داشته باشیم که شدت نور یکسانی داشته باشند، منبع نور کوچکتردرخشانتر به نظر خواهد رسید؛ همچنین نور تابیده شده به سطوح مختلف، هرچه این سطوح براقتر باشند، مقدار نور بیشتری به چشم منعکس شده و سطوح براقتر به نظر میرسند. در موردسطوح روشن شده، میزان نوری که از آن سطوح به چشم ما می تابد با ضریب انعکاس سطح ومیزان شدت روشنایی آن، متناسب است؛ بدیهی است هرچه ضریب انعکاس بالاتر باشد میزان درخشندگی بیشتر خواهد بود.انتخاب یا محاسبه ی نادرست میزان درخشندگی می تواند اثر منفی بر روی چشم انسان بگذارد.

بطور کلی در این کمیت روشنایی دیدن اشیاء (بدون تفکیک رنگ) در درخشندگی حداقل ۰۱/۰ کاندلا بر مترمربع مقدور است (دید شب)، اما در محدوده درخشندگی بین ۰۱/۰ تا ۳ کاندلا برمتر مربع دید برخی رنگهای تیره امکان پذیرمی گردد؛ ولی در درخشندگی بالاتر از ۳ کاندلا برمترمربع تشخیص رنگ بطور کامل امکان پذیر می‌گردد. بیشترین میزان درخشندگی قابل تحمل برای چشم انسان در حین دید مستقیم، حدودا ۷۵۰۰ کاندلا بر متر مربع است. خیرگی یکی از اصطلاحات و صدمات رایج در انجام فعالیتهای بصری است که از افزایش مفرط روشنایی در میدان بصری افراد بوجود می آید و معمولا از دو طریق آزار چشمی و محدودیت فعالیت، باعث اختلال در کار می شود. مثلا درخشندگی خورشید ۱۰۹ * ۲ کاندلا بر مترمربع و لامپ رشته ای ۱۰۰ وات ۱۰۵ * ۵ کاندلا بر مترمربع است ؛ بنابراین می تواند خیرگی ایجاد کرده و باعث صدمه به ساختار فیزیولوژیک چشم می شود. بنابراین توصیه می گردد که با راهکارهایی مثل کاهش شدت روشنایی روی سطوح با خارج کردن از محدوده‌ی دید مستقیم (محدوده زاویه ای °۴۵ ) و یا استفاده از سطوحی با ضریب بازتابش پایین خیرگی کنترل شود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *