شدت روشنایی چیست و چه فرقی با درخشندگی دارد؟
موقعی که شما قصد دارید محصولات روشنایی خریداری کنید یکی از اولین مواردی که باید به آن دقت کرد اطلاعات تخصصی است که کمتر کسی به آنها توجه می کند و معمولا نیز فروشندگان از آنها اطلاعات چندانی ندارند. اصطلاحات و عباراتی که شاید شنیده باشید مثل شاخص حفاظت IP، رده مصرف انرژی، ضریب توان، دمای رنگ نور، شار نوری، آلودگی نوری و شدت روشنایی هستند. برخی از این موارد را قبلا توضیح داده ایم و اکنون قصد داریم در خصوص اینکه شدت روشنایی چیست و چه کاربردی دارد و موقع خرید محصولات روشنایی چگونه باید از آن استفاده کنید بپردازیم. پس با این مقاله تخصصی از شب تاب همراه ما باشید.
منظور از شدت روشنایی چیست؟
شدت روشنایی یکی از پارامترهایی است که در هنگام خرید چراغ های محوطه باید به آن دقت زیادی داشته باشید. در گذشته شدت روشنایی (Illuminance) را اینگونه تعریف می کردند: «روشنایی که از یک شمع روی سطحی به فاصله یک متری دریافت می شود شدت روشنایی است». اما کم کم این تعریف دچار تغییراتی شد و از روشنایی مصنوعی مثل شمع به روشنایی طبیعی مثل نور ماه و خورشید تغییر پیدا کرد. بنابراین شدت روشنایی را اینگونه تعریف کردند: «به میزان شدت روشنایی نور ماه کامل در آسمان صاف که به اندازه یک واحد لوکس است شدت روشنایی می گویند.»
جدیدترین تعریف شدت روشنایی چیست؟
امروزه در علم نورسنجی و فیزیک، عباراتی مثل شدت روشنایی، روشنایی و چگالی شار نوری هر سه به یک مورد خاص اشاره می کنند و معنای مشابهی دارند. طبق تعریف امروزی، شدت روشنایی منبع نوری یعنی میزان تابش نور بر روی واحد سطح یا یک متر مربع از سطح که واحد شدت روشنایی یا یکای شدت روشنایی لوکس (lx) در سیستم اندازه گیریSI و در سایر سیستم های اندازه گیری واحد آنPhot که معادل 10 هزار لوکس است.
شدت روشنایی با چشم قابل اندازه گیری نیست اما هنگامی که قصد دارید برای محل کار یا منزل یا محیط بیرون وسایل روشنایی خریداری کنید دقت زیادی به آن می شود. ضمنا بد نیست بدانید که هر لوکس که واحد شدت روشنایی است خود از معادله لومن یا نور ساطع شده از منبع روشنایی (Lumen) بر سطحی به مساحت 1 متر مربع به دست می آید (Lux=Lumen/m2). برای اینکه گیج نشوید و این اصطلاحات را قاطی نکنید در ادامه به طور کامل توضیح می دهیم که مفاهیمی مثل شار نوری و لومن در شدت روشنایی چیست؟
شار نوری و لومن در شدت روشنایی چیست؟
شار نوری که در مبحث شدت روشنایی چیست و تعریف آن صحبت کردیم یکی دیگر از فاکتورهای بسیار مهم محسوب می شود. شار نوری یعنی مقدار نوری که یک منبع روشنایی مثلا چراغ های محوطه در هر ثانیه در کل جهات منتشر می شود. واحد شار نوریLumen است که به شکلlm نمایش می دهند.
بنابراین هر چقدر پرتوهای منتشر شده بیشتر باشند شار نوری هم بیشتر است که در اصطلاح عامیانه می گویند چراغ پرنورتر است. پس طبیعتا شار نوری بیشتر منجر به داشتن چراغی با شدت روشنایی بیشتر خواهد شد.
تفاوت درخشندگی و شدت روشنایی چیست؟
تا الان با مفهوم و تعریف شدت روشنایی چیست آشنا شدید اما مفهوم دیگری که شباهت و نزدیکی زیادی با شدت روشنایی دارد، مفهوم درخشندگی یاLuminance است که حتی در بین کارشناسان خارجی هم بر سر تعاریف دقیق آنها اختلاف به وجود می آید.
همانطور که گفتیم شدت روشنایی یعنی میزان نوری که بر روی یک سطح به اندازه یک متر مربع تابیده می شود. اما درخشندگی یعنی مقدار نوری که از یک سطحی که به آن نور تابیده شده منعکس می گردد. بنابراین برخلاف شدت روشنایی، میزان درخشندگی با چشم انسان قابل درک است. واحد اندازه گیری یا یکای درخشندگی هم متفاوت بوده و برحسب کاندلا بر متر مربع (cd/m2) بیان می شوند.
چگونه شدت روشنایی را محاسبه کنیم؟
اکنون که به طور کامل متوجه شدید منظور از شدت روشنایی چیست و چه تفاوتی با درخشندگی دارد نوبت به نحوه محاسبه و استفاده از فرمول شدت روشنایی می رسد. فرمول شدت روشنایی به شکل زیر است:
E = dΦ / dA
در این فرمول،E همان شدت روشنایی است،dΦ همان آهنگ شار نوری وdA آهنگ تغییر سطح است. اما اگر منبع روشنایی نسبت به مساحت سطح بی نهایت شوند استفاده از چنین فرمولی دشوار می شود بنابراین توصیه ما استفاده از فرمول زیر است:
E = Φ / A
طبق این فرمول، شدت روشنایی یاE از تقسیم شار نوری برحسب لومن بر روی مساحت سطح برحسب متر مربع به دست می آید.
برای کسانی که می خواهند میزان شدت روشنایی محل زندگی یا محل کارشان را متوجه شوند توصیه می کنیم از دستگاه لوکس متر استفاده کنند. دستگاه لوکس متر به شما می گوید که مقدار شدت روشنایی محیط چقدر است. اما عدد نشان داده شده به تنهایی به شما کمک نخواهد کرد و باید از جدولی استفاده کنید که در آن شدت روشنایی توصیه شده یا پیشنهادی را در محیط های مختلف نشان می دهد.
شدت روشنایی در محیط های مختلف چقدر باید باشد؟
قبل از خرید چراغ های محوطه از ما ابتدا میزان شدت روشنایی توصیه شده برای هر محیط را چک کنید و سپس از کارشناسان ما مشورت بگیرید. پس از خرید و نصب چراغ از دستگاه لوکس متر استفاده کنید و عدد نشان داده شده را با مقادیر اینجا مقایسه کنید:
- پذیرایی خانه:50 تا 150 لوکس
- مطالعه معمولی: 150 لوکس
- مطالعه درسی: 150 تا 750 لوکس
- اتاق خواب: 50 تا 150 لوکس
- آشپزخانه: 150 لوکس
- ناحیه کاری و بخش کابینت های آشپزخانه: 400 لوکس
- حمام: 150 تا 300 لوکس
- هال و اتاق نشیمن: 100 تا 150 لوکس
- پله ها: 100 تا 150 لوکس
- اتاق غذاخوری: 150 تا 450 لوکس
- اتاق کار یا آفیس: 500 لوکس
چه عواملی روی شدت روشنایی اثر می گذارند؟
بعد از اینکه با مفهوم شدت روشنایی چیست آشنا شدید و استانداردهای آن را در محیط های مختلف متوجه شدید نوبت به بررسی عواملی می رسد که بر روی کم و زیادی شدت روشنایی لوکس اثر می گذارند بنابراین در اندازه گیری هایی که می کنید باید به این عوامل هم دقت داشته باشید:
- فاصله از منبع نور
همانطور که طبق تعریف شدت روشنایی متوجه شدید طبیعتا باید انتظار داشت که فاصله سطح مدنظر با شدت روشنایی رابطه عکس دارد چرا که هر چقدر منبع نور مثلا لامپ از یک سطحی دورتر باشد مقدار پرتوهای نوری که بر واحد سطح یعنی سطحی به مساحت یک متر مربع می رسند کمتر خواهد شد و بنابراین شدت روشنایی کمتر می شود.
- جنس سطح
جنس سطحی که نور قرار است به آن تابیده شود روی شدت روشنایی اثر می گذارد که می تواند اثر کاهنده یا افزاینده باشد.
- هوای محیط
طبیعتا هر چقدر هوای محیط شما آلوده تر باشد مثل آلودگی با ذرات گرد و غبار، تداخل بیشتری به وجود می آید چون مانع از رسیدن همه پرتوهای نوری به سطح مورد نظر می شوند و از شدت روشنایی کاسته خواهد شد.
جمع بندی مطالب
شدت روشنایی تعریفی دقیق از میزان نوری است که بر روی هر سطح تابیده می شود که هر چقدر بیشتر باشد میزان درخشندگی را افزایش خواهد داد. در مباحثی مثل آلودگی نوری و کلیه پروژه های نورپردازی توجه به این مسأله اهمیت زیادی دارد. از طرفی می دانیم که مقدار نور محیط بر خلق و خو و روان آدم ها تأثیرگذار است بنابراین با درک درست از شدت روشنایی و اندازه گیری آن برای هر محیط می توانیم تعادل بسیار خوبی برقرار کنیم.
نویسنده: علیرضا قانع