Fotometri (optik)

Bilgibank, Hoşgeldiniz
Gezinti kısmına atla Arama kısmına atla
Fotopik (gündüze uyarlanmış, siyah eğri) ve skotopik [1] (Karanlığa uyarlanmış, yeşil eğri) aydınlatma işlevleri. Fotopolikte CIE 1931 standardı [2] (katı), Judd-Vos 1978 verileri değiştirdi[3] (Kesik çizgili) ve Sharpe, Stockman, Jagla & Jägle 2005 data [4] (noktalı). Yatay eksen nm dalga boyudur.

Fotometri, insan gözünün algıladığı ışık parlaklıkğın ölçü bilimidir.[1] Işınım enerjisinin (ışık da dahil olmak üzere) mutlak güç açısından ölçülmesi bilimidir radyometrinden farklıdır. Modern fotometride, her dalga boyundaki ışıma gücü, insan gözünün parlaklığı duyarlılığını modelleyen bir aydınlatma fonksiyonuyla ağırlıklandırılır. skotopik fonksiyonu veya diğer fonksiyonlar aynı şekilde uygulanabilmesine rağmen tipik olarak bu ağırlıklandırma fonksiyonu fotopik duyarlılık fonksiyonudur.

Fotometri ve göz

İnsan gözü, görünür ışığın tüm dalga boylarına aynı derecede duyarlı değildir. Fotometri, her dalgaboyundaki ölçülen gücü, gözün o dalga boyunda ne kadar hassas olduğunu gösteren bir faktör ile tartarak hesaplamaya çalışır. Gözün dalga boyunun bir fonksiyonu olarak ışığa tepkisinin standardize edilmiş modeli parlaklık fonksiyonu ile verilir. Işığın, ışık koşullarına (fotopik görüş) ve karanlık koşullara (scotopik görüş) adapte edildiğinde, dalga boyunun bir fonksiyonu olarak gözün farklı tepkileri vardır. Fotometri, tipik olarak gözün fotopik tepkisine dayanır ve bu nedenle fotometrik ölçümler, ay ışığı veya yıldız ışığı altında olduğu gibi, renklerin fark edilemeyen loş ışık koşullarında, algılanan parlaklık kaynaklarını doğru olarak göstermeyebilir. Fotopik görme, metre kare başına üç candela üzerinde parlaklık düzeyindeki göz tepkisinin karakteristir. Scotopik görme 2 × 10−5 cd/m2'nin altında gerçekleşir.

Fotometrik miktarlar

Elektromanyetik radyasyonun etkilerinin ölçümü, 18. yüzyılın sonlarında bir çalışma alanı haline geldi. Ölçme teknikleri, çalışılan etkilere bağlı olarak çeşitlilik göstermiş ve farklı terminolojiye neden olmuştur. Kızılötesi ışınımın termometrelerle ölçülen toplam ısıtma etkisinin toplam enerji ve güç açısından radyometrik birimlerin geliştirilmesine yol açtı. İnsanın gözünü bir dedektör olarak kullanmak, gözün tepki karakteristiği ile ağırlıklandırılan fotometrik birimlerine yol açtı. Ultraviyole radyasyonun kimyasal etkilerinin incelenmesi, saniyede foton cinsinden ifade edilen toplam doz veya aktinometrik birimlerin karakterize edilmesine yol açmıştır.

Fotometrik ölçümler için birçok farklı ölçü birimi kullanılır. Benzer şekilde, "parlak" sıfatı, yüksek ışık akısı veren lümenli bir ışık kaynağı ya da sahip olduğu ışık akısını çok dar bir ışına (candel) yoğunlaştıran bir ışık kaynağına ya da ışığa Karanlık bir zemine karşı görülen bir kaynaktır. Işığın üç boyutlu uzayda yayılması - parlaklaşması veya mat yüzeyleri yansıtması - ve ışığın birçok farklı dalga boyundan oluştuğu yollardan dolayı, yapılabilen temel olarak farklı ışık ölçümü sayısı Büyüktür ve bunları temsil eden miktar ve birim sayısı da aynıdır.

Table 1. SI Fotometri miktarları
Miktar Birim Boyut Notlar
Adı Sembol[nb 1] Adı Sembol Sembol
Işık enerjisi Qv [nb 2] lumen saniye lm⋅s T⋅J [nb 3] Birimler bazen yetenek botları olarak adlandırılır
Işık akısı / Işık gücü Φv [nb 2] lumen (= cd⋅sr) lm J [nb 3] Birim zaman başına ışık enerjisi.
Işık şiddeti Iv candela (= lm/sr) cd J [nb 3] Birim kat açı başına ışık akısı.
Parlaklık Lv Metrekare başına candela cd/m2 L−2⋅J Birim projeksiyonlu kaynak alanı başına birim katı açı başına ışık akısı. Birimlere bazen "nits" denir.
Aydınlatma Ev lux (= lm/m2) lx L−2⋅J Bir yüzeydeki ışık akısı olayı
ışıksal uyarıcılık / Parlak emitans Mv lux lx L−2⋅J Işık akısının bir yüzeyden yayılışı.
Luminous exposure Hv lux second lx⋅s L−2⋅T⋅J
Işık enerjisi yoğunluğu ωv Metreküp başına saniyede lümen lm⋅s⋅m−3 L−3⋅T⋅J
Işık verimi η [nb 2] Watt başına lümen lm/W M−1⋅L−2⋅T3⋅J Bağlamına bağlı olarak, ışık akısının radyant akı veya güç tüketim oranı.
Işık verimliliği / Parlak katsayısı V 1
Ayrıca bakınız: SI · Fotometri · Radyometri · (Compare)

Kaynak

  1. ↑ Michael Bass (ed.), Handbook of Optics Volume II - Devices, Measurements and Properties, 2nd Ed., McGraw-Hill 1995, ISBN 978-0-07-047974-6 pages 24-40 through 24-47
  1. ↑ Standards organizations recommend that photometric quantities be denoted with a suffix "v" (for "visual") to avoid confusion with radiometric or photon quantities. For example: USA Standard Letter Symbols for Illuminating Engineering USAS Z7.1-1967, Y10.18-1967
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 Alternative symbols sometimes seen: W for luminous energy, P or F for luminous flux, and ρ or K for luminous efficacy.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 "J" here is the symbol for the Boyut of luminous intensity, not the symbol for the unit joules.
"Bilgibank.tk" adresinden alınmıştır.