آشنایی با 4 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 4 مفهوم پایه داریم که عبارتند از :
- تفاوت‌های زیادی بین luminous flux (شار نوری)
- luminous intensity (شدت نور)
- illuminance (شدت روشنایی)
- luminance (درخشندگی)
این 4 پارامتر مهم نور پردازی تفاوت زیادی دارند که به ترتیب هر کدام را به ساده ترین شکل ممکن توضیح می‌دهیم.
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 بخاطر اینکه یک سنجه مهم در میزان نوردهی یک منبع نور است اکثر تولید کنندگان برروی بسته بندی محصول، آن را درج می‌کنند.
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 1-دورنور (EdgeLight) 2-پشت‌نور(BackLight) دارد، بطور خلاصه چراغهای پشت نور نور را مستقیم ساطع می‌کنند و شدت نوری بیشتری دارند.
| منبع نوری | شار نوری(Lm) φlum | زاویه (2θ) | نیم زاویه (θ) | زاویه فضایی(sr) Ω | شدت نور (Lm/sr=cd) |
| شمع | 12.6 | 360 | 180 | 4π | 1 |
| لامپ 100وات رشته‌ای | 1700 | 360 | 180 | 4π | 135 |
| لامپ 100وات رشته‌ای با رفلکتور 180° | 1700 | 180 | 90 | 2π | 271 |
| لامپ 100وات رشته‌ای با رفلکتور 36° | 1700 | 36 | 18 | 0.3075 | 5528 |
شدت روشنایی (IL luminance)
مقدار جريان نوری كه بر واحد سطح تابيده 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 كه 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 نوري با ابعاد مختلف داشته باشيم كه شدت نور يكساني داشته باشند، منبع نور كوچكتردرخشانتر به نظر خواهد رسيد؛ همچنین نور تابيده شده به سطوح مختلف، هرچه اين سطوح براقتر باشند، مقدار نور بيشتري به چشم منعكس شده و سطوح براقتر به نظر ميرسند. در موردسطوح روشن شده، ميزان نوري كه از آن سطوح به چشم ما مي تابد با ضريب انعكاس سطح وميزان شدت روشنايي آن، متناسب است؛ بديهي است هرچه ضريب انعكاس بالاتر باشد ميزان درخشندگي بيشتر خواهد بود.انتخاب یا محاسبه ی نادرست میزان درخشندگی می تواند اثر منفی بر روی چشم انسان بگذارد.
بطور كلي در این کمیت روشنایی دیدن اشياء (بدون تفکیک رنگ) در درخشندگي حداقل 01/0 کاندلا بر مترمربع مقدور است (ديد شب)، اما در محدوده درخشندگي بين 01/0 تا 3 كاندلا برمتر مربع ديد برخي رنگهاي تيره امكان پذيرمي گردد؛ ولي در درخشندگي بالاتر از 3 كاندلا برمترمربع تشخيص رنگ بطور كامل امكان پذير می‌گردد. بيشترين ميزان درخشندگی قابل تحمل براي چشم انسان در حين ديد مستقيم، حدودا 7500 كاندلا بر متر مربع است. خيرگي يكي از اصطلاحات و صدمات رایج در انجام فعاليتهاي بصري است كه از افزايش مفرط روشنايي در ميدان بصري افراد بوجود مي آيد و معمولا از دو طريق آزار چشمي و محدوديت فعاليت، باعث اختلال در كار مي شود. مثلا درخشندگی خورشید 109 * 2 کاندلا بر مترمربع و لامپ رشته ای 100 وات 105 * 5 کاندلا بر مترمربع است ؛ بنابراین می تواند خیرگی ایجاد کرده و باعث صدمه به ساختار فیزیولوژیک چشم می شود. بنابراين توصيه مي گردد كه با راهکارهایی مثل کاهش شدت روشنایی روی سطوح با خارج کردن از محدوده‌ی دید مستقیم (محدوده زاويه اي °45 ) و یا استفاده از سطوحی با ضریب بازتابش پایین خیرگی کنترل شود.