Fényáram, fényerősség, megvilágítás és fénysűrűség helyes kiválasztása, geometriája és laboratóriumi értelmezése.
A négy alapvető fotometriai mennyiség
A fényáram a forrás teljes, látás szerint súlyozott kibocsátását jellemzi. A fényerősség megadja, hogy egy adott irányba mekkora fényáram jut egységnyi térszögbe. A megvilágítás azt írja le, mennyi fényáram érkezik egységnyi felületre, a fénysűrűség pedig azt, hogy egy felület adott irányból milyen „világosnak” mérhető.
A helyes mennyiség kiválasztása nem terminológiai kérdés. Egy lámpatest teljesítményét fényárammal, fényeloszlását fényerősséggel, munkahelyi fényviszonyát megvilágítással, kijelzőjét vagy útfelületét fénysűrűséggel célszerű jellemezni.
Geometriai törvények és érvényességük
E = I / r²
Az összefüggés csak pontszerű forrás, megfelelően nagy távolság és tengelyirányú mérés esetén alkalmazható. Kiterjedt forrásnál, közeli térben vagy optikai elemek jelenlétében az egyszerű modell jelentős hibát okozhat.
E = E0 · cos θ
A megvilágításmérő diffúzorának ideális koszinuszválasza biztosítja, hogy ferde beesésnél a felületre vetített fluxust helyesen mérje. A valós eltérés f2 jellegű teljesítményjellemzővel értékelhető.
Fényáram és integrálógömb
A teljes fényáram mérése tipikusan integrálógömbben vagy goniophotométerrel történik. A gömb gyors és jól reprodukálható, de érzékeny az önabszorpcióra, a portfrakcióra, a baffle-re, a forrás helyzetére és a spektrális gömbválaszra. A goniophotometria időigényesebb, ugyanakkor a fényeloszlást is meghatározza.
Fényerősség és távolsági feltételek
A candela irányhoz kötött mennyiség. A mérési távolságnak elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy a forrás vagy lámpatest távoli téri viselkedése érvényesüljön. Optikás LED-eknél, keskeny nyaláboknál és nagy lámpatesteknél a szükséges távolság jóval nagyobb lehet, mint amit az egyszerű inverz négyzetes modell sugall.
Megvilágításmérés
A luxmérő eredményét a spektrális illesztés, koszinuszválasz, linearitás, hőmérséklet, tartományváltás és a detektor síkja befolyásolja. A mérési sík bizonytalansága már kis távolságváltozásnál is számottevő lehet, különösen közeli forrás esetén.
Fénysűrűségmérés
A fénysűrűség irányfüggő, ezért a látómező, a mérési irány, a fókusz és a célterület homogenitása kritikus. Képalkotó mérésnél a régiókijelölés, az objektívtorzítás és a pixelkalibráció is bekerül a mérési modellbe. A cd/m² eredmény csak a dokumentált geometria mellett értelmezhető.
Melyik mennyiséget válasszuk?
| Feladat | Elsődleges mennyiség | Tipikus műszer |
|---|---|---|
| LED-lámpa teljes kibocsátása | Fényáram | Integrálógömb vagy goniofotométer |
| Keskeny nyaláb iránykarakterisztikája | Fényerősség | Goniophotométer |
| Munkahelyi világítás | Megvilágítás | Luxmérő |
| Kijelző vagy útfelület | Fénysűrűség | Spot- vagy imaging photometer |
Tipikus laborhibák és auditkérdések
- A mérési távolságot nem a referenciafelületek között adják meg.
- A detektor aktív síkja nincs azonosítva.
- A látómező nagyobb, mint a homogén célfelület.
- A forrás stabilizációját nem igazolják.
- A spektrális korrekciót eltérő forrástípusra használják.
Az auditor elsősorban azt vizsgálja, hogy a geometria, a mérési mennyiség és a bizonytalansági modell egymással összhangban van-e.