एलईडी चमक मापनको चार स्तम्भहरू बुझ्दै

जब हामी एलईडी लाइट कति "उज्यालो" छ भन्ने बारेमा कुरा गर्छौं, हामी प्राय: एक आकस्मिक शब्द प्रयोग गर्दैछौं जुन विभिन्न सन्दर्भहरूमा फरक चीजहरूको अर्थ हुन सक्छ। के यो बल्बबाट बाहिर निस्कने प्रकाशको कुल मात्रा हो? के यो एक विशिष्ट स्थानमा केन्द्रित बीमको तीव्रता हो? वा यो तपाईंको डेस्कमा वा फुटबल मैदानमा उज्यालोको स्तर हो? प्रकाश डिजाइनरहरू, ईन्जिनियरहरू, र स्पेसिफायरहरूको लागि, यी भिन्नताहरू आकस्मिक छैनन्; तिनीहरू मौलिक छन्। सही रूपमा वर्णन गर्न, तुलना गर्न, र एलईडी प्रकाश लागू गर्न, हामी चार भिन्न, तर अन्तरसम्बन्धित फोटोमेट्रिक मात्राहरूमा भर पर्दछौं: चमकदार प्रवाह, चमकदार तीव्रता, चमक (चमक), र प्रकाश। यी प्रत्येक मेट्रिक्सले पजलको फरक टुक्रा प्रदान गर्दछ, प्रकाशको प्रदर्शनको बारेमा फरक प्रश्नको जवाफ दिन्छ। चमकदार प्रवाहले हामीलाई कुल आउटपुट बताउँछ, चमकदार तीव्रताले हामीलाई दिशात्मक शक्ति बताउँछ, प्रकाशले हामीलाई बताउँछ कि सतहमा के अवतरण हुन्छ, र चमकले हामीलाई सतह कसरी देखिन्छ भनेर बताउँछ। यी चार अवधारणाहरूमा महारत हासिल गर्नु प्रकाश प्रणाली डिजाइन गर्न संलग्न जो कोहीको लागि आवश्यक छ, एक साधारण डेस्क बत्तीदेखि जटिल स्टेडियम स्थापनासम्म। यो गाइडले यी चार एलईडी चमक गणना विधिहरू मध्ये प्रत्येकलाई रहस्योद्घाटन गर्नेछ, स्पष्ट परिभाषाहरू, सूत्रहरू, एकाइहरू, र तिनीहरूको अनुप्रयोगको व्यावहारिक उदाहरणहरू प्रदान गर्दछ।

चमकदार प्रवाह के हो र यो कसरी गणना गरिन्छ?

ल्युमिनस फ्लक्स प्रकाश आउटपुटको आधारभूत मेट्रिक हो। यसले समयको प्रति एकाइ स्रोतद्वारा उत्सर्जित दृश्य प्रकाशको कुल मात्रा मापन गर्दछ। यसलाई बत्तीबाट प्रकाशको कुल "प्रवाह" को रूपमा सोच्नुहोस्, यो जुनसुकै दिशामा यात्रा गर्दछ। यो सम्पूर्ण प्रकाश आउटपुटको मापन हो, जसले यसलाई प्रकाश स्रोतको समग्र शक्तिको सबैभन्दा प्रत्यक्ष सूचक बनाउँदछ। चमकदार प्रवाहको एकाइ लुमेन (एलएम) हो। जब तपाईं एक एलईडी बल्ब किन्नुहुन्छ र यसलाई "800 लुमेन" को रूपमा लेबल गरिएको देख्नुहुन्छ, यो चमकदार प्रवाह हो - बल्बले सबै दिशामा उत्सर्जन गर्ने प्रकाशको कुल मात्रा। जे होस्, चमकदार प्रवाहको गणना यो जस्तो देखिन्छ भन्दा बढी जटिल छ, किनकि मानव आँखाले प्रकाशको सबै तरंगदैर्ध्यलाई समान रूपमा बुझ्दैन। हामी 555 एनएमको वरिपरि हरियो-पहेंलो प्रकाशको लागि सबैभन्दा संवेदनशील छौं र गहिरो रातो वा नीलो प्रकाशको लागि धेरै कम संवेदनशील छौं। प्रकाशमान प्रवाह, तसर्थ, एक भारित माप हो। यो प्रत्येक तरंगदैर्ध्यमा प्रकाश स्रोतको वास्तविक उज्ज्वल शक्ति (भौतिक ऊर्जा) लिएर गणना गरिन्छ र यसलाई त्यस तरंगदैर्ध्यमा आँखाको संवेदनशीलताको प्रतिनिधित्व गर्ने कारकले गुणा गर्दछ। यस कारकलाई सापेक्ष वर्णक्रमीय चमकदार दक्षताको रूपमा चिनिन्छ, जसलाई V(λ) को रूपमा जनाइन्छ। चमकदार प्रवाह (Φ) को लागि औपचारिक सूत्र हो: Φ = Km ∫ Φ(λ) · V(λ) dλ, जहाँ Φ(λ) वर्णक्रमीय उज्ज्वल प्रवाह हो, V(λ) सापेक्ष वर्णक्रमीय चमकदार दक्षता हो, र Km एक स्थिर (683 lm / W) हो जसले 555 एनएमको शिखर संवेदनशीलता तरंगदैर्ध्यमा अधिकतम सम्भव चमकदार प्रभावकारिता प्रतिनिधित्व गर्दछ। सारमा, यो सूत्रले गणितीय रूपमा मानव दृश्य प्रणाली द्वारा कथित चमकको मापनमा कच्चा भौतिक शक्तिलाई रूपान्तरण गर्दछ।

चम्किलो तीव्रता के हो र यो कसरी फ्लक्सभन्दा फरक छ?

जबकि चमकदार प्रवाहले हामीलाई कुल प्रकाश उत्पादन बताउँछ, यसले हामीलाई त्यो प्रकाश कसरी वितरण गरिन्छ भनेर बताउँदैन। एक 1000-लुमेन प्रकाश जताततै प्रकाश स्प्रे गर्ने नाङ्गो बल्ब हुन सक्छ, वा यो कडा रूपमा केन्द्रित स्पटलाइट हुन सक्छ। चमकदार तीव्रता मेट्रिक हो जसले एक विशिष्ट दिशामा प्रकाशको एकाग्रतालाई वर्णन गर्दछ। यो दिइएको दिशामा प्रति एकाइ ठोस कोणमा स्रोत द्वारा उत्सर्जित चमकदार प्रवाहको मात्राको रूपमा परिभाषित गरिएको छ। एक ठोस कोण एक त्रि-आयामी कोण हो, जुन स्टेरेडियन (sr) मा मापन गरिन्छ, जसले एक बिन्दुबाट फैलिएको प्रकाशको "शंकु" को वर्णन गर्दछ। एक टर्चलाइटको कल्पना गर्नुहोस्: यसको चमकदार प्रवाह कुल 300 लुमेन हुन सक्छ, तर केन्द्रीय बीमको साथ यसको चमकदार तीव्रता धेरै उच्च छ किनकि ती 300 लुमेनहरू एक साँघुरो शंकुमा केन्द्रित छन्। चमकदार तीव्रताको एकाइ क्यान्डेला (सीडी) हो। एक क्यान्डेला प्रति स्टेरेडियन (1 सीडी = 1 एलएम / एसआर) को रूपमा परिभाषित गरिएको छ। फ्लक्स र तीव्रता बीचको सम्बन्ध ज्यामितीय हो। यदि तपाईंसँग प्रकाश स्रोत छ जुन सबै दिशाहरूमा समान रूपमा यसको प्रवाह उत्सर्जन गर्दछ (एक आइसोट्रोपिक स्रोत), तपाईं कुल प्रवाहलाई गोलाको कुल ठोस कोणले विभाजित गरेर यसको तीव्रता गणना गर्न सक्नुहुन्छ, जुन 4π स्टेरेडियन हो। उदाहरण को लागी, एक 1000-लुमेन आइसोट्रोपिक स्रोतको कुनै पनि दिशामा 1000 एलएम / 4π एसआर ≈ 79.6 सीडीको तीव्रता हुनेछ। वास्तविकतामा, धेरै जसो एलईडी स्रोतहरू आइसोट्रोपिक हुँदैनन्। तीव्रता दिशाको साथ फरक हुन्छ। सबै दिशामा तीव्रताको योग, सम्पूर्ण क्षेत्रमा एकीकृत, तपाईंलाई कुल चमकदार प्रवाहमा फर्काउँछ। चम्किलो तीव्रता बीम कोणहरू, रिफ्लेक्टरहरू, र लेन्सहरू बुझ्ने र डिजाइन गर्ने कुञ्जी मेट्रिक हो।

चमक (चमक) के हो र यो कसरी मापन गरिन्छ?

ब्राइटनेस, प्राविधिक सर्तहरूमा, ल्युमिनेन्स भनिन्छ। जबकि प्राय: कुराकानीमा शिथिल रूपमा प्रयोग गरिन्छ, ल्युमिनन्सको सटीक वैज्ञानिक परिभाषा छ। यो प्रकाशको मात्राको मापन हो जुन कुनै निश्चित दिशामा सतहबाट उत्सर्जित हुन्छ, प्रसारित हुन्छ, वा परावर्तित हुन्छ। अर्को शब्दमा, यसले मापन गर्दछ कि सतह एक विशिष्ट कोणबाट हेर्दै एक पर्यवेक्षकलाई कसरी "उज्यालो" देखिन्छ। यो उज्यालोबाट एक महत्वपूर्ण भिन्नता हो, जसले सतहमा खस्ने प्रकाशलाई मापन गर्दछ। ल्युमिनेन्स त्यो सतह (वा प्रकाश स्रोत आफैं) छोडेर आँखातिर यात्रा गर्ने प्रकाशलाई मापन गर्दछ। चमकको एकाइ क्यान्डेला प्रति वर्ग मिटर (cd / m²) हो, जसलाई प्रायः "nit" पनि भनिन्छ। औपचारिक परिभाषामा सतह तत्व (dS) द्वारा दिइएको दिशामा उत्सर्जित चमकदार तीव्रता (I) समावेश छ, जुन त्यस दिशामा लम्ब विमानमा प्रक्षेपण गरिएको सतहको तत्वको क्षेत्रफलले विभाजित गर्दछ। सूत्र L = dI / (dS · cos θ) हो, जहाँ θ हेर्ने दिशा र सतहमा सामान्य (लम्ब) बीचको कोण हो। एक सपाट प्रकाश उत्सर्जक सतहको लागि, जस्तै एलईडी चिप वा एक प्रकाश चिन्ह, सिधा (θ = 0 °) मा हेरिएको छ, सूत्र L = I / dS मा सरल हुन्छ। चमक भनेको हाम्रो आँखाले वास्तवमा के बुझ्छ। उज्यालो प्रकाश अन्तर्गत कागजको सेतो टुक्रामा उच्च चमक हुन्छ; अँध्यारो कोठामा उही कागजमा कम चमक हुन्छ। एलईडी अनुप्रयोगहरूमा, चमक (दृश्यको क्षेत्रमा एक धेरै उच्च चमक स्रोत) र प्रदर्शन र सूचकहरू डिजाइन गर्नका लागि चमक महत्त्वपूर्ण छ। चिप परीक्षण र एलईडी विकिरणको सुरक्षाको मूल्याङ्कन गर्न, इमेजिंग विधिहरू प्राय: प्रयोग गरिन्छ, जहाँ क्यामेरा प्रणालीले हटस्पटहरू पहिचान गर्न र समान प्रदर्शन सुनिश्चित गर्न चिपको सतहमा चमक मापन गर्दछ।

ज्योति भनेको के हो र यसको गणना कसरी गरिन्छ?

प्रकाश डिजाइनमा इल्युमिनेन्स सायद सबैभन्दा व्यावहारिक र सामान्यतया सन्दर्भित मेट्रिक हो। यसले दिइएको सतह क्षेत्रमा पर्ने चमकदार प्रवाहको मात्रा मापन गर्दछ। सरल शब्दहरूमा, यसले तपाईंलाई बताउँछ कि तपाईंको डेस्कमा, गोदामको भुइँमा, वा फुटबल मैदानमा कति प्रकाश अवतरण भइरहेको छ। यो प्रकाश प्रणालीको "अन्तिम परिणाम" हो जुन प्रबुद्ध वस्तु वा कार्यको दृष्टिकोणबाट हो। प्रकाशको एकाइ लक्स (lx) हो। एक लक्स प्रति वर्ग मीटर एक लुमेन (1 lx = 1 lm / m²) को रूपमा परिभाषित गरिएको छ। इल्युमिनेन्स (E) को सूत्र E = dΦ / dS हो, जहाँ dΦ क्षेत्र dS को सानो सतह तत्वमा चमकदार प्रवाह घटना हो। रोशनी धेरै कारकहरूमा निर्भर छ: प्रकाश स्रोतको तीव्रता, स्रोतबाट सतहको दूरी, र कोण जसमा प्रकाशले सतहमा प्रहार गर्दछ। यसले व्युत्क्रम-वर्ग नियम पछ्याउँछ, जसको अर्थ यो हो कि यदि तपाईं प्रकाश स्रोतबाट दूरी दोब्बर गर्नुहुन्छ भने, रोशनी यसको मूल मानको एक-चौथाईमा घट्छ। यो घटनाको कोणको कोसाइनबाट पनि प्रभावित हुन्छ। 45-डिग्री कोणमा सतहमा प्रहार गर्ने प्रकाशले यसलाई सीधा सीधा प्रहार गर्ने प्रकाशको तुलनामा कम रोशनी प्रदान गर्दछ। उदाहरण को लागी, एक पढ्ने प्रकाश एक पुस्तक मा 500 लक्स प्रदान गर्न सक्छ, जबकि एक राम्रो रोशनी वाला कार्यालय मा डेस्क मा 300-500 लक्स हुन सक्छ। एक सुरक्षा फ्लडलाइटले जमिनमा 50 लक्स प्रदान गर्न आवश्यक पर्दछ, जबकि एक पेशेवर फुटबल स्टेडियमलाई प्रसारणको लागि 1500-2000 लक्स चाहिन्छ। प्रकाश सुरक्षा र कार्य प्रदर्शनको लागि पर्याप्त प्रकाश सुनिश्चित गर्न प्रकाश मानक र नियमहरूमा प्रयोग गरिने प्रमुख मेट्रिक हो। यो एक प्रकाश मीटर प्रयोग गरेर व्यवहारमा मापन गरिन्छ, जसमा विमानमा खस्ने प्रकाशलाई सही रूपमा क्याप्चर गर्न कोसाइन-सुधार गरिएको सेन्सर हुन्छ।

यी चार नापहरू एक अर्कासँग कसरी सम्बन्धित छन्?

उज्यालो प्रवाह, चमकदार तीव्रता, प्रकाश, र चमक बीचको सम्बन्ध बुझ्नु प्रकाश डिजाइनमा महारत हासिल गर्न कुञ्जी हो। तिनीहरू स्वतन्त्र अवधारणाहरू होइनन् तर प्रकाशको एउटै घटनामा फरक दृष्टिकोणहरू हुन्। चमकदार प्रवाह (लुमेन) कुल सुरूवात बिन्दु हो - स्रोतले उत्सर्जित कुल प्रकाश। यो प्रवाह त्यसपछि अन्तरिक्षमा वितरण गरिन्छ। वितरण प्रत्येक दिशामा चमकदार तीव्रता (क्यान्डेला) द्वारा वर्णन गरिएको छ। ध्रुवीय तीव्रता रेखाचित्र यो वितरण देखाउने एक ग्राफिकल तरिका हो। जब यो वितरित प्रकाश अन्तरिक्षको माध्यमबाट यात्रा गर्दछ र अन्तमा सतहमा अवतरण गर्दछ, हामी परिणामलाई त्यस सतहमा रोशनी (लक्स) को रूपमा मापन गर्दछौं। डेस्कमा राखिएको प्रकाश मिटरले उज्यालो मापन गर्दछ। अन्तमा, जब त्यो उज्यालो सतहले त्यो प्रकाशको केही भाग पर्यवेक्षकको आँखामा प्रतिबिम्बित गर्दछ, सतहको कथित "चमक" यसको चमक (cd / m²) हो। क्यामेराको प्रकाश मिटरले पनि एक प्रकारको चमक मापन गर्दछ। एक साधारण उदाहरणले यो सबैलाई एकसाथ बाँध्छ: एक 5000-लुमेन एलईडी फ्लड लाइट (फ्लक्स) को केन्द्रीय बीममा 10,000 क्यान्डेला को शिखर तीव्रता हुन सक्छ। यदि त्यो बीम 10 मिटर टाढाको भित्तामा लक्षित छ भने, भित्तामा त्यो बीमको केन्द्रमा रोशनी 100 लक्स हुन सक्छ। यदि त्यो भित्ता सेतो रंगिएको छ र उच्च परावर्तन छ भने, यसको चमक 30 सीडी / एम² हुन सक्छ, एक पर्यवेक्षकलाई उज्यालो देखिन्छ। यदि भित्ता कालो रंगिएको छ भने, यसको चमक केवल 3 सीडी / एम² हुन सक्छ, अँध्यारो देखिन्छ, यद्यपि भित्तामा उज्यालो 100 लक्स हो। यी चार मेट्रिक्सले एक श्रृंखलामा काम गर्दछ, स्रोत (प्रवाह, तीव्रता) देखि सतहहरूमा प्रभाव (प्रकाश, चमक), वर्णन र ईन्जिनियरिङ् प्रकाशको लागि पूर्ण भाषा प्रदान गर्दछ।

अक्सर एलईडी चमक गणना बारेमा प्रश्नहरू

लुमेन र लक्स बीच के भिन्नता छ?

यो भ्रमको एक सामान्य बिन्दु हो। लुमेन (एलएम) एक स्रोतले उत्सर्जित प्रकाशको कुल मात्रा मापन गर्दछ। लक्स (एलएक्स) ले सतहमा अवतरण गर्ने प्रकाशको मात्रा मापन गर्दछ। यसलाई वर्षा जस्तै सोच्नुहोस्: लुमेन बादलबाट खस्ने वर्षाको कुल मात्रा हो, जबकि लक्स भनेको तपाईंको ड्राइभवेमा पोखरी कति गहिरो छ। 1000-लुमेन टर्चलाइटले 1000-लुमेन छत प्रकाश भन्दा नजिकैको भित्तामा धेरै उच्च लक्स रिडिङ उत्पादन गर्दछ, किनकि टर्चलाइटको प्रकाश सानो क्षेत्रमा केन्द्रित हुन्छ।

म कसरी निश्चित दूरीमा एलईडी लाइटबाट प्रकाश गणना गर्न सक्छु?

एक बिन्दु स्रोतको लागि, एक मोटा अनुमान प्रतिलोम-वर्ग कानून प्रयोग गरेर गर्न सकिन्छ। तपाईंलाई सतहको दिशामा चमकदार तीव्रता (क्यान्डेलामा) चाहिन्छ। रोशनी (E) लगभग तीव्रता (I) दूरी (d) वर्गले विभाजित गर्दछ: E = I / d²। जे होस्, विशिष्ट बीम कोणहरूको साथ वास्तविक एलईडी फिक्स्चरहरूको लागि, यो अधिक जटिल छ। सब भन्दा सही विधि भनेको प्रकाश डिजाइन सफ्टवेयर प्रयोग गर्नु हो जुन फोटोमेट्रिक डाटा फाइलहरू प्रयोग गर्दछ जुन एक क्षेत्रमा रोशनी गणना गर्न प्रयोग गर्दछ, बीम आकार र बहु फिक्स्चरहरूको लागि लेखांकन।

डेस्क ल्याम्प किन्नको लागि चार मेट्रिक्स मध्ये कुन सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण छ?

डेस्क बत्तीको लागि, रोशनी सबैभन्दा व्यावहारिक मेट्रिक हो। तपाईं जान्न चाहानुहुन्छ कि तपाईंको कामको सतहमा कति प्रकाश (लक्समा) अवतरण हुनेछ। जे होस्, निर्माताहरूले सँधै विशिष्ट दूरीहरूको लागि रोशनी डेटा प्रदान गर्दैनन्, कुल चमकदार प्रवाह (लुमेन) एक राम्रो सुरूवात बिन्दु हो। 400-800 लुमेनको साथ एक दीपक सामान्यतया डेस्कको लागि पर्याप्त हुन्छ। तपाईंले बीम कोणलाई पनि विचार गर्नुपर्दछ कि यसले तपाईंको आँखामा चमक (अत्यधिक चमक) उत्पन्न नगरी तपाईंको काममा प्रकाश केन्द्रित गर्दछ।