Medir a intensidade da luz é importante ao projetar a iluminação de uma sala ou ao preparar uma fotografia. O termo "intensidade" é usado de maneiras diferentes, portanto, reserve um momento para aprender quais unidades e métodos de medição correspondem aos seus objetivos. Fotógrafos profissionais e instaladores de iluminação geralmente usam um medidor digital, mas você também pode fazer um medidor de luz simples e comparativo chamado fotômetro Joly.
Passos
Método 1 de 2: Medindo a intensidade da luz para uma sala ou fonte de luz
Etapa 1. Compreenda os fotômetros que medem lux e velas
Estas são unidades que descrevem a intensidade da luz em uma superfície, ou iluminância. Os fotômetros que medem isso geralmente são o que as pessoas procuram quando querem fazer uma sessão de fotos ou testar se uma sala está muito clara ou muito escura.
- Alguns medidores de luz são especializados para diferentes tipos de iluminação. Por exemplo, pode-se produzir resultados mais precisos quando usado para medir a iluminação de sódio.
- Você pode até comprar um "medidor de luz" em algumas lojas de aplicativos de dispositivos móveis. Verifique os comentários primeiro, pois alguns desses aplicativos são imprecisos.
- Lux é o padrão moderno aceito, mas alguns dispositivos ainda medem em velas. Use esta calculadora online para converter entre eles.
Etapa 2. Saiba como interpretar unidades de iluminância
Aqui estão alguns exemplos de medições de iluminância típicas, para ajudá-lo a determinar se sua iluminação precisa ser alterada:
- A maior parte do trabalho de escritório é feita confortavelmente com 250 a 500 lux (23 a 46 velas).
- Supermercados ou áreas de trabalho que envolvem desenho ou outro trabalho de detalhe são normalmente iluminados a 750-1.000 lux (70-93 velas de pé). O limite superior dessa faixa é equivalente a uma área interna próxima a uma janela em um dia claro e ensolarado.
Etapa 3. Compreender lumens e luminância
Se uma lâmpada ou rótulo de lâmpada ou anúncio menciona "lumens", está descrevendo quanta energia total é emitida como luz visível, um conceito chamado luminância. Aqui está o que você precisa saber:
- Os "lúmens iniciais" descrevem quanta luz será emitida quando a luz estiver estabilizada. Isso leva cerca de 100 horas de uso para lâmpadas fluorescentes e HID.
- Os "lumens médios" ou "lumens avaliados" informam a luminância média estimada ao longo da vida útil do dispositivo. A luminância real será mais brilhante do que no início e se tornará mais fraca perto do final da vida útil recomendada da fonte de luz.
- Para descobrir quantos lúmens você precisa, use as etapas acima para determinar quantos pés de vela de iluminância você deseja em uma sala e multiplique pela metragem quadrada da sala. Mire mais alto do que o resultado para salas com paredes escuras e mire mais baixo para salas com outras fontes de luz importantes.
Etapa 4. Meça o feixe e o ângulo de campo
Lanternas e outros dispositivos que emitem luz em uma determinada direção podem ser descritos usando esses dois termos adicionais. Você mesmo pode descobrir isso usando um fotômetro que mede lux ou velas, e com régua e transferidor:
- Segure o fotômetro diretamente no caminho do feixe mais brilhante. Mova-o até encontrar o ponto com a intensidade máxima (iluminância).
- Mantendo a mesma distância da fonte de luz, mova o fotômetro em uma direção, até que a intensidade da luz caia para 50% do nível máximo. Use uma corda esticada ou outra régua para marcar a linha da fonte de luz até este ponto.
- Ande na outra direção até encontrar o ponto no lado oposto do feixe com iluminação máxima de 50%. Marque uma nova linha a partir deste local.
- Use um transferidor para medir o ângulo entre as duas linhas. Este é o "ângulo do feixe" e descreve o ângulo iluminado pela fonte de luz.
- Para encontrar o ângulo do campo, repita essas etapas, mas marque os dois pontos onde a intensidade do feixe atinge 10% do nível máximo.
Método 2 de 2: Medindo a intensidade relativa com um dispositivo caseiro
Etapa 1. Use para comparar fontes de luz
Este dispositivo é fácil de construir em casa, depois de uma pequena ida às compras. Chamado de "fotômetro Joly" por causa de seu inventário, ele pode ser usado para medir a intensidade relativa de duas fontes de luz. Com um pouco de conhecimento de física, fornecido a seguir, você poderá descobrir quais de suas lâmpadas emitem mais luz, bem como quais são as mais eficientes para a quantidade de energia que consomem.
As medições relativas não darão um resultado em termos de unidades. Você saberá exatamente como duas intensidades de luz se comparam, mas não será capaz de relacioná-las a uma terceira intensidade sem repetir o experimento
Etapa 2. Corte um pedaço de cera de parafina ao meio
Compre um pacote de cera de parafina em uma loja de ferragens ou mercearia e retire uma placa de ¼ libra (0,55 kg). Usando uma faca afiada, corte a placa em duas partes iguais.
Corte a placa lentamente para evitar que se partam
Etapa 3. Sanduíche de papel alumínio entre as peças de parafina
Rasgue uma folha de papel alumínio e coloque-a sobre uma das duas peças de parafina, cobrindo completamente a superfície superior. Coloque a segunda peça de parafina em cima do alumínio.
Etapa 4. Vire o "sanduíche" verticalmente
Para que este dispositivo funcione, vamos precisar apoiá-lo em sua extremidade, para que a folha de alumínio no meio fique vertical. Se a cera não se sustentar sozinha, você pode mantê-la na horizontal por enquanto. Lembre-se de que a caixa que você construirá deve ser projetada para segurar a cera na posição vertical.
Você pode usar dois elásticos para manter o bloco unido. Coloque um perto do topo do sanduíche e o outro perto da parte inferior
Etapa 5. Corte três janelas em uma caixa de papelão
Escolha uma caixa grande o suficiente para conter seu bloco de cera. A embalagem em que a cera foi vendida geralmente funciona bem. Use uma régua e uma tesoura para cortar três janelas na caixa:
- Corte duas janelas em lados opostos, exatamente do mesmo tamanho. Cada janela exibirá uma metade diferente da parafina, uma vez que o bloco seja colocado dentro.
- Corte uma terceira janela de qualquer tamanho na frente da caixa. Ele deve ser centralizado, para que você possa ver as duas metades do bloco de parafina, em cada lado da folha de alumínio.
Etapa 6. Coloque a parafina dentro da caixa
Mantenha a folha de alumínio entre os dois blocos de parafina, na posição vertical. Você pode precisar usar fita adesiva, pequenos pedaços de papelão ou ambos para manter os blocos de cera em pé e paralelos aos lados opostos das janelas, e tocando o papel alumínio entre eles.
Se a caixa estiver aberta na parte superior, cubra-a com outro pedaço de papelão ou outra barreira de bloqueio de luz
Etapa 7. Escolha uma fonte de luz de "ponto de referência"
Escolha uma das fontes de luz que você comparará como uma "vela padrão", que usará como base de intensidade. Se você estiver comparando mais de duas fontes de luz, você usará esta fonte de luz durante cada comparação.
Etapa 8. Organize duas fontes de luz em linha reta
Coloque duas lâmpadas, LEDs ou outras fontes de luz em uma superfície plana em linha reta. A distância entre eles deve ser significativamente maior do que a largura da caixa que você fez.
Etapa 9. Coloque o fotômetro entre as fontes de luz
O fotômetro deve estar exatamente na mesma altura que as fontes de luz, para que as luzes iluminem completamente os blocos de cera pelas janelas laterais. Lembre-se de que as fontes de luz devem estar a uma distância razoável, para permitir uma iluminação uniforme.
Etapa 10. Desligue todas as outras luzes da sala
Feche todas as janelas, cortinas ou persianas para que apenas a luz das fontes de luz de teste atinja os blocos.
Etapa 11. Ajuste a caixa até que ambos os blocos de cera estejam igualmente brilhantes
Mova o fotômetro para o lado com a cera dimmer. Observe pela janela frontal enquanto ajusta a posição da caixa e pare quando os dois blocos de cera parecerem igualmente brilhantes.
Etapa 12. Meça a distância entre o fotômetro e cada fonte de luz
Use uma fita métrica para medir a distância da folha de alumínio à fonte de luz do "ponto de referência" escolhido. Vamos chamar isso d1. Anote isso e meça a distância da folha de alumínio à fonte de luz no lado oposto, d2.
Você pode medir a distância usando qualquer unidade, mas certifique-se de não misturá-los. Por exemplo, se sua medição for em pés e polegadas, converta o resultado para usar apenas polegadas
Etapa 13. Compreenda a física envolvida
O brilho dos blocos diminui com o quadrado da distância, porque estamos medindo a quantidade de luz que incide sobre uma área bidimensional, mas a luz está irradiando através do volume tridimensional. Em outras palavras, quando uma fonte de luz se move duas vezes mais longe (x2), a luz que ela produz é espalhada por quatro vezes a área (x22) Podemos escrever o brilho como "I / d2
- I é a intensidade ed é a distância, assim como usamos nas etapas anteriores,
- Tecnicamente, o que descrevemos como brilho é referido como iluminância nesse contexto.
Etapa 14. Use esse conhecimento para resolver a intensidade relativa
Quando ambos os blocos aparecem igualmente brilhantes, sua "iluminância" é igual. Podemos escrever isso como uma fórmula e, em seguida, reorganizá-lo para resolver para I2, ou a intensidade relativa da segunda fonte de luz:
- eu1/ d12 = Eu2/ d22
- eu2 = Eu1(d22/ d12)
- Uma vez que estamos apenas medindo a intensidade relativa, ou como eles se comparam, podemos apenas dizer que1 = 1. Isso tornará nossa fórmula simples: I2 = d22/ d12
- Por exemplo, digamos que a distância d1 ao nosso ponto de referência, a fonte de luz é 2 pés (0,6 metros), e que a distância d2 a nossa segunda fonte de luz é de 5 pés (1,5 metros):
- eu2 = 52/22 = 25/4 = 6.25
- A segunda fonte de luz tem uma intensidade 6,25 vezes maior do que a primeira fonte de luz.
Etapa 15. Calcule a eficiência
Se você estiver usando lâmpadas com uma potência marcada, como "60W" para "60 watts", essa é a quantidade de energia elétrica que a lâmpada usa. Divida a intensidade relativa da lâmpada por esta potência para descobrir o quão eficiente a lâmpada é, em relação às suas outras fontes de luz. Por exemplo:
- Uma lâmpada de 60 watts com uma intensidade relativa de 6 tem uma eficiência relativa de 6/60 = 0,1.
- Uma lâmpada de 40 watts com uma intensidade relativa de 1 tem uma eficiência relativa de 1/40 = 0,025.
- Como 0,1 / 0,025 = 4, a lâmpada de 60 W é quatro vezes mais eficiente para transformar energia elétrica em luz. Observe que ela ainda usará mais energia do que a lâmpada de 40 W e, portanto, custará mais dinheiro; a eficiência apenas diz a você quanto "retorno por seu investimento" você obtém.
