Các đại lượng đo ánh sáng phổ biến hiện nay

Ánh sáng là nhân tố vô cùng quan trọng trong cuộc sống của con người. Bởi nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sinh hoạt và làm việc. Ánh sáng đủ sẽ giúp chúng ta cảm thấy thoải mái, tốt cho mắt, mang lại hiệu quả tốt. Chính vì vậy, hôm nay chúng tôi sẽ giới thiệu đến bạn những thông tin về ánh sáng cũng như các đại lượng đo ánh sáng thông dụng hiện nay.

Các đại lượng đo ánh sáng
Các đại lượng đo ánh sáng

Ánh sáng là gì?

Ánh sáng là các bức xạ điện từ có bước sóng nằm trong vùng quang phổ nhìn thấy được bằng mắt thường của con người. Thường là nằm trong khoảng 380nm – 760nm). Giống như mọi bức xạ điện từ khác. Ánh sáng được mô tả như những đợt sóng hạt chuyển động gọi là photon. Chúng có tốc độ rất nhanh.

Các đại lượng đo ánh sáng

Dưới đây là những đại lượng dùng để đo ánh sáng xung quanh chúng ta.

Cường độ sáng – Luminous Intensity

Đây là đại lượng quang học cơ bản trong việc đo thông số nguồn sáng. Và là một trong 7 đơn vị cơ bản của hệ thống đo lường quốc tế. Bao gồm (m: mét, kg: kilogam, s: giây, A: Ampe, K: kelvin, mol, cd: candela).

Cường độ sáng thể hiện mật độ năng lượng phát ra từ một nguồn sáng theo một hướng cụ thể. Hay còn gọi là quang thông theo một hướng nhất định, phát ra trên một đơn vị góc khối (1cd = 1 lumen/steradian).

Từ tháng 10-1979 CIE đưa ra định nghĩa mới của candela: candela là cường độ sáng theo một phương của nguồn sáng đơn sắc có bước sóng = 555nm và có cường độ năng lượng theo phương này là 1/683 w/steradian.

Cường độ ánh sáng
Cường độ ánh sáng

Đơn vị đo cường độ sáng là candela (cd)

Để biểu diễn sự phân bố cường độ sáng trong không gian. Người ta thường sử dụng hệ toạ độ cực. Trong đó gốc là nguồn sáng và đầu mút là các vectơ cường độ sáng. Trong thực tế, biểu đồ này được biểu diễn trong mặt phẳng hoặc nửa mặt phẳng. Bằng cách vẽ đường cong cắt bề mặt này bởi một số mặt phẳng kinh tuyến xác định. Với các nguồn đối xứng tròn xoay, chỉ cần cắt bởi một mặt phẳng kinh tuyến.

Các phép đo cường độ sáng phải thực hiện trong phòng đo có thiết kế chuyên biệt. Sử dụng thiết bị đo gọi là goniophoto meters.

Quang thông – Luminous Flux – Các đại lượng đo ánh sáng

Quang thông là một trong các đại lượng đo ánh sáng trắc quang. Nó cho biết công suất bức xạ của chùm ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng. Quang thông là thông lượng ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng theo mọi hướng trong một giây.

Đơn vị đo quang thông là lumen (lm)

Để đo quang thông của một nguồn sáng nhân tạo, người ta sử dụng một thiết bị đo chuyên dụng gọi là Photometric. Hay còn gọi là Integrating sphere.

Các đại lượng đo ánh sáng Lux, Lumen
Các đại lượng đo ánh sáng Lux, Lumen

Độ rọi – Illuminance 

Độ rọi là đại lượng đặc trưng cho bề mặt được chiếu sáng. Nó biểu thị mật độ quang thông trên bề mặt có diện tích S.

Đơn vị đo độ rọi là Lux

– 1 lux = 1 lm/m2: là mật độ quang thông của một nguồn sáng 1 lumen trên diện tích 1. Khi mặt được chiếu sáng không đều. Độ rọi được tính bằng trung bình đại số của độ rọi các điểm.

Độ rọi còn liên quan đến vị trí của mặt được chiếu sáng. Khi xét nguồn sáng là một điểm O, cường độ sáng I. Bức xạ tới một mặt nguyên tố dS ở cách O một khoảng R. Thì độ rọi trên bề mặt nguyên tố dS sẽ thay đổi với độ nghiêng tương đối của bề mặt (góc giữa pháp tuyến dS và phương R) và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách R.

Độ chói – Luminance

Để hiển thị cho khả năng bức xạ ánh sáng của nguồn hoặc bề mặt phản xạ gây nên cảm giác chói sáng đối với mắt. Người ta đưa ra định nghĩa độ chói. Đây là đại lượng xác định cường độ ánh sáng phát ra trên một đơn vị diện tích của một bề mặt theo một hướng cụ thể. Nó ước lượng ánh sáng mà mắt người có thể cảm nhận và phụ thuộc vào hướng quan sát.

Độ chói đóng vai trò cơ bản trong kỹ thuật chiếu sáng. Và là cơ sở của các khái niệm về tri giác và tiện nghi thị giác. Đơn vị đo độ chói là candela/m2 (cd/m2).

Nhiệt độ màu – Correlated Color Temperature(CCT)

Nhiệt độ màu của ánh sáng
Nhiệt độ màu của ánh sáng

Nhiệt độ màu của một nguồn sáng được thể hiện theo thang Kelvin (K). Đây là biểu hiện màu sắc của ánh sáng do nó phát ra.

Ví dụ: một thanh sắt khi nguội có màu đen, khi nung đều đến khi nó rực lên ánh sáng da cam. Tiếp tục nung nó sẽ có màu vàng. Và tiếp tục nung cho đến khi nó trở nên “nóng trắng”. Tại bất kỳ thời điểm nào trong quá trình nung, chúng ta có thể đo được nhiệt độ của thanh thép theo độ Kelvin (00C ứng với 273,15K) và gán giá trị đó với màu được tạo ra.

Lưu ý về nhiệt độ màu – Một trong các đại lượng đo ánh sáng

Đối với đèn sợi đốt: nhiệt độ màu chính là nhiệt độ bản thân nó.

Đối với đèn huỳnh quang, đèn phóng điện (loại đèn không dùng sợi đốt): nhiệt độ màu chỉ là tượng trưng. Bằng cách so sánh với nhiệt độ tương ứng của vật đen tuyệt đối bị nung nóng.

Khi nói đến nhiệt độ màu của đèn, người ta nghĩ đó là nguồn sáng “ấm”, “trung tính” hoặc “mát”. Nói chung, nhiệt độ càng thấp thì nguồn càng ấm và ngược lại.

Nhóm bài viết liên quan

Chỉ số hoàn màu – Color Render Index CRI (Ra)

Độ hoàn màu, Độ trả màu hoặc Chỉ số kết xuất màu là một trong các đại lượng đo ánh sáng. Nó biểu thị về khả năng của một nguồn sáng nhân tạo so với nguồn sáng lý tưởng/tự nhiên. Khi so sánh độ trung thực màu sắc của vật được nguồn sáng chiếu tới. Các nguồn ánh sáng với CRI cao

Ứng dụng cho sản phẩm bàn trang điểm, shop thời trang, chăm sóc trẻ sơ sinh, phục hồi nghệ thuật…

Chỉ số hoàn màu được ký hiệu là CRI (hoặc Ra)

– Giá trị CRI cao nhất bằng 100. CRI=100 là chỉ số hoàn màu của một nguồn sáng đã được chuẩn hóa có ánh sáng giống hệt như ban ngày.

– CRI của các nguồn sáng khác:

  • Bóng đèn sợi đốt Halogen có CRI~100
  • Bóng đèn huỳnh quang CRI~50
  • Bóng đèn LED CRI>70
  • CRI của bóng đèn natri áp thấp có giá trị âm.

Quang hiệu – Luminous Efficacy

Quang hiệu (hiệu suất phát quang) cũng là 1 trong các đại lượng đo ánh sáng tiêu biểu. Nó thể hiện khả năng biến đổi năng lượng mà nguồn sáng tiêu thụ thành quang năng.

Quang hiệu: tỷ số giữa quang thông do nguồn sáng phát ra và công suất điện mà nguồn sáng tiêu thụ. Đơn vị đo lường quang hiệu là lm/w.

Phân biệt quang hiệu của nguồn sáng và của cả bộ đèn

Thực tế, nguồn sáng (bóng đèn) ít khi hoạt động độc lập mà bắt buộc phải đi kèm cả bộ đèn. Hầu hết các loại nguồn sáng đều cần phải lắp thêm các thiết bị điện khác mới có thể hoạt động được. Đối với một bộ đèn được thiết kế để phù hợp với yêu cầu chiếu sáng cụ thể. Ngoài tổn hao của các thiết bị điện đi kèm. Còn có thêm tổn hao quang thông của nguồn sáng do cấu trúc buồng quang học, do vấn đề tản nhiệt… của chính bộ đèn đó.

Thông thường, các nhà sản xuất nguồn sáng chỉ công bố quang hiệu của nguồn sáng đo được trong điều kiện tiêu chuẩn. Không tính đến tổn hao của các thiết bị điện đi kèm. Còn các nhà sản xuất bộ đèn thì tùy theo chủng loại đèn. Họ có thể công bố hiệu suất phát quang của nguồn sáng. Hoặc công bố hiệu suất phát quang của cả bộ đèn. Hoặc công bố đồng thời cả hai.

Thiết bị đo ánh sáng phổ biến

Máy đo ánh sáng là một thiết bị chuyên dụng có bộ cảm biến ngoài để kiểm tra cường độ ánh sáng. Thiết bị sử dụng các đại lượng đo ánh sáng kể trên để cho ra kết quả chính xác nhất. Nhờ vậy để xác định lượng ánh sáng phù hợp nhất cho từng nhu cầu, trường hợp.

Hiện nay, đơn vị TKTech chuyên cung cấp các sản phẩm máy đo ánh sáng từ các thương hiệu lớn. Thiết bị cam kết chính hãng 100%, bảo hành theo đúng quy định và giá cả phải chăng.

Máy đo cường độ ánh sáng Extech EA30
Máy đo cường độ ánh sáng Extech EA30

Một số sản phẩm máy đo ánh sáng chính xác:

  • Máy đo ánh sáng Extech EA30
  • Máy đo ánh sáng Testo 540
  • Máy đo cường độ sáng Kyoritsu 5202
  • Thiết bị đo ánh sáng Lux PeakTech P5065

Trên đây là những thông tin về các đại lượng đo ánh sáng cùng thiết bị đo ánh sáng tốt nhất. Hy vọng các bạn sẽ tìm được sản phẩm phù hợp nhất cho công việc của mình.

Trả lời