مفاهيم روشنايی

در صنعت روشنايی نيز همانند صنايع ديگر مفاهيم و اصطلاحات خاصی وجود دارد كه آشنايی با آن ها، اولين قدم برای طراحی يك سيستم نورپردازی مناسب است.

نور بخش كوچكی از طيف الكترومغناطيسی است كه در محدودۀ طول موجی ۳۸۰ تا ۷۷۰ نانومتر و بين امواج ماوراء بنفش و مادون قرمز قرار دارد.
اين بخش از طيف الكترومغناطيسی را می توان با چشم تشخيص داد زيرا انرژی تابشی آن به اندازه ای است كه سلول های ميله ای و مخروطی چشم را تحريك می كند و يك تصوير قابل درك می سازد. نورسفيد، طيف پيوست های از طول موج های مختلف است كه با عبور از يك منشور تجزيه می شود و چشم انسان قادر است آن ها را جدا از هم تشخيص دهد.
منبع الكتريكی نور، انرژی الكتريكی را به انرژی الكترومغناطيسی (به طور عمده، به شكل تابش مرئی) تبديل می كند.

اندازۀ جسم: هرچه جزئيات مربوط به جسم كوچك تر و دقيق تر باشد، ديدن آن مشكل تر است.

كنتراست (contrast) يا اختلاف روشنايی جسم با محيط اطراف: هرچه اين اختلاف كمتر باشد، تشخيص جسم دشوارتر خواهد بود.

ميزان روشنايی: ميزان روشنايی منعكس يا ساطع از جسم در كيفيت ديدن آن مؤثر است.

مدت زمان مشاهده: هرچه مشاهدۀ يك جسم در زمان طولاني تری انجام گيرد، جسم بهتر ديده می شود.

چراغ آرتیلوکس – مازی نور

شار نوری بيان كنندۀ آهنگ تابش نور از يك منبع نوری است و برحسب لومن اندازه گيری می شود.
يعنی اگر يك منبع نقطه ای نور با شدت يك كاندلا در مركز كره ای به شعاع يك متر قرار بگيرد، سطحی با مساحت يك مترمربع در داخل اين كره، شار نوری ای برابر يك لومن دريافت خواهد كرد.
هر چه لومن های توليدشده توسط يك منبع نور به ازای هر وات توان ورودی، بيش تر باشد، منبع نور بازدهی بيش تری دارد.

چراغ آرتمیس – مازی نور

شار نوری عبوری از واحد زاويۀ فضايی (استراديان)، شدت نور نام دارد كه بر حسب كاندلا سنجيده می شود. زاويۀ فضايي، زاويه ای است كه از مركز يك كره ديده می شود و سطح آن را در برمی گيرد. اندازۀ زاويۀ فضايی برابر است با نسبت اندازۀ سطح به مجذور شعاع كره.
شدت نور در هر نقطه از فضا، مستقل از دوری و نزديكی به منبع نور، به يك ميزان است اما در جهت های مختلف نسبت به آن مقادير متفاوتی دارد.

چراغ ونوس – مازی نور

درخشندگی عبارت است از نسبت شدت نور منبع (يا شئ بازتابندۀ نور) به مساحت بخش تابندۀ منبع (يا مساحت آن بخش از شئ كه نور را باز می تاباند). هرچه سطح درخشان كوچك تر باشد، درخشندگی آن بيش تر است. درخشندگی برحسب كاندلا بر متر مربع (استيلب) يا كاندلا بر سانتی متر مربع (نيت)سنجيده می شود. درخشندگی مناسب برای چشم انسان در محدوده ٦٥ تا ٦٥٠٠ نيت است.
اگر شدت نور تابيده شده از يك متر مربع يك جسم در يك مسير خاص ۳۰۰ كاندلا باشد، درخشندگی جسم در آن مسير ۳۰۰ كاند لا بر متر مربع است.

درخشندگی بيش از حد يك سطح، سبب ايجاد ناراحتی براي چشم و كاهش ميزان بينايی آن می شود.

احساس ناشی از زنندگی نور به عواملی مانند اندازه، موقعيت مكانی و ميزان روشنايی منبع نور، تعداد منابع و همچنين ميزان تطابق چشم با شدت روشنايی وابسته است.

ميزان نياز برای محدودكردن زنندگی نور را در استانداردها به چهار دسته تقسيم می كنند.

از ديدگاه تأثير بر چشم، زنندگی نور به دو دسته تقسيم می شود كه ممكن است چشم را ناراحت كند و يا توانايی ديد را از بين ببرد.
از لحاظ منبع، زنندگی نور را به دو دستۀ مستقيم و بازتابی تقسيم می كنند. زنندگی نور مستقيم ناشی از اجسام نورانی مانند چراغ ها، دريچه ها و پنجره هاست كه مستقيماً در ديد انسان قرار دارد. زنندگی نور بازتابی ناشی از نور بازتابيده از سطوح صيقلی است.

چگالی سطحی شار نوری تابيده به يك سطح را شدت روشنايی می نامند كه بر حسب لوكس سنجيده می شود.

ميزان شدت روشنايی برای كاربردهای مختلف نوردهی پيشنهاد شده است. اين پيشنهادات بر اساس دقت و پيچيدگی كارهای مختلفی كه بايد انجام شود، ارائه می گردد.

به عنوان مثال برای كار ساده ای مانند راه رفتن در راهرو شدت روشنايی مورد نياز ۱۲۰ لوكس و برای كارهايی مانند مونتاژ ماشين ها و ابزار بسيار ريز كه ديد انسان اهميت زيادی دارد، شدت روشنايی بالا در حدود ۱۰۰۰ لوكس پيشنهاد شده است. (DIN 5035)

منحنی پخش نور در مختصات قطبی، ميزان شدت نور يك لامپ يا چراغ را در صفحه ای نشان می دهد كه دقيقاً از مركز لامپ يا چراغ مي گذرد.

شدت نور در زوايای مختلف اطراف يك لامپ در يك جدول نيز داده می شود. از آن جا كه در بسياری حالات، توزيع شدت نور در اطراف يك چراغ متقارن نيست، منحنی شدت نور را برای صفحات مختلف رسم می كنند. سه صفحۀ معمول عبارتند از: صفحۀ عمود بر محور لامپ، صفحۀ موازی با محور لامپ و صفحه ای با زاويۀ ۴۵ درجه نسبت به محور لامپ. پس از انتخاب صفحات، منحنی شدت نوری هر صفحه را می توان تهيه كرد. لامپ و تركيب لامپ و چراغ هر كدام منحنی منحصر به فرد و مخصوص خود را دارد. شكل منحنی شدت نور به طراحی چراغ، جنس پوشش چراغ و نوع بالاست بستگی دارد.

چراغ پلاریس – مازی نور

منحنی پخش نور چراغ پلاریس ۱۲۰ وات 

دمای رنگ يك منبع نور برابر است با دمايی كه در آن، رنگ تابشگر سياه كامل، مشابه با رنگ منبع نور مورد نظر باشد. منابع نوری از نظر دمای رنگ به سه دسته تقسيم مي شود:

منابع نوری گرم: كم تر از ٣۳٠٠ درجۀ كلوين
منابع نوری خنثی: ۳۳۰۰ تا ۵۰۰۰ درجۀ كلوين
منابع نوری سرد: بيشتر از ۵۰۰٠ درجۀ كلوين

دمای رنگ منابع نور عادی نمی تواند اطلاعاتی دربارۀ توزيع طيف نوری و شدت آن ها ارائه كند.

مقايسۀ رنگ اجسام، وقتی كه تحت منبع نور مورد نظر قرار دارد و زمانی كه تحت منبع نور مبنا قرار می گيرد، با ضريب نمود رنگ بيان می شود.

برای تعيين ضريب نمود رنگ يك لامپ، ابتدا ٨ رنگ آزمايشی استاندارد را زير نور لامپ مبنا – با دمای رنگ يكسان با لامپ مورد نظر- قرار می دهند و ميزان رنگ هر كدام را اندازه می گيرند. بعد از نسبت دادن ضريب ١٠٠ به هر رنگ، ميزان رنگ همان رنگ ها زير نور لامپ تحت آزمايش سنجيده می شود و در نهايت ميانگين نتايج به دست آمده، به عنوان ضريب نمود رنگ ارائه می گردد.
ضريب نمود رنگ يك مشخصۀ عمومی است كه نشان می دهد نور اجسام در زير نور لامپ خاص تا چه اندازه شبيه به رنگ طبيعی است.

منحنی طيف نور، نموداری است كه شدت امواج تابيده از يك منبع نوری را در هر طول موج تابش مرئی نشان می دهد.
كارخانه های سازندۀ لامپ، منحنی طيف نوری مربوط به لامپ را تهيه و چاپ می كنند.

ساختار طيفی يك منبع نوری، مشخص كنندۀ توانايی لامپ در توليد نور طبيعی است. در لامپ التهابی شدت نور طول موج های بلندتر بيش تر است و در نتيجه نور حاصل متمايل به قرمز خواهد بود.
در بعضی از لامپ های فلورسنت شدت نور طول موج های كوتاه تر بيش تر است و به همين دليل رنگ آبی را زير نور اين لامپ ها بهتر می توان ديد.
تركيب امواج با طول موج های و شدت های مختلف می تواند نور سفيد ايجاد كند.

نسبت شار منعكس از يك سطح به شار تابيده به آن را ضريب انعكاس می گويند.

ضريب انعكاس درصد نوری را نشان می دهد كه از سطح برمی گردد. اختلاف بين شار نور تابيده به سطح و منعكس از آن ناشی از جذب و عبور نور است.

از ضريب انعكاس سطوح اتاق برای تعيين ميزان بهرۀ چراغ استفاده می كنند. همچنين ضريب انعكاس به عنوان معياری برای سودمندی چراغ ها به كار می رود.

نسبت شار خروجی چراغ به شار خروجی لامپ و يا لامپ های يك چراغ را بازده نوری چراغ می گويند. بازده نوری چراغ درصدی از شار اولیۀ لامپ را مشخص می كند كه در نهايت از چراغ خارج می شود.

بازده نوری چراغ لزوماً شار خروجی مؤثر را كه به صفحۀ كار می رسد را تعيين نمی كند.

پنل لدیوم توکار – مازی نور

ضريب بهره كه آن را با CU نشان می دهند، به اندازۀ فضا و ميزان بازتاب از سطوح اتاق بستگی دارد و درصد لومن های توليدشده توسط لامپ را كه به سطح كار می رسد، مشخص می كند. برای محاسبۀ آن از روش zonal cavity استفاده می شود كه به آن پرداخته خواهد شد.

چراغ نواترن روکار – مازی نور

شرکت صنایع روشنایی مازی نور با بیش از ۴۰ سال تجربه، پیشرو صنایع روشنایی در ایران