معرفی واحدهای مورد استفاده در مهندسی روشنایی و نورپردازی(لومن):

همانطور که در مبحث قبل در مورد واحدهای روشنایی در مبنای SI گفته بودیم،یکی از واحد های روشنایی در این مبنا ، یا بهتر است بگوییم واحد پایه در این مبنا ، واحد لومن است.لومن به واقع واحدی است که بر اساس آن و با ترکیب با موارد دیگری چون فاصله و زمان ، واحدهای دیگری به وجود می آیند.

تفاوت واحد روشنایی (لومن) با واحد توان (وات) چیست؟

اولین مسئله که در تحلیل لومن به ذهن خطور می کند ، تفاوت آن با واحد توان است ، چرا که ما در بررسی صوت و دیگر انرژی ها از واحد توان به وفور استفاده می کنیم ، اما در تحلیل روشنایی این واحد به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند.علت این جا است که چشم بشر ، برخلاف دیگر حس کننده ها ، یک رفتار کاملا و شدیدا غیر خطی نسبت به شدت نور نشان می دهد (رجوع شود به مقاله “اثر بخشی نور و بازده نور چیست؟”)،لذا ما در تحلیل شدت روشنایی ، به جای بررسی توان خروجی منبع نور ، مقداری روشنایی قابل رویت بوسیله چشم انسان را (به صورت حدودی) مد نظر قرار می دهیم.

برای به دست آوردن مقدار لومن یک منبع نور چگونه باید عمل کرد؟

مقدار لومن ناشی از منبع نور ، مجموع مقدار شار نور خروجی (قابل رویت و با در نظر گرفتن مقدار رویت آن) خروجی از یک منبع نور در یک سطح بسته است (به صورت معمول یک کره با شعاع مشخص).به این صورت که شدت نور ناشی از منبع در یک سطح کوچک (کاندلا در فاصله یک متری و لوکس در فواصل دیگر) در مساحت ان سطح ضرب کرده و بر روی سطح بسته کل انتگرال می گیریم.بنا بر این تعریف ، برای یک منبع نور نقطه ای که در تمام جهات نوری یک سان ساطع می کند ، و در فاصله یک متری مقدار a کندلا نور از آن ساطع می شود ، مقدار لومن برابر با 4πa لومن است.همینطور اگر مقدار لوکس در فاصله x متری از منبع اندازه گیری شود ، مقدار لومن برابر می شود با 4π(x^2)a لومن.در عمل برای به دست آوردن این مقدار ، از ابزاری به نام گره نوری و یا گونیوفوتومتر استفاده می کنند.به این صورت که منبع نور در نقطه مرکزی این کره (یا کره فرضی) قرار می گیرد ، سپس در تمام زوایا مقادیر لوکس حاصل از منبع نور محاسبه می گردند.سپس این مقادیر به صورت نرم افزاری در مقدار سطح زوایه فضایی شان ضرب شده و در انتها با هم جمع می گردند.در عمل هرچه تعداد این زوایا بیشتر باشد ، تقریب ما بهتر بوده و نتیجه واقعی تر است.