La mesure de l'intensité lumineuse est très importante dans la conception d'un éclairage de pièce ou la préparation à la photographie. Le terme « intensité » est utilisé de diverses manières, vous devriez donc prendre le temps d'apprendre quelles unités et méthodes de mesure sont appropriées à vos besoins. Les photographes professionnels et les professionnels de l'éclairage utilisent généralement des compteurs numériques, mais vous pouvez également créer un simple posemètre comparatif appelé photomètre Joly.
Étape
Méthode 1 sur 2: Mesure de l'intensité lumineuse d'une pièce ou d'une source lumineuse
Étape 1. Comprenez les photomètres qui mesurent le lux et les bougies de pied
Ces unités décrivent l'intensité de la lumière à la surface, ou « éclairement » (éclairement). Les photomètres qui mesurent l'éclairage sont couramment utilisés pour organiser une séance de prise de vue ou pour tester si une pièce est trop lumineuse ou trop sombre.
- Certains posemètres sont spécialement conçus pour différents types d'éclairage. Par exemple, les résultats de mesure peuvent être plus précis lorsqu'ils sont utilisés pour mesurer l'exposition au sodium.
- Vous pouvez même acheter un « luxmètre » dans la boutique d'applications mobiles. Vérifiez d'abord les examens des applications, car certaines de ces applications ne sont pas très précises.
- Lux est la norme couramment utilisée aujourd'hui, mais certains appareils mesurent encore en pied-bougies standard. Utilisez cette calculatrice en ligne pour convertir entre les deux normes.
Étape 2. Savoir interpréter l'unité d'éclairement
Voici quelques mesures d'éclairage couramment utilisées pour vous aider à déterminer les changements d'exposition:
- La plupart des travaux de bureau peuvent être effectués dans un rayon de 250 à 500 lux (23 à 46 pieds-bougies).
- Les supermarchés ou les zones de travail qui impliquent des dessins ou d'autres travaux de détail sont généralement éclairés à 750-1 000 lux (70-93 pieds-bougies). La limite supérieure de cette plage est équivalente à la zone intérieure à côté de la fenêtre par une journée ensoleillée.
Étape 3. Comprendre le lumen et la luminance (luminance)
Si une ampoule, une étiquette de lampe ou une publicité mentionne le mot lumen, le nombre décrit la quantité totale d'énergie émise par la lumière visible. Ce concept est nommé éclairage. Voici ce que vous devez savoir:
- Le "lumen" initial décrit la quantité de lumière qui sera émise lorsque la lampe est stabilisée. Habituellement, les lampes fluorescentes ou HID nécessitent 100 heures d'utilisation pour se stabiliser.
- « Lumen moyen » ou « lumen moyen » décrit la luminance moyenne approximative sur la durée de vie de l'appareil. L'éclairage réel sera plus brillant au début et s'atténuera vers la fin de sa durée de vie utile.
- Pour savoir de combien de lumens vous avez besoin, utilisez les étapes ci-dessus pour déterminer le nombre de pieds-bougies d'éclairage que vous souhaitez dans la pièce, et multipliez-le par la superficie (mètres carrés) de la pièce. C'est une bonne idée d'augmenter les résultats pour les pièces avec des murs sombres et de les réduire pour les pièces avec beaucoup de grandes sources lumineuses.
Étape 4. Mesurez le faisceau (point culminant) et l'angle de champ (coin de la pièce)
Les lampes de poche et autres appareils qui émettent de la lumière dans une certaine direction peuvent être décrits à l'aide de ces deux nouveaux termes. Vous pouvez le trouver vous-même à l'aide d'un photomètre qui mesure le lux ou le pied-bougie, et avec une règle ou un rapporteur:
- Tenez le photomètre directement dans la trajectoire du faisceau le plus brillant. Déplacez-vous jusqu'à trouver le point avec l'intensité la plus élevée (éclairage).
- Gardez la distance de la source lumineuse inchangée et déplacez le photomètre dans une direction jusqu'à ce que l'intensité lumineuse tombe à 50 % de son niveau maximum. Utilisez un fil serré ou une autre règle pour tracer une ligne entre la source lumineuse et ce point.
- Marchez dans la direction opposée jusqu'à ce que vous trouviez un endroit à l'envers du projecteur avec une intensité de 50% de l'exposition maximale. Marquez une nouvelle ligne à partir de ce point.
- Utilisez un rapporteur pour mesurer l'angle entre les deux lignes. Il s'agit de l'angle du projecteur et décrit l'angle auquel la source lumineuse brille intensément.
- Pour trouver l'angle de champ, répétez cette étape, mais marquez le point où l'intensité atteint 10 % de son niveau maximum.
Méthode 2 sur 2: Mesure de l'intensité relative avec des appareils domestiques
Étape 1. Utilisez cette méthode pour comparer les sources lumineuses
Cet appareil peut être fabriqué facilement à la maison. L'appareil est nommé "Joly Photometer" d'après son inventeur et peut être utilisé pour mesurer l'intensité relative de deux sources lumineuses. Avec un peu de connaissance de la physique et des matériaux ci-dessous, vous pouvez trouver des ampoules qui émettent plus de lumière, ainsi que des ampoules qui sont plus efficaces pour la quantité d'énergie qu'elles utilisent.
La mesure relativement ne renvoie pas les résultats en unités. Vous connaîtrez clairement le rapport des intensités de deux lumières, mais vous ne pourrez pas les relier à une troisième source lumineuse sans répéter les comparaisons une à une.
Étape 2. Coupez une barre de paraffine en deux
Achetez de la cire de paraffine dans une quincaillerie ou un supermarché et prenez jusqu'à 0,55 kg. Utilisez un couteau bien aiguisé pour couper le bâton de paraffine en deux morceaux égaux.
Coupez les tiges doucement pour que la cire ne se casse pas
Étape 3. Placez le papier d'aluminium entre les deux morceaux de paraffine
Découpez une feuille de papier d'aluminium et posez-la de manière à ce qu'elle recouvre le haut d'une des bandes de papier d'aluminium. Placez l'autre morceau de paraffine sur le dessus de l'aluminium.
Étape 4. Placez le « pain » de paraffine verticalement
Pour que cet appareil fonctionne, vous devez le placer verticalement à une extrémité afin que la feuille d'aluminium au milieu soit également droite. Si votre bougie ne tient pas debout toute seule, n'hésitez pas à la laisser reposer horizontalement pour le moment. N'oubliez pas, la boîte qui sera réalisée doit pouvoir accueillir les blocs bougies qui se dressent à la verticale.
Vous pouvez utiliser deux élastiques pour maintenir les tiges de paraffine et la feuille ensemble. Placez un élastique près d'une extrémité de la barre et un près de l'autre
Étape 5. Découpez trois fenêtres sur la boîte en carton
Choisissez une boîte assez grande pour contenir les blocs de bougies. Vous pouvez utiliser une boîte d'emballage de bougie achetée. Utilisez une règle et des ciseaux pour découper trois fenêtres sur la boîte:
- Coupez deux fenêtres de taille identique sur des côtés opposés. Chaque fenêtre affichera une barre de paraffine différente une fois le bloc de cire inséré.
- Coupez une troisième fenêtre de n'importe quelle taille à l'avant de la boîte. Cette fenêtre doit être centrée pour que vous puissiez voir les deux morceaux de paraffine tenant le papier d'aluminium.
Étape 6. Mettez la paraffine dans la boîte
Gardez le papier d'aluminium entre les deux bougeoirs en position verticale. Vous pouvez utiliser du ruban adhésif, des bandes de carton ou les deux pour maintenir le bloc de cire droit et parallèle à la fenêtre opposée, et toucher la feuille entre les deux.
Si la boîte est ouverte en haut, recouvrez-la d'un autre morceau de carton ou d'un autre matériau bloquant la lumière
Étape 7. Déterminez le "point de référence" de la source lumineuse
Sélectionnez l'une des sources lumineuses à comparer en tant que « bougie standard ». Vous l'utiliserez comme mesure de l'intensité lumineuse. Si vous comparez plus de deux sources lumineuses, cette « bougie standard » sera toujours utilisée.
Étape 8. Disposez les deux sources lumineuses de manière à ce qu'elles soient en ligne droite
Placez deux lampes ou une autre source lumineuse sur une surface plane en ligne droite. La distance entre les deux doit être beaucoup plus grande que la largeur de la boîte que vous avez créée.
Étape 9. Placez le photomètre entre les deux sources lumineuses
La hauteur du photomètre doit être exactement la même que celle des sources lumineuses afin que la lumière brille complètement à travers le bloc de bougie à travers la fenêtre latérale. N'oubliez pas que la distance entre la source lumineuse et le photomètre doit être suffisamment éloignée pour que l'éclairage soit uniformément réparti.
Étape 10. Éteignez toutes les lumières de la pièce
Fermez toutes les fenêtres, stores ou rideaux de sorte que seule la lumière provenant de sources lumineuses traverse les faisceaux.
Étape 11. Disposez les carrés jusqu'à ce que les deux blocs de paraffine semblent également brillants
Déplacez le photomètre vers une source de lumière plus faible pour éclairer le faisceau de paraffine. Regardez à travers la première fenêtre pendant que vous ajustez la position des carrés et arrêtez-vous lorsque les deux chandeliers semblent également brillants.
Étape 12. Mesurez la distance entre le photomètre et chaque source lumineuse
Utilisez un ruban à mesurer pour mesurer la distance entre la feuille et la source lumineuse « point de référence » sélectionnée. Maintenant, nous l'appelons d1. Prenez des notes, puis mesurez la distance entre la feuille et l'autre source lumineuse (d2).
Vous pouvez mesurer la distance en utilisant n'importe quelle unité, mais elle doit être cohérente. Par exemple, si vous mesurez en centimètres ou en mètres, modifiez le résultat pour que les unités ne soient que des centimètres (cm)
Étape 13. Comprendre les lois de la physique impliquées
La luminosité du faisceau diminue avec chaque carré de distance par rapport à la source lumineuse car nous mesurons la quantité de lumière tombant dans la "zone" bidimensionnelle, mais la lumière rayonnant à travers le "volume" tridimensionnel. En d'autres termes, lorsque la source lumineuse se déplace deux fois plus loin (x2), la lumière résultante se disperse quatre fois (x22). Nous pouvons écrire la luminosité comme I/d2'
- I est l'intensité et d est la distance, comme nous l'avons utilisé à l'étape précédente.
- Techniquement, la "luminosité" que nous décrivons, dans ce contexte fait référence à "l'éclairage".
Étape 14. Utilisez ces connaissances pour résoudre les intensités relatives
Les deux faisceaux ont le même « éclairage » lorsqu'ils sont tous les deux de même luminosité. Nous pouvons l'écrire sous forme de formule, puis la construire pour produire I2, soit l'intensité relative de la deuxième source lumineuse:
- je1/ré12 = je2/ré22
- je2 = je1(ré22/ré12)
- Puisque nous ne mesurons que l'intensité relative, ou le rapport des deux, nous écrivons simplement I1 = 1. Ainsi, la formule devient plus simple: I2 = d22/ré12
- Par exemple, disons la distance d1 à une source lumineuse de point de référence de 0,6 mètre, et une distance d2 à la deuxième source lumineuse est de 1,5 mètre:
- je2 = 52/22 = 25/4 = 6, 25
- La deuxième source lumineuse a une intensité 6, 25 fois plus gros de la première source lumineuse.
Étape 15. Calculez l'efficacité
Si vous comptez une ampoule qui indique la puissance, par exemple « 60 W » qui signifie « 60 watts », c'est la quantité d'énergie utilisée par l'ampoule. Partagez l'intensité relative de la lampe avec cette puissance pour voir son efficacité par rapport à d'autres sources lumineuses. Par exemple:
- Une lampe de 60 watts avec une intensité relative de 6 a une efficacité relative de 6/60 = 0,1.
- Une lampe de 40 watts avec une intensité relative de 1 a une efficacité relative de 1/40 = 0,025.
- Parce que 0,1 / 0,025 = 4, une lampe de 60 W est quatre fois plus efficace pour convertir l'électricité en lumière. A noter que cette lampe consomme tout de même plus de puissance qu'une lampe de 40 W et coûte donc plus cher. L'efficacité indique simplement à quel point une lampe est efficace pour utiliser l'électricité et la convertir en lumière.
