Wat is Radiometrie?
Radiometrie is de wetenschap van het meten van licht in elk deel van het elektromagnetische spectrum. In de praktijk is de term meestal beperkt tot het meten van infrarood, zichtbaar en ultraviolet licht met behulp van optische instrumenten. Bestralingssterkte is de lichtintensiteit en wordt gemeten in watt per vierkante meter.
Wat is fotometrie?
fotometrie is de wetenschap van het meten van zichtbaar licht in eenheden die worden gewogen volgens de gevoeligheid van het menselijk oog. Het is een kwantitatieve wetenschap gebaseerd op een statistisch model van de menselijke visuele reactie op licht – dat wil zeggen onze waarneming van licht – onder zorgvuldig gecontroleerde omstandigheden. Het fotometrische equivalent van de straling wordt verlichtingssterkte genoemd en wordt gemeten in Lumen per vierkante meter (Lux).
het menselijke visuele systeem
het menselijke visuele systeem reageert op het licht in het elektromagnetische spectrum met golflengten variërend van 380 tot 770 nanometer (nm). We zien licht van verschillende golflengten als een continuüm van kleuren die zich uitstrekken over het zichtbare spectrum: 650 nm is rood, 540 nm is groen, 450 nm is blauw, enzovoort.
de gevoeligheid van het menselijk oog voor licht varieert met de golflengte. Een lichtbron met een bestralingssterkte van één watt/m2 groen licht, bijvoorbeeld, lijkt veel helderder dan dezelfde bron met een bestralingssterkte van één Watt/m2 rood of blauw licht. In de fotometrie meten we geen Watt stralingsenergie. In plaats daarvan proberen we de subjectieve indruk te meten die wordt geproduceerd door het menselijk oog-brein visuele systeem te stimuleren met stralende energie.
deze taak wordt enorm gecompliceerd door de niet-lineaire reactie van het oog op licht. Het varieert niet alleen met de golflengte, maar ook met de hoeveelheid stralingsflux, of het licht nu constant is of flikkert, de ruimtelijke complexiteit van de scène die wordt waargenomen, de aanpassing van de iris en het netvlies, de psychologische en fysiologische toestand van de waarnemer en een groot aantal andere variabelen
Niettemin kan de subjectieve indruk van zien worden gekwantificeerd voor “normale” kijkomstandigheden. In 1924 vroeg de Commission Internationale d ‘ Eclairage (Cie) meer dan honderd waarnemers om de “helderheid” van monochromatische lichtbronnen met verschillende golflengten onder gecontroleerde omstandigheden visueel te matchen. Het nemen van een gemiddelde van de meetresultaten in de zogenaamde Fotopische respons van de waargenomen ‘gemiddelde’ menselijke waarnemer zoals weergegeven in onderstaande grafiek:
de curve aan de linkerkant toont de reactie op lage lichtniveaus. De verschuiving in gevoeligheid komt voor omdat twee soorten photoreceptors, kegels en staven, verantwoordelijk zijn voor de reactie van het oog op licht. De curve aan de rechterkant toont de reactie van het oog onder normale lichtomstandigheden en dit wordt de Fotopische reactie genoemd. De kegels reageren onder deze omstandigheden op licht en zijn ook verantwoordelijk voor de menselijke kleurwaarneming.
de curve links toont de reactie van de ogen op lage lichtniveaus en wordt de Scotopische respons genoemd. Bij laag niveau van licht, zijn de staven het meest actief en het menselijk oog is gevoeliger voor elke hoeveelheid licht die aanwezig is, maar is minder gevoelig voor het bereik van kleur. Staven zijn zeer gevoelig voor licht, maar bestaan uit een enkele foto pigment, die verantwoordelijk is voor het verlies in het vermogen om kleur te onderscheiden.
de conversie tussen fotometrische eenheden die rekening houden met de menselijke fysiologie en rechte radiometrische eenheden wordt als volgt bepaald: (fotometrische eenheid) = (radiometrische eenheid) x (683) x V(?waar V (?) is de’ Fotopische reactie, ‘ eerder getoond en in principe vertelt ons hoe efficiënt het oog pikt bepaalde golflengten van licht.
de Fotopische respons is een functie van de golflengte van het licht en om van radiometrische eenheden naar fotometrische eenheden om te zetten is dus eerst kennis van de lichtbron nodig. Als de bron is opgegeven als met een bepaalde kleurtemperatuur kunnen we aannemen dat de spectrale straling dezelfde is als een perfecte zwarte lichaam radiator en gebruik Planck ‘ s wet eerder gedefinieerd.
kunstmatige bronnen hebben in het algemeen niet dezelfde spectrale verdeling als een perfect zwart lichaam, maar voor onze doeleinden zullen we ze gelijk beschouwen. De grafiek hierboven toont de spectrale straling van verschillende zwarte lichaam radiatoren. Als we kijken naar de Fotopische evaluatie van een zwart lichaam straling bij een temperatuur van T = 2045K.
integratie van het product van de lichtuitstraling door de Fotopische functie zorgt voor de omzetting van een radiometrisch signaal naar een fotometrisch.
Bekijk hieronder ons assortiment gerelateerde producten…