تعاریف مرتبط با روشنایی و نورپردازی

نور چیست؟

بنا به یک تعریف، نور بخشی از طیف الکترومغناطیسی است که توسط چشمان ما درک می شود. این محدوده که در تصویر نشان داده شده بین طیف طول موج 400 تا 700 نانومتر است. بالای طول موج 700 نانومتر اشعه مادون قرمز و زیر 400 نانومتر ، فرا بنفش است.

 

 

شار نوری (Luminous Flux)

شار نوری مقدار کل نور ساطع شده از یک منبع نوری است. یعنی در یک بازه زمانی مشخص چه مقدار روشنایی از یک منبع نور ساطع می شود. واحد شار نوری لومن (Lumen) است که با نماد lm نمایش داده می شود و نماد ریاضی خود شار نوری Ø است.

 

 

بهره نوری (Luminous Efficiency)

معمولا هر چراغ دارای تعدادی منابع روشنایی (لامپ) است. در حالت ایده آل مقدار شار نوری چراغ معادل مجموع شار نوری منابع روشنایی موجود در آن است. اما در واقعیت شار نوری چراغ از مجموع شار نوری منابع روشنایی آن کمتر است که این به دلیل خصوصیات فیزیکی چراغ است. پارامتر بهره نوری مشخص می کند که شار نوری چراغ معادل چند درصد از شار نوری مجموع منابع روشنایی آن است. این مقدار از تقسیم شار نوری خروجی چراغ به مجموع شار نوری منابع روشنایی آن به دست می آید.

 

 

بهره الکتریکی (Electrical Efficiency)

بهره یا بازده نوری نسبت شار نوری به توان الکتریکی مصرفی بر حسب لومن بر وات (lm/W) است و معیاری برای کارایی اقتصادی یک منبع نور است. بازده نوری مشخص می کند که یک منبع نور به ازای هر واحد مصرفی از انرژی الکتریکی بر حسب وات چند واحد روشنایی بر حسب لومن تولید می کند.

 

 

شدت نور (Light Intensity)

شدت نور، مقدار نوری که در یک جهت  خاص تابش می شود را توصیف می کند. در حالت ایده آل فرض می شود که نور از یک منبع روشنایی در تمام جهت ها به صورت مساوی ساطع می شود اما در واقعیت این اتفاق نمی افتد. دلیل این امر این است که شکل خود منبع روشنایی و فرم چراغی که منبع روشنایی در آن قرار گرفته در تابش نور در جهت های مختلف تاثیر گذار است. برای سنجش این مقدار تابش، مقدار شار نوری ساطع شده از یک منبع روشنایی را در یک استرادیان در نظر می گیرند. واحد اندازه گیری بر حسب کندل است که با نماد cd مشخص می شود و معادل لومن بر استرادیان(lm/Ω) است. نماد ریاضی شدت نور I است. استرادیان که با نماد Sr نمایش داده می شود و اصطلاحا به آن زاویه فضایی نیز می گویند برای توصیف گستره یک زاویه در فضای سه بعدی استفاده می شود و معادل نسبت اندازه سطح یک کره به مجذور شعاع آن است.

در نهایت اندازه گیری پارامتر شدت نور در تمام زوایا منجر به دستیابی به منحنی توزیع شدت نور ((LDC  برای یک منبع روشنایی یا چراغ می شود که در طراحی روشنایی بسیار مهم است.

 

 

شدت روشنایی (Illuminance)

یکی از پارامترهای مهم در طراحی روشنایی یک فضا شدت روشنایی است. شدت روشنایی به بیان ساده مقدار شار نوری را توصیف می کند که روی یک سطح می تابد. یعنی پارامتر شدت روشنایی مشخص می کند که چه مقدار شار نوری از منبع روشنایی با واحد لومن به یک سطح بر حسب متر مربع می رسد(lm/). واحد این پارامتر لوکس (LUX) است و نماد ریاضی آن E است. شدت روشنایی با مجذور فاصله کاهش می‌یابد (قانون مربع معکوس). معمولا شدت روشنایی مورد نیاز برای هر فضا بر اساس استانداردهای تدوین شده ای مشخص می شود که در طراحی روشنایی باید در نظر گرفته شود. (به عنوان مثال  EN 12464  به عنوان “استاندارد روشنایی محل کار “)

 

 

درخشندگی (Luminance)

درخشندگی تنها پارامتر اصلی روشنایی است که توسط چشم درک می شود و بیانگر میزان درخشان بودن یک سطح است. نماد ریاضی این پارامتر L و واحد آن کندل بر متر مربع (cd/) است. درخشندگی هم برای منابع نوری و هم برای سطوح تعریف می شود. برای منابع روشنایی درخشندگی معادل مقدار شدت نور ساطع شده از مبع روشنایی بر حسب کندل نسبت به مساحت آن خود منبع روشنایی بر حسب متر مربع است. برای سطوح، درخشندگی وابسته به مقدار بازتاب نور نور از آن سطح است. یعنی هر چه میزان صاف و صیقلی بودن یک سطح بیشتر باشد میزان بازتابش نور آن بیشتر بوده و در نتیجه درخشندگی برای سطح مورد نظر بالاتر می رود.

 

دمای رنگ نور (Color Temperature)

رنگ نور،  ظاهر رنگی نور را توصیف می کند. رنگ نور حال و هوای اساسی فضا را تعریف می کند.

شاید دو عامل مهم در انتخاب منبع نور LED دمای رنگ و رندر رنگ باشد. وقتی از دمای رنگ صحبت می کنیم به گرمی یا سردی نور اشاره می‌کنیم. نور گرمتر زردتر و نور سردتر، آبی تر است. رنگ یا گرمای نور بر اساس مقیاس کلوین رتبه بندی می‌شود، هر چه رنگ گرمتر باشد دمای رنگ کمتر می‌شود. شمع‌ها حدود 2000 درجه کلوین  k هستند در حالی که نور روز معمولاً 5500 تا 6500k است.

 

 

شاخص نمود رنگ (Color Rendering Index)

شاخص نمود رنگ تعیین کننده میزان نزدیکی رنگ نور به نور طبیعی است . شاخص CRI برای تشخیص و تمایز میان کیفیت نوردهی منابع نور به کار می‌رود. این شاخص جهانی است و برای بیان اینکه رنگهای محیط چقدر در زیر نور یک منبع نور به رنگ واقعی شان نزدیکند به کار برده می شود.

شاخص نمود رنگ CRI  به عنوان عددی بین 0 تا 100 اندازه‌گیری می‌شود. در صفر (0)، همه رنگ ها یکسان به نظر می‌رسند. CRI =100 رنگ واقعی جسم را نشان می‌دهد.

به طور معمول، منابع نور با CRI= 80 تا 90 خوب در نظر گرفته می‌شوند و منابع نور با  CRI 90+  یا بالای 90 عالی هستند. قانون کلی این است: هر چه CRI بالاتر باشد، ظرفیت رندر رنگ بهتر است.

CRI مستقل از دمای رنگ است. اینها دو مقوله متفاوت هستند. به عنوان مثال، یک منبع نور  5000 کلوین  می‌تواند CRI 75 داشته باشد، اما یک منبع نور  K  5000 دیگر می تواند CRI 90 داشته باشد.

 

 

خیرگی (Glare)

خیرگی یک عامل مزاحم است که در طراحی و اجرای نورپردازی هدف کاهش این پارامتر در حد ممکن است. دو نوع خیرگی تعریف شده است.

• خیرگی مستقیم که توسط لامپ های که خیرگی در آنها کنترل نشده و همچنین سطوح بسیار روشن ایجاد می‌شود.

که عوارض زیر را بدنبال دارد:

• از دست دادن تمرکز
• اشتباهات مکرر
• خستگی

برای رفع آن لازم است سطوح درخشندگی محدود شده و از فیلتر و موانع استفاده شود.

• خیرگی بر اثر سطوح منعکس کننده که توسط سطوح بازتابنده ، چیدمان نادرست لامپ و موقعیت نادرست میز کار ایجاد می‌شود که سبب:
• از دست دادن تمرکز ، اشتباهات مکرر و خستگی چشم می‌شود.

 

برای رفع آن لازم است:

• تطبیق لامپ با میز کار (طرح بندی) انجام شود
• از نور غیر مستقیم استفاده شود
• از سطوح مات استفاده شود