Đơn vị cường độ ánh sáng

Rất nhiều nhà khoa học dựa theo quan điểm riêng định nghĩa các đơn vị đo khác nhau. Vì vậy đặc tính các Camera CCTV có thể khá khó khăn để hiểu và mô tả một cách chính xác. Ở đây đưa ra một vài đơn vị ánh sáng với giải thích cụ thể. Theo trình tự logic, bắt đầu từ nguồn sáng, qua không gian và đến với vật thể sau đó phản xạ trên nó.Ánh sáng là hiện tượng vật lý phức tạp nhưng được diễn giải bởi quá trình xử lý sinh lý của bộ não. Khá khó để đo lường ánh sáng như các đại lượng vật lý khác. Một số khái niệm được thiết lập để cụ thể hóa sự đo lường này. Một trong số đó là khái niệm dải tần ánh sáng, thường gồm các tần số từ 400 nm đến 700 nm. Tất cả các tần số cấu thành năng lượng ánh sáng được bức ra từ nguồn.Có thể phân loại nguồn sáng thành 2 nhóm chính: • Nguồn (phát) sáng gốc (mặt trời, đèn đường, bóng huỳnh quang, màn hình CRT). • Nguồn sáng thứ cấp (tất cả các vật thể không phát sinh ánh sáng nhưng phản xạ nó).
Những nguồn sáng thứ cấp phản xạ từ vật thể hay lượng ánh sáng phát ra từ đèn tròn vonfram không sử dụng cùng công cụ đo lường. Có sự phân biệt giữa ánh sáng từ một nguồn phát ra mọi hướng và ánh sáng phát trong một góc hẹp. Tồn tại nhiều đơn vị đo ánh sáng khác nhau.Ngành trắc quang học nghiên cứu tất cả các khía cạnh khác nhau này và đơn vị được sử dụng gọi là các đơn vị trắc quang.

Bạn đang xem: Đơn vị cường độ ánh sáng

Rất nhiều nhà khoa học dựa theo quan điểm riêng định nghĩa các đơn vị đo khác nhau. Vì vậy đặc tính các Camera CCTV có thể khá khó khăn để hiểu và mô tả một cách chính xác. Ở đây đưa ra một vài đơn vị ánh sáng với giải thích cụ thể. Theo trình tự logic, bắt đầu từ nguồn sáng, qua không gian và đến với vật thể sau đó phản xạ trên nó.Cường độ bức sáng Luminous intensity (I) là năng lượng phát sáng của nguồn sáng gốc, bức ra theo mọi hướng, đơn vị đo làcandela . 1 candela xấp xỉ năng lượng ánh sáng sinh ra từ một cây nến thông thường. Từ năm 1948 đã có định nghĩa chính xác hơn về đơn vị candela là cường độ ánh sáng làm một vật đen đạt đến một nhiệt độ mà ở đó Plantinum chuyển từ trạng thái rắn sang lỏng.Quang thông (Cường độ tia sáng)Luminous flux (F) là cường độ ánh sáng ở một góc nhất định. Đơn vị đo cường độ tia sáng thu được bởi phép chia cường độ ánh sáng cho góc 4 π (pi) radian (hình cầu có 4 π = 12.56 steradian (góc không gian)) và đo bằng lumens . Một lumen được định nghĩa là cường độ ánh sáng của 1 cd trong góc 1 radian.

Cường độ tia sáng phụ thuộc vào bước sóng. Ví dụ 1 watt cường độ ánh sáng xanh lá (555 nm) cho năng lượng xấp xỉ 680 lm, trong khi các bước sóng khác, với cường độ ánh sáng tương đương lại cho ít lumen hơn (xem hình minh họa đường cong độ nhạy quang phổ mắt người). Do đó không thể đo cường độ ánh sáng với đơn vị watt, mặc dù theo lý thuyết, năng lượng ánh sáng cũng gần giống các dạng năng lượng khác được đo bằng watt.Cường độ tia sáng phụ thuộc vào bước sóng. Ví dụ 1 watt cường độ ánh sáng xanh lá (555 nm) cho năng lượng xấp xỉ 680 lm, trong khi các bước sóng khác, với cường độ ánh sáng tương đương lại cho ít lumen hơn (xem hình minh họa đường cong độ nhạy quang phổ mắt người). Do đó không thể đo cường độ ánh sáng với đơn vị watt, mặc dù theo lý thuyết, năng lượng ánh sáng cũng gần giống các dạng năng lượng khác được đo bằng watt.
Độ rọi Illumination (E) là khái niệm quen thuộc trong CCTV, đặc biệt khi đề cập đến thông số độ nhạy sáng nhỏ nhất của Camera. Độ rọi gần giống như độ sáng nhưng ở đây đề cập đến vật thể là nguồn sáng thứ cấp.Theo đó, độ rọi của một bề mặt là lượng quang thông trên một đơn vị diện tích.Khi 1 lumen quang thông chiếu tới diện tích 1 m2, nó được đo bằng lumen trên mét vuông hay mét-candela, nhưng thường dùng khái niệm lux .

Xem thêm: Cô Vợ Nhỏ Trời Ban Hạ Tịch Quán, Cưng Chiều Vợ Nhỏ Trời Ban Full

Điều này có nghĩa một nguồn sáng dạng khối cầu bán kính 1 mét có cường độ ánh sáng 1 candela trong nó sẽ cho độ rọi trên bề mặt phía trong là 1 lx.

Rất hãn hữu, trong một đơn vị diện tích nhỏ nhất định được chiếu bởi một nguồn sáng rất mạnh (ví dụ trong vùng sáng của một đèn chiếu flashlight công suất lớn), độ rọi lớn hơn 100,000 lx. Để đo độ rọi này đơn vị phot được sử dụng. 1 phot bằng 10,000 lx. Trong các thuật ngữ Hoa Kỳ, khi đơn vị foot vuông vẫn được sử dụng rộng rãi thay vì đơn vị hệ SI, độ rọi được đo bằng foot vuông candela, hay quen thuộc hơn là foot-candelas. Bởi vì tỉ lệ giữa mét vuông và foot vuông xấp xỉ khoảng 10 (9,29), nên cũng dễ dàng trong việc chuyển đổi đơn vị lux thành foot candela và ngược lại. Cơ bản, nếu độ rọi được đo ở đơn vị foot candela, chỉ cần chia cho 10 sẽ được giá trị xấp xỉ của lux. Ngược lại là nhân 10 cường độ tính bằng lux.
Độ ngời Luminance (L) là độ sáng của bề mặt nguồn sáng gốc hay thứ cấp. Vì độ sáng brightness là một khái niệm rộng nên Độ ngời được sử dụng với ý nghĩa có tính khoa học hơn. Độ ngời phụ thuộc vào cả cường độ ánh sáng và bề mặt chiếu sáng cũng như góc chiếu. Đơn vị đo quốc tế hệ mét cho Độ ngời là nit. 1 nit bằng 1 candela trên 1 mét vuông diện tích được chiếu sáng (I/A). Với cường độ tia sáng (quang thông) được đo bằng lumen, Độ ngời được đo bằng apostilbs . Có sự phức tạp hơn khi xét đến một bề mặt nơi tia sáng bức xạ hoặc được phản xạ theo một hướng θ tỉ lệ thuận cos θ so với trục thẳng đứng. Bề mặt này khi nhìn từ mọi hướng đều sáng như nhau vì cả tia sáng phản xạ và vùng bề mặt chiếu cùng tuân theo một hàm cos. Loại bề mặt này gọi là Mặt bức hay mặt phản xạ Lambert (tùy vào bề mặt đó là nguồn sáng gốc hay nguồn thứ cấp) và thường được coi là Bề mặt khuếch tán hoàn hảo. Để đo độ ngời trong hệ mét, sẽ dùng đơn vị Lambert.Lượng ánh sáng mà Camera thu nhận được không chỉ phụ thuộc vào cường độ ánh sáng tới mà còn vào tính phản xạ của vật thể nhận ánh sáng. Hiển nhiên vật thể màu trắng khác với màu đen. Với cùng cường độ ánh sáng chiếu tới, vật màu trắng sẽ được nhìn rõ hơn. Do đó một thông số khác được đưa ra là phần trăm hệ số phản xạ của vật thể. Trong thực tế, tỉ lệ này thay đổi từ mức thấp 1% ở vật đen đến 32% với mặt đất thông thường và lên đến 93% với tuyết trắng.Hệ số phản xạ là thông số quan trọng khi nói đến độ sáng tối thiểu của Camera vì với cùng một độ rọi nhưng với hệ số phản xạ khác biệt các vật thể hiển thị sáng hay tối hơn, ảnh hưởng trực tiếp tới khả năng hiển thị của Camera.