مفاهیم پایه اندازه گیری نور( لوکس، لومن)

اندازه گیری شدت روشنایی با دستگاهی به نام نور سنج یا لوكس متر انجام میشود. هر نورسنج از سه جزء اساسی تشكیل شده است كه عبارتست از دریافت كننده ، پردازشگر و نمایشگر
لوكس متر وسیله اندازه گیری « شدت روشنایی» با واحد lux می باشد ، دستگاه مورد نظر «شدت نور» بر سطح سنسور را حس نموده و با توجه به ضرایب تبدیل اختصاص داده شده به دستگاه دیجیتالی شدت روشنایی محلی كه سنسور در آن واقع است را نشان می دهد .
در استانداردهای مهندسی برای هر مكانی با توجه به كاربری آن میزانی از شدت روشنایی در نظر گرفته شده است كه جداول آنها به تفكیك كاربری های متفاوت ، حداقل و حداكثر و شدت روشنایی مورد نیاز و حتی شدت روشنایی پیشنهادی را معین كرده است و بر اساس آنها میتوان شدت نور یک محیط را بصورت استاندارد با نرم افزارهای كامپیوتری dialux یا calclux و یا بصورت دستی محاسبه و طراحی كرد .

از نظر فنی دانستن اینکه یک سطح تا چه اندازه زیر تابش نور قرار گرفته مهم است ، زیرا انسان مایل است بر روی این سطح ، اشیاء را بدون خسته کردن چشم با تابش نور معینی ببینید. واحد شدت روشنایی لوکس است . شدت روشنایی یک لوکس عبارتست از روشنایی حاصل از تابش یک لومن بر سطحی به مساحت یک متر مربع. از آنجا که چشم قادر به تعیین شدت روشنایی نیست ، برای سنجش آن از دستگاهی کوچک به نام لوکس متر استفاده میشود.
بطور مثال شدت روشنایی خورشید در یک روز تابستان 100000 لوکس و شدت روشنایی ماه در یک شب مهتابی 15/0 لوکس است.
نوری را که یک لامپ تنگستن 60 وات به میز تحریر شما می رساند حدود 100 لوکس می باشد

بنابراین برای کامل تر شدن مطالب بالا می توان تعاریف زیر را به کار برد:
LM  شار نوری: کل نور حارج‏ شده از منبع نور در واحد زمان، در تمام جهات فضا را شار نوری Luminous Flux نامیده و با فی نمایش می‏دهند. شار نوری با لومن lm نمایش داده شده و هرچه مقدار شار نوری منبع بیشتر باشد، لامپ پرنورتر است.

LUX    شدت نور (illuminance) یا شدت روشنایی: با فوت‏کندل (fc) نمایش داده می‏شود. منظور از شدت نور، مقدار روشنایی بر حسب لومن، در واحد سطح (بر حسب فوت مربع) است.

نورسنج‏ها باید دور از منابع تشعشعی (حتی بدن انسان) و در سطح مورد آزمایش، شدت نور را در سمت و زاویه‏ی مناسب، اندازه‏گیری می‏کنند.

کارآیی یا بازده‏نوری یک لامپ با اِتــــا نمایش داده‏می‏شود و نتیجه‏ی تقسیم شار نوری یک منبع (بر حسب لومن) بر توان الکتریکی مصرفی منبع (بر حسب وات) است.

بهترين لامپ‏های الکتریکی جدول بالا، تنها ۱۸٪ راندمان الکتریکی دارند. یعنی حدود ۸۴٪ تلفات انرژی الکتریکی در این نوع لامپ‏ها.  بهترین لامپ الکتریکی (سدیمی پرفشار) نسبت به ضعیف‏ترین لامپ (التهابی) حدود ۷/۶ برابر بهتر عمل می‏کند.
قواعد تابش نور، از مسیر منبع تا رسیدن به اجسام، و انعکاس یا جذب و بازتابش آن، تابعی از قوانین معین فیزیکی است. عدم شناخت درست از مبانی فیزیک نور، و نیز واکنش پرتوهای نوری در برخورد با سطوح مختلف و رنگ‏ها، انعکاس‏ها و … می‏تواند ابهام زیادی در طراحی درست نور برجای بگذارد.
مهمترین قواعد تابش نور عبارتند از:

۱-   قانون عکس مجذور فاصله

کد:                                                  E2=E1/[(r2/r1)^2]

E2 شدت نور در فاصله‏ی۲ بر حسب لوکس، E1 شدت نور در فاصله‏ی ۱ بر حسب لوکس و r1 فاصله‏ی اول از منبع نوری و r2 نيز فاصله‎‏ی جدید از منبع نور است.
بر این اساس با داشتن شدت نور منبع در هر فاصله‏ای می‏توان نوشت:

کد: E=I/r2
شدت نور تابشی از یک لامپ هالوژن ۵۰وات در یک رفلکتور WFL38ْ برابر ۱۵۰۰ و با رفلكتور   SP10ْ برابر ۸۲۰۰ کاندل است.

متداول‏ترین معیار سنجش ظرفیت خروجی منابع روشنایی، لومن (شار تشعشی) است. ظرفیت روشنایی مجموعه‏ای از منابع روشنایی نیز بر حسب لومن سنجیده می‏شود.

با گذشت زمان، و کاهش عمر وسایل روشنایی، ظرفیت نوردهی آنها نیز کاهش می‏یابد. به این پدیده، استهلاک لومن گفته می‏شود. این پدیده را افت قابلیت نوردهی نیز نامیده‎‏اند.
ظرفیت خروجی نور منابع روشنایی بر اساس نوردهی اولیه (زمان ساخت) بیان می‎‏شود و کهنگی و کاربرد در آن لحاظ نمی‏شود.

شدت روشنایی “حداقل” و “پیشنهادی” در مکانهای مختلف بر اساس استانداردهای ایران بر حسب لوکس موجود هست .