RSS

BESARAN PENCAHAYAAN BUATAN

01 Agu

untuk mengetahui besarnya cahaya yang dibutuhkan oleh mata maka diperlukan suatu besaran. besaran- besaran yang diperlukan dalam pencahayaan buatan diantaranya yaitu :

1. intensitas cahaya,

2. sudut ruang,

3. energi cahaya,

4. arus cahaya/fluks cahaya,

5. kuat penerangan dan

6. luminansi

A. intensitas cahaya

Dalam fotometri, intensitas cahaya adalah ukuran kekuatan panjang gelombang-tertimbang yang dipancarkan oleh sumber cahaya dalam arah tertentu per sudut kesatuan yang solid, berdasarkan fungsi luminositas, model standar dari sensitivitas mata manusia. Satuan SI dari intensitas cahaya adalah candela (cd), sebuah unit dasar SI.

Fotometri berkaitan dengan pengukuran cahaya tampak seperti yang dirasakan oleh mata manusia. Mata manusia hanya dapat melihat cahaya dalam spektrum terlihat dan memiliki kepekaan yang berbeda terhadap cahaya panjang gelombang yang berbeda dalam spektrum. Ketika diadaptasi untuk kondisi terang (visi photopic), mata yang paling sensitif terhadap cahaya kuning kehijauan pada 555 nm. Cahaya dengan intensitas radiasi yang sama pada panjang gelombang lain memiliki intensitas yang lebih rendah cahaya. Kurva yang mengukur respon mata manusia terhadap cahaya adalah standar yang ditetapkan, yang dikenal sebagai fungsi luminositas. Kurva ini, dilambangkan V (λ) atau \ overline {y} (\ lambda), didasarkan pada rata-rata data eksperimen yang sangat berbeda dari para ilmuwan menggunakan teknik pengukuran yang berbeda. Misalnya, respon diukur dari mata untuk sinar ungu bervariasi dengan faktor sepuluh.

Intensitas cahaya tidak harus bingung dengan unit lain fotometrik, fluks bercahaya, yang merupakan daya keseluruhan dirasakan dipancarkan ke segala arah. Intensitas cahaya adalah kekuatan yang dirasakan setiap sudut kesatuan yang solid. Intensitas cahaya juga tidak sama dengan intensitas bercahaya, kuantitas fisik yang sesuai tujuan yang digunakan dalam ilmu pengukuran radiometri.

Intensitas cahaya monokromatik pada panjang gelombang λ adalah:

I_v= 683I\,\overline{y}(\lambda),

di mana

Iv intensitas cahaya dalam satuan Candela,
I intensitas radian dalam unit W/sr,
\overline{y}(\lambda) fungsi intesitas standar.

Intensitas cahaya total untuk semua panjang gelombang menjadi:

I_v= 683 \int^\infin_0 I(\lambda)\,\overline{y}(\lambda) d\lambda.

B. sudut ruang

sudut ruang merupakan besaran tambahan dalam sistem internasional(SI). dalam sistem international sudut ruang memiliki simbol sr dengan satuan steradian

dalam pencahayaan buatan sudut ruang memiliki simbol Δω. sudut ruang dan fluks cahaya memiliki hubungan yaitu sudut ruang berbanding lurus dengan intensitas cahaya dan fluks cahaya. persamaan itu dapat di tulis dengan persamaan:

ΔF = I Δω

Berhubung I adalah dalam candela dan Δω dalam steradian, maka:

1 lm = (1 cd)(1 sr) atau 1 cd = 1 lm/sr.

C. energi cahaya

Dalam fotometri, energi cahaya adalah energi dirasakan cahaya. Ini kadang-kadang juga disebut kuantitas cahaya.

Cahaya energi tidak sama dengan energi radiasi, kuantitas fisik yang sesuai tujuan. Hal ini karena mata manusia hanya dapat melihat cahaya dalam spektrum terlihat dan memiliki kepekaan yang berbeda terhadap cahaya panjang gelombang yang berbeda dalam spektrum. Ketika diadaptasi untuk kondisi terang (visi photopic), mata yang paling sensitif terhadap cahaya pada panjang gelombang 555 nm. Cahaya dengan kekuatan yang sama pada panjang gelombang lebih panjang atau lebih pendek memiliki energi lebih rendah bercahaya. dalam satuan internasional (SI) ewnerrgi cahaya memiliki simbol Qv dan meiliki satuan lumen second (lms).

D. arus cahaya/fluks cahaya

Fluks cahaya; besaran fluks cahaya dinotasikan dengan simbol (Φ), adalahkelompok berkas cahaya yang dipancarkan suatu sumber cahaya setiap satudetik. Fluks cahaya diukur dalam satuan lumen. Sebagai contoh lampuhalogen 500 watt/220 Volt mengeluarkan cahaya sebanyak 9500 lumen,lampu merkuri fluorescen 125 watt/220 volt mengeluarkan fluks cahayasebanyak 5800 lumen. Umumnya lampu-lampu listrik dengan ukuran watttertentu, menghasilkan jumlah fluks cahaya tertentu. Perbandingan antarajumlah fluks cahaya yang dihasilkan dan jumlah watt yang diserap rangkaianlampu disebut efficiency cahaya lampu tersebut. Sebagai contoh lampu fluorescent dengan nomor kode warna 54 memiliki efficiency 69(lumen/watt), lampu fluorescent dengan nomor kode warna 83 memilikiefficiency 96 (lumen/watt). Selanjutnya perbandingan antara fluks cahayayang dipancarkan armatur lampu dan jumlah fluks cahaya yang dipancarkanlampunya sendiri disebut light output ratio atau disingkat LOR armatur lamputersebut. Nilai LOR biasanya dicantumkan pada katalog. Jadi armatur dengannilai LOR tertentu akan memancarkan sejumlah fluks cahaya tertentu padabidang kerja.

E. kuat penerangan

kuat penerangan merupakan banyaknya cahaya yang tiba pada satu luas permukaan. Jika fluks sebesar ΔF tiba pada permukaan ΔA, maka intensitas penerangan di tempat itu adalah:

E = (ΔF)/( ΔA)

Kalau permukaan A diterangi fluks F secara merata, intensitas penerangan E = F/A. Satuan E ialah lm/m2 atau luks (lx), atau lm/ft2 (1 lm/ft2 = 1 ft candle = 10,76 lx).

Kekuatan penerangan sebesar-besarnya suatu permukaan akan terjadi bila fluks cahaya jatuh secara tegak lurus permukaan, karena dalam keadaan demikian fluks maksimum tiba pada permukaan. Jika permukaan tidak tegak lurus fluks, tetapi normal permukaan membentuk sudut θ dengan arah fluks, maka tidak semua fluks akan menerangi permukaan itu melainkan:

E = Emakscos θ

Secara singkat, terangnya sumber cahaya yang kelihatan dinyatakan oleh intensitas pancaran cahaya I. suatu berkas cahaya dari sumber itu, jumlah dinyatakan oleh fluks F. suatu berkas cahaya yang pada sebuah bidang akan meneranginya; fluks yang jatuh pada satuan luas dari suatu bidang disebut iluminansi E di mana E=F/A.

Fluks cahaya yang keluar dari sumber titik isotropic tidak tergantung pada arah pandang, dan menembus permukaan bola yang berpusat pada sumber titik itu, secara tegak lurus. Intensitas penerangan pada setiap titik permukaan bola itu adalah:

E = F/A = (4πĪ)/( 4πr2)

F. iluminansi

iluminansi adalah ukuran fotometrik dari intensitas cahaya per satuan luas perjalanan cahaya dalam arah tertentu. Ini menggambarkan jumlah cahaya yang melewati atau dipancarkan dari wilayah tertentu, dan jatuh dalam sudut yang solid yang diberikan. Satuan SI untuk pencahayaan adalah candela per meter persegi (cd/m2). Sebuah istilah non-SI untuk unit yang sama adalah “nit”. Unit CGS luminance adalah stilb, yang sama dengan satu sentimeter per candela persegi atau 10 kcd/m2.

Luminance sering digunakan untuk menggambarkan emisi atau refleksi dari datar, permukaan difus. Luminance menunjukkan berapa banyak daya bercahaya akan dirasakan oleh mata melihat permukaan dari sudut pandang tertentu. Luminance demikian merupakan indikator seberapa terang permukaan akan muncul. Dalam hal ini, sudut yang solid yang menarik adalah sudut padat subtended oleh pupil mata. Luminance digunakan dalam industri video untuk menandai kecerahan display. Sebuah layar komputer khas memancarkan antara 50 dan 300 cd/m2. Matahari memiliki pencahayaan sekitar 1,6 × 109 cd/m2 di siang hari. [1]

Luminance adalah invarian dalam optik geometris. Ini berarti bahwa untuk sistem optik yang ideal, pencahayaan pada output adalah sama dengan pencahayaan masukan. Untuk nyata, pasif, sistem optik, pencahayaan output paling sama dengan input. Sebagai contoh, jika Anda membentuk gambar demagnified dengan lensa, kekuatan cahaya terkonsentrasi ke area yang lebih kecil, yang berarti bahwa penerangan lebih tinggi di gambar. Cahaya pada bidang gambar, bagaimanapun, mengisi sudut yang solid yang lebih besar sehingga pencahayaan keluar harus sama dengan asumsi tidak ada kerugian pada lensa. Gambar tidak pernah bisa “terang” daripada sumber.

rumus :

L_\mathrm{v} = \frac{\mathrm{d}^2 F}{\mathrm{d}A\,\mathrm{d}{\Omega} \cos \theta}
Lv adalah pencahayaan (cd/m2),
F adalah fluks cahaya atau kekuasaan bercahaya (lm)
\theta\, adalah sudut antara permukaan normal dan arah tertentu
A adalah luas permukaan (m2
\Omega\, adalah sudut ruang
About these ads
 
Tinggalkan komentar

Ditulis oleh pada Agustus 1, 2011 in Uncategorized

 

Tag: , , , , , ,

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

 
Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: