همانند هر زمینه علمی و فنی دیگر در زمینه روشنایی و نورپردازی نیز یک سری اصطلاحات خاص وجود دارد. از جمله این اصطلاحات در صنعت روشنایی میتوان به شار نوری، شدت نور و شاخص نمود رنگ اشاره داشت. از این اصطلاحات روشنایی حتی جهت توصیف و بررسی یک منبع نوری نیز استفاده شده و حتی ممکن است روی بسته بندی محصولات روشنایی نیز مشاهده گردند. برخی از این مهمترین این مفاهیم در این نوشته توضیح داده شده است.
شار نوری
شار نوری عبارت است از میزان انرژه که به صورت امواج مرئی در واحد زمان از یک منبع نوری خارج شده ، و در تمامی جهات منتشر می شود. شار نوری را به صورت لومن (Lumen)بیان کرده و با حرف Φ نشان می دهند. یک لومن شار نورانی ساطع شده از یک شمع استاندارد در یک استرادیان (زاویه فضایی) است.
هر مقدار که شاخص شار نوری عدد بیشتری را نشان دهد، به معنی میزان تولید نور مرئی بیشتر توسط آن منبع است. در اکثر لامپ ها شار نوری پس از مدتی دچار افت می شود که دلیل آن فرسودگی و کاهش بازدهی قطعات داخلی آن است. حفظ شار نوری در مدت عمر مفید کاری برای هر منبع نوری یک ویژگی مثبت حساب می شود.
بهره نوری
میزان شار نوری که توسط لامپ به ازای مصرف یک وات انرژی الکتریکی، تولید می شود، بهره نوری لامپ نام دارد. جهت بیان میزان بهره نوری از واحد لومن بر وات(lm/W) استفاده شده و آن را با η نشان می دهند. بالاتر بودن بهره نوری یک لامپ به معنی مقرون به صرفه تر بودن از از لحاظ مصرف انرژی الکتریکی است. بهره نوری ایده آل را 680 لومن بر وات در نظر می گیرند. نسبت بهره نوری یک لامپ بر 680 بازدهی الکتریکی لامپ را به درصد نشان می دهد.
شدت نور
شار نوری مقدار نور منتشر شده در تمامی جهات است، ولی در واقعیت مقدار نور خارج شده از یک لامپ در تمامی جهات یکسان پخش نشده و حتی ممکن به یک جهت خاص هدایت گردد، که می تواند به دلیل شکل آن یا استفاده از رفلکتورها در آن باشد. شدت نور میزان شار نوری منتشر شده از یک لامپ در زاویه فضایی یک استرادیان است. یکای استاندارد شدت روشنایی لومن در استرادیان بوده و به آن کاندلا یا شمع گفته شده و آن را با cd نشان می دهند. یک کاندلا میزان یک لومن شار نوری بوده که در یک استرادیان زاویه فضایی منتشر می شود.
در دو منبع نوری یکسان، هر کدام که رفلکتور استفاده شده در آن نور را در زاویه محدودتری پخش کند، شدت نور بیشتری دارد.
شدت روشنایی
یکی از مهمترین شاخصه هایی که در طراحی نورپردازی برای محیط های مختلف شدت روشنایی است. شدت روشنایی میزان شار نوری تابیده شده به واحد سطح را بازگو می کند. واحد شدت روشنایی لومن بر متر مربع (Lumen/m2) بوده که با لوکس نشان می دهند. یک لوکس میزان یک لومن شار نوری بوده که بر واحد سطح می تابد. برای اندازه گیری این کمیت از لوکس متر استفاده می شود.
درخشندگی
این کمیت که توسط چشم انسان به خوبی قابل در است به شدت نوری گفته می شود که از واحد سطح به چشم انسان می رسد. این کمیت روشنایی تراکم نور نیز نام دارد.سطح مورد نظر می تواند یک منبع نوری یا سطحی مثل دیوار یا میز باشد.واحد مورد استفاده در درخشندگی کاندلا بر متر مربع است که به آن نیت (Nit) هم می گویند. این کمیت روشنایی تراکم نور نیز نام داشته و در واقع میزان شار نوری که در یک زاویه خاص توسط چشم انسان قابل تشخیص است را بیان می کند. درخشندگی میزان درخشان بودن یک سطح را مشخص کرده و به شدت روشنایی تابیده شده به آن و ضریب انعکاس سطح بستگی دارد. درخشندگی بیش از حد منجر به بروز خیرگی می گردد.
شاخص نمود رنگ
شاخص نمود رنگ (Color Rendering Index)کمیتی برای اندازه گیری میزان رنگ های تولید شده توسط یک منبع نوری می باشد به طوری که تا چه میزان قادر است یک شی را در رنگ طبیعی تری نمایش دهد. این شاخص بین 0 تا 100 اندازه گیری می گردد. شاخص نمود رنگ را با استفاده از واحد کری CRI بیان می کنند . مقدار کری نور خورشید 100 درنظر گرفته شده و شاخص نمود رنگ برای یک منبع نور نشان می دهد که نور خروجی از آن تا چه میزان به نور خورشید نزدیک است. هر چه این شاخص عدد بالاتری باشد اجسام با رنگ های طبیعی تری و با رنگ دقیق تری نشان داده می شوند
لامپ های رشته ای با کری نزدیک به 100 دارای بالاترین نمره هستند زیرا طیف نور آنها تمام طول موج را که شامل تمام رنگ ها می باشد تولید می کنند.
لامپ های فلورسنت نیز شاخص نمود رنگ 80 را ارائه می دهند.
این مهمترین دلیلی است که لامپ های فلورسنت با وجود پیشرفت زیاد نتوانستند به طور کامل جایگزین لامپ های رشته ای شوند. البته لامپ های فلورسنت که نور گرم تولید می کنند نیز وجود دارد اما برای تولید نور گرم باید یک ماده اظافه به پوشش شیشه افزوده شود که قسمتی از طیف نور را جذب کرده و قسمتی دیگر را از خود ساطع می کند که این راندمان نوری را در لامپ های فلورسنت کاهش می دهد
دمای رنگ نور
درجه حرارت رنگ یا دمای رنگ نور یکی دگر از روش های توصیف نور تولید شده توسط یک منبع نوری است. دمای رنگ نور اجازه می دهدکه در مورد ظاهر و حس نور تولید شده شناخت بیشتری حاصل شود. واحد اندازه گیری آن بر حسب کلوین بوده و معمولا مقداری بین 1000 تا 10000 به خود می گیرد. در محدوده پایین تر و بین 2000 تا 3000 کلوین، نور سفید گرم گفته می شود و از لحاظ ظاهری بین نارنجی تا زرد مایل به سفید متغیر است
نور با درجه حرارت بین 3100 تا 4000 را به عنوان سفید سرد یا سفید روشن شناخته می شوند . چراغ های با درجه حرارت رنگ نور در این محدوده یک نور سفید خنثی تولید کرده و حتی این نور ممکن است به آبی میل داشته باشند.
در مورد نورهای با درجه حرارت بالای 4500 کلوین را نور روز را ارائه می دهد . چراغ های با دمای رنگ بالاتر از 4500 کلوین یک نور سفید مایل به آبی که تقلیدی از نور روز می باشد را ارائه می کنند .
هر چه دمای رنگ بالاتر باشد نور منتشر شده دارای ظاهری سفیدتر بوده و به اصطلاح به آن نور سردترگفته می شود. همچنین دمای رنگ کمتر که به سمت نور زردتر متمایل است، را نور گرم تر می گویند.
منشأ
درجه حرارت رنگ از دمای جسم سیاه برگرفته شده است.جسم سیاه شیئی است که هیچ نوری را منعکس نکرده و تمامی طیف نور سفید را جذب می کند. جسم سیاه در صورتی که به آن گرما داده شود طول موج های مختلفی از طیف نور مرئی را از خود ساطع می کند.
طول موج ساطع شده به درجه حرارت آن بستکی دارد.. این جسم در هنگامی که شروع به گرم شدن می کند ابتدا به رنگ قرمز مایل به تیره دیده شده و رنگ با افزایش درجه حرارت ابتدا به سمت زرد و سپس سفید میل پیدا می کند. با افزایش بیشتر دما رنگ آن به آبی مایل به بنفش تبدیل شده و سرانجام از خود اشعه ماورا بنفش تولید می کند. با دور شدن منبع گرما از جسم شیاه این چرخه به صورت برعکس اتفاق می افتد. درجه حرارت یک رنگ در واقع همان درجه حرارت جسم سیاه بر حسب کلوین در هنگام ساطع کردن همان رنگ است.
امروزه به کمک فناوری های جدید در صنعت نورپردازی می توان دمای رنگ نور محیط را تنظیم کرد.
دمای رنگ نور مناسب برای فضای باز
میزان سردی و یا گرمی نور مورد استفاده یکی از مواردی است که معمولا در طراحی نورپردازی برای یک فضا لحاظ می گردد. انتخاب درجه حرارت رنگ بیشتر به روحیه، حس و جلوه ای که قرار است در فضا بوجود بیاید بستگی دارد.
این انتخاب برای قسمت های مختلف محیط می تواند متفاوت باشد,توصیه می شود در هنگام نورپردازی فضای باز از به کار بردن نورهای خیلی سرد خودداری شود، زیرا محیط را به صورت ناخوش و غیر طبیعی نشان می دهد. استفاده از نورهای گرم تر برای ایجاد فضاهایی ایده ال و آرامش بخش مناسب تر است. نورهای گرم در نورپردازی درختان آنها را طبیعی تر جلوه داده و حتی اگر تابش نور به صورت نورپردازی از بالا انجام شده باشد، می تواند نور طبیعی روز را تداعی کند. همچنین دمای رنگ نور توصیه شده جهت عناصر معماری همانند ستون ها و مجسمه ها حدود 4000 کلوین است.
درک طیف نور
طیف نور از رنگ های مختلفی تشکیل می گردد. طیف نور به صورت رنگین کمان در زمانی که نور توسط قطرات آب تجزیه می گردد قابل مشاهده است. همچنین وقتی که یک دیسک لوح فشرده را از سمت براق آن به طرف نور گرفته می شود، می توان تمامی رنگ های تشکیل دهنده نور را در آن مشاهده کرد. رنگ قرمز در پایین ترین سطح انرژی در طیف نور مرئی و رنگ بنفش در بالاترین سطح انرژی از آن قرار دارد. رنگ های نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش نیز به ترتیب بین دو نقطه ذکر شده قرار دارند. طیف نور شامل نورهای نامرئی نیز هست. نور مادون قرمز(فروسرخ) قبل از نور قرمز و فرابنفش پس از نور بنفش قرار می گیرد.
هنگامی که نور سفید که تمامی طیف نور را شامل می شود، به یک جسم برخورد می کند، اغلب رنگ نورها جذب شده و تعداد کمی از آنها بازتاب می شود. رنگ جسم با توجه به رنگ نورهای بازتاب شده از ان قابل درک است. اگر در نور بازتاب شده رنگ خاصی وجود نداشته باشد آن شی را نمی توان با رنگ طبیعی آن مشاهده کرد. یک منبع نوری خوب باید توانایی ایجاد تمامی رنگ نورهای موجود در طیف نور مرئی را داشته باشد. انسان برای دیدن اجسام به نور مادون قرمز و فرابنفش احتیاجی ندارد زیرا چشمش قادر به دیدن آنها نیست.
منبع نور
یک منبع نوری خوب باید توانایی ایجاد تمامی رنگ نورهای موجود در طیف نور مرئی را داشته باشد. انسان برای دیدن اجسام به نور مادون قرمز و فرابنفش احتیاجی ندارد زیرا چشمش قادر به دیدن آنها نیست.
یک منبع خوب نور مثل لامپ های ال ای دی یک طیف کامل از نور با تمام رنگ ها را ایجاد می کند. انسان به نور مادون قرمز و نورفرابنفش برای دیدن اشیا نیازی ندارد زیرا چشم انسان قادر به دیدن این نورها نیست. لامپ های رشته ای 95 درصد نور خروجی خود را به صورت نورهای نامرئی مادون قرمز تولید می کنند که باعث می شود اتلاف انرژی در آنها بالا باشد.
استفاده از نوع مناسب نور یعنی اینکه نور شما به چه اندازه سرد یا گرم باشد یا به عبارتی میزان زردی یا سفیدی آن برای استفاده از چراغ های مختلف برای نورپردازی با کاربردهای مختلف بسیار مهم می باشد. برای این کار هیچ قانون سخت و صریحی وجود ندارد و بیشتر به روحیه و تاثیری که میخواهید بوجود بیاورید بستگی دارد. و ممکن است برای قسمت های مختلف چشم انداز خود نورپردازی های متفاوتی نیاز داشته باشید.
بهترین درجه حرارت رنگ برای نور پردازی فضای خارجی تا حدودی انتخابی بوده و هر کدام که جلوه ای را که می خواهید خلق کنید بوجود بیاورد می تواند بهترین انتخاب باشد.
هنگام روشنایی مناظر در فضای باز از به کار بردن رنگ های خیلی سرد خودداری کنید زیرا باعث می شود محیط به صورت ناخوش و غیر طبیعی به نظر برسد در عوض استفاده از رنگ های گرم تر میتواند لحنی آرامش بخش را نشان دهد که می تواند تداعی کننده آتش درخشان گرم و تسکین دهنده باشد . که برای ایجاد محیط های گرم و ایده ال در فضای باز مناسب است.
