ज्योतिर्मयता (लूमनन्स)

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एक चाय प्रकाश-प्रकार की मोमबत्ती, एक ल्यूमिनेंस कैमरे के साथ imaged;झूठे रंग दाईं ओर बार के प्रति ल्यूमिनेंस स्तरों को इंगित करते हैं (सीd/एम² )

ज्योतिर्मयता (लूमनन्स) एक फोटोमेट्री ऑप्टिक्स है जो किसी दिशा में यात्रा करने वाले प्रकाश की माप के प्रति इकाइयों के प्रति प्रकाश की तीव्रता का माप है। यह प्रकाश की मात्रा का वर्णन करता है जो गुजरता है, से उत्सर्जित होता है, या किसी विशेष क्षेत्र से परिलक्षित होता है, और किसी दिए गए ठोस कोण के भीतर आता है।

चमक उद्देश्य ल्यूमिनेन्स मापन मानक के व्यक्तिपरक प्रभाव के लिए शब्द है (इस कंट्रास्ट के महत्व के लिए माप में निष्पक्षता (विज्ञान) § निष्पक्षता देखें)।

यूमिनेन्स के लिए एसआई इकाई कैंडेला प्रति वर्ग मीटर (cd/m ²) है, जैसा कि आधुनिक मीट्रिक प्रणाली के लिए इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स (एसआई फ्रेंच सिस्टम इंटरनेशनल d यूनिट्स से है) द्वारा परिभाषित किया गया है। एक ही इकाई के लिए एक गैर-एसआई शब्द नाइट है। सेंटीमीटर-ग्राम-सेकंड सिस्टम ऑफ यूनिट्स (सीजीएस) (जो एसआई सिस्टम से पहले था) में वह इकाई स्टिल्ब है, जो प्रति वर्ग सेंटीमीटर एक कैंडेला या 10 kcd/m² के बराबर है।

विवरण

ल्यूमिनेन्स का उपयोग अक्सर समतल, विसरित सतहों से उत्सर्जन या परावर्तन को चिह्नित करने के लिए किया जाता है। चमक के स्तर से संकेत मिलता है कि किसी विशेष कोण से किसी विशेष सतह को देखकर मानव आंख द्वारा कितनी चमकदार प्रवाह का पता लगाया जा सकता है। इस प्रकार ल्यूमिनेन्स इस बात का सूचक है कि सतह कितनी चमकीली दिखाई देगी। इस मामले में, ब्याज का ठोस कोण आंख की पुतली द्वारा बनाया गया ठोस कोण होता है।

डिवीडियो उद्योग में ल्यूमिनेन्स का उपयोग डिस्प्ले की चमक को दर्शाने के लिए किया जाता है। एक सामान्य कंप्यूटर डिस्प्ले 50 और 300cd/m². के बीच उत्सर्जित होता हैl दोपहर के समय सूर्य का प्रकाश लगभग 1.6×10⁹ cd/m² होता है।

ज्योमेट्रिक ऑप्टिक्स में ल्यूमिनेन्स अपरिवर्तनीय है। इसका मतलब है कि एक आदर्श ऑप्टिकल सिस्टम के लिए, आउटपुट पर ल्यूमिनेंस इनपुट ल्यूमिनेंस के समान होता है।

वास्तविक, निष्क्रिय ऑप्टिकल सिस्टम के लिए, आउटपुट ल्यूमिनेंस इनपुट के बराबर है। एक उदाहरण के रूप में, यदि कोई लेंस का उपयोग एक ऐसी छवि बनाने के लिए करता है जो स्रोत वस्तु से छोटी है, तो चमकदार शक्ति एक छोटे से क्षेत्र में केंद्रित होती है, जिसका अर्थ है कि छवि पर रोशनी अधिक होती है। हालाँकि, छवि तल पर प्रकाश एक बड़ा ठोस कोण भरता है, इसलिए यह मानते हुए कि लेंस में कोई नुकसान नहीं है, चमक समान हो जाती है। छवि कभी भी स्रोत से "उज्ज्वल" नहीं हो सकती है।

स्वास्थ्य प्रभाव

Further information: लेज़र सेफ्टी

जब आंख उच्च चमक के संपर्क में आती है तो रेटिना क्षति हो सकती है। रेटिना के स्थानीय ताप के कारण क्षति हो सकती है। फोटोकैमिकल प्रभाव भी नुकसान पहुंचा सकते हैं, विशेष कम तरंग दैर्ध्य पर।

ल्यूमिनेन्स मीटर

ल्यूमिनेन्स मीटर एक उपकरण है जिसका उपयोग फोटोमेट्री में किया जाता है जो एक विशेष दिशा में और एक विशेष ठोस कोण के साथ ल्यूमिनेन्स को माप सकता है। सबसे सरल उपकरण ल्यूमिनेन्स को एक ही दिशा में मापते हैं जबकि ल्यूमिनेन्स मीटर की इमेजिंग ल्यूमिनेन्स को उसी तरह से मापती है जिस तरह से एक डिजिटल कैमरा रंगीन छवियों को रिकॉर्ड करता है।

गणितीय परिभाषा

ल्यूमिनेंस को परिभाषित करने के लिए पैरामीटर

प्रकाश स्रोत के एक निर्दिष्ट बिंदु का प्रकाश, एक निर्दिष्ट दिशा में, व्युत्पन्न द्वारा परिभाषित किया गया है

$$L_{\mathrm {v} }={\frac {\mathrm {d} ^{2}\Phi _{\mathrm {v} }}{\mathrm {d} \Sigma \,\mathrm {d} \Omega _{\Sigma }\cos \theta _{\Sigma }}}$$

जहाँ पे

• L_v क्या luminance (cd/m² ),
• d² Φ_v क्या चमकदार प्रवाह (लुमेन (इकाई)) क्षेत्र d छोड़ रहा हैΣ किसी भी दिशा में ठोस कोण के अंदर निहित dΩ_Σ,
• dΣ अंतरित अतिसूक्ष्म क्षेत्र है (वर्ग मीटर | m^{निर्दिष्ट बिंदु वाले स्रोत का 2} ),
• dΩ_Σ निर्दिष्ट दिशा युक्त एक infinitesimal ठोस कोण (अर्सेशियन ) है,
• θ_Σ सामान्य (ज्यामिति) n के बीच का कोण है_Σ सतह d कोΣ और निर्दिष्ट दिशा।

यदि प्रकाश एक दोषरहित माध्यम के माध्यम से यात्रा करता है, तो प्रकाश किसी दिए गए प्रकाश किरण के साथ नहीं बदलता है।जैसा कि किरण एक मनमानी सतह को पार करता है, ल्यूमिनेंस द्वारा दिया जाता है

$$L_{\mathrm {v} }={\frac {\mathrm {d} ^{2}\Phi _{\mathrm {v} }}{\mathrm {d} S\,\mathrm {d} \Omega _{S}\cos \theta _{S}}}$$

जहाँ पे

• dS ठोस कोण के अंदर स्रोत से देखा गया एस का अनंत क्षेत्र हैΩ_Σ,
• dΩ_S d द्वारा अंतरित अतिसूक्ष्म ठोस कोण को घटाया हुआ कोण है Σ जैसा कि d से देखा गया हैS,
• θ_S सामान्य n के बीच का कोण है_S to dS और प्रकाश की दिशा।

अधिक आम तौर पर, एक हल्की किरण के साथ प्रकाश को परिभाषित किया जा सकता है

$$L_{\mathrm {v} }=n^{2}{\frac {\mathrm {d} \Phi _{\mathrm {v} }}{\mathrm {d} G}}$$

जहाँ पे

• dG निर्दिष्ट किरण से युक्त एक infinitesimally संकीर्ण बीम का अंत है,
• dΦ_v इस बीम द्वारा किया गया चमकदार प्रवाह है,
• n माध्यम के अपवर्तन का सूचकांक है।

प्रकाश से संबंध

फोटोमेट्रिक और रेडियोमेट्रिक मात्रा की तुलना

प्रतिबिंबित सतह का प्रकाश उसे प्राप्त होने वाली रोशनी से संबंधित है:

$$\int _{\Omega _{\Sigma }}L_{\mathrm {v} }\mathrm {d} \Omega _{\Sigma }\cos \theta _{\Sigma }=M_{\mathrm {v} }=E_{\mathrm {v} }R$$

जहां इंटीग्रल उत्सर्जन की सभी दिशाओं को कवर करता है Ω_Σ, तथा

• M_v सतह का चमकदार निकास है
• E_v प्राप्त रोशनी है, और
• R परावर्तन है।

एक पूरी तरह से फैलाना परावर्तक (जिसे लैम्बर्टियन परावर्तक भी कहा जाता है) के मामले में, ल्यूमिनेंस आइसोट्रोपिक है, लैम्बर्ट के कोसाइन नियम के अनुसार।फिर रिश्ता बस है

$$L_{\mathrm {v} }={\frac {E_{\mathrm {v} }R}{\pi }}$$

इकाइयाँ

प्रति वर्ग मीटर कैंडेला के अलावा, ल्यूमिनेंस के लिए विभिन्न प्रकार की इकाइयों का उपयोग किया गया है।

v.t.e		cd/m2 (SI unit) ≡ nit ≡ lm/m2/sr	stilb (sb) (CGS unit)≡ cd/cm2	apostilb (asb)≡ blondel	bril	skot (sk)	lambert (L)	foot-lambert (fL)= 1 ⁄ π cd/ft2
1 cd/m2	=	1	10−4	π ≈ 3.142	107 π ≈ 3.142×107	103 π ≈ 3.142×103	10−4 π ≈ 3.142×10−4	0.30482 π ≈ 0.2919
1 sb	=	104	1	104 π ≈ 3.142×104	1011 π ≈ 3.142×1011	107 π ≈ 3.142×107	π ≈ 3.142	30.482 π ≈ 2919
1 asb	=	1 ⁄ π ≈ 0.3183	10−4 ⁄ π ≈ 3.183×10−5	1	107	103	10−4	0.30482 ≈ 0.09290
1 bril	=	10−7 ⁄ π ≈ 3.183×10−8	10−11 ⁄ π ≈ 3.183×10−12	10−7	1	10−4	10−11	0.30482×10−7 ≈ 9.290×10−9
1 sk	=	10−3 ⁄ π ≈ 3.183×10−4	10−7 ⁄ π ≈ 3.183×10−8	10−3	104	1	10−7	0.30482×10−3 ≈ 9.290×10−5
1 L	=	104 ⁄ π ≈ 3183	1 ⁄ π ≈ 0.3183	104	1011	107	1	0.30482×104 ≈ 929.0
1 fL	=	1 ⁄ 0.30482 ⁄ π ≈ 3.426	1 ⁄ 30.482 ⁄ π ≈ 3.426×10−4	1 ⁄ 0.30482 ≈ 10.76	107 ⁄ 0.30482 ≈ 1.076×108	103 ⁄ 0.30482 ≈ 1.076×104	10−4 ⁄ 0.30482 ≈ 1.076×10−3	1

यह भी देखें

• रिश्तेदार ल्यूमिनेंस
• परिमाण के आदेश (प्रकाश)
• परावर्तन प्रसार
• लैम्बर्टियन परावर्तन
• लपट (रंग)
• लूमा (वीडियो) , एक वीडियो मॉनिटर में ल्यूमिनेंस का प्रतिनिधित्व
• लुमेन (यूनिट)
• चमक , रेडियोमेट्रिक मात्रा ल्यूमिनेंस के अनुरूप
• चमक, ल्यूमिनेंस की व्यक्तिपरक छाप
• चकाचौंध (दृष्टि)

SI प्रकाश से संबंधित इकाइयों की तालिका

मात्रा		इकाई		आयाम	टिप्पणियाँ
नाम	प्रतीक	नाम	चिन्ह, प्रतीक	प्रतीक
लुमेन सेकेंड को कभी-कभी टैलबोट कहा जाता है ।	Q v		lm s	T J	प्रति इकाई समय में चमकदार ऊर्जा
चमकदार प्रवाह , चमकदार शक्ति	v [ nb	लुमेन (= कैंडेला स्टेरेडियन )	lm (= cd⋅sr)	J	चमकदार प्रवाह प्रति इकाई ठोस कोण
चमकदार तीव्रता	I v	कैंडेला (= लुमेन प्रति स्टेरेडियन)	cd (= lm/sr)	J	प्रति इकाई ठोस कोण प्रति इकाई अनुमानित स्रोत क्षेत्र में चमकदार प्रवाह। कैंडेला प्रति वर्ग मीटर को कभी-कभी नाइट कहा जाता है ।
ल्यूमिनेन्स	L v	कैंडेला प्रति वर्ग मीटर	cd/m 2 (= lm/(sr⋅m 2 ))	L −2 J	सतह पर चमकदार प्रवाह घटना
प्रकाश	E v	लक्स (= लुमेन प्रति वर्ग मीटर)	lx (= lm/m 2 )	L −2 J	सतह से उत्सर्जित चमकदार फ्लक्स
चमकदार निकास , चमकदार उत्सर्जन	M v	लुमेन प्रति वर्ग मीटर	lm/m 2	L −2 J	समय-एकीकृत रोशनी
चमकदार एक्सपोजर	H v	लक्स सेकंड	lx⋅s	L −2 T J	समय-एकीकृत रोशनी
चमकदार ऊर्जा घनत्व	v _	लुमेन सेकंड प्रति घन मीटर	lm⋅s/m 3	L −3 T J
चमकदार प्रभावकारिता (विकिरण की)	K	लुमेन प्रति वाट	lm/ W	M −1 L −2 T 3 J	दीप्तिमान फ्लक्स का दीप्तिमान फ्लक्स से अनुपात
चमकदार प्रभावकारिता (एक स्रोत का)	[ nb	लुमेन प्रति वाट	lm/ W	M −1 L −2 T 3 J	बिजली की खपत के लिए चमकदार प्रवाह का अनुपात
चमकदार दक्षता , चमकदार गुणांक	V			1	अधिकतम संभव प्रभावकारिता द्वारा सामान्यीकृत चमकदार प्रभावकारिता

बाहरी संबंध

• A Kodak guide to Estimating Luminance and Illuminance using a camera's exposure meter. Also available in PDF form.
• Autodesk Design Academy Measuring Light Levels