TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT KIỂM ĐỊNH ÁNH SÁNG ĐÈN CHIẾU XA- CHIẾU GẦN Ô TÔ
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Giải thích các ký hiệu
- Kelvin: chính là đơn vị nhiệt độ màu của ánh sáng.
- Lux: là đơn vị trong SI để đo độ rọi. Lux chính là lượng ánh sáng (hay còn gọi là quang thông) chiếu trên một bề mặt với diện tích cụ thể.
- Lumen: là đơn vị quang thông, chính là tổng lượng ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng theo mọi hướng.
- Candela (cd): là đơn vị đo cường độ ánh sáng hay còn được nói ngắn gọn là đơn vị đo ánh sáng.
- Ngoài ra còn có góc khối, đây là một góc dùng để mô tả độ lớn tương đối giữa vật thể và một điểm cho trước ở trong không gian ba chiều. Đơn vị của góc khối là steradian, ký hiệu sr.
- Cường độ sáng - Luminous Intensity
Cường độ sáng là đại lượng quang học cơ bản dùng trong việc đo thông số nguồn sáng, là một trong 7 đơn vị cơ bản của hệ thống đo lường quốc tế (m: mét, kg: kilogam, s: giây, A: Ampe, K: kelvin, mol, cd: candela). Khái niệm cường độ sáng thể hiện mật độ năng lượng phát ra từ một nguồn sáng trong một hướng cụ thể, hay có thể được định nghĩa là quang thông theo một hướng nhất định phát ra trên một đơn vị góc khối (1cd = 1 lumen/steradian). Từ tháng 10-1979 CIE đưa ra định nghĩa mới của candela: candela là cường độ sáng theo một phương của nguồn sáng đơn sắc có bước sóng = 555nm và có cường độ năng lượng theo phương này là 1/683 w/steradian.
Đơn vị đo cường độ sáng là candela (cd), chữ candela trong tiếng Latinh có nghĩa là "ngọn nến". Một ngọn nến thông thường phát ra ánh sáng với cường độ ánh sáng khoảng một candela, nếu một số hướng bị che khuất thì nguồn sáng này vẫn có cường độ khoảng một candela trong các hướng mà không bị che khuất.
Để biểu diễn sự phân bố cường độ sáng trong không gian người ta thường sử dụng hệ toạ độ cực mà gốc là nguồn sáng và đầu mút là các vectơ cường độ sáng. Trong thực tế, biểu đồ này được biểu diễn trong mặt phẳng hoặc nửa mặt phẳng bằng cách vẽ đường cong cắt bề mặt này bởi một số mặt phẳng kinh tuyến xác định. Với các nguồn đối xứng tròn xoay thì chỉ cần cắt bởi một mặt phẳng kinh tuyến. Các phép đo cường độ sáng phải thực hiện trong phòng đo được thiết kế chuyên biệt và sử dụng thiết bị đo gọi là goniophotometers.
Công thức tính cường độ ánh sáng
Độ rọi (lux) = Quang thông (lm) / Diện tích (m2)
- Cụ thể là: 1 lux = 1 lm/m2
- Có thể hiểu như sau: 1 lux chính là độ rọi có được trên diện tích 1 m2 và được chiếu bởi nguồn sáng có quang thông 1 lumen.
Cường độ ánh sáng (I) = Quang thông (lm) / Góc khối (sr)
- Cụ thể là: 1 cd = 1 lm/1 sr
- Nghĩa là: 1 candela là cường độ ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng có quang thông 1 lumen đẳng hướng theo một góc 1 steradian.
|
Nguồn sáng |
Cường độ sáng (cd) |
Ngọn nến |
0,8cd theo mọi phương |
Đèn sợi đốt 40w |
35cd theo mọi phương |
Đèn halogen kim loại có bộ phản xạ |
14.800cd theo mọi phương, 250.000cd ở tâm chùm tia |
- Quang thông - Luminous Flux
Quang thông là đại lượng trắc quang cho biết công suất bức xạ của chùm ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng, hoặc định nghĩa khác quang thông là thông lượng ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng theo mọi hướng trong một giây. Đơn vị đo quang thông là lumen (lm). Để đo quang thông của một nguồn sáng nhân tạo thông thường người ta sử dụng một thiết bị đo chuyên dụng gọi là Photometric hay còn gọi là Integrating sphere
- Độ chói - Luminance
Để đặc trưng cho khả năng bức xạ ánh sáng của nguồn hoặc bề mặt phản xạ gây nên cảm giác chói sáng đối với mắt, người ta đưa ra định nghĩa độ chói là đại lượng xác định cường độ ánh sáng phát ra trên một đơn vị diện tích của một bề mặt theo một hướng cụ thể nó ước lượng ánh sáng mà mắt người có thể cảm nhận và phụ thuộc vào hướng quan sát. Độ chói đóng vai trò cơ bản trong kỹ thuật chiếu sáng, nó là cơ sở của các khái niệm về tri giác và tiện nghi thị giác. Đơn vị đo độ chói là candela/m2 (cd/m2).
candela/m2 (cd/m2).
Bảng độ chói của một số nguồn sáng thông dụng |
Nguồn sáng |
Độ chói (cd/m2) |
Bề mặt mặt trời |
165.107 cd/m2 |
Bề mặt mặt trăng |
1500 cd/m2 |
Bầu trời xanh |
1500 cd/m2 |
Bầu trời xám |
1000 cd/m2 |
Giấy trắng khi độ rọi 400 lux |
80 cd/m2 |
Bề mặt đường nhựa chiếu sáng với độ rọi 30lux |
1,2~2 cd/m2 |
- Độ rọi
Bảng độ rọi trên một số bề mặt thường gặp |
Địa điểm được chiếu sáng |
Độ rọi (lux) |
Ngoài trời giữa trưa nắng |
100.000 lux |
Ngoài trời giữa trưa đầy mây |
10.000 lux |
Phòng làm việc |
300~500 lux |
Đường phố được chiếu sáng về đêm |
20~50 lux |
- Nhiệt độ màu
Nhiệt độ màu của một nguồn sáng được thể hiện theo thang Kelvin (K) là biểu hiện màu sắc của ánh sáng do nó phát ra. Tưởng tượng một thanh sắt khi nguội có màu đen, khi nung đều đến khi nó rực lên ánh sáng da cam, tiếp tục nung nó sẽ có màu vàng, và tiếp tục nung cho đến khi nó trở nên “nóng trắng”. Tại bất kỳ thời điểm nào trong quá trình nung, chúng ta có thể đo được nhiệt độ của thanh thép theo độ Kelvin (00C ứng với 273,15K) và gán giá trị đó với màu được tạo ra.
Đối với đèn sợi đốt, nhiệt độ màu chính là nhiệt độ bản thân nó. Đối với đèn huỳnh quang, đèn phóng điện (nói chung là các loại đèn không dùng sợi đốt) thì nhiệt độ màu chỉ là tượng trưng bằng cách so sánh với nhiệt độ tương ứng của vật đen tuyệt đối bị nung nóng. Khi nói đến nhiệt độ màu của đèn là người ta có ngay cảm giác đó là nguồn sáng “ấm”, “trung tính” hay là “mát”. Nói chung, nhiệt độ càng thấp thì nguồn càng ấm, và ngược lại.
Bảng nhiệt độ màu của một số nguồn sáng |
Nguồn sáng |
Nhiệt độ màu (K) |
Bầu trời xanh |
10.000K ~ 30.000K |
Ánh sáng trời mây |
6000K ~ 8000K |
Đèn huỳnh quang ánh sáng ban ngày |
6200K |
Đèn huỳnh quang ánh sáng ấm |
3000K |
Đèn cao áp metal halide |
4100K |
Đèn sợi đốt |
2500K |
Ngọn nến |
1800K |
TIÊU
Yêu cầu đối với chùm sáng chiếu gần
2.2.1 Bằng phương pháp quan sát, chùm sáng chiếu gần phải có một đường ranh giới đủ nét để có thể xác định được vị trí của nó trên màn đo. QCVN 35 : 2010/BGTVT 9 Đường ranh giới phải là đường thẳng nằm ngang trên phạm vi ít nhất 5 0 hoặc 2187 mm */ về cả hai phía của đường v-v (hình 1).
2.2.2 Độ rọi trên màn đo của chùm
2.3.1 Điểm có độ rọi lớn nhất của chùm sáng chiếu xa phải đặt tại vị trí không lớn hơn 0,60 hoặc 262 mm phía trên hoặc dưới đường h-h (hình 1)
2.3.2 Độ rọi lớn nhất (Elớn nhất) của chùm sáng chiếu xa tối thiểu là 32 lux.
2.3.3 Độ rọi trên màn đo của chùm sáng chiếu xa phải thoả mãn các yêu cầu sau:
2.3.3.1 Giao điểm HV của các đường h-h và v-v phải có độ rọi ít nhất bằng 90 % độ rọi lớn nhất;
2.3.3.2 Bắt đầu từ điểm HV, theo phương nằm ngang sang phải và trái, độ rọi của chùm sáng chiếu xa không được nhỏ hơn 12 lux với khoảng cách tới 1125 mm và không nhỏ hơn 3 lux với khoảng cách tới 2250 mm.
3 Yêu cầu về màu sắc ánh sáng Đèn phải phát ra ánh sáng màu trắng hoặc màu vàng chọn lọc (selective yellow).Khi biểu diễn trong hệ toạ độ 3 màu CIE các đặc điểm về màu sắc tương ứng đối với kính đèn màu vàng hoặc các bộ lọc như sau: Giới hạn đối với màu đỏ y ≥ 0,138 + 0,58 x