ലൂമിനൻസ്

അന്താരാഷ്ട്ര ഏകകവ്യവസ്ഥ പ്രകാരം ലൂമിനൻസിന്റെ എസ്‍ഐ യൂണിറ്റ് കാൻഡെല പെർ സ്ക്വയർ മീറ്റർ ആണ്. ഇതിന്റെ നോൺ-എസ്‌ഐ പദം നിറ്റ് ആണ്. സെന്റിമീറ്റർ-ഗ്രാം-സെക്കൻഡ് സിസ്റ്റം യൂണിറ്റിലെ (സി‌ജി‌എസ്) യൂണിറ്റ് (എസ്‌ഐ സിസ്റ്റത്തിന് മുമ്പുള്ളത്) സ്റ്റിൽബ് ആണ്, ഇത് ഒരു ചതുരശ്ര സെന്റിമീറ്ററിന് ഒരു കാൻഡെലക്ക് (അല്ലെങ്കിൽ 10 kcd/m² ) തുല്യമാണ്.

പരന്ന ഡിഫ്യൂസ് പ്രതലങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഉദ്‌വമനം അല്ലെങ്കിൽ പ്രതിഫലനത്തെ വിശദീകരിക്കാൻ പലപ്പോഴും ലുമിനൻസ് എന്ന പദം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരു പ്രത്യേക കോണിൽ നിന്ന് ഒരു പ്രത്യേക ഉപരിതലത്തിലേക്ക് നോക്കുന്ന മനുഷ്യനേത്രത്തിന് എത്രത്തോളം പ്രകാശശക്തി കണ്ടെത്താനാകുമെന്ന് ലുമിനൻസ് ലെവലുകൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഉപരിതലം എത്ര തെളിച്ചമുള്ളതായി കാണപ്പെടും എന്നതിന്റെ സൂചകമാണ് ലുമിനൻസ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, കണ്ണിന്റെ കൃഷ്ണമണി രൂപപ്പെടുത്തുന്ന സോളിഡ് ആംഗിളാണ് സോളിഡ് ആംഗിൾ ഓഫ് ഇൻട്രസ്റ്റ്.

ഡിസ്പ്ലേകളുടെ തെളിച്ചം വിശദീകരിക്കാൻ വീഡിയോ വ്യവസായത്തിൽ ലുമിനൻസ് എന്ന ഏകകം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരു സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടർ ഡിസ്‌പ്ലേ 50 cd/m² നും 300 cd/m² ഇടയിൽ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. സൂര്യന്റെ പ്രകാശം നട്ടുച്ചയ്ക്ക് ഏകദേശം 1.6×10⁹ cd/m² ആണ്.

ജ്യോമെട്രിക്കൽ ഒപ്റ്റിക്സിൽ ലൂമിനൻസ് മാറ്റമില്ലാത്തതാണ് (ഇൻവേറിയന്റ്). ഇതിനർത്ഥം ഒരു അനുയോജ്യമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റത്തിൽ ഔട്ട്പുട്ടിലെ ലൂമിനൻസ് ഇൻപുട്ട് ലുമിനൻസിന് തുല്യമാണ് എന്നാണ്.

യഥാർത്ഥ, നിഷ്ക്രിയ ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, ഔട്ട്പുട്ട് ലുമിനൻസ് ഇൻപുട്ടിന് തുല്യമാണ്. ഉദാഹരണമായി, ഒരു ലെൻസ് ഉപയോഗിച്ച് ഒബ്ജക്റ്റിനേക്കാൾ ചെറുതായ ഒരു ഇമേജ് രൂപപ്പെടുത്തുകയാണെങ്കിൽ, ലൂമിനൻസ് പവർ ഒരു ചെറിയ പ്രദേശത്തേക്ക് കേന്ദ്രീകരിക്കപ്പെടുന്നു, അതായത് ചിത്രത്തിൽ ഇല്ലൂമിനൻസ് കൂടുതലാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഇമേജ് പ്ലെയിനിലെ പ്രകാശം, ഒരു വലിയ സോളിഡ് ആംഗിൾ നിറയ്ക്കുന്നു, അതിനാൽ ലെൻസിൽ നഷ്ടമൊന്നും ഇല്ലെന്ന് ഊഹിച്ചാൽ ലുമിനൻസ് സമാനമായിരിക്കും. അതിനാൽ ചിത്രത്തിന് ഒരിക്കലും ഉറവിടത്തേക്കാൾ "തെളിച്ചമുള്ളത്" ആകാൻ കഴിയില്ല.

കണ്ണിലേക്ക് ഉയർന്ന ലൂമിനൻസ് കടന്നാൽ റെറ്റിനയ്ക്ക് കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കാം. റെറ്റിനയിലെ പ്രാദേശിക ചൂടാക്കൽ കാരണം അതിന് കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കാം. ഫോട്ടോകെമിക്കൽ ഇഫക്റ്റുകളും കേടുപാടുകൾ വരുത്തും, പ്രത്യേകിച്ച് ചെറിയ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളിൽ.

ഒരു പ്രത്യേക ദിശയിലും ഒരു പ്രത്യേക സോളിഡ് ആംഗിളിലും ലൂമിനൻസ് അളക്കാൻ കഴിയുന്ന ഫോട്ടോമെട്രിയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണമാണ് ലൂമിനൻസ് മീറ്റർ. ഏറ്റവും ലളിതമായ ഉപകരണങ്ങൾ ഒരു ദിശയിൽ ലൂമിനൻസ് അളക്കുന്നു, അതേസമയം ഇമേജിംഗ് ലൂമിനൻസ് മീറ്ററുകൾ ഒരു ഡിജിറ്റൽ ക്യാമറ വർണ്ണ ചിത്രങ്ങൾ രേഖപ്പെടുത്തുന്ന രീതിക്ക് സമാനമായ രീതിയിൽ ലൂമിനൻസ് അളക്കുന്നു.

 

ഒരു നിശ്ചിത ദിശയിലുള്ള ഒരു പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ ഒരു നിർദ്ദിഷ്ട പോയിന്റിന്റെ ലൂമിനൻസ് ഡെറിവേറ്റീവ് ഇങ്ങനെ നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നു

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

 

• L_v ലൂമിനൻസ് ആണ് (cd/m²),
• d²Φ_v എന്നത് dΣ എന്ന ഏരിയയിൽ നിന്നും സോളിഡ് ആംഗിൾ dΩ_Σ നു ഉള്ളിൽ ഏതെങ്കിലും ദിശയിലേക്കുള്ള ലൂമിനൻസ് ഫ്ലക്സ് (lm) ആണ്
• dΣ എന്നത് നിർദ്ദിഷ്ട പോയിന്റ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഉറവിടത്തിന്റെ ഇൻഫിനിറ്റെസിമൽ ഏരിയ (m²) ആണ്
• dΩ_Σ എന്നത് നിർദ്ദിഷ്ട ദിശ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഇൻഫിനിറ്റെസിമൽ സോളിഡ് ആംഗിൾ (sr) ആണ്
• θ_Σ എന്നത് നോർമൽ (normal) n_Σ, dΣ എന്ന പ്രതലവുമായും നിർദ്ദിഷ്ട ദിശയുമായും ഉണ്ടാകുന്ന കോൺ ആണ് .

നഷ്ടമില്ലാത്ത ഒരു മാധ്യമത്തിലൂടെ പ്രകാശം സഞ്ചരിക്കുകയാണെങ്കിൽ, നൽകിയിരിക്കുന്ന പ്രകാശകിരണത്തിൽ ലൂമിനൻസ് മാറില്ല. കിരണങ്ങൾ ഒരു ഏകപക്ഷീയമായ പ്രതലത്തിൽ (s) കടക്കുമ്പോൾ, ലൂമിനൻസ് ഇങ്ങനെ നിർവചിക്കാം

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

 

• d S എന്നത് സോളിഡ് ആംഗിളിനുള്ളിലെ ഉറവിടത്തിൽ നിന്ന് കാണുന്ന S ന്റെ ഇൻഫീനിറ്റെസിമൽ പ്രദേശമാണ് d Ω _Σ ,
• d Ω _S എന്നത് d S ൽ നിന്ന് കാണുന്നത് പോലെ d Σ ഉണ്ടാക്കുന്ന ഇൻഫീനിറ്റെസിമൽ സോളിഡ് ആംഗിൾ ആണ്,
• θ _S എന്നത് നോർമൽ n _S, d S ഉം പ്രകാശത്തിന്റെ ദിശയും ആയി ഉണ്ടാക്കുന്ന കോണാണ്.

കൂടുതൽ പൊതുവായി, ഒരു പ്രകാശകിരണത്തിനൊപ്പം ലൂമിനൻസ് ഇങ്ങനെ നിർവചിക്കാം

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

 

• d G എന്നത് നിർദ്ദിഷ്‌ട കിരണങ്ങൾ അടങ്ങിയ ഇൻഫിനിറ്റെസിമലി ഇടുങ്ങിയ ബീമിന്റെ എറ്റൻഡ്യൂ ആണ്,
• d Φ _v എന്നത് ഈ ബീം വഹിക്കുന്ന ലൂമിനൻസ് ഫ്ലക്സാണ്,
• n എന്നത് മാധ്യമത്തിന്റെ അപവർത്തന സൂചികയാണ്.

പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന പ്രതലത്തിന്റെ ലൂമിനൻസ് അതിന് ലഭിക്കുന്ന ഇല്ലൂമിനൻസസുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു:

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

 

• M_v പ്രതലത്തിന്റെ ലൂമിനൻസ് എക്സിസ്റ്റൻസ് (luminous exitance) ആണ്
• E_v എന്നത് റിസീവ്ട് ഇല്ലൂമിനൻസസും,
• R എന്നത് റിഫ്ലെക്ടൻസും (reflectance) ആണ്.

ഡിഫ്യൂസ് റിഫ്ലക്ടറിന്റെ കാര്യത്തിൽ ലൂമിനൻസ് ഐസോട്രോപിക് ആണ്. അപ്പോൾ സമവാക്യം ലളിതമാണ്

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

 

ഒരു ചതുരശ്ര മീറ്ററിന് കാൻഡല കൂടാതെ, ലൂമിനൻസ്നായി പലതരം യൂണിറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്.

ഒരു ചതുരശ്ര മീറ്ററിന് ഒരു കാൻഡല ഇതിന് തുല്യമാണ്:

• 10 ⁻⁴ സ്റ്റിൽബുകൾ (CGS യൂണിറ്റ്)
• π അപ്പോസ്റ്റിൽബ്സ്
• π×10 ^-4 ലാംബെർട്ടുകൾ
• 0.292 ഫൂട്ട്-ലാംബെർട്ടുകൾ

• റിലേറ്റീവ് ലൂമിനൻസ്
• ഓർഡർസ് ഓഫ് മാഗ്നിറ്റ്യൂഡ് (ലൂമിനൻസ്)
• ഡിഫ്യൂസ് റിഫ്ലെക്സ്ഷൻ
• ലംബെർട്ടിയൻ റിഫ്ലെക്ടൻസ്
• ലൈറ്റ്നെസ് (നിറം)
• ലുമ, ഒരു വീഡിയോ മോണിറ്ററിലെ ലൂമിനൻസിന്റെ പ്രതിനിധാനം
• ല്യൂമെൻ (യൂണിറ്റ്)
• റേഡിയൻസ്, റേഡിയോമെട്രിക് അളവ് ലൂമിനൻസിനു സമാനമാണ്
• തെളിച്ചം, പ്രകാശത്തിന്റെ ആത്മനിഷ്ഠമായ മതിപ്പ്
• ഗ്ലെയർ (കാഴ്ച)

പ്രകാശവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട എസ്ഐ യൂണിറ്റുകളുടെ പട്ടിക