조명 용어*

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조명설비 이론

조명 용어
명시론
연색성,색온도,시감도,순응,균제도
좋은 조명 요건
눈부심
열방사 3가지 법칙
원소 주기율표
루미네선스
방전등 발광메커니즘

목차(조명 용어)

❗조명의 측광단위(광속, 광도, 조도, 휘도)

1️⃣조명의 단위(측광단위)

  • 조명은 광속, 조도, 광도, 휘도, 색온도, 연색성, 광효율 등의 개념을 사용하여 스펙을 나타냄

2️⃣광속(F)

1)정의(Lumonous Flux)

  • 복사속을 시감도에 따라 측광한 값으로 광원으로부터 발산되는 빛의양으로 표현
  • 기호 : F
  • 단위 : 루멘(lumen) [lm]

2)공식

\[F=\frac{dQ}{dt}\]

3️⃣광도(I)

1)정의(Light Intensity)

  • 광원에서 어떤 방향에 대한 단위 입체각 당 광속
  • 빛의 세기
  • 기호 : I
  • 단위 : 칸델라(candela) [cd]

2)공식

\[I=\frac{dF}{dw}[cd]\]

4️⃣조도(E)

1)정의(Illumination)

  • 단위면적당 입사광속
  • 어떤 면 위의 한 점의 밝기
  • 기호 : E
  • 단위 : 룩스(lux) [lx] = [lm]/[㎡]

2)공식

\[E=\frac{dF}{dA}[lx]\]

3)거리 역제곱의 법칙

  • 조도는 광원의 세기에 비례하고 거리의 제곱에 반비례
\[E=\frac{I}{r^2}[lx]\]

4)입사각여현의 법칙

  • 어떤 면 위의 임의의 한점에서 조도는 광원의 광도와 cosθ에 비례하고 거리의 제곱에 반비례
\[E=\frac{I}{r^2}cos\theta[lx]\]

5)평면상의 조도(점광원)

  • 법선조도
\[E_n=\frac{I}{r^2}[lx]\]
  • 수평면조도
\[E_h=\frac{I}{r^2}\cos\theta[lx]\]
  • 수직면 조도
\[E_v=\frac{I}{r^2}\sin\theta[lx]\]
휘도

5️⃣휘도(B)

1)정의(Luminance)

  • 발광면의 어떤 방향에서 본 단위 투영 면적당 그 방향의 광도
  • 광원의 빛나는 정도
  • 눈부심의 정도
  • 기호 : Bθ
  • 단위 : (cnadela/㎡) [cd/㎡],[nt]

2)공식

\[B_\theta =\frac{I_\theta}{S_\theta}[cd/m^2]\]

6️⃣광속발산도(R)

1)정의

  • 발광면의 단위면적당 발산광속
  • 광속발산도의 기호로는 R,
  • 단위 : [lm/㎡]

2)공식

\[R=\frac{dF}{dA}[lm/㎡]\]

7️⃣반사율, 투과율, 흡수율

1)정의

  • 물체에 F[lm]의 광속이 입사하면 그중 일부들이 Fρ로 반사, Fτ로 투과되며, 또 다른 일부는 물체에 흡수 Fα 가 되는데, 이때의 반사율을 ρ, 투과율을 τ, 흡수율을 α 라고하면 ρ+τ+α=1 또는 F=Fρ+Fτ+Fα가 된다.

2)공식

  • 반사율 ρ
\[\rho=\frac{F_\rho}{F}\times 100[\%]\]
  • 투과율 τ
\[\tau=\frac{F_\tau}{F}\times 100[\%]\]
  • 흡수율 α
\[\alpha=\frac{F_\alpha}{F}\times 100[\%]\]

8️⃣발광효율과 전등효율

1)정의

  • 복사속에 대한 광속의 비율을 그 광원의 발광효율
  • 전 소비전력 P에대한 전발광광속 F의 비율을 전등효율

2)공식

  • 발광효율
\[\epsilon=\frac{F}{\phi}[lm/W]\]
  • 전등효율
\[\eta=\frac{F}{P}[lm/W]\]
조명설비 이론

조명 용어
명시론
연색성,색온도,시감도,순응,균제도
좋은 조명 요건
눈부심
열방사 3가지 법칙
원소 주기율표
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방전등 발광메커니즘

목차(조명 용어)

💯기출문제

A22 휘도와 광속발산도와의 상호 관계를 설명하시오.

모범답안 (휘도 광속발산도)

휘도 (Luminance)

  • 정의: 어떤 면에서 특정 방향으로 나오는 빛의 밝기를 나타내는 양입니다. 즉, 관찰자가 면을 바라볼 때 느끼는 밝기입니다.
  • 단위: 칸델라/제곱미터 (cd/m²)
  • 예시: TV 화면, 스마트폰 화면, 조명기구의 표면 등

광속발산도 (Radiance)

  • 정의: 면의 단위 면적당, 단위 입체각당 방출되는 광속을 의미합니다. 즉, 면에서 모든 방향으로 나가는 빛의 양을 면적과 입체각으로 나눈 값입니다.
  • 단위: 와트/제곱미터/스테라디안 (W/m²/sr)
  • 예시: 태양 표면, 백열등 필라멘트 등

휘도와 광속발산도의 관계

  • 휘도는 광속발산도의 특정 방향 성분: 휘도는 광속발산도의 특정 방향으로의 투영이라고 볼 수 있습니다. 즉, 면에서 특정 방향으로 나오는 빛의 양을 나타내는 것이므로 광속발산도의 일부분을 나타냅니다.
  • 완전 확산면: 휘도가 면의 모든 방향에서 동일한 경우, 휘도와 광속발산도 사이에는 간단한 관계가 성립합니다. 이러한 면을 완전 확산면이라고 하며, 이 경우 휘도는 광속발산도에 π를 곱한 값과 같습니다.
  • 일반적인 경우: 휘도는 광속발산도와 면의 방향에 대한 정보가 필요한 복잡한 관계를 가집니다.

왜 휘도와 광속발산도를 구분하여 사용할까요?

  • 관찰자의 시각: 휘도는 사람이 직접적으로 느끼는 밝기를 나타내므로, 조명 설계, 디스플레이 등 사람이 직접 보는 환경에서 중요한 역할을 합니다.
  • 빛의 전달: 광속발산도는 빛의 에너지 흐름을 나타내므로, 조명 시스템의 효율, 열복사 등 빛의 전달 현상을 분석하는 데 유용합니다.

A24 조명용어(방사속, 광속, 광량, 광도, 조도)

모범답안(방사속,광속,광량,광도,조도)

1. 광속 (Luminous Flux)

  • 정의: 사람의 눈에 보이는 가시광선 영역의 복사 에너지를, 사람의 눈의 감도를 고려하여 환산한 값입니다.
  • 단위: 루멘 (lm)
  • 설명: 빛의 양을 나타내는 가장 기본적인 단위이며, 조명 설계에서 가장 많이 사용됩니다. 즉, 광속이 클수록 빛이 더 밝게 느껴집니다.

2. 광도 (Luminous Intensity)

  • 정위: 광원에서 특정 방향으로 단위 입체각 안에 방출되는 광속을 의미합니다.
  • 단위: 칸델라 (cd)
  • 설명: 광원의 밝기를 나타내는 척도로, 광원의 방향성을 고려한 값입니다. 즉, 광원을 바라볼 때 느끼는 밝기를 나타냅니다.

3. 조도 (Illuminance)

  • 정의: 어떤 면에 빛이 비출 때, 그 면의 단위 면적당 받는 광속을 의미합니다.
  • 단위: 룩스 (lx)
  • 설명: 면의 밝기를 나타내는 척도로, 우리가 주변의 밝기를 인지할 때 가장 직관적으로 느끼는 값입니다.

각 용어 간의 관계

  • 방사속은 빛의 총 에너지를 나타내는 가장 기본적인 개념입니다.
  • 광속은 방사속 중에서 사람의 눈에 보이는 가시광선 영역만을 고려한 값입니다.
  • 광도는 광원의 방향성을 고려한 광속의 세기를 나타냅니다.
  • 조도는 면에 비춰지는 빛의 양을 나타내며, 우리가 실제로 느끼는 밝기와 가장 밀접한 관계가 있습니다.

정리

용어단위설명
방사속와트 (W)모든 파장의 복사 에너지의 총합
광속루멘 (lm)가시광선 영역의 복사 에너지
광량루멘·시간 (lm·s)광속의 총량
광도칸델라 (cd)특정 방향의 빛의 세기
조도룩스 (lx)면에 비춰지는 빛의 양

조명설비 이론

조명 용어
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목차(조명 용어)

🌐V1006B24


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