เรดิโอเมทรี
Radiometry เป็นศาสตร์แห่งการวัดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (EM) สเปกตรัมที่กว้างขึ้นซึ่งครอบคลุมโดยศาสตร์แห่งรังสีวิทยานั้นขึ้นอยู่กับค่าคงที่ทางกายภาพ
คุณสมบัติที่เราสนใจในที่นี้คือพลังงานที่แผ่ออกและการกระจายของมันทั้งในมิติพื้นที่และมุม
แบ่งเป็นสี่แนวคิดพื้นฐานคือ:
- เรเดียนท์ฟลักซ์
- ความเข้มของการแผ่รังสี
- ความกระจ่างใส
- การฉายรังสี
เรเดียนท์ฟลักซ์
คือกำลังการแผ่รังสีทั้งหมดที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดหรือรับจากพื้นผิว นอกจากนี้ยังสามารถกำหนดเป็นอัตราการไหลของพลังงานการแผ่รังสีผ่านพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งหรือออกจากมุมทึบที่แน่นอน หน่วย SI ของฟลักซ์การแผ่รังสีคือวัตต์
ความเข้มของการแผ่รังสี
ถูกกำหนดให้เป็นความหนาแน่นเชิงมุมโดยตรงของการแผ่รังสีจากแหล่งกำเนิด ความเข้มของการแผ่รังสีในทิศทางที่กำหนดคือผลรวมของกำลังที่มีอยู่ในรังสีทั้งหมด (กรวย) ที่ปล่อยออกมาในทิศทางนั้นโดยแหล่งกำเนิดทั้งหมด (กล่าวคือ กำลังต่อมุมตัน) หน่วย SI สำหรับความเข้มของการแผ่รังสีคือ วัตต์/สเตอเรเดียน (วัตต์/วินาที)
การฉายรังสี
คือการวัดฟลักซ์การแผ่รังสีที่ตกกระทบบนพื้นผิวของวัตถุ (ฟลักซ์การแผ่รังสีต่อหน่วยพื้นที่) หน่วย SI สำหรับการฉายรังสีคือ วัตต์/ตารางเมตร (วัตต์/m2)
ความกระจ่างใส
คือการวัดความเข้มของการแผ่รังสีทั้งหมดต่อพื้นที่ฉายหน่วย หน่วย SI ของความกระจ่างใสคือ วัตต์/ตารางเมตร สเตเรเดียน (วัตต์/m2 sr)
สเปกโตรเรดิโอเมทรี
Spectroradiometry คือการวัดพลังงานแสงที่ความยาวคลื่นแต่ละช่วงภายในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า สามารถวัดได้ทั่วทั้งสเปกตรัมหรือภายในช่วงความยาวคลื่นเฉพาะ
ความชัดของสเปกตรัม
ความชัดของแหล่งกำเนิดแสงคือค่าเดียวซึ่งเป็นผลรวมของพลังงานทั้งหมดที่วัดได้ในสเปกตรัม ค่าพลังงานแต่ละค่าที่ความยาวคลื่นเฉพาะในหน่วยนาโนเมตร (นาโนเมตร) สามารถกำหนดได้โดยการวัดความกระจ่างใสของสเปกตรัม หน่วย SI สำหรับความกระจ่างใสของสเปกตรัมคือ วัตต์/ตารางเมตร นาโนเมตรสเตอเรเดียน (วัตต์/m2 sr nm)
การฉายรังสีสเปกตรัม
นี่คือการวัดความเข้มของการแผ่รังสีทั้งหมดต่อหน่วยพื้นที่ฉาย หน่วย SI สำหรับการฉายรังสีสเปกตรัมคือวัตต์/ตารางเมตรนาโนเมตร (วัตต์/m2.nm)
การวัดแสง
การวัดแสงเกี่ยวข้องกับการวัดคุณลักษณะทางจิตฟิสิกส์ของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่มองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ การใช้คำว่า ‘ส่องสว่าง’ ซึ่งหมายถึงแสงที่มองเห็นได้ ให้คำจำกัดความของการวัดแสงในแง่ของการรับรู้ของมนุษย์
การวัดแสงกลายเป็นวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ในปี 1942 เมื่อ Commission Internationale de l’Eclairage (CIE) ประชุมกันเพื่อกำหนดการตอบสนองของสายตามนุษย์โดยเฉลี่ย CIE วัดดวงตาที่ปรับแสงของกลุ่มตัวอย่างขนาดใหญ่ และรวบรวมข้อมูลลงในฟังก์ชันความส่องสว่างมาตรฐานของ CIE (ที่รู้จักกันอย่างกว้างขวางในชื่อเส้นโค้งภาพถ่าย – การรับรู้สีในสภาวะปกติ และเส้นโค้งสโกโทปิก – การรับรู้ไม่มีสีที่ระดับความสว่างต่ำ – ดู รูปที่.2.3a)
ปริมาณโฟโตเมตริกสัมพันธ์กับปริมาณเรดิโอเมตริกที่สอดคล้องกันโดยฟังก์ชันการส่องสว่างมาตรฐาน CIE เราสามารถนึกถึงฟังก์ชันความส่องสว่างได้ว่าเป็นฟังก์ชันการถ่ายโอนของตัวกรองซึ่งมีค่าประมาณพฤติกรรมของสายตามนุษย์โดยเฉลี่ย (รูปที่ 2.3b)
การวัดแสงประกอบด้วยแนวคิดพื้นฐานสี่ประการ ได้แก่ ฟลักซ์การส่องสว่าง ความเข้มของการส่องสว่าง ความส่องสว่าง และความสว่าง
ฟลักซ์ส่องสว่าง
แหล่งกำเนิดแสงแผ่พลังงานในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และเรามักพูดถึงพลังงานแสงว่า ‘ฟลักซ์’ และฟลักซ์ส่องสว่างคือการวัดการไหลของพลังงานแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดหรือได้รับจากพื้นผิว
ปริมาณได้มาจากฟลักซ์การแผ่รังสี W (เป็นวัตต์) โดยการประเมินการแผ่รังสีตามประสิทธิภาพการส่องสว่างสัมพัทธ์ของ ‘ตามาตรฐาน’ (ฟังก์ชันความสว่างมาตรฐาน CIE, V*)
มีหน่วยเป็นลูเมน (lm)
lm = 6 83 x W (วัตต์) x V*
ความเข้มของการส่องสว่าง
สิ่งนี้แสดงถึงพลังของแหล่งกำเนิดแสง มันถูกกำหนดให้เป็นปริมาณของฟลักซ์ส่องสว่างที่ปล่อยออกมาในทิศทางที่กำหนดต่อมุมทึบ (เป็นสเตอเรเดียน)
มีหน่วยเป็นแคนเดลา (cd)
1 cd = 1 ลูเมนต่อสเตอเรเดียน (ในทางปฏิบัติให้ใช้กำลังแคนเดลาหนึ่งกำลัง)
ความสว่าง (Illuminance)
คือการวัดความเข้มข้นของฟลักซ์ส่องสว่างที่ตกลงบนพื้นผิว
แสดงเป็นลูเมนต่อหน่วยพื้นที่
มีหน่วยเป็น ลักซ์ (lx)
1 lx = 1 ลูเมนต่อตารางเมตร (lm/m2)
หน่วยดั้งเดิมของอังกฤษที่ไม่ใช่หน่วยเมตริกคือ เทียนเท้า
1 เทียนเท้า = 1 ลูเมนต่อตารางฟุต (lm/ft2)
ความสว่าง (Luminance)
ความสว่างคือการวัดฟลักซ์ที่ปล่อยออกมาหรือสะท้อนจากพื้นผิวที่ค่อนข้างเรียบและสม่ำเสมอหรือที่เรียกว่าความสว่างแบบโฟโตเมตริก ความส่องสว่างอาจถือได้ว่าเป็นความเข้มของการส่องสว่างต่อหน่วยพื้นที่
หน่วยเป็นแคนเดลาต่อตารางเมตร (cd/m2) หรือนิต
หน่วยอังกฤษดั้งเดิมที่ไม่ใช่หน่วยเมตริกคือ ฟุตแลมเบิร์ต (fL)
1 fL = 1 แคนเดลา/*ฟุต2
