Işık Şiddeti Ne İle Ölçülür?

Işık şiddeti ya da ışık yoğunluğu, bir ışık kaynağı tarafından belirli bir yönde yayılan birim katı açı başına ışık gücüdür. Daha basit ifadeyle ışık kaynağından belirli bir açıda yayılan görünür ışığın miktarıdır.

Işık kaynaklarının gücünü belirtmek için kullanılan ışık şiddeti, kandela cinsinden ölçülür. Kandela, mum gücünü ifade eden eski bir birime dayanmaktadır. Kandela kelimesi Latincede mum anlamına gelir. Normal bir mum yaklaşık olarak 1 kandela ışık şiddeti yayar.

Işık demetinin her bir parçasında ışık şiddeti farklıdır. Işık kaynaklarının ışık şiddetini belirtmek için genellikle maksimum değeri kullanılır. Örneğin, 100 kandela ışık şiddetine sahip bir LED, bu güce yalnızca merkez noktada ulaşır. Işık kaynağına farklı açılarda bakıldığında ışık şiddeti düşecektir.

İki farklı ışık kaynağının toplam ışık çıktısı yani lümen değeri aynı olsa da biri diğerinden daha yüksek ışık şiddetine sahip olabilir. Bunun nedeni ışık açısının farklı olmasıdır. Işık açısı ne kadar darsa ışık şiddeti o kadar yüksek olur. Işık açısı genişledikçe ışık daha geniş bir alana yayılacağından noktasal yoğunluğu azalacaktır. Bu nedenle ışık şiddetini artırmak için dar açılı, azaltmak için geniş açılı optik lens ve reflektörler kullanılmaktadır.

Kandela, ışık demetinin toplam ışık akısı için kullanılan lümen ve aydınlatma seviyesinin ölçüsü olan lüks birimleriyle ilişkilidir. Çeşitli matematiksel hesaplamalar yardımıyla lümen, lüks ve kandela birimleri arasında dönüşüm yapmak mümkündür.

Işık şiddeti ölçümleri, gonyofotometre adı verilen cihazlar yardımıyla yapılır. Gonyofotometre ışık kaynağını yatay ve dikey eksende döndürerek farklı açılardaki yoğunluk ölçümlerini yapar. Işık şiddeti ölçümleri, kandela (cd) biriminde yapılır. Tüm açılarda ölçüm yapıldıktan sonra ışık şiddeti dağılım eğrisi çıkartılır. Bu eğri, ışık kaynağının ışığı nasıl dağıttığını gösterir. Işık dağılım eğrisinin tepe noktası, ışık kaynağının ışık şiddetini belirtmek için kullanılır.

Işık şiddeti ölçümleri, parlaklık ölçer adı verilen hassas cihazlarla da yapılabilir. Işığı duyarlı silikon foto diyot ve spektral tepki filtresiyle donatılmış bu cihazlar, metrekare başına kandela ölçümü (cd/m2) yapar.

Işık şiddeti ölçümlerinde, ortam aydınlatmasının ve yansımaların etkisini engellemek için karanlık oda adı verilen izole test odaları kullanılır.