Spoločné základy noriem z oblasti svetla a osvetlenia

Spoločnou požiadavkou noriem z oblasti svetla a osvetlenia je metrologické posúdenie osvetľovacieho zariadenia. Spoľahlivosť získaných fotometrických údajov závisí od kalibrácie použitých fotometrov, zhody svetelných zdrojov a svietidiel s uvedenými fotometrickými údajmi osvetľovacieho zariadenia, zhody predpokladaných hodnôt odrazivosti pozemnej komunikácie alebo hlavných povrchov miestnosti v návrhu s ich skutočnými hodnotami, kvalifikácie vedúcich, od organizácie, spôsobilosti spolupracovníkov a od metrologického posúdenia meracieho laboratória.

Digitálna zrkadlovka Canon EOS 350D (LMK mobile advanced)

Technická komisia CEN/TC 169 Svetlo a osvetlenie, ktorej sekretariát je v DIN, pripravila základné európske normy, ktorým sa udelilo postavenie slovenských technických noriem (STN) buď vydaním identického textu alebo ich schválením v oficiálnej anglickej verzii. Zoznam týchto noriem je v tabuľke. Spoločné termíny pre meranie osvetlenia sú obsiahnuté v STN IEC 600050-845 a STN EN 12665. Ďalšie termíny charakteristické pre vykonávanie fotometrických meraní osvetľovacieho zariadenia sú definované v príslušnej norme vysvetľujúcej dohody a postupy merania.

Postupy merania sú stanovené v normách tak, aby sa mohlo vykonať platné porovnanie s vypočítanými hodnotami. Počas fotometrických meraní osvetľovacieho zariadenia sa musí zabezpečiť stabilita svetelného výkonu svetelných zdrojov s príslušnými predradníkmi za reálnych klimatických podmienok. Ak majú merania zaznamenať iba svetelnotechnické vlastnosti osvetľovacieho zariadenia má sa zabrániť alebo odpovedajúco zohľadniť cudzie a rušivé svetlo.

Výber nefotometrických meraní sa má vzťahovať na cieľ merania. Keď sa vyžadujú merania na porovnanie s vypočítanými hodnotami, treba vyžadovať podrobnejšie nefotometrické merania. V prípade kontroly stavu osvetľovacieho zariadenia, postačujú menej podrobné nefotometrické merania. Geometrické údaje osvetľovacieho zariadenia sa majú merať na mieste. Prevádzkové napätie pri statických meraniach sa musí merať a sledovať počas merania nepretržite na význačných miestach elektrických zariadení. Teploty okolia použitých fotometrov a svietidiel sa musia zaznamenať v 30 miútových intervaloch.

Meracie body sa musia zhodovať s bodmi alebo sieťou bodov v návrhu. Pri opakovaných meraniach sa musia použiť tie isté meracie body. Redukovaná sieť bodov sa vytvára na základe dohody medzi projektantom a zákazníkom a používa sa ako základ na kontrolu osvetľovacieho zariadenia.

Pre správnosť merania je dôležitý výber vhodného meracieho zariadenia. Všetky meracie prístroje musia byť kalibrované. Minimalizovať akékoľvek vplyvy na údajoch merania umožňujú digitálne kamery. Revolúcia v oblasti fotometrických meraní je predĺženou rukou videnia, ktoré je založené na schopnosti zrakového orgánu rozlišovať jasnosti. Všeobecne môžeme povedať, že to, čo vnímame pri pohľade na meracie body produkujú digitálne kamery s vysokým rozlíšením série LMK firmy TechnoTeam Bildverarbeitung. Snímací čip prevádza jas snímaného objektu na elektrický signál, ktorý sa spracúva elektronikou kamery na dátový obrazový súbor . Prehľad o jase v rôznych bodoch merania získame:

• vyhotovením digitálneho obrázku podľa zákonov optiky a osvetľovania snímacieho čipu;
• prenesením obrazových dát z digitálu do počítača;
• spracovaním digitálnej snímky s nainštalovaným softvérom LMK2000 na počítači.

Ako funguje digitálna kamera?

Pri prvom úkone sú najdôležitejšími činiteľmi: objektív (ohnisková vzdialenosť; clonové číslo a konštrukcia), priblíženie (optický zoom), zaostrovanie na snímaný objekt (rozsah zaostrenia a zaostrovacie pole), expozícia (meranie expozície; regulácia expozície a rozsah), uzávierka (čas uzávierky), citlivosť ISO, počet efektívnych megapixlov, ktorý závisí od počtu buniek snímača (obrazových bodov), ukladací priestor (média - interná pamäť a pamäťové karty typu SD; formáty súborov - formát RAW a formát JPEG s kompresiou) a pod. Poznámka. - RAW je presnou snímkou, akú zaznamenal snímač. Formát RAW je možnosť, ako zmeniť digitálnu kameru na jasomer. Pri druhom úkone je dôležité rozhranie (potrebujeme USB port či FireWire). Pri treťom úkone používame operačný systém počítača (Windows XP Professional alebo novší) a doplnkový softver LMK2000 na spracovanie snímaných objektov.

Technika TechnoTeam Bildverarbeitung prelomila všetky bariéry nielen v oblasti fotometrických meraní osvetľovacieho zariadenia. Na vykonávanie statických a dynamických fotometrických meraní sa používa profesionálna digitálna zrkadlovka Canon EOS 350D (LMK mobile advanced) alebo séria modelov LMK98. Pretože ľudské oko, ktoré vytvára obraz priamym pozorovaním, je voči svetlu a farbám citlivé ináč než snímače typu CCD alebo CMOS, ktoré používa na záznam snímanej scény séria modelov LMK98 alebo profesionálna digitálna zrkadlovka Canon EOS 350D (LMK mobile advanced) treba brať do úvahy najmä:

• odchýlku údajov spektrálnej citlivosti od funkcie V(λ);
• smerovú chybu;
• chybu linearity;
• teplotnú chybu;
• chybu pri meraní modulovaného svetla;
• totálnu chybu.

Podrobný popis charakteristík jasomerov, ktoré sú predmetom kalibrácie digitálnych kamier je uvedený v STN EN 13032 Svetlo a osvetlenie. Meranie a vyhodnotenie fotometrických údajov svetelných zdrojov a svietidiel.

Užívateľské rozhranie aplikácie LMK2000 je tvorené niekoľkými komponentmi nachádzajúcimi sa vo vnútri okna programu

Úlohou užívateľov digitálnych kamier s vysokým rozlíšením série LMK je pochopiť a ovládať profesionálny program LMK2000. Medzi utility (jednoduché pomôcky) patria jednoúčelové, malé programy, ktoré sú súčasťou základného produktu LMK2000. Najdôležitejšie sú:

• LMK2000 Scheinwerfer - na meranie svetlometov a ostatných svietidiel vozidiel;
• LMK2000 Strassen und Tunnel - aplikácia pre pozemné komunikácie a cestné tunely;
• LMK2000 Konoskop - program s prídavným objektívom, ktorý sníma jas a farbu monitorov;
• LMK2000 Spektrometer - technológia umožňujúca meranie spektrálneho žiarenia a trichromatických súradníc farebných podnetov;
• LMK2000 color interior, resp. LMK interior - aplikácia pre skúšky osvetlených a presvetlených bezpečnostných značiek.

Ide o presne špecifikovanú skupinu programov, ktorých hlavným cieľom je vytvoriť protokol z merania. V ďalšom texte predpokladáme, že je tento program nainštalovaný na počítači a že sa nachádza v menu Štart, v sekcii programy spolu s ďalšími časťami balíku LMK2000. Spustíme ho a po pár sekundách sa objaví okno programu (obr. 4). Čo vidíme:

• v hornej časti okna programu pod hlavnou lištou je menu (ponuka) programu; to sú príkazy: (Dáta); (Kamera); (Záznam); (Okná); (Spracovanie obrazu); (Farba); (Doplnky); (Pomocník); (Obraz); (Oblasť); (Zobraziť); príkazy (Obraz); (Oblasť); (Zobraziť) sú zviazané s obrázkom načítanej scény v strede zobrazovanej plochy;
• pod menu na panely nástrojov je jeden riadok ikôn; tvorcovia vychádzali z toho, že pri programe tohto typu robí užívateľ niekoľko najčastejších úkonov, ktoré neustále opakuje; takže väčšinu týchto úkonov možno zadávať jedným tlačidlom, bez nutnosti vyberať z menu a ďalších panelov;
• pod panelom nástrojov sa nachádza riadok, ktorý nám umožní otvárať snímané scény (Skutočný obraz), čiastkové obrázky (Stupnica jasov) s bohatou stupnicou rôzne tmavých sivých tónov alebo pseudofarebných tónov, zodpovedajúcich jednotlivým jasom načítanej scény; (Farebný obraz) a ponúkanú dokumentáciu (Protokol); ďalej sa vyskytujú obrázky načítanej scény, ktoré môžeme použiť k práci (Zhodnotenie[0], Zhodnotenie [1]);
• najväčšiu časť v strede zobrazovanej plochy zaberá priestor pre čiastkové obrázky;
• pod oknom načítanej scény sa nachádza (Inšpektor); tu sa zobrazujú rôzne súbory zahrnuté do záznamu o fotometrickom meraní; viac informácií ponúka kontextové menu, položka (Histogram); kontextové menu sa objaví, keď v dolnej časti panelu klikneme na (Inšpektor) pravým tlačidlom myši.

V stĺpcovom menu (Dáta) sú bližšie informácie o formátovaní dokumentácie načítanej scény, viď. (Opcia). Podmienkou získania čiastkového obrázku na vyhodnocovanie fotometrických meraní snímanej scény je správne nastavenie digitálnej kamery. Na to slúžia príkazy v submenu (Kamera). Na vyhotovenie snímky kliknime na submenu (Záznam). Tu sa ponúkajú nástroje (SinglePic) - jeden záber s určitou expozíciou, (MultiPic) - v rýchlom slede viacero záberov s rovnakou expozíciou a ich prepočet na vyhotovenie jedného čiastkového obrázku a (HighDyn) - v rýchlom slede viacero záberov s rôznou expozíciou a ich prepočet na vyhotovenie jedného čiastkového obrázku. Tlačidlo (Zobraziť) ponúka nástroje na stanovenie siete kontrolných bodov načítanej scény. Ak stlačíme tlačidlo s (Oknom) objaví sa v strede zobrazovanej plochy [1] alebo [2] okná. Premenlivá veľkosť okien v horizontálnom a vertikálnom smere sa udáva v pixeloch. Submenu (Spracovanie obrazu) je ponuka príkazov, ktoré sa dajú vykonávať s obrázkom načítanej scény: (Nový); (Odstrániť); (Fyzikálne veličiny a jednotky); (Vzorec); (Skreslenie); (Izočiary); (Odoslať); (Inšpektor). Tlačidlo (Doplnky) uvádza program na (Riadenie chodu motora) - tento príkaz sa vzťahuje na goniofotometer s krátkym ramenom série RiGO 801 (kliknite www.TechnoTeam.de); (Fotometer) - ide o meranie osvetlenosti; (Konoskop) - tento príkaz je jasný z názvu; (Spektrometer) - nadstavec na meranie spektrálneho žiarenia a trichromatických súradníc farebných podnetov. V submenu (Obraz) môžeme (Otvoriť); (Uložiť); (Kopírovať); (Tlačiť); (Odoslať) čiastkové obrázky; (Zobraziť bližšie vlastnosti o súbore). Kláves (Oblasť) zapína výber siete meracích bodov a jednotlivé príkazy: (Odstrániť); (Uložiť); (Kopírovať); (Tlačiť); (Odoslať) alebo (Zobraziť vlastnosti). Ak stlačíme tlačidlo (Zobraziť), vysunie sa ponuka príkazov pre ovládanie načítanej scény. Sú tu možnosti zobrazenia načítanej scény v rôznom stupni zväčšenia (Lupa), stupnica jasov načítanej scény je daná lineárnou alebo logaritmickou funkciou (Gradácia); znázorňuje sa čiernobiele alebo pseudofarebne (Farebné zobrazenie); dôležité sú najmä rôzne podoby (Kurzora) na výber meracích bodov.

Dynamické merania modelom LMK98

Kalibrované digitálne kamery s vysokým rozlíšením série LMK, ktoré boli použité podľa STN TNI 14380 ustanovenia kapitoly 9. Measurement of tunnel lighting installations na porovnanie s vypočítanými jasmi v bratislavskom diaľničnom tuneli SITINA, umožnili dynamickými a statickými meraniami vystaviť protokol z merania.

Záverom treba poznamenať, že protokol z merania musí obsahovať:

• miesto,
• dátum a čas merania,
• mená pracovníkov podieľajúcich sa na meraní,
• schému osvetľovacej sústavy a geometrické údaje o inštalácii svietidiel,
• typ a počet svetelných zdrojov, predradníkov, stmievačov a svietidiel,
• vek svietidiel a svetelných zdrojov, počet hodín, ktorý svetelné zdroje svietili,
• čas posledného čistenia a počet hodín prevádzkovania svetelných zdrojov od tohto posledného čistenia,
• prevádzkové napätie počas merania:

- ak sa prevádzkové napätie líši od menovitého napätia počas merania, musí sa brať do úvahy opravný faktor svetelného toku,

- prevádzkové napätie sa musí merať v blízkosti svetelných zdrojov alebo predradníkov výbojok,

• teploty okolia meracích prístrojov a svietidiel,
• hodnoty odrazivosti pozemnej komunikácie alebo hlavných povrchov miestnosti,
• klimatické podmienky v prípade vonkajších osvetľovacích zariadení,
• zaznamenanie umiestnenia a funkcie akéhokoľvek svietidla, ktoré počas vizuálnej prehliadky nepracovalo správne,
• typ meracieho prístroja, výrobcu, sériové číslo, triedu, kalibráciu,
• výsledné namerané hodnoty definované v príslušnej norme.

Rozdiel medzi nameranými a vypočítanými hodnotami sa vyskytuje v dôsledku:

• dovolených odchýlok pri výrobe svietidiel, svetelných zdrojov, atď.,
• dovolených odchýlok fotometrických meraní,
• dovolených odchýlok polohy a smerovania svietidiel.

Vzhľadom na tieto odchýlky rozdiely medzi nameranými a vypočítanými priemernými hodnotami musia byť ≤ 10 %. Ďalšie rozdiely môžu byť spôsobené kolísaním napätia, ktoré je potrebné brať do úvahy.

Prof. Ing. Pavol Horňák, DrSc.

Späť

Aktuálne vydanie

Partnerské periodiká

TriboTechnika

www.tribotechnika.sk

SolarTechnika

www.solartechnika.sk

• Vydavateľstvo
• Úvod
• Profil časopisu Technika
• Edičný plán
• Predplatné
• Inzercia
• Kontakty
• Časopisy
• Technika
• TriboTechnika
• EcoTechnika
• SolarTechnika
• Monotematiky
• Ilustrovaný skrutkársky slovník
• Magický svet skrutkových spojov
• Články podľa zamerania
• AKTUALITY
• Elektrotechnika
• Automatizácia
• Energetika
• Strojárstvo
• Informačné technológie
• Zabezpečovacia technika
• Technické zariadenie budov
• Vodohospodárstvo
• Priemyselná ekológia
• Chemický priemysel a plasty
• Logistika
• Automobilizmus
• Finančníctvo
• Zdravotechnika
• REKLAMNÉ ČLÁNKY
• Výstavy a akcie
• Kalendár výstav
• Zasielanie správ direct-mailom
• News letter

• Zaujímavosti
• Novinky z vedy a techniky
• Astronómia
• Video
• Osobnosti vedy

• Archív
• Ročník 2011
• Ročník 2010
• Ročník 2009