แสงธรรมชาติในบ้าน กลยุทธ์การใช้แสงธรรมชาติ ไฟส่องสว่างพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับบ้าน

เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าในเวลากลางวัน "ดวงอาทิตย์ในน้ำนม" (ท้องฟ้าหมอก) เมฆเซอร์รัสสูง หรือจุดสว่างแทนที่จะเป็นดวงอาทิตย์ที่อยู่ด้านหลังเมฆที่หลวมต่อเนื่อง - แสงที่สมบูรณ์แบบสำหรับการถ่ายภาพ แสงและเงาจะขาวขึ้น ซึ่งหมายความว่าจะได้สีและเงาที่นุ่มนวลที่สุด ตามกฎแล้ว การส่องสว่างในเวลานี้จะลดลงครึ่งหนึ่ง และเมทริกซ์ไวแสงของกล้องวิดีโอให้ความละเอียดที่ดีที่สุด เนื่องจากการส่องสว่างที่มากเกินไปของเมทริกซ์จะนำไปสู่การแพร่กระจายของประจุไฟฟ้าของเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริค และผลที่ตามมาคือ สูญเสียความชัดเจนของภาพ

เพื่อให้แสงสว่างแก่วัตถุหลายแบบและเมื่อถ่ายภาพเข้า ห้องพักขนาดใหญ่ควรใช้แสงทางอ้อม (สะท้อน) หรือมีการกระจายแสงสูง และเพื่อหลีกเลี่ยงเงาจากบุคคลหนึ่งไปอีกคนหนึ่ง คุณจำเป็นต้องใช้แหล่งกำเนิดแสงหลายแหล่ง

ให้ความสนใจกับแสงสว่าง: ในพื้นที่ที่อยู่อาศัยมักจะอยู่เหนือศีรษะจากเพดาน นี่ไม่ดีนัก มันตัดกันเกินไป ในโรงภาพยนตร์แสงนี้เรียกว่า "คุก" เพราะนี่คือแสงที่ใช้ถ่ายทำฉากที่น่าทึ่งและโศกนาฏกรรม พยายามใช้แสงธรรมชาติจากหน้าต่าง และหากถ่ายภาพในตอนเย็นให้เปิดโคมไฟตั้งพื้น โคมไฟตั้งโต๊ะและทุกสิ่งที่คุณพบว่าคล้ายกันเพื่อให้ฉากการถ่ายภาพได้รับแสงสว่างอย่างเท่าเทียมกันมากขึ้น

ควรถ่ายภาพท้องฟ้าที่สวยงามเหนือแสงที่สะท้อนแสงและพื้นผิวมันวาว เช่น ทราย หิมะ น้ำ ไม่เช่นนั้นคอนทราสต์จะมากเกินไป เมื่อดวงอาทิตย์อยู่สูง (มากกว่า 42° เหนือขอบฟ้า) น้ำจะมืด เมื่อต่ำ น้ำจะเปล่งประกายและเป็นสีของท้องฟ้า

แสงธรรมชาติของฉาก (ดวงอาทิตย์) - ควรใช้จากด้านข้าง - ซึ่งจะทำให้ฉากถ่ายภาพสว่างขึ้นอย่างโล่งอก หากดวงอาทิตย์อยู่ข้างหลังคุณ เฉดสีที่สดใสหลากสีสันก็จะปรากฏขึ้นในเฟรม หมอกเป็นสิ่งที่ดีมากสำหรับการถ่ายภาพกลางแจ้ง โดยเน้นไปที่ความลึกขององค์ประกอบภาพและปริมาตรของเฟรมอย่างน่าอัศจรรย์ ดังนั้นในฉากภาพยนตร์จริง แผนระยะไกลจึงมักจะ "หมอกลง" ด้วยความช่วยเหลือของควันพิเศษ

ในสภาพอากาศที่ชัดเจน แหล่งกำเนิดแสงหลักคือดวงอาทิตย์และท้องฟ้า องค์ประกอบสเปกตรัมของแสงแดดโดยตรงขึ้นอยู่กับตำแหน่งของดาวฤกษ์ของเราสัมพันธ์กับขอบฟ้า เนื่องจากบรรยากาศดูดซับรังสีคลื่นสั้น (น้ำเงินม่วง) มากกว่ารังสีสีแดง เมื่อดวงอาทิตย์ขึ้นเหนือขอบฟ้า ดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนจากสีแดงเป็นสีขาว-เหลืองที่จุดสูงสุด และอุณหภูมิสีจะเพิ่มขึ้นจาก 2,200 °K เป็น 5,700 °K สีของท้องฟ้าขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย และแตกต่างกันไปจากสีน้ำเงินเป็นสีน้ำเงิน อุณหภูมิสีจะเพิ่มขึ้นจาก 104 เป็น 3 x 104 °K ตามลำดับ

เงาที่ได้รับแสงสว่างจากท้องฟ้าสีครามเป็นหลักจะดูเย็นกว่าแสงไฮไลท์ (บริเวณที่มีแสงสว่าง) ภายใต้ดวงอาทิตย์สีเหลือง เงาสีน้ำเงินและไฮไลท์สีเหลืองจะช่วยเพิ่มคอนทราสต์ของภาพ ในระหว่างวัน ในสภาพอากาศที่มีเมฆมากและเมื่อดวงอาทิตย์มีหมอก ความแตกต่างของสีของแสงและเงาจะสังเกตได้เพียงเล็กน้อย (อุณหภูมิสีอยู่ที่ประมาณ 5500 °K และ 7000-8500 °K ตามลำดับ)

ดวงอาทิตย์ในยามเช้าหรือพระอาทิตย์ตกตั้งตระหง่านเหนือเส้นขอบฟ้าในมุม 0-6° และให้แสงและเงาที่ตัดกันอย่างคมชัด เฉพาะพื้นผิวแนวตั้งของวัตถุเท่านั้นที่จะส่องสว่างเป็นแนวตรง แสงแดดทาสีแดง เงาเป็นสีดำ สีอื่นๆ ปิดเสียง ตำแหน่งดวงอาทิตย์นี้เน้นภูมิประเทศและเหมาะสำหรับการถ่ายภาพทิวทัศน์ ผิวน้ำที่เงียบสงบในแสงที่กำลังจะมาถึง แสงดังกล่าวไม่เหมาะสำหรับการถ่ายภาพบุคคลในระยะใกล้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแสงด้านข้างเป็นที่ยอมรับไม่ได้เนื่องจากมีคอนทราสต์มากเกินไป ตอนเย็น - ช่วงเวลาที่ดีสำหรับการถ่ายภาพทิวทัศน์ของเมืองตั้งแต่เมื่อไร มีแสงสว่างเพียงพอหน้าต่างบ้านสว่างไสวบนถนนแล้ว

แสงอาทิตย์ต่ำ (13-15° เหนือขอบฟ้า) ในตอนเช้า เย็น หรือฤดูหนาว ให้แสงในแนวนอนที่แตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด พื้นผิวแนวตั้ง. ในแสงวัตถุจะถูกทาสีด้วยเฉดสีส้มเหลืองและเงา - เป็นสีน้ำเงิน (อุณหภูมิสีของดวงอาทิตย์อยู่ที่ 2,500-3,500 °K ท้องฟ้า - มากกว่า 15,000 °K) คอนทราสต์สูง การสร้างสีมีความผิดเพี้ยน

ส่วนที่ส่องสว่างของใบหน้าจะกลายเป็นสีทอง ร่มเงาที่อบอุ่น. ในการถ่ายภาพระยะใกล้ การใช้แสงย้อนจากหลอดไฟในตัวมีประโยชน์ในการปรับระดับความสว่างของส่วนเงาให้ตรงกับระดับความสว่างของท้องฟ้าและแก้ไขสีให้ถูกต้อง สำหรับการถ่ายภาพแผนระยะไกล แสงสว่างยามเช้ามีความเหมาะสมมากกว่าแสงยามเย็น เนื่องจากอากาศจะโปร่งใสน้อยลงหลังจากวันที่อากาศร้อน แสงอาทิตย์ที่ตกต่ำในสภาพอากาศที่มีเมฆมากไม่ทำให้เกิดเงาและไม่เหมาะกับการถ่ายภาพ

แสงสากลเกิดขึ้นเมื่อดวงอาทิตย์ส่องแสงในมุม 30-60° แสงเป็นสีขาว และอุณหภูมิสีประมาณ 55,000 °K ในเวลานี้ การส่องสว่างของพื้นผิวแนวนอนและแนวตั้งจะใกล้เคียงกันโดยประมาณ และการเรนเดอร์สีของบริเวณที่ส่องสว่างจะประสบความสำเร็จมากที่สุด เงาเป็นสีน้ำเงินค่ะ ในสถานที่ที่เหมาะสมสิ่งเหล่านี้สามารถทำให้อ่อนลงได้ด้วยหน้าจอสีขาวสะท้อนแสงบนขาตั้ง คุณสามารถถ่ายภาพได้ทั้งคนและทิวทัศน์

ดวงอาทิตย์ ณ จุดสุดยอดไม่เหมาะกับการถ่ายภาพมากนัก เนื่องจากส่วนใหญ่จะมีแสงสว่างส่องถึง พื้นผิวแนวนอน. แต่เฉพาะแสงธรรมชาติเท่านั้นที่เกิดในป่าทึบ เหมืองหินลึก และบ่อน้ำ ซึ่งต้องใช้แสงด้านหน้าและการส่องสว่างจากด้านล่าง จะได้ผลลัพธ์ที่น่าพอใจเมื่อถ่ายภาพบนทรายหรือหิมะที่มีแสงน้อย

ในวันที่มีแสงแดดสดใส ใต้ร่มเงาของต้นไม้ จุดแสงและแสงจ้าจำนวนมากก่อตัวขึ้น ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้คอนทราสต์กลายเป็นสิ่งที่ห้ามปราม ด้วยเหตุนี้ จึงควรถ่ายภาพในสวนสาธารณะหรือในป่าในวันที่มีเมฆมากหรือเมื่อมีแสงแดดสลัว ขอแนะนำให้เลือกสถานที่สำหรับถ่ายภาพในที่โล่งอย่างน้อยที่สุด พื้นที่ขนาดเล็กท้องฟ้า.

ท้องฟ้าที่แตกสลายก่อนเกิดพายุ เมื่อมันทะลุผ่านจากด้านหลังเมฆดำมืด แสงแดดสดใสสามารถให้แสงที่ยอดเยี่ยมแต่ไม่อาจคาดเดาได้สำหรับเหตุการณ์อันน่าทึ่งที่กำลังจะเกิดขึ้น ภูมิทัศน์ได้รับความตึงเครียดภายใน พระอาทิตย์หลังเมฆหนาทึบ ณ ท้องฟ้าให้แสงสลัวและกระจายแสง ซึ่งเงาหายไปและวัตถุแบน แสงแบบนี้ไม่ค่อยเหมาะกับการถ่ายภาพ

วันที่มีเมฆมากไม่เกิดเงา คอนทราสต์ต่ำมาก อุณหภูมิสีมากกว่า 6500 °K สีจะจางลง ภาพดูเรียบ จำเป็นต้องใช้วิธีการเพิ่มเติมเพื่อเน้นระดับเสียงและรูปร่างของวัตถุ การจัดแสงเหมาะสำหรับการถ่ายภาพบุคคลในระยะใกล้ แต่ควรใช้การจัดแสงด้านข้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับใบหน้าที่เรียบ จำเป็นต้องมีคอนทราสต์ของสี ไฟส่องสว่างอันอบอุ่นที่สว่างสดใสพร้อมไฟส่องสว่างในตัวจะให้เอฟเฟ็กต์การถ่ายภาพในยามพระอาทิตย์ตกดิน

การส่องสว่าง - แนวคิดพื้นฐาน

การส่องสว่าง- นี่คือปริมาณทางกายภาพที่แสดงลักษณะของการส่องสว่างของพื้นผิวที่เกิดจากฟลักซ์การส่องสว่างที่ตกกระทบบนพื้นผิว

หน่วย SI ของการส่องสว่างคือ ลักซ์ (1 ลักซ์ = 1 ลูเมนต่อ ตารางเมตร) ใน GHS - phot (หนึ่ง phot เท่ากับ 10,000 lux)

การแสดงออกของปริมาณแสงที่สะท้อนจากพื้นผิวต่างจากความสว่างซึ่งเรียกว่าความสว่าง

การส่องสว่างเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเข้มของการส่องสว่างของแหล่งกำเนิดแสง ขณะที่มันเคลื่อนออกจากพื้นผิวที่มีแสงสว่าง ความส่องสว่างจะลดลงตามสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่าง

เมื่อรังสีของแสงตกเฉียงไปยังพื้นผิวที่ถูกส่องสว่าง ความส่องสว่างจะลดลงตามสัดส่วนโคไซน์ของมุมตกกระทบของรังสี

ตัวอย่างเช่น:

• แสงอาทิตย์ตอนเที่ยง - 100,000 ลักซ์
• เมื่อถ่ายทำในสตูดิโอ - 10,000 ลักซ์
• บน สถานที่เปิดในวันที่มีเมฆมาก - 1,000 ลักซ์
• ในห้องสว่างใกล้หน้าต่าง - 100 ลักซ์
• บนเดสก์ท็อปสำหรับ ทำงานได้ดี- 100–200 ลักซ์
• จำเป็นสำหรับการอ่าน - 30–50 ลักซ์
• บนหน้าจอภาพยนตร์ - 85–120 ลักซ์
• จาก พระจันทร์เต็มดวง- 0.2 ลักซ์
• จากท้องฟ้ายามค่ำคืนถึงคืนไร้ดวงจันทร์ - 0.0003 ลักซ์

แสงสว่าง - แนวคิดพื้นฐาน

ตามกฎแล้วแสงจะเป็นทิศทางกระจายและรวมกัน

• แสงทิศทาง- คือแสงที่สร้างไฮไลท์และเงาที่ชัดเจน และในบางกรณีก็ทำให้เกิดไฮไลท์บนวัตถุ
• แสงกระจัดกระจาย- นี่คือแสงที่ส่องสว่างทุกพื้นผิวของวัตถุอย่างเท่าเทียมกันและเท่าเทียมกัน ส่งผลให้ไม่มีเงา ไฮไลต์ หรือการสะท้อนบนวัตถุเหล่านั้น
• แสงรวมเป็นการผสมผสานระหว่างแสงที่มีทิศทางและแสงแบบกระจาย

ความสว่างโดยรวมที่ลดลงจะเปลี่ยนอัตราส่วนระหว่างความสว่างของไฮไลท์และเงา: ความสว่างของไฮไลท์จะลดลงเร็วกว่าเงา สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากการส่องสว่างของเงาบางส่วนด้วยแสงแบบกระจาย ดังนั้นการลดความสว่างโดยรวมพร้อมกันทำให้คอนทราสต์ลดลง

การจัดแสงนั้นเรียบง่ายหากแสงมีทิศทางเดียว และซับซ้อนหากมาจากหลายทิศทางจากสองแหล่งขึ้นไป

แสงสว่างจะรุนแรงเมื่อแหล่งกำเนิดแสงเป็นอาร์คโวลตาอิกหรือหลอดไฟฟ้าที่ไม่มีอุปกรณ์ติดตั้ง นุ่มนวล - หากถูกบังด้วยตะแกรงโปร่งแสง (ทำจากกระดาษ แก้วนม ผ้าสีอ่อน) และอ่อนนุ่ม - เมื่อหุ้มด้วยโซฟากว้างที่มีตะแกรงโปร่งแสง

ประเภทของแสงส่งผลต่อโครงร่างของเงาและลักษณะของภาพนูน ในสภาพแสงจ้าจัด ขอบเขตของเงาถูกกำหนดไว้อย่างแม่นยำมาก และการผ่อนปรนของวัตถุนั้นเกินจริง - มันให้ความรู้สึกว่าความหดหู่ทั้งหมดลึกลงไป แสงที่นุ่มนวลจะทำให้ส่วนโค้งของเงาเบลอและลดการนูนของวัตถุ แสงที่นุ่มนวลช่วยเสริมเอฟเฟกต์นี้ให้ดียิ่งขึ้น

หากแหล่งกำเนิดแสงอยู่ใกล้ตัววัตถุที่ได้รับแสงสว่าง เงาจะมีลักษณะเป็นทรงกรวยและชัดเจน หากแหล่งกำเนิดแสงสองแหล่งส่งรังสีที่ตัดกันสู่อวกาศ พวกมันจะทำให้เกิดเงาและเงามัว ซึ่งทำให้คอนทราสต์ของภาพอ่อนลง

รังสีที่ตกกระทบบนพื้นผิวของวัตถุที่ทำมุมมากกว่า 45° ให้แสงสว่างโดยตรง ในขณะที่รังสีที่มุมเล็กกว่าจะให้แสงเฉียง

แสงเฉียงจะเน้นรูปร่างของวัตถุและดึงรายละเอียดออกมาได้ดี ความหลากหลายของมันคือแสงแบบเลื่อน เมื่อมุมตกกระทบบนพื้นผิวของวัตถุอยู่ใกล้กับศูนย์องศา แสงแบบเลื่อนเผยให้เห็นพื้นผิวของวัตถุอย่างชัดเจนเป็นพิเศษ เพื่อลดคอนทราสต์ด้วยแสงที่เล็ดลอดลง จึงมีการจัดเตรียมการให้แสงสว่างโดยตรงแก่วัตถุเพิ่มเติม แต่มาจากแหล่งกำเนิดแสงที่อ่อนกว่าแหล่งกำเนิดแสงที่เลื่อนไปมา

เมื่อได้รับแสงสว่าง แหล่งที่มาเทียมสเวต้า ภาพระยะใกล้(ภาพบุคคล หุ่นนิ่ง ฯลฯ) ใช้การจัดแสงประเภทต่อไปนี้:

• เติมหรือแสงทั่วไป– การส่องสว่างของวัตถุที่สม่ำเสมอ กระจาย และไม่มีเงา โดยมีความเข้มเพียงพอสำหรับความเร็วชัตเตอร์สั้น ดำเนินการโดยการผสมผสานระหว่างแหล่งกำเนิดแสงด้านบนและด้านหน้า
• จิตรกรรมแสง- ลำแสงพุ่งตรงไปที่วัตถุหรือส่วนสำคัญของพล็อต หน้าที่คือสร้างเอฟเฟกต์แสงหลัก แสงดังกล่าวควรให้แสงสว่างมากขึ้นในพื้นที่ที่ส่องสว่างของวัตถุเมื่อเปรียบเทียบกับการส่องสว่าง แสงทั่วไป. แสงที่วาดเองไม่ค่อยได้ใช้ เนื่องจากให้แสงที่ตัดกัน ซึ่งทำให้ยากต่อการหารายละเอียดในเงามืดหรือไฮไลท์เนื่องจากมีช่วงความสว่างที่กว้าง
• ไฟจำลอง- ลำแสงที่แคบและมีทิศทางตรงที่มีความเข้มต่ำ ใช้เพื่อสร้างไฮไลท์ที่ปรับปรุงการถ่ายโอนปริมาตรของวัตถุและเน้นเงาเพื่อทำให้พวกมันดูอ่อนลง และบางครั้งก็กำจัดพวกมันออกไปโดยสิ้นเชิง จุดประสงค์ของการสร้างแบบจำลองแสงคือเพื่อปรับปรุงการไล่ระดับแสงและเงา อุปกรณ์สำหรับการสร้างแบบจำลองแสงเป็นแบบโซฟาแคบลึกพร้อมหลอดไส้ธรรมดา พลังงานต่ำหรือโซฟาธรรมดาที่มีท่อวางอยู่
• คอนทัวร์หรือแสงย้อน- ไฟเลื่อนด้านหลังใช้เพื่อเน้นโครงร่างของวัตถุจากพื้นหลัง แสงนี้เผยให้เห็นรูปร่างของวัตถุทั้งหมดหรือส่วนใดส่วนหนึ่งของวัตถุ แหล่งกำเนิดแสงบริเวณขอบถูกวางไว้ด้านหลังวัตถุที่ ระยะใกล้จากเขา. จะได้เส้นโครงร่างแสงบางๆ ซึ่งจะขยายออกเมื่อแหล่งกำเนิดแสงเคลื่อนออกจากวัตถุ โซฟาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตัวสะท้อนแสงเฉลี่ยถูกใช้เป็นอุปกรณ์สำหรับให้แสงสว่างตามรูปร่าง
• แสงพื้นหลัง- แสงที่ส่องสว่างพื้นหลังที่วัตถุถูกฉาย แสงสว่างพื้นหลังควรน้อยกว่าแสงสว่างที่กำหนดโดยแสงทั่วไปและไฟหลัก แสงพื้นหลังอาจสม่ำเสมอหรือไม่สม่ำเสมอ โดยปกติแล้วจะมีการกระจายเพื่อให้พื้นที่สว่างของวัตถุถูกวาดตัดกับพื้นหลังสีเข้ม และพื้นที่มืดตัดกับพื้นหลังสีอ่อน เพื่อให้แสงสว่างพื้นหลังสม่ำเสมอ จึงมีการใช้แหล่งกำเนิดแสงในพื้นที่โซฟาที่กว้าง และเพื่อสร้างจุดไฟบนโซฟาในพื้นที่แคบ แสงสะท้อนจะให้ผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมในการปรับแสงให้นุ่มนวล เพื่อจุดประสงค์นี้ จะใช้ร่มที่มีพื้นผิวสะท้อนแสงและตัวสะท้อนแสงแบบแบนที่ทำจากผ้าสีขาวบนกรอบ

15.06.2005

แสงธรรมชาติแหล่งเดียวคือดวงอาทิตย์...

มันปล่อยแสงแดดโดยตรง ซึ่งบางส่วนกระจัดกระจายในชั้นบรรยากาศและสร้างรังสีแบบกระจาย ดังนั้นจึงมีความแตกต่างระหว่างแสงที่ตกจากดวงอาทิตย์โดยตรงและแสงจาก "ท้องฟ้า" ซึ่งก็คือแสงแดดที่กระจายไปตามชั้นบรรยากาศ

แสงธรรมชาติจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของวัน สภาพอากาศ และช่วงเวลาของปี คุณสมบัติหลักแสงธรรมชาติ - ความแปรปรวนของความเข้มและองค์ประกอบสเปกตรัมของรังสี การเปลี่ยนแปลงของการส่องสว่างได้รับอิทธิพลจากปัจจัยทางธรรมชาติและปัจจัยสุ่ม

ปัจจัยปกติที่มีอิทธิพลต่อความแปรปรวนของแสงธรรมชาติ - ความสูงของดวงอาทิตย์เหนือขอบฟ้าและ ละติจูดทางภูมิศาสตร์. ปัจจัยสุ่มถูกกำหนดโดยสถานะของบรรยากาศ - ชัดเจน, ฝน, หมอก สุ่ม ปัจจัยเพิ่มเติมคือการสะท้อนของแสงจากพื้นดินและวัตถุโดยรอบ

เมื่อดวงอาทิตย์ขึ้น ความเข้มของแสงก็จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆสี อุณหภูมิ .เป็นที่น่าสังเกตว่าเนื่องจากการหักเหของรังสีดวงอาทิตย์ในชั้นบรรยากาศ เราจึงเห็นพระอาทิตย์ขึ้นเร็วขึ้นเล็กน้อยและพระอาทิตย์ตกช้ากว่าความเป็นจริงเล็กน้อย การคำนวณแสดง: เมื่อเราเห็นว่าขอบล่างของดวงอาทิตย์แตะขอบฟ้าแล้ว อันที่จริงดวงอาทิตย์ได้ลับขอบฟ้าไปแล้ว

รังสีที่ประกอบเป็นแสงแดด สีม่วง น้ำเงิน ฟ้าเขียว และเขียว จะหักเหในชั้นบรรยากาศของโลกแรงกว่าสีเหลืองและสีแดง ดังนั้นแสงแรกเมื่อพระอาทิตย์ขึ้นจึงเป็นสีฟ้าและสีเขียว เช่นเดียวกับแสงสุดท้ายของดวงอาทิตย์ที่กำลังตก

เนื่องจากการกระจายตัวในชั้นบรรยากาศ จึงไม่เห็นลำแสงสีน้ำเงิน ลำแสงสีเขียวเป็นภาพที่หายาก สามารถมองเห็นได้ในอากาศที่สะอาด สงบ และเป็นเนื้อเดียวกัน เมื่อไม่มีกระแสการพาความร้อนที่สูงขึ้นในชั้นบรรยากาศจนถึงขอบฟ้า ส่วนใหญ่มักจะสังเกตเห็นลำแสงสีเขียวบนชายฝั่งทะเลอันเงียบสงบ

ตารางที่ 1.2

ลักษณะสเปกตรัมของแสงธรรมชาติ
ขั้นตอนตามฤดูกาล	อุณหภูมิสีของรังสีเค
โดยตรง แสงอาทิตย์เวลาพระอาทิตย์ขึ้นและตก	2200
แสงแดดโดยตรงหนึ่งชั่วโมงหลังพระอาทิตย์ขึ้น	3500
แสงแดดส่องตรงช่วงเช้าและบ่ายแก่ๆ	4000.. .4300
แสงอาทิตย์ในเวลาเที่ยงวันในฤดูร้อน	5400... 5800
แสงอาทิตย์ที่พร่ามัวในที่ร่มในฤดูร้อน	7000
แสงอาทิตย์กระจายในสภาพอากาศที่มีเมฆมาก	7500... 8400
แสงจากท้องฟ้าสีคราม	9500.. .30000

แสงธรรมชาติจะแบ่งออกเป็นช่วงของแสงที่มีประสิทธิภาพ แสงปกติ และแสงซีนิทัล ขึ้นอยู่กับความสูงของดวงอาทิตย์เหนือขอบฟ้า

ระยะเวลาของแสงที่มีประสิทธิภาพนั้นมีลักษณะเฉพาะคือการส่องสว่างต่ำและมีรังสีสีส้มแดงในปริมาณสูงในแสงธรรมชาติ เมื่อพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตกจะเทียบเท่ากับแสงจากหลอดไส้ (ดูตาราง 1.2) อุณหภูมิสีคือ 3000...3200°K

ช่วงเวลาแสงปกติเป็นผลดีต่อดวงตา ในเวลานี้แสงสว่างจะเปลี่ยนไปอย่างราบรื่นและสเปกตรัมของแสงธรรมชาติจะเปลี่ยนไปเล็กน้อย

ระยะเวลาของการส่องสว่างสุดยอดนั้นโดดเด่นด้วยความแตกต่างที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในการส่องสว่างของพื้นผิวแนวนอนและแนวตั้ง ไม่เป็นที่พอใจต่อดวงตาเนื่องจากมีคอนทราสต์สูงระหว่างบริเวณที่มีแสงสว่างกับแสงสว่างในเงามืด ความเปรียบต่างสูงของแสงซีนิทจะรู้สึกได้อย่างชัดเจนที่สุดในละติจูดตอนใต้

ตารางที่ 1.3.

การส่องสว่างของพื้นผิวโลกในช่วงเวลาต่าง ๆ ของปีและชั่วโมงของวัน %
เดือน	เวลาของวันชั่วโมง
มิถุนายน
พฤษภาคม-กรกฎาคม
เมษายน - สิงหาคม
มีนาคม - กันยายน
กุมภาพันธ์-ตุลาคม
มกราคม - พฤศจิกายน
ธันวาคม
	ข้อมูลที่ให้ไว้สำหรับ โซนกลาง(ละติจูด 55°)

ในสภาพอากาศที่ไม่มีเมฆ ในกรณีที่ไม่มีหมอกควัน ความผันผวนของการส่องสว่างที่เกี่ยวข้องกับอิทธิพลของปัจจัยในบรรยากาศจะมีน้อย ลักษณะเฉลี่ยสัมพัทธ์ของแสงธรรมชาติในสภาพอากาศที่ชัดเจน ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของวัน แสดงไว้ในตาราง 1 1.3.

ธรรมชาติของแสงธรรมชาติได้รับอิทธิพลอย่างมากจากสถานะของบรรยากาศ - ความหนาแน่นของเมฆ ความสูงและตำแหน่งที่สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ หมอกควัน หมอก ฝน หิมะ ในขณะเดียวกัน การส่องสว่างของวัตถุ คอนทราสต์ และลักษณะสเปกตรัมของแสงจะเปลี่ยนไป

ตัวอย่างเช่น เมื่อมีเมฆคิวมูลัส การส่องสว่างของวัตถุที่ไม่มีร่มเงาซึ่งได้รับแสงสว่างจากดวงอาทิตย์จะเพิ่มขึ้น 25% และการส่องสว่างในเงามืดจะเพิ่มขึ้นสองเท่าครึ่ง คอนทราสต์ของแสงจะลดลงประมาณสองเท่าเมื่อเทียบกับแสงในสภาพอากาศที่ไม่มีเมฆ เมื่อมีเมฆมากอย่างต่อเนื่อง จะสังเกตเห็นการลดลงอย่างมากของความสว่างและคอนทราสต์ของแสง

เมื่อดวงอาทิตย์ขึ้น ไม่เพียงแต่ความเข้มของแสงจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น แต่ยังรวมถึงอุณหภูมิสีด้วย อนุภาคที่แขวนลอยอยู่ในอากาศจะกระจายรังสีน้อยลงของส่วนคลื่นสั้นของสเปกตรัม - สีม่วง, สีน้ำเงินและสีฟ้า การเพิ่มสัดส่วนของรังสีสีน้ำเงินทำให้เกิดการขยายตัวของส่วนคลื่นสั้นของสเปกตรัม และส่งผลให้อุณหภูมิสีของแสงกลางวันเพิ่มขึ้น

อุณหภูมิสีคือการวัดการแสดงผลสีของแหล่งกำเนิดแสงที่กำหนด A-ไพรเออรี่ อุณหภูมิสีโดดเด่นด้วยแหล่งกำเนิดแสงที่มีสเปกตรัมรังสีต่อเนื่องซึ่งเปล่งแสงจากวัตถุที่ให้ความร้อน

เวลาฤดูหนาวและฤดูร้อน

คนเรามักจะตื่นนอนตอนเช้าเพื่อใช้เวลากลางวันให้เกิดประโยชน์สูงสุด นี่คือที่มาของแนวคิดเรื่องเวลาฤดูร้อนและฤดูหนาวซึ่งปัจจุบันใช้กันในหลายประเทศทั่วโลก การรวมชั่วโมงตื่นเข้ากับเวลากลางวันช่วยให้คุณประหยัดพลังงานได้: ในฤดูใบไม้ผลิ เข็มนาฬิกาที่ทำงานตามเวลามาตรฐานจะเลื่อนไปข้างหน้าหนึ่งชั่วโมง และในฤดูใบไม้ร่วงเข็มนาฬิกาจะตั้งอีกครั้งตามเวลามาตรฐาน เวลามาตรฐาน

ในรูป รูปที่ 1.6 แสดงการเปลี่ยนแปลงเวลาสว่างและมืดของวันในระหว่างปีสำหรับละติจูด 50° (ละติจูดของเคียฟ) เส้นแบ่งระหว่างเวลาสว่างและมืดถือเป็นจุดเริ่มต้นหรือจุดสิ้นสุดของสิ่งที่เรียกว่าพลบค่ำกลางเมือง นั่นคือเวลาที่ดวงอาทิตย์ตกใต้เส้นขอบฟ้า 6° ในตอนเย็นถนนในเมืองควรจะสว่างไสวในเวลานี้ กราฟแสดงว่ามีแดดจัด เวลาจริง

คนทั่วไปจะตื่นนอนเวลา 7.00 น. และเข้านอนเวลา 23.00 น. ตามเวลาท้องถิ่น บนกราฟ เวลาตื่นของบุคคลดังกล่าวจะถูกทำเครื่องหมายด้วยเส้นประแนวนอนสองเส้น ตั้งแต่เดือนมีนาคม เขาจะตื่นขึ้นหลังรุ่งสาง ด้วยการเคลื่อนนาฬิกาไปข้างหน้า เขาถูกบังคับให้ตื่นเร็วขึ้น (เส้นแนวนอนทึบ) นี่เป็นเหตุผลที่เขาจะตื่นขึ้นในช่วงเวลากลางวันและใช้ไฟฟ้าน้อยลงในการส่องสว่าง

กลับไปที่ เวลาฤดูหนาวในเดือนตุลาคมไม่ได้นำไปสู่การประหยัดพลังงาน เมื่อปรากฎว่าทำเช่นนี้เพียงเพื่อว่าในฤดูหนาวผู้คนจะได้ไม่ตื่นเร็วกว่าพระอาทิตย์ขึ้นมากนัก ดังนั้นการเปลี่ยนไปใช้ช่วงฤดูหนาวจึงดูไม่สมเหตุสมผล

มีเหตุผลที่จะกลับไปสู่เวลาคลอดบุตร ละทิ้งการเปลี่ยนแปลงนาฬิกาประจำปี และใช้ชีวิตโดยมีการอ้างอิงคงที่ ซึ่งจะแตกต่างไปหนึ่งชั่วโมงเมื่อเทียบกับเวลามาตรฐาน จังหวะชีวิตนี้จากมุมมองทางชีววิทยาเป็นที่ชื่นชอบของมนุษย์มากที่สุด

ในอดีต พื้นที่ใดๆ ก็ตามล้วนอาศัยแสงธรรมชาติทั้งสิ้น มีช่วงหนึ่งที่มันตกยุคและผู้คนซ่อนภายในบ้านไว้หลังผ้าม่านหลายชั้น ทุกวันนี้ มนุษยชาติกลับมาใช้แสงธรรมชาติอย่างเต็มที่ เพราะมันนำมาซึ่งความสะดวกสบายและความเป็นอยู่ที่ดี

นอกจากนี้ - และนี่เป็นสิ่งสำคัญ! - การใช้แสงธรรมชาติอย่างมีประสิทธิภาพช่วยลดการใช้พลังงานได้ 50–80% เราจะพูดถึงวิธี "จับ" แสงแดดและทำให้เป็นพันธมิตรของคุณ

แสงธรรมชาติภายในห้อง

จังหวะการเต้นของหัวใจของมนุษย์ซึ่งขึ้นอยู่กับสุขภาพของเราโดยตรงนั้นได้รับการควบคุม คุณสมบัติต่างๆแสง: สี ทิศทาง ปริมาณ ดวงอาทิตย์และการหมุนของโลกเป็นตัวนำหลักของวงออเคสตรานี้

Vitruvius สถาปนิกชาวโรมันผู้โด่งดังแห่งศตวรรษที่ 1 พิสูจน์ให้เห็นว่าแสงสามารถรักษาได้ และยืนกรานถึงความสำคัญของการวางแนวอาคารไปยังจุดสำคัญ

ข้อกำหนดต่อไปนี้ใช้กับอาคารสมัยใหม่:

• ตั้งแต่ต้นฤดูใบไม้ผลิจนถึงต้นฤดูใบไม้ร่วงทุกอย่าง ห้องนั่งเล่นบ้านควรได้รับแสงแดดโดยตรงอย่างน้อย 2.5 ชั่วโมงต่อวัน
• 60% ของห้องในบ้านควรมีแสงสว่างเพียงพอ
• พื้นที่หน้าต่างควรอยู่ที่ประมาณ 1/5 ของพื้นที่ห้อง
• ด้านบนของหน้าต่างต้องไม่อยู่ห่างจากพื้นต่ำกว่า 1.9 ม. (ยิ่งเพดานสูง หน้าต่างก็ยิ่งสูง)
• ระยะห่างจากหน้าต่างถึงผนังด้านตรงข้ามไม่ควรเกิน 6 ม. และระยะห่างระหว่างหน้าต่างไม่ควรเกินหนึ่งเมตรครึ่ง

เมื่อตัดสินใจว่าจะเลือกห้องส่วนใดของห้อง ต้องคำนึงถึงความเข้มของแสงด้วย ดังนั้น สำหรับห้องเด็ก ห้องนั่งเล่น ห้องทำงาน และห้องอื่นๆ ที่เราใช้เวลาส่วนใหญ่ตื่นนอน ควรเลือกห้องที่มีแสงสว่างเพียงพอซึ่งมีหน้าต่างหันไปทางทิศใต้หรือทิศตะวันออก

เมื่อแบ่งเขตห้องจะให้ความสนใจกับการใช้งาน: พื้นผิวการทำงานการเขียนและ โต๊ะรับประทานอาหารตั้งอยู่ในบริเวณที่สว่างที่สุดของห้อง แต่บริเวณพักผ่อนอาจมีแสงสว่างสลัว

กลยุทธ์การใช้แสงธรรมชาติ

แสงธรรมชาติมีดังต่อไปนี้:

• ด้านข้าง - ทะลุผนังตามแนวเส้นรอบวงของอาคารเช่น ผ่านหน้าต่างธรรมดา
• ด้านบน - ทะลุผ่านหน้าต่างที่ส่วนบนของผนังหรือหลังคา
• ความสูงสองเท่า - จัดโดยหน้าต่างที่อยู่เหนือหน้าต่างอื่นในห้องขนาดใหญ่และลึก

คุณสามารถเลือกกลยุทธ์การจัดแสงอย่างใดอย่างหนึ่งในขั้นตอนการออกแบบบ้านเท่านั้น อย่างไรก็ตามถึงแม้จะมี พร้อมกลับบ้านหรือสามารถปรับปรุงอพาร์ทเมนท์เพื่อรับแสงแดดได้มากที่สุด

• หากไม่มีแสงสว่างสามารถขยายช่องหน้าต่างที่เสร็จแล้วและตัดช่องเพิ่มเติมได้
• การส่องสว่างได้รับการปรับปรุงโดยพื้นผิวสะท้อนแสงแบบพิเศษที่ส่งแสงจากหน้าต่างไปยังเพดานจากจุดที่แสงกระจัดกระจายไปทั่วห้อง
• เพดาน ผนัง และพื้นต้องมีคุณสมบัติสะท้อนแสงเพียงพอ: สำหรับเพดาน ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนคือ 80% สำหรับผนัง - 50–70% สำหรับพื้น - 20–40%
• เพื่อให้ห้องดูสว่างขึ้น พวกเขาพยายามใช้สีโทนสว่าง ซึ่งใช้ได้กับการทาสีผนัง พื้นและเพดาน และของตกแต่งภายใน
• โดยการสะท้อนรังสีดวงอาทิตย์ กระจก และพื้นผิวเคลือบเงาเรียบจะช่วยเพิ่มความสว่าง
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าหน้าต่างไม่ถูกบดบังด้วยพุ่มไม้หนาทึบและกิ่งก้านของต้นไม้
• หากคุณต้องการกำจัดแสงแดดโดยตรง เช่น บริเวณที่ทำงานใกล้หน้าต่างคุณสามารถม่านส่วนล่างได้ แสงสว่างทั่วไปในห้องครัวจะยังคงเหมือนเดิม

คุณไม่ควรปล่อยให้แสงธรรมชาติ "จับ" มากเกินไป เพราะห้องอาจมีแสงมากเกินไป และพื้นมันวาวจะกระทบดวงตาของคุณด้วยแสงสะท้อนจากดวงอาทิตย์เที่ยงวัน สิ่งสำคัญคือต้องรักษาความสม่ำเสมอ

แสงธรรมชาติ สี และโคมไฟ

ทิศเหนือ: มีแสงเย็นที่ค่อนข้างเงียบอยู่เสมอ ซึ่งสามารถแก้ไขได้ด้วยเฉดสีที่เหมาะสม ได้แก่ สีเหลือง สีแดง สีส้ม สีน้ำตาล และสีขาวที่น่าแปลกพอสมควร สีฟ้าและ สีเขียวในห้องนั้นจะทำให้คนรู้สึกหนาว

ใต้: เยี่ยมมาก อบอุ่นและมีแดด! คุณสามารถทดลองสีได้อย่างปลอดภัย และหากแสงธรรมชาติสว่างเกินไป (หน้าต่างตะวันออกเฉียงใต้) ให้แก้ไขด้วยม่านที่มีความหนาแน่นเหมาะสม

ทิศตะวันออก: การเริ่มต้นวันใหม่ที่สดใสทำให้ค่ำคืนที่มืดมน ในการตกแต่งภายในดังกล่าว การผสมผสานระหว่างเฉดสีอบอุ่นและเย็นมีความเหมาะสม ช่วยให้แสงที่ไม่สม่ำเสมอสม่ำเสมอกัน อารมณ์ที่สนุกสนานจะถูกสร้างขึ้นโดยการผสมผสานระหว่างเทอร์ควอยซ์และดินเผา ไลแลคและสีทองที่ตัดกัน

ตะวันตก: ช่วงครึ่งหลังของวันในห้องนั้นเต็มไปด้วยแสงสว่าง ใช้โทนสีที่สงบและเป็นกลางและสีที่ตัดกัน ทิศตะวันตกเฉียงเหนือจะต้องการความอบอุ่น เฉดสีพาสเทลสีเหลืองทอง, ตะวันตกเฉียงใต้ - เงินเทา, เขียวแกมน้ำเงิน

แสงประดิษฐ์ควรเป็นไปตามแสงธรรมชาติและเสริมด้วยแสงธรรมชาติ ระบบควบคุมด้วยเซ็นเซอร์ตรวจจับแสงและการแสดงตนนั้นสะดวกมาก ทำให้คุณสามารถเปิดหลอดไฟได้เมื่อจำเป็นจริงๆ เท่านั้น

เราไม่ควรลืมเกี่ยวกับการแสดงสีของโคมไฟเพื่อว่าในตอนเย็นการตกแต่งภายในของคุณสอดคล้องกับวัตถุประสงค์และไม่สูญเสียความน่าดึงดูดใจที่สร้างขึ้นอย่างระมัดระวัง

แหล่งที่มาหลักที่กำหนดแสงธรรมชาติคือดวงอาทิตย์ องค์ประกอบสเปกตรัมของการแผ่รังสีดวงอาทิตย์ที่ขอบเขตของบรรยากาศมักจะประมาณด้วยการแผ่รังสีของวัตถุสีดำที่มีอุณหภูมิ K การกระจายพลังงานที่แท้จริงของสเปกตรัมของรังสีดวงอาทิตย์ค่อนข้างแตกต่างจากการกระจายของวัตถุสีดำที่มี K : ในบริเวณ 0.4...0.75 μm ดวงอาทิตย์ปล่อยพลังงานออกมามากกว่าตัวปล่อยสีดำที่ K แต่ในบริเวณอัลตราไวโอเลตจะน้อยกว่า และในบริเวณอินฟราเรดความแตกต่างไม่มีนัยสำคัญ ดวงอาทิตย์ในฐานะตัวปล่อยนั้นเป็นทรงกลมและในทางทฤษฎีแล้วปล่อยกระแสรังสีที่แยกจากกัน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มาก การแผ่รังสีของมันบนพื้นผิวโลกจึงเป็นตัวแทนของกระแสรังสีที่ขนานกัน พลังงานส่องสว่างที่สร้างขึ้นโดยรังสีของดวงอาทิตย์บนระนาบที่ตั้งฉากกับพวกมันนอกชั้นบรรยากาศของโลกที่ระยะห่างเฉลี่ยจากโลกถึงดวงอาทิตย์นั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยค่าคงที่ของแสงอาทิตย์

การส่องสว่างของทิวทัศน์ธรรมชาตินั้นพิจารณาจากความสูงของดวงอาทิตย์เหนือเส้นขอบฟ้าและอิทธิพลของบรรยากาศ ความสูงของดวงอาทิตย์สำหรับพื้นที่ที่มีละติจูดและลองจิจูดจีโอเดติกถูกกำหนดโดยสูตรการคำนวณต่อไปนี้:

การเอียงของดวงอาทิตย์ในวันที่สังเกตอยู่ที่ไหน – ความแตกต่างในลองจิจูดของดวงอาทิตย์และผู้สังเกตการณ์ (มุมชั่วโมง)

ความแตกต่างในลองจิจูด (องศา) มีความสัมพันธ์กับเวลาท้องถิ่นโดยความสัมพันธ์ โดยที่เวลาเป็นชั่วโมงและเศษส่วน

ณ ช่วงเวลาหนึ่งตามเวลามอสโก ค่าจะถูกกำหนดโดยความเท่าเทียมกันสำหรับเวลาฤดูหนาวและฤดูร้อนตามลำดับ:

โดยที่สมการของเวลา (การแก้ไขเวลา) เป็นเศษส่วนของชั่วโมงอยู่ที่ไหน

การปฏิเสธแสงอาทิตย์ระบุไว้ในตาราง แต่สามารถกำหนดเชิงวิเคราะห์ได้ด้วยความแม่นยำที่เพียงพอสำหรับการสร้างแบบจำลอง โดยที่ คือเวลาเป็นวันนับจากกลางวันกลางคืน (22 มีนาคม) จนถึงวันที่ถ่ายภาพ ค่าจะถูกกำหนดโดยโนโมแกรมหรือตาราง

เพื่อจำลองภาพที่สมจริงเมื่อ แสงธรรมชาตินอกจากนี้ยังจำเป็นต้องกำหนดราบของดวงอาทิตย์เพื่อใช้ในการคำนวณและ:

ในขั้นตอนการสังเคราะห์ภาพ ขอแนะนำให้ใช้หน่วยเวกเตอร์ที่ระบุทิศทางไปยังดวงอาทิตย์ หากเราใช้ระบบพิกัดโทโพเซนทริกสำหรับมือขวา ซึ่งแกนถูกกำหนดทิศทางไปทางทิศเหนือ และแกนตั้งฉากกับพื้นผิวโลกและมุ่งตรงไปยังจุดสุดยอด ดังนั้น ส่วนประกอบเวกเตอร์ตามแนวแกนจะถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์ต่อไปนี้ : :

(1.3.4)

โปรดทราบว่าเพื่อระบุลักษณะตำแหน่งของดวงอาทิตย์ควบคู่ไปกับระดับความสูง จะใช้ระยะจุดสุดยอด

อิทธิพลของบรรยากาศแสดงออกมาในการลดลงของรังสีดวงอาทิตย์โดยตรงและการกระจายตัวของมัน ตามนี้ การส่องสว่างของพื้นผิวโลกถูกกำหนดโดยฟลักซ์แสงสองแบบ: การแผ่รังสีโดยตรงที่อ่อนลง และการแผ่รังสีที่กระจัดกระจายของรังสีดวงอาทิตย์ที่มายังโลก

ความไม่แน่นอนที่สำคัญของคุณสมบัติของบรรยากาศซึ่งเป็นปัจจัยจำนวนมากที่ทำให้เกิดความแปรปรวนไม่อนุญาตให้เราคาดการณ์การส่องสว่างได้อย่างแม่นยำ โดยทั่วไปจะใช้แบบจำลองโดยประมาณที่มีพารามิเตอร์จำนวนจำกัดซึ่งแสดงคุณสมบัติทางแสงของบรรยากาศ แบบจำลองบรรยากาศมาตรฐานเฉลี่ยถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการคำนวณ การส่องสว่างสเปกตรัมที่สร้างโดยดวงอาทิตย์ใกล้กับพื้นผิวโลกบนพื้นที่ตั้งฉากกับรังสีดวงอาทิตย์ โดยมีท้องฟ้าไร้เมฆและบรรยากาศมาตรฐาน ถูกกำหนดโดยสูตร

, (1.3.5)

โดยที่แสงสเปกตรัมที่เกิดจากรังสีดวงอาทิตย์อยู่ที่ขอบเขตของชั้นบรรยากาศ – ความลึกเชิงแสงของบรรยากาศ

พารามิเตอร์ทั่วไปสามารถใช้งานได้จริงในช่วง ซึ่งการแผ่รังสีแสงอาทิตย์โดยตรงที่อ่อนลงส่วนใหญ่เกิดจากการกระเจิงของโมเลกุลและละอองลอย (รูปที่ 1.3.1)

ข้าว. 1.3.1. การลดทอนการแผ่รังสีแสงอาทิตย์โดยตรงในชั้นบรรยากาศ:

1 – การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ที่ขอบเขตของบรรยากาศ 2 – การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ที่พื้นผิวโลก 3 – การกระจายตัวของละอองลอย; 4 – การดูดซับในชั้นบรรยากาศ

สำหรับช่วงนี้ ความยาวคลื่นที่ขึ้นต่อกันของบรรยากาศมาตรฐานอธิบายได้ด้วยสูตรเชิงประจักษ์

โดยที่ความลึกเชิงแสงของบรรยากาศที่นาโนเมตร เมื่อคำนวณตาม (1.3.6) ค่าจะถูกแทนที่ด้วยนาโนเมตร

มักใช้ค่ามาตรฐานหลายค่าในการคำนวณ สำหรับบรรยากาศที่มีความขุ่นปานกลางคือ 0.3 ความขุ่นในบรรยากาศต่ำสอดคล้องกับความขุ่นสูง

การส่องสว่างที่สร้างขึ้นโดยการแผ่รังสีโดยตรงจากดวงอาทิตย์บนตำแหน่งที่กำหนดโดยพลการจะถูกกำหนดโดยมุมระหว่างเวกเตอร์ทิศทางของหน่วยกับดวงอาทิตย์และเวกเตอร์ปกติของหน่วยไปยังไซต์:

, (1.3.7)

โดยที่ผลคูณสเกลาร์ของเวกเตอร์และ

โปรแกรมสังเคราะห์ภาพจะต้องคำนึงถึงสภาวะการส่องสว่างที่ไม่เป็นลบ

หากไม่ตรงตามเงื่อนไข (1.3.8) พื้นที่ด้านนี้จะไม่สว่าง: เวกเตอร์ปกติของหน่วยไปยังไซต์จะต้องถูกนำมาจากพื้นผิวที่กำลังคำนวณการส่องสว่าง ซึ่งหมายความว่า ตามหลักการแล้ว แพลตฟอร์มนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยเวกเตอร์ปกติสองหน่วย และ ซึ่งกำหนดทั้งสองด้านของมัน เห็นได้ชัดว่า.

สังเกตว่าจาก สูตรทั่วไปเพื่อกำหนดความสว่าง (1.2.23) สูตรที่ให้ไว้ในวรรณคดีเกี่ยวกับการส่องสว่างของพื้นผิวโลกมีดังนี้ สำหรับพื้นผิวดินแนวนอน และดังนั้นจึง .

แสงสว่างที่เกิดจากรังสีที่กระจัดกระจายนั้นถูกกำหนดโดยความสว่างของท้องฟ้า ความสำคัญของการพิจารณารังสีที่กระจัดกระจายนั้นเกิดจากการที่รังสีเป็นตัวกำหนดความสว่างของพื้นที่ในฉากที่อยู่ในเงามืด

ความสว่างของจุดใดจุดหนึ่งบนท้องฟ้าเป็นฟังก์ชันของพารามิเตอร์พื้นฐานสี่ประการ ได้แก่ ความสูงของดวงอาทิตย์ การส่งผ่านของบรรยากาศ ระยะจุดสุดยอดบนท้องฟ้า และมุมระหว่างทิศทางของดวงอาทิตย์กับ จุดที่กำหนดบนท้องฟ้า

การคำนวณการส่องสว่างของพื้นที่ที่กำหนดทิศทางโดยพลการ โดยคำนึงถึงการกระจายความสว่างที่แท้จริงของท้องฟ้า จำเป็นต้องมีการบูรณาการเชิงตัวเลขโดยใช้ฟังก์ชันที่ระบุในตาราง สิ่งนี้ทำให้ขั้นตอนการคำนวณการส่องสว่างของจุดบนระนาบภาพมีความซับซ้อนอย่างมาก ขั้นตอนการคำนวณสามารถลดความซับซ้อนลงได้มากหากถือว่าความสว่างของจุดทั้งหมดบนท้องฟ้าเท่ากันและเท่ากับค่าเฉลี่ยบางค่า ความสว่างโดยเฉลี่ยของท้องฟ้าสามารถประมาณได้จากการขึ้นต่อกันของรูปทรง

ค่าขึ้นอยู่กับค่อนข้างอ่อนใน และ ในบางกรณีถือว่าคงที่ การประมาณที่แม่นยำยิ่งขึ้นสามารถหาได้จากสมมุติฐาน . อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างในผลลัพธ์ที่ได้รับจากแบบจำลองที่แม่นยำกว่าและแบบจำลองที่แสดงข้างต้นนั้นมีน้อย ความแตกต่างสูงสุดถึง 20% ที่ระดับความสูงที่สำคัญของดวงอาทิตย์เท่านั้น ()

ในการพิจารณาการส่องสว่างจากท้องฟ้าของพื้นที่ที่กำหนดโดยพลการให้พิจารณาโครงร่างทั่วไปในการพิจารณาการส่องสว่างที่สร้างโดยแหล่งกำเนิดขยาย (รูปที่ 1.3.2)

ข้าว. 1.3.2. การกำหนดความสว่างของพื้นที่ที่ท้องฟ้ากำหนดทิศทางตามอำเภอใจ

ตาม (1.2.16) การส่องสว่างจากท้องฟ้าของไซต์ถูกกำหนดดังนี้: โดยที่ การฉายภาพของส่วนที่มองเห็นได้ของทรงกลมท้องฟ้าบนระนาบที่ส่องสว่างซึ่งไซต์นั้นตั้งอยู่ ก่อน . นอกช่วงนี้ค่าต่างๆ จะเป็นศูนย์

แม้ว่าการเปลี่ยนจากระบบพลังงานเป็นระบบไฟส่องสว่างจะไม่ทำให้เกิดปัญหาพื้นฐานใดๆ แต่สำหรับระบบในช่วงที่มองเห็นได้ จะสะดวกกว่าในการใช้สูตรการคำนวณที่แสดงการส่องสว่างโดยตรงในระบบไฟส่องสว่าง สำหรับการคำนวณดังกล่าว สามารถใช้ความสัมพันธ์ตามความสัมพันธ์ที่ทราบ แต่เสริมด้วยการคำนึงถึงความเอียงของพื้นที่ที่มีแสงสว่าง:

ที่ไหน – การส่องสว่างของเครื่องบินตั้งฉากกับรังสีดวงอาทิตย์ที่ขอบเขตของบรรยากาศในระบบไฟส่องสว่างของหน่วย – ค่าสัมประสิทธิ์แสดงลักษณะความโปร่งใสและการกระจายตัวในบรรยากาศ

สำหรับพารามิเตอร์เฉลี่ยของบรรยากาศมาตรฐาน . ตาม (1.2.29) การส่องสว่างสูงสุดของพื้นที่แนวนอนบนพื้นผิวโลกสำหรับสภาวะมาตรฐานคือ 106,000 ลักซ์ (ที่ )

ปริมาณแสงธรรมชาติได้รับอิทธิพลอย่างมากจากธรรมชาติของความขุ่นมัว การมีอยู่ของเมฆทำให้เกิดการแผ่รังสีที่กระจัดกระจายเพิ่มขึ้นอย่างมาก เมื่อเมฆแตกกระจาย การส่องสว่าง "ในดวงอาทิตย์" จะสูงกว่าในสภาพอากาศที่ไม่มีเมฆถึง 10...30% และการส่องสว่างในเงาสามารถเพิ่มค่าได้สูงสุดถึงสองเท่า สถานการณ์นี้เป็นสาเหตุของการกระจายอย่างมีนัยสำคัญในข้อมูลการทดลองเกี่ยวกับการส่องสว่างในเงาและปรับการใช้แบบจำลองที่ค่อนข้างง่ายในการคำนวณการส่องสว่างในคอมพิวเตอร์กราฟิกการใช้งาน ปัจจัยการแก้ไขทำให้ค่าการส่องสว่างในเงาเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับค่าที่คำนวณที่มุมของดวงอาทิตย์

ช่วงนี้หลายคนต้องคิดถึงการประหยัดพลังงานมากขึ้นเรื่อยๆ ราคาไฟฟ้าและก๊าซเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เราต้องคิดถึงการใช้แหล่งพลังงานฟรี จะช่วยให้เจ้าของบ้านส่วนตัวและกระท่อมฤดูร้อนประหยัดเงิน ไฟถนนบน พลังงานแสงอาทิตย์.

ข้อดีและข้อเสีย

โซดา พื้นที่ท้องถิ่นต้องใช้ค่าใช้จ่ายจำนวนมาก - จำเป็นไม่เพียง แต่ต้องติดตั้งหลอดไฟเท่านั้น แต่ยังต้องวางสายเคเบิลด้วย เชื่อถือได้มากขึ้นและนี่เป็นปริมาณมาก กำแพงดินบวกกับค่าใช้จ่ายจำนวนมากสำหรับสายเคเบิล เนื่องจากจะต้องอยู่ในปลอกหุ้มป้องกัน หรือดีกว่านั้นคือหุ้มเกราะ แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด - ในระหว่างการทำงานคุณต้องจ่ายค่าไฟจำนวนมาก - ไฟส่องสว่างทุกวันเป็นเวลา 6-8 ชั่วโมง ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์สามารถแก้ปัญหาได้บางส่วน

ข้อดี

ทำไมบางส่วน? เพราะเป็นพื้นที่ที่ “วิกฤติ” ที่สุด (ประตู ที่จอดรถ ประตูทางเข้า) จะต้องส่องสว่างอย่างถาวร - น่าเชื่อถือกว่า แต่ในพื้นที่อื่นๆ คุณสามารถติดตั้งโคมไฟพลังแสงอาทิตย์ได้ พวกเขามี ทั้งบรรทัดประโยชน์.

ข้อบกพร่อง

อย่างที่คุณเห็น มีข้อดีหลายประการ ข้อดีหลักคือการประหยัดพลังงานและการติดตั้ง/รื้อถอนที่ง่ายมาก แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน:

อย่างที่คุณเห็นตัวเลือกนี้ไม่เหมาะ แต่ช่วยประหยัดพลังงานได้จริง ๆ เนื่องจากแสงมาตรฐานของพื้นที่วิกฤตินั้นอยู่ไกลจากค่าใช้จ่ายครึ่งหนึ่งของแสงทั่วไปของลานบ้านและสวน

ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ก็มีได้ รูปร่างที่แตกต่างกัน, รูปร่างวิธีการติดตั้ง แต่ทั้งหมดประกอบด้วยชุดองค์ประกอบเฉพาะ:

ตามที่คุณเข้าใจ หลักการทำงานมีดังนี้: ในระหว่างเวลากลางวัน รังสีดวงอาทิตย์จะถูกจับไว้ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่พวกเขากลายเป็น พลังงานไฟฟ้าและถูกถ่ายโอนไปยังแบตเตอรี่ ในเวลาพลบค่ำ (ความสว่าง 20 Lux) คอนโทรลเลอร์จะเปิดแหล่งจ่ายไฟ หลอดไฟ LEDสว่างขึ้น. ในตอนเช้าตรู่ (แสงสว่าง 10 Lux) ไฟจะถูกปิด

การเลือกใช้โคมไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์

ใน เครือข่ายการค้ามีโคมไฟถนน LED หลากหลายราคาตั้งแต่หนึ่งร้อยรูเบิลไปจนถึงหมื่น บางครั้งก็มีรุ่นที่หน้าตาเกือบเหมือนกันแต่ราคาต่างกันมาก จะเข้าใจสิ่งนี้อย่างไรและจะเลือกอย่างไร แสงสว่างสำหรับไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์? ง่ายมาก - คุณเพียงแค่ต้องดูข้อกำหนดทางเทคนิค พวกเขาสร้างความแตกต่าง

พลัง

ในการจัดแสงสว่าง จำเป็นต้องพิจารณาว่าหลอดไฟสามารถให้แสงสว่างได้มากน้อยเพียงใด จำนวนหลอดไฟและระยะทางที่ต้องติดตั้งจากกันขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ ใน ข้อกำหนดทางเทคนิคโดยปกติแล้วพลังงานจะแสดงเป็นวัตต์ แต่ในกรณีของหลอดไฟ LED ก็ไม่ได้พูดอะไรมาก

เพื่อให้เข้าใจถึงระดับการส่องสว่างคุณสามารถเปรียบเทียบกับอะนาล็อกของหลอดไส้ธรรมดา - พลังงานของพวกมันชัดเจนสำหรับเราไม่มากก็น้อยและคุณยังสามารถแปลงตัวบ่งชี้นี้เป็น Lums (Lm) ซึ่งเป็นหน่วยวัดการส่องสว่าง วิธีนี้ทำให้คุณสามารถประเมินได้ว่าหลอดไฟนี้จะมีประสิทธิภาพเพียงใด

ตามที่คุณเข้าใจ รุ่นที่มีกำลังไฟ 1 วัตต์ไม่ได้ให้แสงสว่างมากนัก - เหมือนกับหลอดไส้ขนาด 20 วัตต์ ดังนั้นจึงสามารถใช้เพื่อส่องสว่างหรือทำเครื่องหมายพื้นที่เท่านั้น - ทำเครื่องหมายเส้นทาง ศาลาส่องสว่าง ฯลฯ

ระดับการป้องกันและวัสดุที่อยู่อาศัย

เพื่อให้ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานได้เป็นเวลานานและเชื่อถือได้ จำเป็นต้องปกป้องตัวเครื่องและบล็อกไฟ (ที่บังแสง) จากฝุ่นและความชื้น เป็นที่พึงประสงค์ว่าระดับการป้องกันไม่ต่ำกว่า IP44 ( ตัวเลขมากขึ้น- นี่ก็ดี น้อยก็แย่)

นอกจากนี้ยังควรให้ความสนใจกับวัสดุที่ใช้ทำโคมไฟด้วย โดยปกติแล้วจะเป็นพลาสติกหรือโลหะที่ทนต่อแรงกระแทกเป็นพิเศษ หาก “โลหะ” แตกต่างไปจาก ของสแตนเลสหรืออลูมิเนียมควรเลือกใช้พลาสติกจะดีกว่า ไม่เป็นสนิมอย่างแน่นอนและ เวลานานรักษารูปลักษณ์ที่ดี

ประเภทและวิธีการติดตั้ง

ตามวิธีการติดตั้งโคมไฟถนน LED แบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม:

• การติดตั้งในพื้นดิน เป็นกลุ่มโคมไฟที่ขา ความสูงที่แตกต่างกัน- ตั้งแต่ 20-30 ซม. ถึงหนึ่งเมตรขึ้นไป การติดตั้งนั้นง่ายมาก - เพียงติดลงกับพื้นในตำแหน่งที่ถูกต้อง

  

  กลุ่มที่กว้างขวางที่สุด - โคมไฟติดอยู่กับพื้น

• เสาไฟ. ตามกฎแล้วเหล่านี้เป็นรุ่นที่สูงกว่าโดยมีความสูงของขาตั้งแต่ 1.5 เมตรขึ้นไป สามารถติดตั้งบนพื้นได้ แต่ต้องมีมาตรการการติดตั้งที่เข้มงวดมากขึ้น เนื่องจากมีความสูงและน้ำหนักมากกว่า คุณจะต้องเจาะรู ใส่เสาลงไป เติมดินแล้วอัดให้แน่น มีรุ่นสำหรับติดตั้งบนพื้นผิวแข็ง - กระเบื้อง, แอสฟัลต์ ฯลฯ

  

• โคมไฟติดผนังพลังงานแสงอาทิตย์ มีให้เลือกหลายสไตล์ ตั้งแต่ดีไซน์ "โคมไฟ" แบบคลาสสิกไปจนถึงรุ่นต่างๆ สไตล์โมเดิร์น. สามารถติดตั้งบนผนัง รั้ว เสารั้ว.

  

• แขวน. นอกจากนี้ยังมีตัวเลือกมากมาย - มีรุ่นที่สามารถติดตั้งกับเพดาน, คาน ฯลฯ และอื่น ๆ ที่สามารถแขวนไว้บนกิ่งไม้ได้

  

• สร้างเป็นพื้น ทางเดิน บันได โมเดลที่ใช้งานได้จริงมากซึ่งช่วยให้คุณสามารถส่องสว่างบันไดได้และไม่ได้ส่องสว่างจากด้านบนตามปกติ แต่อยู่ที่ระดับของบันได น่าสนใจและ วิธีแก้ปัญหาในทางปฏิบัติ- ด้วยตัวเลือกนี้ แสงจะไม่ทำให้ตาบอด และแสงสว่างยังคงดี

  

  ไฟส่องบันได - สะดวก ประหยัด และสวยงาม

• ตกแต่ง. ทำมาในรูปแบบ ตัวเลขต่างๆ. ใน ตอนกลางวันพวกเขาดูเหมือน การตกแต่งธรรมดาในเวลากลางคืนพวกเขายังคงเปล่งแสงออกมา การติดตั้งใน ในกรณีนี้ไม่ พวกเขาแค่วางตะเกียงในตำแหน่งที่ตั้งใจไว้

  

ทางเลือก โคมไฟถนนไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์นั้นยอดเยี่ยมจริงๆ มีหลากหลายสไตล์ ขนาด และราคา คุณจึงสามารถเลือกได้

ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์แบบอัตโนมัติ

แม้จะมีข้อดีหลายประการ แต่ไฟส่องสว่างถนนที่ใช้โคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์แต่ละดวงก็มีข้อเสียเปรียบที่สำคัญ กล่าวคือ พลังงานสำรองในแบตเตอรี่มีน้อย หลังจากวันที่เมฆครึ้ม จะใช้เวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงเท่านั้น ในวันที่อากาศสดใส พลังงาน "ส่วนเกิน" จะหายไป เนื่องจากความจุของแบตเตอรี่มีจำกัดและไม่สามารถรองรับได้มากขึ้น ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยการติดตั้งแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่ทรงพลังโดยเชื่อมต่อแบตเตอรี่และหลอดไฟเข้าด้วยกัน ในกรณีนี้ คุณสามารถใช้หลอดไฟ LED ใดก็ได้ที่ทำงานบนไฟ 12 V

ข้อดีของโซลูชันนี้คือ มีการสำรองพลังงานจำนวนหนึ่ง (ขึ้นอยู่กับความจุของแบตเตอรี่) ซึ่งรับประกันการทำงานแม้หลังจากวันที่เมฆครึ้ม ข้อบกพร่อง - ราคาสูงและความจำเป็นในการวางสายเคเบิล เนื่องจากทุกอย่างจำเป็นต้องรวมเข้าไว้ในระบบเดียว

ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์: แนวคิดเกี่ยวกับภาพถ่าย

ในความเห็นของเราในส่วนนี้ประกอบด้วยแนวคิดที่น่าสนใจในการส่องสว่างพื้นที่และโคมไฟที่ใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์