مسرد الكميات البصرية

ما هو الطول الموجي، وكيف يوصف الطيف، وما هي القيم المميزة التي تُشتق منه.

الطول الموجي (λ) بوحدة nm

الطول الموجي هو المسافة بين طورين متتاليين متماثلين لموجة، وتُقاس بالنانومتر. وهو مرتبط بالتردد عبر العلاقة λ = c/ν ويحدد تأثير الإشعاع: فالطول الموجي حول 254 nm في نطاق UV-C يعطّل الكائنات الدقيقة، بينما 365 nm يحفّز التألق الفلوري، و395 nm يصلّد الطلاءات. يتبع التقسيم إلى UV-C وUV-B وUV-A والضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء المواصفة DIN/ISO 20473.

لا يجب الخلط مع: الطول الموجي وحده لا يصف المصدر. فمصباح "LED بطول موجي 365 nm" يصدر إشعاعاً على نطاق عرضه نحو 10 nm؛ ولا يصف المصدر بشكل كامل سوى الطول الموجي الذروي والطول الموجي المركزي والاتساع الكامل عند نصف الذروة مجتمعةً.

مرجعية وفق: DIN/ISO 20473 · DIN 5031-7

يمتد الإشعاع البصري ليشمل UV-C والضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء. وتتبع الحدود عند 280 و315 و400 nm المواصفة DIN/ISO 20473.

التردد (ν) بوحدة Hz

يحدد التردد عدد دورات الموجة التي تمر بنقطة ما في الثانية. في الفراغ ν = c/λ حيث c = 299,792,458 m/s. يقع الضوء المرئي في نطاق يتراوح من 400 إلى 790 THz تقريباً، أما UV-C فيقع حول 1200 THz. وخلافاً للطول الموجي، لا يتغير التردد عند دخول الإشعاع إلى وسط آخر.

لا يجب الخلط مع: تعتمد المترولوجيا البصرية في الغالب الأعم على الطول الموجي. ويظهر التردد حيث يلزم تحديد طاقة الفوتون: E = h·ν.

مرجعية وفق: DIN 5031-1

العدد الموجي (ṽ) بوحدة cm⁻¹

العدد الموجي هو عدد الأطوال الموجية لكل سنتيمتر: ṽ = 1/λ. يقابل الطول الموجي 250 nm عدداً موجياً قدره 40,000 cm⁻¹. ولأن العدد الموجي يتناسب طردياً مع طاقة الفوتون، تُرسم الأطياف الاهتزازية والجزيئية بوحدة cm⁻¹.

لا يجب الخلط مع: استخدام الأعداد الموجية غير شائع في قياسات الأشعة فوق البنفسجية والضوء؛ وتظهر عند نقل بيانات من مطيافية الأشعة تحت الحمراء ورامان.

مرجعية وفق: DIN 5031-1

طاقة الفوتون (E_p) بوحدة eV

تُشتق طاقة الفوتون من العلاقة E = h·ν = h·c/λ. وعملياً E[eV] ≈ 1239.84 / λ[nm]. يحمل الفوتون عند 254 nm طاقة قدرها 4.88 eV، وعند 365 nm طاقة 3.40 eV، وعند 550 nm طاقة 2.25 eV فقط. وبما أن روابط C–C النموذجية تقع عند 3.6 eV وروابط C–H عند 4.3 eV، فإن UV-C يعمل كيميائياً ضوئياً حيث لا يفعل الضوء المرئي شيئاً.

لا يجب الخلط مع: تحدد طاقة الفوتون ما إذا كان التفاعل ممكناً من الأساس، لا مدى سرعة حدوثه. وهذه مهمة عدد الفوتونات، أي تدفّق الفوتونات.

مرجعية وفق: DIN 5031-1

كلما قصر الطول الموجي، ازدادت الطاقة التي يحملها الفوتون. ولا تكفي هذه الطاقة لكسر روابط C–H إلا دون نحو 290 nm.

التوزيع الطيفي (S(λ)) بوحدة W/(m²·nm)

يوضّح التوزيع الطيفي S(λ) كيفية توزّع إشعاع المصدر على الأطوال الموجية. ويُعطى إما بشكل مطلق، وعندها يمثل شدة الإشعاع الساقط الطيفية بوحدة W/(m²·nm)، أو بشكل نسبي إلى قيمته القصوى. وتُشتق كل كمية أخرى من S(λ) عبر التكامل والترجيح: شدة الإشعاع الساقط بالتكامل، والاستضاءة بالترجيح بدالة V(λ)، والإحداثيات اللونية بالترجيح بدوال المطابقة اللونية، وشدة الإشعاع الساقط الفعّالة بالترجيح بطيف فعل معين.

لا يجب الخلط مع: يقدّم مقياس الإشعاع (راديومتر) واسع النطاق رقماً واحداً، بينما يقدّم مقياس الإشعاع الطيفي (سبكتروراديومتر) التوزيع بأكمله. وعند مقارنة مصادر بتقنيات مختلفة أو عند انزياح الطيف بفعل التقادم، لا مفرّ من الاعتماد على S(λ).

مرجعية وفق: DIN 5031-1 · CIE 015

التوزيع الطيفي هو نقطة البداية: بالتكامل يُحصل على شدة الإشعاع الساقط، وبالترجيح بدالة V(λ) على الاستضاءة، وبدوال المطابقة اللونية على الإحداثيات اللونية، وبـ s(λ) على شدة الإشعاع الساقط الفعّالة.

شدة الإشعاع الساقط الطيفية (E_λ) بوحدة W/(m²·nm)

شدة الإشعاع الساقط الطيفية هي حاصل قسمة شدة الإشعاع الساقط في فترة ضيقة من الأطوال الموجية على عرض تلك الفترة. وهي الصيغة المطلقة للتوزيع الطيفي. ويُحصل بالتكامل على مدى موجي معين على شدة الإشعاع الساقط لذلك المدى: E = ∫ E_λ dλ.

لا يجب الخلط مع: تعتمد القيمة العددية على وحدة الفترة الموجية. 1 W/(m²·nm) يعادل 1000 W/(m²·µm) – وهو الخطأ الأكثر شيوعاً بمقدار عامل 1000 عند نقل بيانات من صحائف بيانات خارجية.

مرجعية وفق: DIN 5031-1 · CIE 015

الإشعاع النوعي الطيفي (L_λ) بوحدة W/(m²·sr·nm)

يصف الإشعاع النوعي الطيفي مقدار القدرة التي يصدرها سطح ما لكل زاوية صلبة ولكل فترة موجية. وهو الكمية التي تُعاير بها الكرات المُكامِلة كمعايير للإشعاع النوعي، والأساس لتقييم المصادر الممتدة وفق IEC 62471.

لا يجب الخلط مع: خلافاً لشدة الإشعاع الساقط الطيفية، فهو مستقل عن المسافة – إذ يصف المصدر لا المستقبِل.

مرجعية وفق: DIN 5031-1 · IEC 62471

الطول الموجي الذروي (λ_p) بوحدة nm

الطول الموجي الذروي هو الطول الموجي عند أعلى قيمة لشدة الإشعاع الساقط الطيفية. ومن السهل قراءته، لذا فهو تسمية النوع المعتادة لمصابيح LED فوق البنفسجية. وهو ينزاح مع درجة حرارة الوصلة وتيار التشغيل: من الشائع لمصابيح LED فوق البنفسجية انزياح من 1 إلى 3 nm عبر نطاق درجة الحرارة المسموح بها.

لا يجب الخلط مع: بالنسبة للأطياف غير المتماثلة أو متعددة الذرى، لا يعبّر الطول الموجي الذروي كثيراً عن التأثير. والطول الموجي المركزي هو الرقم الأكثر دقة هناك – أما بالنسبة للانطباع اللوني فهو الطول الموجي السائد.

مرجعية وفق: DIN 5031-1 · CIE 127

الطول الموجي الذروي والمركزي والسائد لنفس مصباح LED الأخضر: ثلاثة أرقام، ثلاث قيم مختلفة. ويقيس الاتساع الكامل عند نصف الذروة عرض الطيف عند نصف ارتفاعه.

الطول الموجي المركزي (λ_c) بوحدة nm

الطول الموجي المركزي هو المتوسط الموجي المرجّح بشدة الإشعاع الساقط الطيفية: λ_c = ∫λ·E_λdλ / ∫E_λdλ. وفي مصابيح LED فوق البنفسجية يقع عادةً أعلى بضعة نانومترات من الطول الموجي الذروي، لأن الجانب طويل الموجة يتلاشى بشكل أبطأ.

لا يجب الخلط مع: على من يقارن قراءات جهازين أن يتحقق من أي القيمتين تذكرها صحيفة البيانات – فهذا الخلط يفسر الكثير من الانحرافات الظاهرية.

مرجعية وفق: CIE 127

الاتساع الكامل عند نصف الذروة (Δλ) بوحدة nm

الاتساع الكامل عند نصف الذروة هو المسافة بين الطولين الموجيين اللذين تنخفض عندهما شدة الإشعاع الساقط الطيفية إلى نصف قيمتها القصوى. وتقع مصابيح LED فوق البنفسجية عادةً بين 9 و15 nm، بينما تقع الليزرات دون ذلك بكثير، وتفوقه مصادر الضغط المتوسط والزينون بكثير.

لا يجب الخلط مع: يجب عدم الخلط بين الاتساع الكامل عند نصف الذروة لمصدر ما والدقة الطيفية لجهاز قياس – فالجهاز يوسّع الخطوط الضيقة بمقدار نطاقه الترددي الخاص.

مرجعية وفق: CIE 127

الإشعاع مُقيَّم طاقياً، بصرف النظر عمّا إذا كانت العين تراه أم لا – وهذا هو أساس كل قياس للأشعة فوق البنفسجية.

التدفق الإشعاعي (Φ_e) بوحدة W

التدفق الإشعاعي، ويُسمى أيضاً القدرة الإشعاعية، هو إجمالي كمية الطاقة التي يشعّها مصدر ما في وحدة الزمن في جميع الاتجاهات. ويُقاس في الكرة المُكامِلة. يصدر مصباح متوهج بقدرة 60 واط نحو 57 W كتدفق إشعاعي، موزّعة على الطيف المرئي وتحت الأحمر.

لا تخلط بين: التدفق الإشعاعي ليس هو القدرة الكهربائية المُدخلة. وبين الاثنين تكمن الكفاءة الكهروضوئية، التي تتراوح لدى ثنائيات LED للأشعة فوق البنفسجية من بضع بالمئة إلى عدة عشرات بالمئة تبعاً للطول الموجي.

وفقاً لـ: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

الإشعاع نفسه، بأربعة مراجع: بالإجمال (Φ)، ولكل زاوية مجسّمة (I)، ولكل مساحة سطح مستقبِل (E)، ولكل زاوية مجسّمة ومساحة مسقطة للمصدر (L).

الشدة الإشعاعية (I_e) بوحدة W/sr

الشدة الإشعاعية هي حاصل قسمة التدفق الإشعاعي المنبعث في اتجاه معيّن على عنصر الزاوية المجسّمة. فثنائي LED بتدفق إشعاعي مقداره 1 W منبعث ضمن 0.1 sr يصل إلى 10 W/sr. وبذلك تصف الشدة الإشعاعية التوزيع الاتجاهي المُمثَّل في مخططات نمط الحزمة.

لا تخلط بين: لا تُستنتج شدة الإشعاع الساقط من الشدة الإشعاعية إلا عبر قانون التربيع العكسي E = I/r² – وهذا لا يصحّ إلا بعد تجاوز مسافة القياس الفوتومترية الحدّية.

وفقاً لـ: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

شدة الإشعاع الساقط (E_e) بوحدة W/m²

شدة الإشعاع الساقط هي حاصل قسمة القدرة الإشعاعية الساقطة على عنصر سطحي على مساحة ذلك العنصر. وهي الكمية المحورية للعملية في كل تطبيق للأشعة فوق البنفسجية، وتُقاس باستخدام مقياس الإشعاع. وفي يوم صافٍ تصل الشمس إلى نحو 1000 W/m² عند سطح الأرض.

لا تخلط بين: شدة الإشعاع الساقط كمية خاصة بالمستقبِل وتعتمد على المسافة؛ أما الإشعاع اللمعاني فهو كمية خاصة بالمصدر ولا يعتمد على المسافة. وكثيراً ما تذكر أوراق البيانات شدة الإشعاع الساقط دون تحديد المسافة – وبدونها تكون القيمة عديمة الفائدة.

وفقاً لـ: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

الإشعاع اللمعاني (L_e) بوحدة W/(m²·sr)

الإشعاع اللمعاني هو حاصل قسمة التدفق الإشعاعي المنبعث على حاصل ضرب عنصر المساحة والزاوية المجسّمة. ويصف ما يصدره المصدر لكل وحدة مساحة وزاوية مجسّمة، ويبقى ثابتاً مع الابتعاد عن المصدر. وهو الكمية الحاسمة في تقييم المصادر الممتدة وفق IEC 62471.

لا تخلط بين: عند تفعيل عملية ما، يُعتدّ بشدة الإشعاع الساقط عند نقطة التأثير؛ أما عند تقييم مخاطر المصادر الممتدة فيُعتدّ بالإشعاع اللمعاني. وتجيب الكميتان على سؤالين مختلفين.

وفقاً لـ: DIN 5031-1 · IEC 62471

التعرّض الإشعاعي (الجرعة) (H_e) بوحدة J/m²

التعرّض الإشعاعي هو التكامل الزمني لشدة الإشعاع الساقط. وعند ثبات شدة الإشعاع الساقط يكون H = E · t. وهي الكمية التي تحدّد نجاح عملية الأشعة فوق البنفسجية: فالتصليد والتطهير والتقادم هي عمليات تعتمد على الجرعة. أما شدة الإشعاع الساقط فتحدّد فقط سرعة الوصول إلى الجرعة.

لا تخلط بين: الزمن وحده ليس دليلاً. ويجب توثيق الكميتين – شدة الإشعاع الساقط والجرعة – كلٌّ على حدة، لأن المصباح المتقادم يوفّر الزمن نفسه بجرعة أقل.

وفقاً لـ: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

الجرعة هي المساحة تحت منحنى شدة الإشعاع الساقط بدلالة الزمن. ويحتاج المصباح المتقادم إلى وقت أطول للوصول إلى الجرعة نفسها.

الطاقة الإشعاعية (Q_e) بوحدة J

الطاقة الإشعاعية هي التكامل الزمني للتدفق الإشعاعي: Q = ∫Φ dt. وهي الكمية الأساسية التي تُشتقّ منها بقية الكميات الإشعاعية بالرجوع إلى الزمن والمساحة والزاوية المجسّمة. وبالنسبة للمصابيح الوميضية والأنظمة النبضية فهي القيمة الطبيعية لكل نبضة.

لا تخلط بين: تصف الطاقة الإشعاعية المصدر ككل، في حين يصف التعرّض الإشعاعي ما يصل إلى سطح معيّن.

وفقاً لـ: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

الفلوينس ومعدل الفلوينس (H₀, E₀) بوحدة J/m², W/m²

معدل الفلوينس هو القدرة الإشعاعية لكل وحدة مساحة مقطع عرضي بالنسبة إلى كرة صغيرة؛ والفلوينس هو تكامله الزمني. وخلافاً للتعرّض الإشعاعي الذي يُشير إلى سطح مستوٍ ويُرجّح الإشعاع الساقط بزاوية مائلة بجيب التمام، فإن الإشعاع الوارد من جميع الاتجاهات يُحتسب هنا بكامله. وفي التطهير بالأشعة فوق البنفسجية، يُعدّ الفلوينس كمية الجرعة الصحيحة فيزيائياً للكائن الدقيق في الماء.

لا تخلط بين: في حقل إشعاعي موجَّه يتطابق الفلوينس مع التعرّض الإشعاعي؛ أما في حقل منتشر فقد يكون الفلوينس أكبر بكثير من التعرّض المُقاس على سطح مستوٍ.

وفقاً لـ: DVGW W 294 · DIN 19294

يُرجّح السطح المستوي الإشعاع المائل بجيب التمام، بينما تستقبله الكرة الصغيرة بكامله من جميع الاتجاهات. لذلك يكون الفلوينس في الحقل المنتشر لمفاعل مائي أكبر من التعرّض الإشعاعي.

الكميات نفسها بعد ترجيحها بدالة الكفاءة الضوئية للعين V(λ): اللومن، اللوكس، الشمعة (كانديلا).

التدفق الضوئي (Φ_v) بوحدة lm

التدفق الضوئي هو القدرة الإشعاعية بعد ترجيحها بدالة الكفاءة الضوئية V(λ)، ويُقاس باللومن. يشمل جميع الاتجاهات، وبالتالي فهو مقياس السطوع الكلي لمصدر الضوء. يعطي مصباح متوهّج بقدرة 60 واط حوالي 900 lm؛ ويحتاج مصباح LED بنفس السطوع إلى نحو 10 W فقط.

لا تخلط مع: بالنسبة للأشعة فوق البنفسجية، لا معنى للتدفق الضوئي: تكون V(λ) صفراً دون 380 nm. لذلك يكون لمصدر الأشعة فوق البنفسجية صفر لومن بغض النظر عن قدرته.

مرجعية: DIN 5031-3 · ISO 80000-7

شدة الإضاءة النقطية (I_v) بوحدة cd

شدة الإضاءة النقطية هي حاصل قسمة التدفق الضوئي المنبعث في اتجاه واحد على عنصر الزاوية المجسمة. تُقاس بالشمعة (كانديلا)، وهي وحدة SI الأساسية للفوتومترية. يصل مصباح يدوي قوي إلى 1000 cd على طول الشعاع.

لا تخلط مع: تصف الكانديلا اتجاهاً واحداً، بينما يصف اللومن المصدر بأكمله. يمكن أن يكون لمصباح ذي قيمة كانديلا عالية عدد قليل من اللومن إذا كان الشعاع مركّزاً بشدة.

مرجعية: DIN 5031-3 · ISO 80000-7

الاستضاءة (E_v) بوحدة lx

الاستضاءة هي حاصل قسمة التدفق الضوئي الساقط على المساحة، وتُقاس باللوكس. وهي النظير الفوتومتري لشدة الإشعاع الساقط. يُوصى بحوالي 500 lx في المكاتب؛ وفي الخارج في يوم مشمس تصل القيمة إلى 100,000 lx.

لا تخلط مع: لا يمكن تحويل اللوكس إلى W/m² بشكل عام. يعتمد عامل التحويل على الطيف - ولا يجوز التحويل إلا لمصدر معروف تم قياس توزيعه الطيفي.

مرجعية: DIN 5031-3 · DIN EN 12464-1

الإنارة (L_v) بوحدة cd/m²

الإنارة هي حاصل قسمة التدفق الضوئي المنبعث على حاصل ضرب عنصر المساحة والزاوية المجسمة. وهي الكمية الفوتومترية الوحيدة التي تتوافق مباشرةً مع انطباع السطوع، وهي مستقلة عن المسافة. تبلغ إنارة شاشة الحاسوب عادةً 300 cd/m².

لا تخلط مع: تعتمد قياسات الإنارة على زاوية مجال القياس: فإذا كانت البقعة كبيرة جداً، يُدمج فيها المتوسط مع الخلفية وتُقرأ القيمة أقل من الحقيقة.

مرجعية: DIN 5031-3 · ISO 80000-7

التعرّض الضوئي (H_v) بوحدة lx·s

التعرّض الضوئي هو التكامل الزمني للاستضاءة، وبالتالي فهو النظير الفوتومتري للتعرّض الإشعاعي. يظهر أينما يكون التغيّر الناجم عن الضوء تراكمياً: في اختبارات الثبات الضوئي الصيدلانية، وفي إضاءة المتاحف، وفي بهتان الألوان.

لا تخلط مع: تشترط ICH Q1B إضافةً إلى ذلك جرعة أشعة فوق بنفسجية لا تقل عن 200 W·h/m² في المنطقة القريبة من فوق البنفسجية - فلا تكفي قيم lx·h وحدها.

مرجعية: DIN 5031-3 · ICH Q1B

الكفاءة الضوئية (η) بوحدة lm/W

الكفاءة الضوئية هي حاصل قسمة التدفق الضوئي على القدرة الكهربائية المستهلَكة. تصل المصابيح المتوهّجة إلى نحو 15 lm/W، والمصابيح الفلورية من 60 إلى 100 lm/W، ومصابيح LED البيضاء اليوم إلى أكثر من 150 lm/W. الحد النظري الأعلى هو 683 lm/W للإشعاع أحادي اللون عند 555 nm.

لا تخلط مع: تشير الكفاءة الضوئية للمصباح إلى القدرة الكهربائية، بينما تشير الكفاءة الضوئية للإشعاع إلى التدفق الإشعاعي - وهما رقمان مختلفان بنفس الوحدة.

مرجعية: DIN 5031-3

دالة الكفاءة الضوئية (V(λ))

تصف V(λ) الحساسية الطيفية للعين في الرؤية النهارية (الفوتوبية). تبلغ ذروتها عند 555 nm، وتنخفض إلى ما يقارب الصفر عند 380 و780 nm، وقد عرّفتها CIE منذ عام 1924. تُطبَّق V′(λ) على الرؤية الليلية (السكوتوبية) وذروتها عند 507 nm. كل كمية فوتومترية هي النسخة المرجّحة بـ V(λ) من نظيرتها الإشعاعية.

لا تخلط مع: يصف عدم التطابق الطيفي f₁′ مدى تطابق مقياس اللوكس مع V(λ). ومع ضوء LED يكون تأثير سوء التطابق أقوى منه مع الضوء المتوهّج.

مرجعية: CIE 018 · DIN 5031-3

تُرجّح الكميات الفوتومترية الإشعاع بالكفاءة الضوئية للعين. دون 380 nm تكون V(λ) صفراً - لذلك لا يكاد يكون لمصدر الأشعة فوق البنفسجية تدفق ضوئي، ولا يقيس مقياس اللوكس الأشعة فوق البنفسجية.

ثابت الكفاءة الضوئية (K_m) بوحدة lm/W

K_m = 683 lm/W هو عامل التحويل بين القدرة الإشعاعية والتدفق الضوئي عند ذروة دالة الكفاءة الضوئية عند 555 nm. يُشتق التدفق الضوئي من العلاقة Φ_v = K_m · ∫Φ_e,λ·V(λ)dλ. ومنذ مراجعة نظام SI عام 2019، تُعرَّف الشمعة (كانديلا) عبر هذه القيمة العددية.

لا تخلط مع: تنطبق قيمة 683 lm/W فقط عند 555 nm. أما بالنسبة لأي مصدر حقيقي فيكون عامل التحويل أقل، ويعتمد على الطيف.

مرجعية: SI-Einheitensystem · CIE 018

مسافة القياس الفوتومتري الدنيا (r_min) بوحدة m

مسافة القياس الفوتومتري الدنيا هي أصغر مسافة يبقى بعدها خطأ قانون التربيع العكسي دون حد معرَّف. كقاعدة عامة، تبلغ خمسة إلى عشرة أضعاف أكبر بُعد ضوئي؛ ولحد خطأ 1% تبلغ عشرة أضعاف. دون هذه المسافة، لم يعد المصدر يُعامل كمصدر نقطي.

لا تخلط مع: ضمن المسافة الدنيا - مباشرةً تحت مصفوفة LED للأشعة فوق البنفسجية أو تحت جهاز إضاءة مساحي - تنخفض شدة الإشعاع الساقط بمعدل أبطأ بكثير من 1/r². وتطبيق قانون التربيع العكسي هناك يكون خاطئاً إلى حد كبير.

مرجعية: DIN 5032-1

الإحداثيات اللونية، درجة حرارة اللون، معامل استرجاع الألوان – ما الذي يخبرنا به مقياس الإشعاع الطيفي عن لون مصدر الضوء.

قيم المحفزات اللونية الثلاثة (X, Y, Z)

تنشأ قيم المحفزات اللونية الثلاثة عن طريق ترجيح التوزيع الطيفي بدوال المطابقة اللونية الثلاث x̄(λ)‏ وȳ(λ)‏ وz̄(λ) ثم التكامل: X = k·∫S(λ)·x̄(λ)dλ، وبالمثل لـ Y وZ. تُعرَّف Y بحيث تقابل السطوع – وبالنسبة لمصادر الضوء تكون Y متناسبة مع الإضاءة. وكل كمية لونية أخرى هي تحويل من X وY وZ.

عدم الخلط مع: يمكن لطيفين لهما نفس قيم المحفزات اللونية الثلاثة أن يتشابها في المظهر رغم اختلافهما فيزيائياً – وهذا ما يُعرف بظاهرة الميتاميرية. لهذا السبب لا تكفي الإحداثية اللونية وحدها للحكم على مصدر ضوء؛ بل يجب أن يُضاف إليها معامل استرجاع الألوان.

وفقاً لـ: CIE 015 · DIN 5033-2

المراقب القياسي (2° و10°) (CIE 1931 / CIE 1964)

يصف المراقب القياسي 2° (CIE 1931) الرؤية اللونية في مجال قدره درجتان، كما هو الحال عند النظر إلى منطقة صغيرة من مسافة طبيعية. أما المراقب القياسي 10° (CIE 1964) فيُطبَّق على المجالات الأكبر ويصف المناطق الممتدة بشكل أفضل. يعطي كلاهما إحداثيات لونية مختلفة قليلاً لنفس الطيف؛ ويكون الفرق أكبر ما يكون بالنسبة لأطياف الصمامات الثنائية الضوئية الضيقة النطاق.

عدم الخلط مع: لا يجوز مقارنة الإحداثيات اللونية ودرجات حرارة اللون والفروق اللونية المستمدة من مراقبين مختلفين. ويجب أن يُذكر أي مراقب استُخدم في كل سجل قياس.

وفقاً لـ: CIE 015 · DIN 5033-2 · ISO/CIE 11664-1

يُطبَّق المراقب 2° (CIE 1931) على المجالات الصغيرة، والمراقب 10° (CIE 1964) على المجالات الكبيرة. لا تكون القيم اللونية قابلة للمقارنة إلا عند ذكر المراقب المستخدم.

إحداثيات اللونية (x, y)

تنشأ إحداثيات اللونية بتطبيع قيم المحفزات اللونية الثلاثة إلى مجموعها: x = X/(X+Y+Z), y = Y/(X+Y+Z). ويصف هذا الزوج الإحداثية اللونية بغض النظر عن السطوع، ويُرسَم في مخطط اللونية على شكل حدوة الحصان. تقع نقاط البياض حول x = 0.33, y = 0.33.

عدم الخلط مع: مخطط اللونية ليس منتظم الإدراك: ففي المنطقة الخضراء تعني نفس المسافة الهندسية فرقاً مُدرَكاً أصغر بكثير مما في المنطقة الزرقاء. ولتقييم المسافات ينبغي استخدام u′v′ أو CIELAB بدلاً من ذلك.

وفقاً لـ: CIE 015 · DIN 5033-3

يُظهر مخطط اللونية x, y ومخطط UCS u′, v′ نفس الألوان. وفي u′, v′، تقابل المسافات المتساوية بشكل أدق الفروق اللونية المُدرَكة المتساوية.

لونية CIE 1960 UCS (u, v)

ينتج مخطط CIE 1960 UCS من التحويل u = 4X/(X+15Y+3Z) وv = 6Y/(X+15Y+3Z). وقد حلّ محله مخطط u′v′ عام 1976 إلا أنه ما زال ضرورياً: فدرجة حرارة اللون المترابطة والمسافة Δuv عن مسار بلانك ما زالتا تُعرَّفان حتى اليوم في هذا المخطط.

عدم الخلط مع: u متطابقة في كلا المخططين، أما v فلا: v′ = 1.5·v. وأي خلط بين القيمتين يؤدي إلى درجة حرارة لون خاطئة.

وفقاً لـ: CIE 015 · DIN 5033-3

لونية CIE 1976 UCS (u′, v′)

تُشتق اللونية في مخطط CIE 1976 UCS من u′ = 4X/(X+15Y+3Z) وv′ = 9Y/(X+15Y+3Z). وهذا المخطط أكثر انتظاماً بكثير من مخطط xy: فالمسافة Δu′v′ البالغة 0.0054 تقابل تقريباً عتبة التمييز في كل مكان. وهو المقياس المعتاد لتباين دفعات الصمامات الثنائية الضوئية وتحديد التفاوت المسموح به في تركيبات الإنارة.

عدم الخلط مع: الانتظام لا يعني الدقة: فحتى u′v′ لا يقارب الإدراك إلا تقريباً. أما بالنسبة لألوان الأجسام، فإن CIELAB هو الاختيار الأدق.

وفقاً لـ: CIE 015 · ISO/CIE 11664-5

فضاء الألوان CIELAB (L*, a*, b*)

يُسقِط فضاء الألوان CIELAB قيم المحفزات اللونية الثلاثة على ثلاثة محاور عبر دالة الجذر التكعيبي: L* للسطوع من 0 إلى 100، وa* للأحمر مقابل الأخضر، وb* للأصفر مقابل الأزرق. ويتطلب التحويل نقطة بيضاء مرجعية، عادةً مصدر الإضاءة القياسي D65 أو D50. والمسافة الإقليدية بين نقطتين هي الفرق اللوني ΔE*ab.

عدم الخلط مع: يصف CIELAB ألوان الأجسام تحت إضاءة معينة، وليس مصدر الضوء نفسه. أما بالنسبة لمصادر الضوء، فإن الإحداثية اللونية ودرجة حرارة اللون ومعامل استرجاع الألوان هي الكميات المناسبة.

وفقاً لـ: ISO/CIE 11664-4 · DIN EN ISO 11664-4

في مستوى a*b*، يمثل الصفاء اللوني C* المسافة عن نقطة الأصل، وتمثل زاوية التدرج اللوني h الاتجاه. والفرق اللوني ΔE*ab هو المسافة بين نقطتين في فضاء L*a*b*.

فضاء الألوان DIN99 (Lab99) (L99, a99, b99)

يُشوِّه فضاء الألوان DIN99 وفق DIN 6176 فضاء CIELAB بحيث يتحقق الانتظام الإدراكي دون الحاجة إلى دوال الترجيح المعقّدة لـ ΔE00. وعندئذٍ يكون الفرق اللوني ببساطة هو المسافة الإقليدية ΔE99. ويُستخدم هذا الفضاء بشكل خاص في صناعات الطلاءات والنسيج والسيارات.

عدم الخلط مع: توجد عدة صيغ مختلفة (DIN99, DIN99b, DIN99c, DIN99d). ويجب ذكر الصيغة المستخدمة، وإلا فإن الأرقام غير قابلة للمقارنة.

وفقاً لـ: DIN 6176

الفرق اللوني (ΔE)

الفرق اللوني هو المسافة بين إحداثيتين لونيتين في فضاء لوني منتظم. ΔE*ab هي المسافة الإقليدية في CIELAB، أما ΔE00 فهي صيغة CIEDE2000 المُحسَّنة بدوال ترجيح للسطوع والصفاء وزاوية التدرج اللوني. ويُعدّ فرق لوني ΔE قدره 1 بمثابة فرق يمكن ملاحظته بالكاد؛ وفي الممارسة الصناعية يُعتبر عادة ΔE أقل من 3 كافياً.

عدم الخلط مع: يجب ذكر الصيغة المستخدمة: فـ ΔE*ab وΔE94 وΔE00 وΔE99 تعطي أرقاماً مختلفة لنفس اللونين.

وفقاً لـ: ISO/CIE 11664-4 · ISO/CIE 11664-6 · DIN 6176

درجة حرارة اللون ودرجة حرارة اللون المترابطة (T, T_n) بوحدة K

درجة حرارة اللون T هي درجة حرارة جسم مشعّ وفق بلانك تتطابق إحداثيته اللونية مع إحداثية المصدر. وبما أن ذلك نادراً ما يتحقق بدقة بالنسبة للمصابيح الحقيقية، تُستخدم درجة حرارة اللون المترابطة T_n (CCT): وهي درجة حرارة الجسم المشعّ وفق بلانك عند أقل مسافة في مخطط CIE 1960 UCS. يقع الأبيض الدافئ حول 2700 إلى 3000 K، والأبيض المحايد عند 4000 K، وأبيض ضوء النهار فوق 5300 K.

عدم الخلط مع: لا تكون درجة حرارة اللون المترابطة ذات معنى إلا طالما كانت الإحداثية اللونية قريبة من مسار بلانك – والمعيار المعتاد هو |Δuv| ≤ 0.005. وفيما هو أبعد، يمكن لمصدرين لهما نفس CCT أن يصفا ألواناً مختلفة بوضوح.

وفقاً لـ: DIN 5031-8 · CIE 015 · ANSI C78.377

تُقرأ درجة حرارة اللون المترابطة على خط الحرارة المتساوية، وتعطي Δuv المسافة عن مسار بلانك. يمكن لمصدرين لهما نفس CCT أن يبدوا مائلين إلى الأخضر أو إلى الوردي.

المسافة عن مسار بلانك (Δuv)

Δuv هي المسافة العمودية للإحداثية اللونية عن مسار بلانك في مخطط CIE 1960 UCS، مع الإشارة: القيم الموجبة تقع فوق المسار وتبدو مائلة إلى الأخضر، والقيم السالبة تقع تحته وتبدو مائلة إلى الوردي. ويحدّ معيار ANSI C78.377 الانحراف المسموح به لمنتجات LED البيضاء بـ ±0.006.

عدم الخلط مع: يمكن لمصباحين لهما نفس درجة حرارة اللون أن يختلفا بشكل ملحوظ في Δuv فيبدوان مختلفين بوضوح. وذكر CCT دون Δuv يُعدّ ناقصاً.

وفقاً لـ: ANSI C78.377 · DIN 5031-8

مؤشر استرجاع الألوان العام (R_a)

يقارن مؤشر استرجاع الألوان العام وفق CIE 13.3:1995 الإحداثيات اللونية لثمانية ألوان اختبار موحّدة تحت المصدر قيد الاختبار مع نظيراتها تحت مصدر مرجعي بنفس درجة حرارة اللون – جسم مشعّ وفق بلانك دون 5000 K، أو مصدر إضاءة نهاري فوق ذلك. ومن متوسط الفرق اللوني ينتج R_a = 100 − 4.6·ΔE̅. تُعدّ القيم فوق 90 جيدة جداً، ودون 80 غير كافية للأماكن الداخلية.

عدم الخلط مع: R_a هو متوسط على ثمانية ألوان ضعيفة التشبع. يمكن لصمام ثنائي ضوئي أن يحقق R_a قدره 85 ومع ذلك يُظهر الأحمر المشبع باهتاً – وهنا يأتي دور R9. أما بالنسبة للمصادر ضيقة النطاق، فإن طريقة TM-30 أكثر إفادة.

وفقاً لـ: CIE 13.3:1995 · DIN 6169

Ra هو متوسط المؤشرات الخاصة R1 إلى R8: ثمانية ألوان اختبار متوسطة التشبع، تتم مقارنة كل منها تحت الضوء المرجعي والضوء قيد الاختبار.

مؤشرات استرجاع الألوان الخاصة (R1 إلى R15)

R1 إلى R8 هي ألوان الاختبار الثمانية ضعيفة التشبع التي يُشتق منها متوسط R_a. أما R9 إلى R15 فهي إضافية: R9 الأحمر المشبع، R10 الأصفر المشبع، R11 الأخضر المشبع، R12 الأزرق المشبع، R13 لون البشرة الفاتح، R14 أخضر الأوراق، R15 لون البشرة الآسيوية. وR9 هي القيمة الحرجة: فبالنسبة للصمامات الثنائية الضوئية البيضاء ذات المكوّن الأحمر الضعيف، غالباً ما تنخفض دون 20 دون أن ينهار R_a بشكل ملحوظ.

عدم الخلط مع: يمكن أن تصبح المؤشرات الخاصة سالبة. ومن يريد تقييم اللحوم أو المنسوجات أو البشرة عليه أن يطلب R9 وR13 وR15 بدلاً من الاعتماد على R_a.

وفقاً لـ: CIE 13.3:1995 · DIN 6169

يمكن لقيمة Ra مرتفعة أن تُخفي ضعف R9. فالأحمر المشبع لا يدخل في المتوسط على الإطلاق.

مؤشر الدقة اللونية لـ IES TM-30 (R_f)

يقيّم R_f وفق IES TM-30-15 مدى دقة استرجاع مصدر الضوء للألوان مقارنةً بالمرجع. وخلافاً لـ R_a، يستند هذا المؤشر إلى 99 عينة لونية تغطي الأسطح الحقيقية وفضاء الألوان بأكمله بشكل متساوٍ، ويُحسَب في فضاء CAM02-UCS المنتظم. ويمتد المقياس من 0 إلى 100.

عدم الخلط مع: R_f وR_a ليسا نفس الرقم ولا يمكن تحويل أحدهما إلى الآخر. وعادة ما يكون R_f أقل قليلاً بالنسبة للمصادر ضيقة النطاق، ويطابق الإدراك بشكل أفضل.

وفقاً لـ: IES TM-30-15 · ANSI/IES TM-30-20 · CIE 224:2017

يقيّم Rf الدقة اللونية عبر 99 لون اختبار، ويقيّم Rg التشبع. ويُظهر الرسم البياني المتجهي للألوان في أي نطاقات تدرج لوني يزيح المصدر الألوان.

مؤشر مدى الألوان لـ IES TM-30 (R_g)

يقارن R_g المساحة التي تشغلها الألوان الاختبارية الـ99 في فضاء الألوان تحت مصدر الاختبار والمصدر المرجعي. القيم فوق 100 تعني أن الألوان تبدو أكثر تشبعاً، والقيم دون ذلك تعني أنها تبدو أكثر شحوباً. وتتراوح قيمة R_g عادةً بين 60 و140.

عدم الخلط مع: R_g وحده ليس مقياساً للجودة: فقد تنتج قيمة مرتفعة عن أحمر مفرط التشبع يلفت الانتباه لكنه غير دقيق. ولا تُعطي صورة كاملة إلا R_f وR_g معاً مع الرسم البياني المتجهي للألوان.

وفقاً لـ: IES TM-30-15 · ANSI/IES TM-30-20

التشبع والصفاء اللوني (S, C*)

الصفاء اللوني C* هو مسافة اللون عن المحور المحايد: C*ab = √(a*² + b*²) في CIELAB. أما التشبع S فيربط هذا الصفاء بالسطوع، S = C*/L*، ويصف بذلك الانطباع اللوني بغض النظر عن مدى سطوع اللون. ومع زاوية التدرج اللوني h، يُشكّل التمثيل القطبي لفضاء CIELAB.

عدم الخلط مع: يُعامَل الصفاء والتشبع في الاستخدام اليومي على أنهما متطابقان، لكنهما ليسا كذلك: فمنطقتان بنفس التشبع عند سطوع مختلف لهما صفاء لوني مختلف.

وفقاً لـ: ISO/CIE 11664-4 · DIN 5033-1

زاوية التدرج اللوني (h) بوحدة °

زاوية التدرج اللوني هي الزاوية القطبية للون في مستوى a*b* من CIELAB: h_ab = arctan(b*/a*)، وتُعطى من 0 إلى 360 درجة. وهي تفصل بين درجة اللون والسطوع والصفاء، ولذلك فهي الكمية التي يتحدث عنها الناس عندما يتحدثون عن اللون: "أكثر ميلاً إلى الأصفر قليلاً" يعني زاوية تدرج لوني أكبر.

عدم الخلط مع: بالقرب من المحور المحايد تصبح زاوية التدرج اللوني غير محددة: فعند صفاء لوني منخفض جداً تتذبذب بشدة دون أن يتغيّر الانطباع اللوني.

وفقاً لـ: ISO/CIE 11664-4 · DIN 5033-1

الطول الموجي المهيمن (λ_d) بوحدة nm

يُشتق الطول الموجي المهيمن هندسياً: يُرسَم خط مستقيم من نقطة البياض عبر الإحداثية اللونية للمصدر ويُمدَّد حتى يلامس محور الطيف في مخطط اللونية. الطول الموجي عند نقطة التقاطع هو λ_d. ويصف درجة اللون المُدرَكة، ولذلك فهو الكمية الحاسمة في تصنيف الصمامات الثنائية الضوئية الملوّنة.

عدم الخلط مع: الطول الموجي الذروي والطول الموجي المهيمن ليسا متطابقين ويمكن أن يختلفا بعدة نانومترات في الصمام الثنائي الضوئي: λ_p ينشأ من فيزياء الطيف، وλ_d من الإدراك. وبالنسبة للألوان الأرجوانية لا يوجد تقاطع؛ ويُعطى بدلاً من ذلك الطول الموجي المتمّم.

وفقاً لـ: CIE 015 · DIN 5033-3

يلتقي الخط من نقطة البياض عبر الإحداثية اللونية بمحور الطيف عند الطول الموجي المهيمن. ومدى بُعد الإحداثية اللونية على هذا الخط هو النقاء اللوني القياسي.

نقاء اللون (p_e) بوحدة %

نقاء اللون هو نسبة المسافة من نقطة البياض إلى الإحداثية اللونية إلى المسافة من نقطة البياض إلى محور الطيف على نفس الخط الذي يُعطي الطول الموجي المهيمن. الأبيض يحمل نسبة 0%، واللون الطيفي النقي يحمل نسبة 100%. ومع λ_d، يصف هذا الانطباع اللوني بشكل كامل، باستثناء السطوع.

عدم الخلط مع: يوجد تعريفان: نقاء الإثارة عبر مخطط اللونية، والنقاء اللوني القياسي عبر قيم المحفزات اللونية الثلاثة. وتختلف القيم العددية بينهما.

وفقاً لـ: CIE 015 · DIN 5033-3

إهليلج ماك آدم (SDCM) بوحدة خطوات

تصف إهليلجات ماك آدم المناطق في مخطط اللونية التي لا يمكن ضمنها التمييز بين إحداثيتين لونيتين. الخطوة الواحدة (1 SDCM، الانحراف المعياري لمطابقة اللون) هي إهليلج عتبة التمييز هذه. وتُقدَّم تركيبات الإنارة عادةً بتفاوت مسموح به قدره 3 أو 5 خطوات؛ أما التطبيقات ذات المتطلبات العالية فتستلزم 3 خطوات أو أقل.

عدم الخلط مع: رقم الخطوة يُطبَّق على الإحداثية اللونية، وليس على استرجاع الألوان. ويمكن لصمامين ثنائيين ضوئيين في نفس فئة الـ3 خطوات أن يختلفا اختلافاً كبيراً في R9.

وفقاً لـ: ANSI C78.377 · IEC 60081

ضمن إهليلج خطوة واحدة، تكون الفروق اللونية بالكاد مُدرَكة. وغالباً ما تُعطى صحائف بيانات الصمامات الثنائية الضوئية تفاوت التصنيف بـ3 أو 5 خطوات.

ليست الطاقة بل عدد الجسيمات – هي وجهة النظر المتبعة في الكيمياء الضوئية والإضاءة البستانية.

تدفّق الفوتونات (Φ_p) بوحدة µmol/s

يُحصي تدفّق الفوتونات كمّات الضوء، لا طاقتها. وهو مُستمَد من التدفّق الإشعاعي عبر العلاقة Φ_p = Φ_e·λ/(h·c·N_A). وحيثما يتناسب التفاعل مع عدد الفوتونات الممتصّة – كما في الكيمياء الضوئية والبلمرة الضوئية والتخليق الضوئي – فإن عدد الفوتونات هو المرجع الصحيح، لا الواط.

لا تخلط مع: يعتمد التحويل بين الواط و µmol على الطول الموجي: يحمل الفوتون عند 660 nm نصف طاقة الفوتون عند 330 nm فقط. ودون معرفة الطيف، لا يكون التحويل فريداً.

محكوم بمعيار: DIN 5031-1

كثافة تدفّق الفوتونات التخليقية الضوئية (PPFD) بوحدة µmol/(m²·s)

تحدّد كثافة تدفّق الفوتونات التخليقية الضوئية عدد الفوتونات في المدى من 400 إلى 700 nm التي تصل إلى متر مربع واحد في الثانية. وهي نظير شدة الإشعاع الساقط في عدّ الفوتونات، وتُقاس بمستشعر كمومي. يصل ضوء الشمس إلى 2000 µmol/(m²·s) عند الظهيرة؛ أما إضاءة الصوبات الزراعية فتتراوح عادةً من 200 إلى 800.

لا تخلط مع: تحويل PPFD إلى لوكس غير جائز: فاللوكس يُوزَن بحساسية العين، التي لا تكاد تُحصي شيئاً في الأحمر والأزرق – وهما تحديداً المجالان اللذان تعمل فيهما النباتات.

محكوم بمعيار: ASABE S640

يحتوي واط واحد من الضوء الأحمر على عدد أكبر من الفوتونات مقارنةً بواط واحد من الضوء الأزرق. وبالنسبة للنباتات، فإن عدد الفوتونات هو المهم، لذلك تُقاس PPFD بوحدة µmol/(m²·s) بدلاً من W/m².

الإشعاع الفعّال ضوئياً تخليقياً (PAR)

يشير PAR إلى المدى الطيفي من 400 إلى 700 nm الذي يستخدم فيه الكلوروفيل الفوتونات في عملية التخليق الضوئي. لذلك فإن PAR ليس قيمة مقيسة، بل هو المدى الذي تُشير إليه PPFD وPPF وDLI. وتستخدم التعريفات الموسّعة ePAR حتى 750 nm لتضمين تأثير إيمرسون في الأحمر البعيد.

لا تخلط مع: "واط PAR" رقم غير واضح: فهو يعني عادةً شدة الإشعاع الساقط في مدى PAR، لا كثافة تدفّق الفوتونات. وعند مقارنة وحدات الإضاءة، يُستحسن التحقّق من المقصود بالضبط.

محكوم بمعيار: ASABE S640

تدفّق الفوتونات الفعّال (YPF) بوحدة µmol/s

يُوزَن كل فوتون في YPF بمنحنى المردود الكمومي النسبي وفق ماكري، الذي يبلغ ذروته في الأحمر عند نحو 620 nm وينخفض في الأخضر. وهو يصف الأداء التخليقي الضوئي بدقة أكبر من PPF غير المُوزَن، لكنه يُذكَر بشكل أقل لأن المنحنى استُمِد من قياسات قصيرة المدى لأوراق أنواع فردية.

لا تخلط مع: لا يمكن مقارنة YPF وPPFD ببعضهما. ويجب على من يقارن وحدات الإضاءة استخدام الكمّية نفسها.

محكوم بمعيار: ASABE S640

المكامل الضوئي اليومي (DLI) بوحدة mol/(m²·d)

المكامل الضوئي اليومي هو مكامل زمني لـ PPFD على مدى 24 ساعة، ويُعطى بوحدة مول فوتون لكل متر مربع في اليوم. وعند الإضاءة الثابتة يكون DLI = PPFD · t / 10⁶ حيث t بالثواني. يكتفي الخس بـ 12 إلى 17 mol/(m²·d)، بينما يتطلب الطماطم أكثر من 20.

لا تخلط مع: يرتبط DLI بـ PPFD كما ترتبط الجرعة الإشعاعية بشدة الإشعاع الساقط: يمكن الوصول إلى نفس الكمية اليومية بضوء كثير خلال وقت قصير أو بضوء قليل خلال وقت طويل – وهذا ليس متكافئاً بيولوجياً دائماً.

محكوم بمعيار: ASABE S640

المكامل الضوئي اليومي هو المساحة تحت PPFD على مدى 24 ساعة، بوحدة mol/(m²·d).

المردود الكمومي (Φ)

المردود الكمومي هو نسبة عدد الجزيئات المتحوّلة إلى عدد الفوتونات الممتصّة. والقيم الأقل من واحد هي القاعدة؛ وفي التفاعلات المتسلسلة مثل البلمرة الضوئية الجذرية يمكن أن تتجاوز ذلك بكثير. وهو يربط الجرعة المقيسة بالتحوّل الكيميائي، ويوضّح لماذا تتصلّد تركيبتان بدرجات مختلفة عند الجرعة نفسها.

لا تخلط مع: المردود الكمومي خاصّية لنظام يشمل المبادِر الضوئي والمادة الأساسية والطول الموجي – ولا يمكن قراءته من جهاز، ولا نقله من تطبيق إلى آخر.

محكوم بمرجع: IUPAC Gold Book

إشعاع مُرجَّح بطيف تأثير: مؤثّر حمامياً (إحمرار الجلد)، مبيد للجراثيم، أكتيني.

طيف التأثير (s(λ))

يرجّح طيف التأثير الأطوال الموجية بحسب فعاليتها البيولوجية أو الكيميائية، بعد تطبيعها إلى الحد الأقصى لها. من الأمثلة المعروفة طيف تأثير الحمامي (الإحمرار)، وطيف التأثير المبيد للجراثيم، ودالة الخطر الأكتيني وفقاً للمواصفة IEC 62471، ودالة الكفاءة الضوئية V(λ) – وهذه أيضاً طيف تأثير، وتحديداً الخاص بالرؤية.

يجب عدم الخلط مع: يُستخدم الرمز S(λ) بمعنيين مختلفين: ففي المواصفة IEC 62471 يمثّل دالة الخطر الأكتيني، بينما في القياس الإشعاعي يمثّل التوزيع الطيفي لمصدر ما. يجب أن يوضّح السياق المقصود.

مرجعية: IEC 62471 · ISO/CIE 17166 · CIE 015

تنشأ شدة الإشعاع الساقط المؤثّرة بضرب طيف المصدر في طيف التأثير، طولاً موجياً بطول موجي. ولا يتبقى إلا الجزء الذي يتداخل فيه الاثنان.

شدة الإشعاع الساقط المؤثّرة (E_eff) بوحدة W/m²

تنشأ شدة الإشعاع الساقط المؤثّرة من ترجيح شدة الإشعاع الساقط الطيفية بطيف تأثير ثم تكاملها: E_eff = ∫E_λ·s(λ)dλ. وبهذه الطريقة فقط يمكن مقارنة مصادر ذات أطياف مختلفة من حيث تأثير معيّن. تشير كل قيم حدود التعرّض المهني تقريباً ومتطلبات الجرعة في التطهير بالأشعة فوق البنفسجية إلى مثل هذه الكمية المرجَّحة؛ والاستثناء هو حد الأشعة فوق البنفسجية-A غير المرجَّح.

يجب عدم الخلط مع: شدة الإشعاع الساقط المؤثّرة دون ذكر طيف التأثير لا معنى لها. فللمصباح نفسه ثلاث قيم مختلفة: حمامياً، ومبيداً للجراثيم، وأكتينياً.

مرجعية: IEC 62471 · DIN EN 14255-1 · OStrV

شدة الإشعاع الساقط المؤثّرة حمامياً ودليل الأشعة فوق البنفسجية (E_er, UVI) بوحدة W/m²

ترجّح شدة الإشعاع الساقط المؤثّرة حمامياً الإشعاع بطيف تأثير الحمامي وفقاً للمواصفة ISO/CIE 17166، الذي يبلغ ذروته في نطاق الأشعة فوق البنفسجية-B وينخفض بعدة مراتب في نطاق الأشعة فوق البنفسجية-A. دليل الأشعة فوق البنفسجية هو القيمة المرجَعة إلى 25 mW/m²: UVI = E_er[W/m²] · 40. يقابل دليل أشعة فوق بنفسجية قيمته 8 نحو 0.2 W/m² مؤثّرة حمامياً.

يجب عدم الخلط مع: ينطبق دليل الأشعة فوق البنفسجية على أشعة الشمس في الهواء الطلق. ولا يُطبَّق على مصادر الأشعة فوق البنفسجية الاصطناعية في أماكن العمل – حيث تسري هناك حدود التعرّض الواردة في اللائحة الألمانية OStrV.

مرجعية: ISO/CIE 17166 · DIN EN 14255-1

ينخفض طيف تأثير الحمامي بثلاث إلى أربع مراتب من نطاق الأشعة فوق البنفسجية-B إلى نطاق الأشعة فوق البنفسجية-A. ويُشتَق دليل الأشعة فوق البنفسجية من شدة الإشعاع الساقط المرجَّحة حمامياً.

التعرّض الإشعاعي المبيد للجراثيم (H_germ) بوحدة J/m²

التعرّض الإشعاعي المبيد للجراثيم هو الجرعة المرجَّحة بطيف التأثير المبيد للجراثيم، الذي يقع حده الأقصى قرب ذروة امتصاص الحمض النووي عند نحو 260 nm. تشترط اللائحة الألمانية DVGW W 294 والمواصفة DIN 19294 ما لا يقل عن 400 J/m² (40 mJ/cm²) كجرعة تدفّق لتطهير مياه الشرب، على أن يُثبَت ذلك بقياس جرعي بيولوجي.

يجب عدم الخلط مع: في حالة أشعة الأشعة فوق البنفسجية-C من نوع LED عند 265 أو 275 nm، يكون الترجيح حاسماً: فقياس مُعايَر عند 254 nm يعطي قراءة أقل من الواقع لثنائي LED عند 275 nm إذا لم يُؤخذ عدم التطابق الطيفي بعين الاعتبار.

مرجعية: DVGW W 294 · DIN 19294 · ÖNORM M 5873

يتبع التأثير المبيد للجراثيم امتصاص الحمض النووي بذروته عند 265 nm. ويقع كل من خط الزئبق عند 254 nm وثنائي LED للأشعة فوق البنفسجية-C عند 275 nm قريباً من الذروة.

الإشعاع المرجَّح بالضوء الأزرق (L_B) بوحدة W/(m²·sr)

ترجّح L_B الإشعاع الطيفي بالدالة B(λ)، التي تبلغ ذروتها بين 400 و500 nm، وبذلك تقيّم الخطر الضوئي الكيميائي على الشبكية. ومن L_B ومدة التعرّض المسموح بها يُشتَق تصنيف المصباح ضمن الفئة المُعفاة أو فئات الخطر من 1 إلى 3.

يجب عدم الخلط مع: بالنسبة للمصادر الصغيرة وأزمنة المشاهدة القصيرة، تُستخدم شدة الإشعاع الساقط المرجَّحة بالضوء الأزرق E_B بدلاً من الإشعاع. ويتوقف اختيار الكمية المناسبة على الزاوية المرئية للمصدر.

مرجعية: IEC 62471 · DIN EN 62471

الخطر الأكتيني للأشعة فوق البنفسجية (E_S) بوحدة W/m²

يرجّح الخطر الأكتيني للأشعة فوق البنفسجية شدة الإشعاع الساقط بالدالة S(λ) الواردة في IEC 62471 وICNIRP، التي تجمع بين التهاب القرنية الضوئي واحمرار الجلد. وهي الكمية التي تُقارَن بها قيمة حد التعرّض البالغة 30 J/m² لكل يوم عمل، وهي نقطة البداية المعتادة لكل تقييم مخاطر يتعلق بمعدات الأشعة فوق البنفسجية.

يجب عدم الخلط مع: لا يغطي التقييم الأكتيني نطاق الأشعة فوق البنفسجية-A إلا جزئياً. إذ يسري بالإضافة إلى ذلك حد منفصل غير مرجَّح خاص بنطاق الأشعة فوق البنفسجية-A.

مرجعية: IEC 62471 · ICNIRP · TROS IOS

شدة الإشعاع الساقط للأشعة فوق البنفسجية-A (E_UVA) بوحدة W/m²

E_UVA هي شدة الإشعاع الساقط المكاملة دون ترجيح ضمن النطاق من 315 إلى 400 nm. تبلغ قيمة حد التعرّض 10,000 J/m² لكل يوم عمل بالنسبة للعين؛ وعند 10 W/m² تُعطي هذه القيمة مدة مسموحاً بها تبلغ نحو 17 دقيقة. وفي فحص الفلورة والاختراق تكون هذه القيمة هي المحدِّدة، وليس التقييم الأكتيني.

يجب عدم الخلط مع: تختلف حدود النطاق باختلاف المواصفة: فتحدد DIN 5031-7 وCIE نطاق الأشعة فوق البنفسجية-A من 315 إلى 400 nm، بينما تحدده DIN/ISO 20473 من 315 إلى 380 nm، وتحدده المصادر الأمريكية ابتداءً من 320 nm. وعند مقارنة القراءات يجب ذكر الحد المستخدم معها.

مرجعية: TROS IOS · ICNIRP · DIN/ISO 20473

قيمة حد التعرّض (H_eff) بوحدة J/m²

تحدّ قيمة حد التعرّض من تعرّض العاملين على مدى يوم عمل مدته ثماني ساعات. وبالنسبة للأشعة فوق البنفسجية غير المتماسكة، تسري القيمة H_eff = 30 J/m² مرجَّحة أكتينياً، بالإضافة إلى 10,000 J/m² لنطاق الأشعة فوق البنفسجية-A. ومن قياس E_eff تُشتَق مدة المكوث المسموح بها t = H_eff/E_eff – فعند 1 W/m² أكتينياً تبلغ هذه المدة 30 ثانية.

يجب عدم الخلط مع: الحد ليس قيمة مستهدفة بل هو حد أعلى. وهو يسري على المجموع اليومي لجميع حالات التعرّض، وليس على حادثة واحدة فقط.

مرجعية: OStrV · TROS IOS · RL 2006/25/EG · ICNIRP

قسمة الحد البالغ 30 J/m² (مرجَّح أكتينياً) على شدة الإشعاع الساقط المؤثّرة يعطي مدة التعرّض المسموح بها لكل يوم عمل.

جرعة التصليد (H_UV) بوحدة mJ/cm²

جرعة التصليد هي التعرّض الإشعاعي اللازم لتحقيق ترابط شبكي كامل، مُرجَعة إلى نطاق امتصاص المُبادِر الضوئي المستخدَم. وتتراوح القيم النموذجية بين 200 و2000 mJ/cm². ونظراً لأن المُبادِرات الضوئية تمتص في نطاقات ضيقة، فإن نطاق الطول الموجي للقياس يجب أن يُذكَر دائماً مع قيمة الجرعة.

يجب عدم الخلط مع: قيمة الجرعة دون ذكر النطاق عديمة القيمة: فـ 500 mJ/cm² من الأشعة فوق البنفسجية-A و500 mJ/cm² من الأشعة فوق البنفسجية-C تصفان عمليتين مختلفتين تماماً. ولهذا تقيس مقاييس الإشعاع الخاصة بالسيور قنوات منفصلة.

مرجعية: DIN EN 13523-25

ما الذي يُفقد في الطريق من المصدر إلى الهدف: النفاذية، الانعكاس، الامتصاص.

معامل النفاذية (τ)

معامل النفاذية هو نسبة القدرة الإشعاعية المنفوذة إلى القدرة الإشعاعية الساقطة، τ = Φ_t/Φ₀. وهو يعتمد على الطول الموجي: السيليكا المصهورة تنفذ منها الأشعة فوق البنفسجية من نوع UV-C، أما زجاج البوروسيليكات فبالكاد ينفذ منه، في حين لا ينفذ من زجاج النوافذ العادي شيء على الإطلاق. وفي العمليات القائمة على الأشعة فوق البنفسجية، يحدد معامل نفاذية الأنبوب الواقي أو النافذة مباشرةً شدة الإشعاع الساقط عند نقطة التأثير.

لا تخلط مع: معامل النفاذية المقاس يشمل خسائر الانعكاس على كلا السطحين. أما حصة المادة الصرفة – أي معامل النفاذية الداخلي – فتكون أعلى.

تخضع لـ: DIN 5036-3 · DIN EN 410

وفقاً لقانون لامبرت-بير، ينخفض معامل النفاذية أسّياً مع طول المسار. كل وحدة من الكثافة البصرية تخفضه إلى العُشر.

معامل الانعكاس (ρ)

معامل الانعكاس هو نسبة القدرة الإشعاعية المنعكسة إلى القدرة الإشعاعية الساقطة. وفي مجال الأشعة فوق البنفسجية، تتفاوت المواد بشكل كبير: يصل PTFE وكبريتات الباريوم إلى أكثر من 95 % من الانعكاس المنتشر حتى دون 250 nm، بينما الألمنيوم المؤكسد أنودياً أقل من ذلك بكثير، أما الطلاءات البيضاء العادية فينهار أداؤها في مجال الأشعة فوق البنفسجية. وفي حجرات التشعيع يساهم الانعكاس مساهمة كبيرة في شدة الإشعاع الساقط.

لا تخلط مع: يجب التمييز بين الانعكاس المرآوي والانعكاس المنتشر: المرآة تعيد الإشعاع باتجاه محدد، بينما سطح PTFE يعيده بالتساوي في نصف الكرة. والانعكاس المنتشر وحده هو الصالح للاستخدام في الكرات المُكامِلة.

تخضع لـ: DIN 5036-3 · CIE 130

معامل الامتصاص (α)

معامل الامتصاص هو نسبة القدرة الإشعاعية الممتصة إلى القدرة الإشعاعية الساقطة. ومع النفاذية والانعكاس ينطبق توازن الطاقة τ + ρ + α = 1. والإشعاع الممتص هو الإشعاع الوحيد القادر على إحداث تأثير كيميائي ضوئي – أما ما يُنفَذ أو يُنعكس فلا يفعل شيئاً.

لا تخلط مع: معامل الامتصاص كمية عديمة الأبعاد ومرجعيتها القدرة الساقطة؛ أما معامل الامتصاص فيصف بالمقابل سرعة تلاشي الإشعاع في المادة ووحدته 1/m.

تخضع لـ: DIN 5036-3

الكثافة البصرية (OD)

الكثافة البصرية هي اللوغاريتم العشري السالب لمعامل النفاذية: OD = −log₁₀τ. عند OD 1 ينفذ 10 %، وعند OD 2 واحد بالمائة، وعند OD 3 واحد بالألف. ولأن قيم الكثافة البصرية للمرشحات المتتالية تُجمع، فهي الكمية العملية لتراكيب المرشحات ونظارات الوقاية.

لا تخلط مع: في التحليل الكيميائي تُسمى الكمية نفسها الامتصاصية أو Absorbance A. أما في نظارات الوقاية فيُحدد مستوى الحماية لكل نطاق طول موجي – ولا تكفي قيمة OD واحدة هناك.

تخضع لـ: DIN EN 170 · DIN 5036-3

معامل الامتصاص (a) بوحدة 1/m

وفقاً لقانون لامبرت-بير، تتلاشى شدة الإشعاع الساقط أسّياً في وسط متجانس: E(d) = E₀·e^−a·d. ومعامل الامتصاص a هو ثابت التلاشي الخاص بالمادة لكل وحدة طول مسار. وفي معالجة المياه يُستنتج منه عمق النفاذ: عند a = 10 1/m لا يتبقى سوى ثلث الإشعاع بعد 10 cm.

لا تخلط مع: هناك صيغة طبيعية (أساسها e) وصيغة عشرية (أساسها 10)؛ وتختلفان بمعامل ln 10 = 2.303. وعند نقل القيم يجب التحقق من الأساس المستخدم.

تخضع لـ: DIN 38404-3

معامل الامتصاص الطيفي عند 254 nm (SAK₂₅₄) بوحدة 1/m

SAK₂₅₄ هو معامل الامتصاص العشري للماء عند 254 nm، ويُقاس وفقاً للمواصفة DIN 38404-3. تتراوح قيمته عادةً في مياه الشرب من 1 إلى 5 1/m، بينما تكون أعلى بكثير في مياه الصرف. وغالباً ما يُذكر كمعامل نفاذية للأشعة فوق البنفسجية عبر مسار طوله 1 cm: يقابل SAK 5 1/m نحو 89 % UVT.

لا تخلط مع: يصف SAK₂₅₄ الامتصاص وليس العكارة. فالجسيمات تُشتّت الإشعاع إضافةً إلى ذلك ويمكن أن تحجب الكائنات الدقيقة دون أن تغيّر SAK كثيراً.

تخضع لـ: DIN 38404-3 · DVGW W 294

الزاوية الصلبة، قانون التربيع العكسي، خطأ جيب التمام، عدم اليقين – لماذا يُظهر جهازان قياس قيمًا مختلفة.

الزاوية الصلبة (Ω) بوحدة sr

الزاوية الصلبة هي ناتج قسمة المساحة التي يقتطعها مخروط من سطح كرة على مربع نصف قطر الكرة: Ω = A/r². الكرة الكاملة تعادل 4π ≈ 12.57 sr، ونصف الكرة 2π sr. زاوية شعاع مقدارها 10 درجات تقابل حوالي 0.024 sr.

لا تخلط مع: كثيرًا ما يُخلط بين نصف زاوية الشعاع والزاوية الكاملة للشعاع. وعند التحويل إلى ستيراديان، يؤدي ذلك إلى فارق بمقدار أربعة أضعاف.

المرجع المعياري: ISO 80000-3

الزاوية الصلبة هي مساحة الكرة المقتطعة مقسومة على مربع نصف القطر. الكرة الكاملة تعادل 4π sr.

قانون التربيع العكسي (E ~ 1/r²)

بالنسبة لمصدر نقطي E = I/r²: تنخفض شدة الإشعاع الساقط مع مربع المسافة، لأن القدرة نفسها تنتشر على مساحة تتزايد بشكل تربيعي. يُعدّ هذا القانون أساس كل عملية تحويل للمسافة في تصميم الأنظمة.

لا تخلط مع: لا ينطبق هذا القانون إلا بعد المسافة الحدّية الفوتومترية. فتحت مصفوفة من الدايودات الباعثة للضوء (LED)، أو مصباح أنبوبي، أو داخل حجرة التشعيع، يؤدي إلى أخطاء جسيمة – ولا يفيد هناك سوى المحاكاة أو القياس الفعلي.

المرجع المعياري: DIN 5032-1

لا ينطبق قانون التربيع العكسي إلا بعد المسافة الحدّية، حيث يمكن اعتبار المصدر نقطيًا.

خطأ جيب التمام (f₂) بوحدة %

يقوم مستقبِل مثالي لشدة الإشعاع الساقط بترجيح الإشعاع الوارد بزاوية ε بمعامل cos ε. وتصف القيمة f₂ الانحراف عن ذلك. ووفقًا للمواصفة DIN 5032-7، يجوز ألا تتجاوز f₂ نسبة 1.5 % في الفئة L و3 % في الفئة A. ومع التشعيع المنتشر أو المصادر ذات المساحة الكبيرة، ينعكس ضعف استجابة جيب التمام مباشرةً على القراءة.

لا تخلط مع: عند السقوط العمودي من مسافة كبيرة، لا يكاد خطأ جيب التمام يظهر. ولهذا السبب بالتحديد كثيرًا ما تختلف قياسات المختبر عن قياسات المنشأة الإنتاجية.

المرجع المعياري: DIN 5032-7 · DIN EN 13032-1

يقوم المستقبِل المثالي بترجيح الإشعاع الساقط بشكل مائل بمعامل cos θ. والانحراف عن ذلك هو خطأ جيب التمام.

عدم التطابق الطيفي (f₁′) بوحدة %

تقيس f₁′ انحراف الاستجابة الطيفية النسبية للجهاز عن المنحنى المستهدف، مثل V(λ) لأجهزة قياس الإضاءة أو طيف الفعل لمقاييس الإشعاع فوق البنفسجي. فالمستشعر ذو القيمة الصغيرة لـ f₁′ يُعطي قراءة صحيحة حتى مع أطياف غير مألوفة؛ أما مع قيمة كبيرة لـ f₁′ فإن معامل المعايرة لا يصح إلا للمصدر الذي عُويِر عليه.

لا تخلط مع: لهذا السبب يُعدّ سؤال "على أي مصباح تمّت المعايرة؟" هو السؤال الحاسم بالنسبة لأي مقياس إشعاع عريض النطاق. وكل من يغيّر تقنية المصدر – من بخار الزئبق إلى دايود مبعث ضوئي فوق بنفسجي (UV LED) مثلًا – يحتاج إلى معايرة جديدة أو إلى مقياس إشعاع طيفي.

المرجع المعياري: DIN 5032-7 · CIE 220

إذا اختلف طيف المصباح المقيس عن طيف المعايرة، فإن مقياس الإشعاع يُعطي قراءة خاطئة – وتزداد هذه الأخطاء كلما قلّت مطابقة استجابته للمنحنى المستهدف.

الخطية (f₃) بوحدة %

تصف القيمة f₃ الانحراف عن العلاقة الخطية بين شدة الإشعاع الساقط والقراءة. ويتمّ التحقّق منها عند عدّة نقاط في نطاق القياس. وعند شدد الإشعاع العالية، كما تحدث تحت مصفوفات دايودات UV LED أو في أنظمة التصليد، تُعدّ هذه الخاصية هي العامل المحدِّد – حيث تصل المستشعرات إلى حالة التشبّع هناك.

لا تخلط مع: قد يُعطي جهاز يقيس بدقة عند 10 mW/cm² قراءة خاطئة بنسبة مئوية عند 2 W/cm². لذلك يُعدّ نطاق القياس جزءًا من اختيار المستشعر ومن شهادة المعايرة.

المرجع المعياري: DIN 5032-7

زاوية حقل القياس (α) بوحدة °

تحدّد زاوية حقل القياس أي جزء من المصدر يلتقطه جهاز قياس الإشعاع الطاقوي أو السطوع الضوئي. والقيم الشائعة هي درجة واحدة أو خُمس درجة. وفي التقييمات بموجب IEC 62471 تكون هذه الزاوية محدّدة إلزاميًا، لأن فئة الخطورة تعتمد على الزاوية التي يُحسب عليها المتوسط.

لا تخلط مع: إذا كان حقل القياس أكبر من المصدر، تدخل الخلفية المظلمة في حساب المتوسط فتنخفض قراءة الإشعاع الطاقوي عن قيمتها الحقيقية. أمّا إذا كان أصغر، فيتمّ قياس ذروة موضعية.

المرجع المعياري: IEC 62471 · DIN 5032-7

الدقة الطيفية (Δλ_FWHM) بوحدة nm

الدقة الطيفية هي العرض الكامل عند نصف الذروة (FWHM) لدالة الجهاز، أي مقدار توسيع الجهاز لخط ضيق لانهائيًا. ويتمّ تحديدها من خلال عرض الشقّ، والشبكة الحيودية، وعناصر الكاشف. ولتقييم مصادر الانبعاث الخطي مثل مصابيح بخار الزئبق، يجب أن تكون أصغر بكثير من التباعد بين الخطوط.

لا تخلط مع: خطوة البيانات ليست هي الدقة. فقد يُخرج الجهاز بيانات بخطوة 0.5 nm بينما لا تتجاوز دقّته الفعلية 5 nm.

المرجع المعياري: CIE 214 · DIN 5032-1

يحدّد عرض الشقّ والشبكة الحيودية والكاشف الدقة الطيفية لمقياس الإشعاع الطيفي.

عدم يقين القياس (U) بوحدة %

يُحسب عدم اليقين الموسّع للقياس U من المساهمات الفردية وفقًا لدليل GUM، ويُذكر مع عامل تغطية k = 2، وهو ما يقابل احتمال تغطية بنحو 95 %. وفي مجال قياس الإشعاع فوق البنفسجي، تتراوح عادةً المعايرات المعتمدة بين اثنين وستة بالمائة تبعًا للطول الموجي والكمية المقيسة؛ أما عدم يقين القياس داخل المنشأة الإنتاجية فيكون في الغالب أكبر.

لا تخلط مع: ينطبق عدم اليقين المذكور في شهادة المعايرة على ظروف المختبر. أمّا في العملية الفعلية، فتضاف إليه عوامل خطأ جيب التمام، وعدم التطابق الطيفي، والتلوث، ودرجة الحرارة.

المرجع المعياري: GUM / JCGM 100 · DIN EN ISO/IEC 17025

إمكانية الإرجاع المترولوجي

تعني إمكانية الإرجاع المترولوجي أن تكون نتيجة القياس مرتبطة بمعيار وطني أو دولي من خلال سلسلة موثّقة غير منقطعة من المقارنات، لكل منها عدم يقين مذكور – وفي ألمانيا يكون الإرجاع إلى معهد PTB. ويُثبت مختبر معايرة معتمَد بموجب DIN EN ISO/IEC 17025 هذه السلسلة بواسطة شهادة معايرة ISO 17025.

لا تخلط مع: شهادة المصنع ليست معايرة قابلة للإرجاع المترولوجي. ولإصدارات العمليات، وعمليات التدقيق، وتقييمات المخاطر، تُطلب عادةً الشهادة المعتمَدة.

المرجع المعياري: DIN EN ISO/IEC 17025 · VIM / JCGM 200

يكون القياس قابلًا للإرجاع المترولوجي عندما تؤدي سلسلة غير منقطعة من المعايرات ذات عدم اليقين المذكور إلى المعيار الوطني.

تُقيّم الكميات الإشعاعية الإشعاع من الناحية الطاقية، عبر النطاق الطيفي بأكمله وبشكل مستقل عن العين. أما الكميات الضوئية فهي الكميات نفسها مرجّحة بدالة الكفاءة الضوئية النسبية V(λ) — وبالتالي فهي مُعرَّفة فقط في النطاق المرئي من 380 إلى 780 nm. لذلك فإن مصدر الأشعة فوق البنفسجية له صفر لومن، مهما كانت القدرة التي يُصدرها. ولا يمكن تحويل اللوكس إلى W/m² إلا إذا كان الطيف معروفًا.

يمثّل Ra المتوسط لثمانية ألوان اختبار ضعيفة التشبّع وفقاً لمواصفة CIE 13.3:1995. يمكن لثنائي إلكتروني ضوئي (LED) أن يبلغ Ra 85 ومع ذلك يُظهر اللون الأحمر المشبّع باهتاً — وهذا ما يكشفه المؤشر الخاص R9 وحده. أمّا مواصفة IES TM-30-15 فتستند بدلاً من ذلك إلى 99 عيّنة لونية وتفصل بين الدقة اللونية (Rf) واتساع النطاق اللوني (Rg)؛ وهو ما يمثّل، بالنسبة لأطياف LED ضيّقة النطاق، التقييم الأكثر إفادة.

يكفي مقياس الإشعاع واسع النطاق ما دام المصدر معروفاً ومستقراً طيفياً وقد تمت معايرة المستشعر وفقاً لهذا المصدر بعينه. وحالما تتم مقارنة تقنيات المصادر، أو ينزاح الطيف بفعل التقادم، أو يتوجّب تطبيق طيف فعل، أو تحديد الإحداثيات اللونية، فلا مفرّ من التوزيع الطيفي S(λ). ويُطلق على الخطأ الكامن في ذلك اسم عدم التطابق الطيفي.

كقاعدة عامة، الجرعة الإشعاعية، أي التعرّض الإشعاعي H بوحدة J/m² أو mJ/cm²، تُقاس في نطاق الطول الموجي للتأثير. أما شدة الإشعاع الساقط E فتحدّد فقط سرعة الوصول إلى الجرعة. ويجب تدوين كلتا القيمتين بشكل منفصل في التوثيق، لأن المصباح المتقادم يُصدر جرعة أقل بعد المدة الزمنية نفسها.