Optik Büyüklüklerinin Sözlüğü

Dalga boyunun ne olduğu, bir spektrumun nasıl tanımlandığı ve bundan hangi karakteristik değerlerin çıktığı.

Dalga boyu (λ), birim nm

Dalga boyu, bir dalganın birbirini izleyen iki aynı fazı arasındaki mesafedir ve nanometre cinsinden ölçülür. Frekansa λ = c/ν ile bağlıdır ve ışınımın ne yaptığını belirler: 254 nm civarındaki bir UV-C dalga boyu mikroorganizmaları inaktive eder, 365 nm floresansı uyarır, 395 nm kaplamaları kürler. UV-C, UV-B, UV-A, görünür ve kızılötesi şeklindeki ayrım DIN/ISO 20473'e uyar.

Karıştırılmaması gerekenler: Tek başına bir dalga boyu bir kaynağı tanımlamaz. Bir "365 nm LED" yaklaşık 10 nm genişliğinde bir bant üzerinde yayım yapar; kaynağı ancak tepe dalga boyu, ağırlık merkezi dalga boyu ve yarı maksimumda tam genişlik birlikte tanımlar.

İlgili standartlar: DIN/ISO 20473 · DIN 5031-7

Optik ışınım UV-C'yi, görünür ışığı ve kızılötesini kapsar. 280, 315 ve 400 nm'deki sınırlar DIN/ISO 20473'e uyar.

Frekans (ν), birim Hz

Frekans, saniyede bir noktadan kaç dalga çevriminin geçtiğini belirtir. Boşlukta ν = c/λ olup c = 299.792.458 m/s'dir. Görünür ışık yaklaşık 400 ila 790 THz, UV-C ise 1200 THz civarındadır. Dalga boyunun tersine frekans, ışınım başka bir ortama girdiğinde değişmez.

Karıştırılmaması gerekenler: Optik metrolojide neredeyse her zaman dalga boyu belirtilir. Frekans, bir fotonun enerjisi gerektiğinde ortaya çıkar: E = h·ν.

İlgili standart: DIN 5031-1

Dalga sayısı (ṽ), birim cm⁻¹

Dalga sayısı, santimetre başına dalga boyu sayısıdır: ṽ = 1/λ. 250 nm'lik bir dalga boyu 40.000 cm⁻¹'e karşılık gelir. Dalga sayısı foton enerjisiyle doğru orantılı olduğu için titreşim ve molekül spektrumları cm⁻¹ cinsinden çizilir.

Karıştırılmaması gerekenler: Dalga sayıları UV ve ışık metrolojisinde alışılmış değildir; IR ve Raman spektroskopisinden veri devralınırken karşımıza çıkarlar.

İlgili standart: DIN 5031-1

Foton enerjisi (E_p), birim eV

Foton enerjisi E = h·ν = h·c/λ bağıntısından çıkar. Uygulamada E[eV] ≈ 1239,84 / λ[nm]. 254 nm'deki bir foton 4,88 eV, 365 nm'deki bir foton 3,40 eV, 550 nm'deki bir foton ise yalnızca 2,25 eV taşır. Tipik C–C bağları 3,6 eV ve C–H bağları 4,3 eV düzeyinde olduğundan, görünür ışığın hiçbir şey yapmadığı yerde UV-C fotokimyasal olarak etki eder.

Karıştırılmaması gerekenler: Foton enerjisi, bir reaksiyonun genel olarak mümkün olup olmadığını söyler – ne kadar hızlı ilerlediğini değil. Bu, foton sayısının, yani foton akısının işidir.

İlgili standart: DIN 5031-1

Dalga boyu ne kadar kısaysa bir foton o kadar çok enerji taşır. Bu enerji, C–H bağlarını kırmaya ancak yaklaşık 290 nm'nin altında yeter.

Spektral dağılım (S(λ)), birim W/(m²·nm)

Spektral dağılım S(λ), bir kaynağın ışınımının dalga boyu üzerinde nasıl dağıldığını belirtir. Ya mutlak olarak verilir, o zaman W/(m²·nm) cinsinden spektral irradyanstır, ya da maksimumuna göre normalize edilmiş biçimde verilir. Türetilen her büyüklük, integrasyon ve ağırlıklandırma yoluyla S(λ)'dan çıkar: irradyans integrasyonla, aydınlık düzeyi V(λ) ile ağırlıklandırmayla, renklilik renk eşleme fonksiyonlarıyla ağırlıklandırmayla, etkin irradyans ise bir etki spektrumuyla ağırlıklandırmayla.

Karıştırılmaması gerekenler: Geniş bantlı bir radyometre tek bir sayı verir, bir spektroradyometre ise tüm dağılımı. Farklı teknolojilere ait kaynaklar karşılaştırıldığında ya da spektrum yaşlanma nedeniyle kaydığında S(λ)'nın dışında bir yol yoktur.

İlgili standartlar: DIN 5031-1 · CIE 015

Başlangıç noktası spektral dağılımdır: integre edildiğinde irradyansı, V(λ) ile ağırlıklandırıldığında aydınlık düzeyini, renk eşleme fonksiyonlarıyla renkliliği, s(λ) ile etkin irradyansı verir.

Spektral irradyans (E_λ), birim W/(m²·nm)

Spektral irradyans, dar bir dalga boyu aralığındaki irradyansın bu aralığın genişliğine bölümüdür. Spektral dağılımın mutlak biçimidir. Bir dalga boyu aralığı üzerinden integrasyon, o aralığın irradyansını verir: E = ∫ E_λ dλ.

Karıştırılmaması gerekenler: Sayısal değer, aralığın biriminden etkilenir. 1 W/(m²·nm), 1000 W/(m²·µm)'ye eşittir – dış veri sayfaları devralınırken en sık yapılan 1000 kat hata.

İlgili standartlar: DIN 5031-1 · CIE 015

Spektral radyans (L_λ), birim W/(m²·sr·nm)

Spektral radyans, bir yüzeyin katı açı ve dalga boyu aralığı başına ne kadar güç yayımladığını tanımlar. İntegre kürelerin (toplayıcı kürelerin) radyans standardı olarak kalibre edildiği büyüklük ve IEC 62471 kapsamında yaygın kaynakların değerlendirilmesinin temelidir.

Karıştırılmaması gerekenler: Spektral irradyansın tersine mesafeden bağımsızdır – alıcıyı değil, kaynağı tanımlar.

İlgili standartlar: DIN 5031-1 · IEC 62471

Tepe dalga boyu (λ_p), birim nm

Tepe dalga boyu, en yüksek spektral irradyansın bulunduğu dalga boyudur. Kolay okunabildiği için UV LED'lerin alışılmış tip tanımıdır. Jonksiyon sıcaklığı ve sürme akımıyla kayar: UV LED'lerde izin verilen sıcaklık aralığı boyunca 1 ila 3 nm yaygındır.

Karıştırılmaması gerekenler: Asimetrik veya çok tepeli spektrumlarda tepe dalga boyu etki hakkında az şey söyler. Orada ağırlık merkezi dalga boyu daha dürüst bir değerdir – renk izlenimi için ise baskın dalga boyu.

İlgili standartlar: DIN 5031-1 · CIE 127

Aynı yeşil LED'in tepe, ağırlık merkezi ve baskın dalga boyu: üç değer, üç farklı sonuç. Yarı maksimumda tam genişlik, spektrumun genişliğini yarı yükseklikte ölçer.

Ağırlık merkezi dalga boyu (λ_c), birim nm

Ağırlık merkezi dalga boyu, spektral irradyansla ağırlıklandırılmış ortalama dalga boyudur: λ_c = ∫λ·E_λdλ / ∫E_λdλ. UV LED'lerde tipik olarak tepe dalga boyunun birkaç nanometre üzerinde bulunur, çünkü uzun dalga boylu kanat daha yavaş azalır.

Karıştırılmaması gerekenler: İki cihazın ölçüm değerlerini karşılaştıranlar, veri sayfasının bu iki değerden hangisini belirttiğini kontrol etmelidir – bu karışıklık, görünürdeki birçok sapmayı açıklar.

İlgili standart: CIE 127

Yarı maksimumda tam genişlik (Δλ), birim nm

Yarı maksimumda tam genişlik, spektral irradyansın maksimumunun yarısına düştüğü iki dalga boyu arasındaki mesafedir. UV LED'ler tipik olarak 9 ila 15 nm arasındadır, lazerler çok altında, orta basınçlı ve ksenon kaynaklar ise çok üstündedir.

Karıştırılmaması gerekenler: Bir kaynağın yarı maksimumda tam genişliği, bir cihazın spektral çözünürlüğüyle karıştırılmamalıdır – cihaz, dar çizgileri kendi bant genişliği kadar genişletir.

İlgili standart: CIE 127

Gözün görüp görmediğine bakılmaksızın enerjisi bakımından değerlendirilen ışınım – her UV ölçümünün temeli.

Işınım akısı (Φ_e) birimi W

Işınım akısı, radyan güç olarak da adlandırılır ve bir kaynağın birim zamanda tüm yönlere yaydığı toplam enerji miktarıdır. İntegre küre ile ölçülür. 60 wattlık bir akkor lamba, görünür ve kızılötesi spektruma yayılmış şekilde yaklaşık 57 W'lık ışınım akısı yayar.

Şununla karıştırılmamalıdır: Işınım akısı, elektriksel giriş gücü değildir. İkisi arasında elektro-optik verim yer alır; bu verim UV LED'lerde dalga boyuna bağlı olarak birkaç yüzdeden birkaç düzine yüzdeye kadar değişir.

İlgili standartlar: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Aynı ışınım, dört referansla ifade edilir: toplamda (Φ), katı açı başına (I), alıcı alanı başına (E) ve katı açı ile izdüşümlü kaynak alanı başına (L).

Işınım şiddeti (I_e) birimi W/sr

Işınım şiddeti, belirli bir yöne yayılan ışınım akısının katı açı elemanına bölümüdür. 0,1 sr'ye 1 W ışınım akısı yayan bir LED, 10 W/sr'ye ulaşır. Işınım şiddeti böylece ışın demeti diyagramlarında çizilen yönsel dağılımı tanımlar.

Şununla karıştırılmamalıdır: Irradyans, ışınım şiddetinden ancak ters kare yasası E = I/r² ile elde edilir – ve bu yalnızca fotometrik sınır uzaklığın ötesinde geçerlidir.

İlgili standartlar: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Irradyans (E_e) birimi W/m²

Irradyans, bir yüzey elemanına gelen ışınım gücünün, bu elemanın büyüklüğüne bölümüdür. Her UV uygulamasının merkezi süreç büyüklüğüdür ve bir radyometre ile ölçülür. Açık bir günde güneş, yeryüzünde yaklaşık 1000 W/m²'ye ulaşır.

Şununla karıştırılmamalıdır: Irradyans bir alıcı büyüklüğüdür ve uzaklığa bağlıdır; radyans ise bir kaynak büyüklüğüdür ve uzaklığa bağlı değildir. Veri sayfalarında irradyans genellikle uzaklık belirtilmeden verilir – uzaklık olmadan bu değer değersizdir.

İlgili standartlar: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Radyans (L_e) birimi W/(m²·sr)

Radyans, yayılan ışınım akısının, alan elemanı ile katı açının çarpımına bölümüdür. Bir kaynağın alan ve katı açı başına ne yaydığını tanımlar ve kaynaktan uzaklaştıkça sabit kalır. IEC 62471'e göre geniş kaynakların değerlendirilmesinde belirleyici büyüklüktür.

Şununla karıştırılmamalıdır: Bir sürecin serbest bırakılması için etki noktasındaki irradyans önemlidir; geniş kaynakların risk değerlendirmesi için ise radyans önemlidir. Bu iki büyüklük farklı soruları yanıtlar.

İlgili standartlar: DIN 5031-1 · IEC 62471

Işınım maruziyeti (doz) (H_e) birimi J/m²

Işınım maruziyeti, irradyansın zamana göre integralidir. Sabit irradyansta H = E · t'dir. Bir UV sürecinin başarısına karar veren büyüklüktür: kürleme, dezenfeksiyon ve yaşlanma doz süreçleridir. Irradyans yalnızca dozun ne kadar hızlı ulaşılacağını belirler.

Şununla karıştırılmamalıdır: Yalnızca bir süre kanıt değildir. İki büyüklük – irradyans ve doz – dokümantasyonda ayrı ayrı yer almalıdır, çünkü yaşlanmış bir lamba aynı süre için daha düşük bir doz sağlar.

İlgili standartlar: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Doz, zamana göre irradyansın altındaki alandır. Yaşlanmış bir lamba aynı doz için daha uzun süreye ihtiyaç duyar.

Işınım enerjisi (Q_e) birimi J

Işınım enerjisi, ışınım akısının zamana göre integralidir: Q = ∫Φ dt. Diğer radyometrik büyüklüklerin zaman, alan ve katı açıya referansla türetildiği temel büyüklüktür. Flaş lambaları ve darbeli sistemler için darbe başına doğal ölçüttür.

Şununla karıştırılmamalıdır: Işınım enerjisi kaynağı bir bütün olarak tanımlarken, ışınım maruziyeti belirli bir yüzeye ulaşanı tanımlar.

İlgili standartlar: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Akı yoğunluğu ve akı yoğunluğu oranı (H₀, E₀) birimi J/m², W/m²

Akı yoğunluğu oranı, küçük bir küreye referansla kesit alanı başına ışınım gücüdür; akı yoğunluğu ise bunun zamana göre integralidir. Düz bir yüzeye referans olan ve eğik gelen ışınımı kosinüs ile ağırlıklandıran ışınım maruziyetinin aksine, burada tüm yönlerden gelen ışınım tam olarak sayılır. UV dezenfeksiyonunda akı yoğunluğu, sudaki bir mikroorganizma için fiziksel olarak doğru doz büyüklüğüdür.

Şununla karıştırılmamalıdır: Yönlü bir ışınım alanında akı yoğunluğu ve ışınım maruziyeti birbirine uyar; dağınık bir alanda akı yoğunluğu, düz bir yüzeyde ölçülen maruziyetten önemli ölçüde daha büyük olabilir.

İlgili standartlar: DVGW W 294 · DIN 19294

Düz bir yüzey eğik ışınımı kosinüs ile ağırlıklandırır, küçük bir küre ise onu tüm yönlerden tam olarak alır. Bu nedenle bir su reaktörünün dağınık alanında akı yoğunluğu, ışınım maruziyetinden daha büyüktür.

Aynı büyüklüklerin gözün V(λ) ışık verimliliği fonksiyonu ile ağırlıklandırılmış hali: lümen, lüks, kandela.

Işık akısı (Φ_v), birim lm

Işık akısı, ışınım gücünün V(λ) ışık verimliliği fonksiyonu ile ağırlıklandırılmış halidir ve lümen ile ölçülür. Tüm yönleri kapsar ve bu nedenle bir ışık kaynağının toplam parlaklığının ölçüsüdür. 60 W'lık bir akkor lamba yaklaşık 900 lm verir; aynı parlaklıktaki bir LED lamba için yaklaşık 10 W yeterlidir.

Şununla karıştırılmamalıdır: UV ışınımı için ışık akısı anlamsızdır: V(λ), 380 nm'nin altında sıfırdır. Bir UV kaynağı, gücü ne olursa olsun sıfır lümene sahiptir.

İlgili standartlar: DIN 5031-3 · ISO 80000-7

Işık şiddeti (I_v), birim cd

Işık şiddeti, bir yönde yayılan ışık akısının katı açı elemanına bölümüdür. Fotometrinin SI temel birimi olan kandela ile ölçülür. Güçlü bir el feneri, ışın boyunca 1000 cd'ye ulaşır.

Şununla karıştırılmamalıdır: Kandela bir yönü tanımlar, lümen ise kaynağın bütününü. Yüksek kandela değerine sahip bir lamba, sıkı odaklanmışsa az lümene sahip olabilir.

İlgili standartlar: DIN 5031-3 · ISO 80000-7

Aydınlık düzeyi (E_v), birim lx

Aydınlık düzeyi, gelen ışık akısının alana bölümüdür ve lüks ile ölçülür. Irradyansın fotometrik karşılığıdır. Ofislerde yaklaşık 500 lx önerilir; güneşli bir günde dış mekanda 100.000 lx değerine ulaşılır.

Şununla karıştırılmamalıdır: Lüks, genel olarak W/m²'ye dönüştürülemez. Faktör spektruma bağlıdır – dönüşüm yalnızca spektral dağılımı ölçülmüş, bilinen bir kaynak için geçerlidir.

İlgili standartlar: DIN 5031-3 · DIN EN 12464-1

Parlaklık (L_v), birim cd/m²

Parlaklık, yayılan ışık akısının alan elemanı ve katı açının çarpımına bölümüdür. Doğrudan parlaklık algısına karşılık gelen tek fotometrik büyüklüktür ve mesafeden bağımsızdır. Bir bilgisayar ekranı tipik olarak 300 cd/m² değerindedir.

Şununla karıştırılmamalıdır: Parlaklık ölçümleri, ölçüm alanı açısına bağlıdır: çok büyük bir ölçüm noktası arka planı da içine alarak ortalamayı düşürür ve düşük bir değer okunmasına yol açar.

İlgili standartlar: DIN 5031-3 · ISO 80000-7

Işık maruziyeti (H_v), birim lx·s

Işık maruziyeti, aydınlık düzeyinin zaman integralidir ve dolayısıyla ışınım maruziyetinin fotometrik karşılığıdır. Işığın yol açtığı bir değişimin kümülatif olduğu her yerde ortaya çıkar: farmasötik fotostabilite testlerinde, müze aydınlatmasında ve renklerin solmasında.

Şununla karıştırılmamalıdır: ICH Q1B, ek olarak yakın UV'de en az 200 W·h/m² UV dozu gerektirir – sadece lx·h yeterli değildir.

İlgili standartlar: DIN 5031-3 · ICH Q1B

Işıksal verim (η), birim lm/W

Işıksal verim, ışık akısının elektriksel giriş gücüne bölümüdür. Akkor lambalar yaklaşık 15 lm/W'a, floresan lambalar 60 ila 100 lm/W'a, günümüz beyaz LED'ler ise 150 lm/W'nin üzerine ulaşır. 555 nm'deki monokromatik ışınım için teorik üst sınır 683 lm/W'dır.

Şununla karıştırılmamalıdır: Bir lambanın ışıksal verimi elektriksel güce, ışınımın ışıksal verimi ise ışınım akısına atıfta bulunur – aynı birime sahip iki farklı sayı.

İlgili standart: DIN 5031-3

Işık verimliliği fonksiyonu (V(λ))

V(λ), fotopik görüşte gözün spektral hassasiyetini tanımlar. Tepe noktasına 555 nm'de ulaşır, 380 ve 780 nm'de neredeyse sıfıra düşer ve 1924'ten beri CIE tarafından tanımlanmaktadır. V′(λ) ise maksimumu 507 nm'de olan skotopik görüş için geçerlidir. Her fotometrik büyüklük, karşılık gelen radyometrik büyüklüğün V(λ) ile ağırlıklandırılmış halidir.

Şununla karıştırılmamalıdır: Bir lüksmetrenin V(λ)'yı ne kadar yakın şekilde yeniden ürettiği, spektral uyumsuzluk f₁′ ile tanımlanır. LED ışığında kötü bir uyum, akkor ışığına kıyasla daha güçlü bir etkiye sahiptir.

İlgili standartlar: CIE 018 · DIN 5031-3

Fotometrik büyüklükler, ışınımı gözün ışık verimliliği ile ağırlıklandırır. V(λ), 380 nm'nin altında sıfırdır – bu nedenle bir UV kaynağının pratikte ışık akısı yoktur ve bir lüksmetre UV'yi ölçmez.

Işıksal verim sabiti (K_m), birim lm/W

K_m = 683 lm/W, 555 nm'de ışık verimliliği fonksiyonunun tepe noktasında ışınım gücü ile ışık akısı arasındaki dönüşüm faktörüdür. Işık akısı, Φ_v = K_m · ∫Φ_e,λ·V(λ)dλ ifadesinden elde edilir. 2019 SI revizyonundan itibaren kandela bu sayısal değer üzerinden tanımlanmaktadır.

Şununla karıştırılmamalıdır: 683 lm/W değeri yalnızca 555 nm için geçerlidir. Gerçek herhangi bir kaynak için dönüşüm faktörü daha düşüktür ve spektruma bağlıdır.

İlgili standartlar: SI Birim Sistemi · CIE 018

Fotometrik sınır uzaklığı (r_min), birim m

Fotometrik sınır uzaklığı, ters kare yasasının hatasının tanımlanan bir sınırın altında kaldığı minimum uzaklıktır. Genel bir kural olarak, en büyük ışıklı boyutun beş ila on katıdır; %1 hata sınırı için on kattır. Bunun altında kaynak artık nokta kaynağı olarak kabul edilmez.

Şununla karıştırılmamalıdır: Sınır uzaklığın içinde – bir UV LED dizisinin veya bir alan armatürünün doğrudan altında – irradyans, 1/r²'den çok daha yavaş düşer. Ters kare yasasının burada uygulanması ciddi şekilde hatalıdır.

İlgili standart: DIN 5032-1

Kromatiklik, renk sıcaklığı, renksel geriverim – bir spektroradyometrenin bir ışık kaynağının rengi hakkında söyledikleri.

Üç uyarım değerleri (X, Y, Z)

Üç uyarım değerleri, spektral dağılımın üç renk eşleştirme fonksiyonu x̄(λ), ȳ(λ) ve z̄(λ) ile ağırlıklandırılıp integrallenmesiyle elde edilir: X = k·∫S(λ)·x̄(λ)dλ, Y ve Z için de aynı şekilde. Y, parlaklığa karşılık gelecek şekilde tanımlanmıştır – ışık kaynakları için Y, aydınlık düzeyiyle orantılıdır. Diğer tüm kolorimetrik büyüklükler X, Y ve Z'den türetilen dönüşümlerdir.

Şununla karıştırılmamalıdır: Üç uyarım değerleri aynı olan iki spektrum fiziksel olarak birbirinden farklı olsa da aynı görünür – buna metamerizm denir. Bu nedenle bir ışık kaynağını değerlendirmek için kromatiklik tek başına yeterli değildir; renksel geriverim de buna eşlik etmelidir.

İlgili standartlar: CIE 015 · DIN 5033-2

Standart gözlemci (2° ve 10°) (CIE 1931 / CIE 1964)

2° standart gözlemci (CIE 1931), normal mesafeden küçük bir alana bakılırken olduğu gibi, iki derecelik bir alandaki renk görüşünü tanımlar. 10° standart gözlemci (CIE 1964) daha büyük alanlar için geçerlidir ve geniş yüzeyleri daha iyi tanımlar. Her ikisi de aynı spektrum için biraz farklı kromatiklikler verir; bu fark dar bantlı LED spektrumlarında en büyük değere ulaşır.

Şununla karıştırılmamalıdır: Farklı gözlemcilerden elde edilen kromatiklikler, renk sıcaklıkları ve renk farkları birbiriyle karşılaştırılmamalıdır. Hangisinin kullanıldığı her ölçüm kaydında belirtilmelidir.

İlgili standartlar: CIE 015 · DIN 5033-2 · ISO/CIE 11664-1

2° gözlemci (CIE 1931) küçük alanlar için, 10° gözlemci (CIE 1964) ise büyük alanlar için geçerlidir. Renk değerleri sadece gözlemci belirtildiğinde karşılaştırılabilir.

Kromatiklik koordinatları (x, y)

Kromatiklik koordinatları, üç uyarım değerlerinin toplamlarına göre normalize edilmesiyle elde edilir: x = X/(X+Y+Z), y = Y/(X+Y+Z). Bu çift, kromatikliği parlaklıktan bağımsız olarak tanımlar ve at nalı şeklindeki kromatiklik diyagramında gösterilir. Beyaz noktalar x = 0,33, y = 0,33 civarında yer alır.

Şununla karıştırılmamalıdır: Kromatiklik diyagramı algısal olarak tekdüze değildir: yeşil bölgede aynı geometrik uzaklık, mavi bölgeye kıyasla çok daha küçük bir algısal farka karşılık gelir. Uzaklık değerlendirmeleri için u′v′ veya CIELAB kullanılmalıdır.

İlgili standartlar: CIE 015 · DIN 5033-3

x, y kromatiklik diyagramı ve u′, v′ UCS diyagramı aynı renkleri gösterir. u′, v′'de eşit uzaklıklar algılanan renk farklarına daha yakın karşılık gelir.

CIE 1960 UCS kromatikliği (u, v)

CIE 1960 UCS diyagramı, u = 4X/(X+15Y+3Z) ve v = 6Y/(X+15Y+3Z) dönüşümünden elde edilir. 1976'da u′v′ ile yerini almasına rağmen hâlâ gereklidir: ilişkilendirilmiş renk sıcaklığı ve Planck eğrisinden Δuv uzaklığı bugün de bu diyagram üzerinden tanımlanmaktadır.

Şununla karıştırılmamalıdır: u her iki diyagramda da aynıdır, v ise değildir: v′ = 1,5·v. Değerlerin karıştırılması yanlış bir renk sıcaklığı verir.

İlgili standartlar: CIE 015 · DIN 5033-3

CIE 1976 UCS kromatikliği (u′, v′)

CIE 1976 UCS diyagramındaki kromatiklik, u′ = 4X/(X+15Y+3Z) ve v′ = 9Y/(X+15Y+3Z)'den elde edilir. Bu diyagram xy diyagramına göre önemli ölçüde daha tekdüzedir: 0,0054'lük bir Δu′v′ uzaklığı, her yerde ayırt edilebilirlik eşiğine kabaca karşılık gelir. LED partilerinin dağılımı ve armatürlerin tolerans belirtimi için genellikle bu ölçü kullanılır.

Şununla karıştırılmamalıdır: Tekdüze olması tam doğru olduğu anlamına gelmez: u′v′ de algıyı yalnızca yaklaşık olarak temsil eder. Nesne renkleri için CIELAB daha doğru bir seçimdir.

İlgili standartlar: CIE 015 · ISO/CIE 11664-5

CIELAB renk uzayı (L*, a*, b*)

CIELAB renk uzayı, üç uyarım değerlerini bir küp kök fonksiyonu üzerinden üç eksene aktarır: L* 0'dan 100'e kadar aydınlık için, a* kırmızı-yeşil için, b* sarı-mavi için. Dönüşüm için bir referans beyaz gereklidir, genellikle D65 veya D50 standart aydınlatıcısı kullanılır. İki nokta arasındaki Öklid uzaklığı ΔE*ab renk farkını verir.

Şununla karıştırılmamalıdır: CIELAB, ışık kaynağının kendisini değil, bir aydınlatma altındaki nesne renklerini tanımlar. Işık kaynakları için uygun büyüklükler kromatiklik, renk sıcaklığı ve renksel geriverimdir.

İlgili standartlar: ISO/CIE 11664-4 · DIN EN ISO 11664-4

a*b* düzleminde kroma C*, orijine olan uzaklıktır ve ton açısı h yöndür. Renk farkı ΔE*ab, L*a*b* uzayında iki nokta arasındaki uzaklıktır.

DIN99 renk uzayı (Lab99) (L99, a99, b99)

DIN 6176 standardındaki DIN99 renk uzayı, ΔE00'ın karmaşık ağırlıklandırma fonksiyonlarına gerek kalmadan algısal tekdüzelik elde etmek amacıyla CIELAB'ı deforme eder. Renk farkı böylece basitçe Öklid uzaklığı ΔE99'dur. Özellikle boya, tekstil ve otomotiv sektörlerinde kullanılır.

Şununla karıştırılmamalıdır: Birkaç varyantı vardır (DIN99, DIN99b, DIN99c, DIN99d). Hangisinin kullanıldığı belirtilmelidir, aksi halde değerler karşılaştırılabilir olmaz.

İlgili standart: DIN 6176

Renk farkı (ΔE)

Renk farkı, tekdüze bir renk uzayında iki kromatiklik arasındaki uzaklıktır. ΔE*ab, CIELAB'daki Öklid uzaklığıdır; ΔE00 ise aydınlık, kroma ve ton için ağırlıklandırma fonksiyonları içeren daha gelişmiş CIEDE2000 formülüdür. ΔE değeri 1 olduğunda fark ancak fark edilebilir sayılır; endüstriyel uygulamada genellikle 3'ün altındaki bir ΔE yeterli kabul edilir.

Şununla karıştırılmamalıdır: Hangi formülün kullanıldığı belirtilmelidir: ΔE*ab, ΔE94, ΔE00 ve ΔE99, aynı iki renk için farklı sayılar verir.

İlgili standartlar: ISO/CIE 11664-4 · ISO/CIE 11664-6 · DIN 6176

Renk sıcaklığı ve ilişkilendirilmiş renk sıcaklığı (T, T_n), K biriminde

Renk sıcaklığı T, kromatikliği kaynağın kromatikliğiyle eşleşen bir Planck ışıyıcının sıcaklığıdır. Gerçek lambalarda bu durum neredeyse hiçbir zaman tam olarak geçerli olmadığından, ilişkilendirilmiş renk sıcaklığı T_n (CCT) kullanılır: CIE 1960 UCS diyagramında en küçük uzaklıktaki Planck ışıyıcının sıcaklığı. Sıcak beyaz yaklaşık 2700 ila 3000 K'de, nötr beyaz 4000 K'de, gün ışığı beyazı 5300 K'nin üzerindedir.

Şununla karıştırılmamalıdır: İlişkilendirilmiş renk sıcaklığı, kromatiklik Planck eğrisine yakın olduğu sürece anlamlıdır – genel kabul gören ölçüt |Δuv| ≤ 0,005'tir. Daha uzakta, aynı CCT'ye sahip iki kaynak görsel olarak farklı renkler tanımlar.

İlgili standartlar: DIN 5031-8 · CIE 015 · ANSI C78.377

İlişkilendirilmiş renk sıcaklığı izotermden okunur, Δuv ise Planck eğrisinden uzaklığı verir. Aynı CCT'ye sahip iki kaynak yeşilimsi veya pembemsi görünebilir.

Planck eğrisinden uzaklık (Δuv)

Δuv, CIE 1960 UCS diyagramında kromatikliğin Planck eğrisine olan işaretli dikey uzaklığıdır: pozitif değerler eğrinin üzerinde yer alır ve yeşilimsi görünür, negatif değerler ise altında yer alır ve pembemsi görünür. ANSI C78.377, beyaz LED ürünleri için izin verilen sapmayı ±0,006 ile sınırlar.

Şununla karıştırılmamalıdır: Aynı renk sıcaklığına sahip iki lamba, Δuv açısından belirgin şekilde farklılık gösterebilir ve bu durumda görsel olarak farklı görünürler. CCT'yi Δuv olmadan belirtmek eksiktir.

İlgili standartlar: ANSI C78.377 · DIN 5031-8

Genel renksel geriverim indeksi (R_a)

CIE 13.3:1995'in genel renksel geriverim indeksi, sekiz standardize edilmiş test renginin kromatikliklerini test edilen kaynak altında ve aynı renk sıcaklığındaki referans kaynak altında karşılaştırır – 5000 K'nin altında bir Planck ışıyıcı, üzerinde ise bir gün ışığı aydınlatıcısı. Ortalama renk farkından R_a = 100 − 4,6·ΔE̅ elde edilir. 90'ın üzerindeki değerler çok iyi kabul edilirken, 80'in altındaki değerler iç mekanlar için yetersiz sayılır.

Şununla karıştırılmamalıdır: R_a, zayıf doygunluğa sahip sekiz renk üzerinden bir ortalamadır. Bir LED, R_a 85'e ulaşabilir ve yine de doygun kırmızıyı soluk gösterebilir – bunun için R9 kullanılır. Dar bantlı kaynaklar için TM-30 daha bilgilendirici bir yöntemdir.

İlgili standartlar: CIE 13.3:1995 · DIN 6169

Ra, R1'den R8'e kadar olan özel indekslerin ortalamasıdır: sekiz orta düzeyde doygun test rengi, her biri referans ve test ışığı altında karşılaştırılır.

Özel renksel geriverim indeksleri (R1 ila R15)

R1'den R8'e, R_a'nın ortalamasının alındığı sekiz zayıf doygunluklu test rengidir. R9'dan R15'e ise ek renklerdir: R9 doygun kırmızı, R10 doygun sarı, R11 doygun yeşil, R12 doygun mavi, R13 açık ten rengi, R14 yaprak yeşili, R15 Asya ten rengi. R9 kritik değerdir: zayıf kırmızı bileşenli beyaz LED'lerde R_a belirgin şekilde düşmeden R9 genellikle 20'nin altına iner.

Şununla karıştırılmamalıdır: Özel indeksler negatif değer alabilir. Et, tekstil veya ten değerlendirenler R_a'ya güvenmek yerine R9, R13 ve R15 değerlerini talep etmelidir.

İlgili standartlar: CIE 13.3:1995 · DIN 6169

Yüksek bir Ra, zayıf bir R9'u gizleyebilir. Doygun kırmızı ortalamaya hiç girmez.

IES TM-30 sadakat indeksi (R_f)

IES TM-30-15'in R_f'si, bir ışık kaynağının renkleri referansla karşılaştırıldığında ne kadar doğru bir şekilde geri verdiğini değerlendirir. R_a'nın aksine, bu indeks gerçek yüzeyleri kapsayan ve renk uzayının tümünü eşit şekilde temsil eden 99 renk örneğine dayanır ve hesaplaması tekdüze CAM02-UCS uzayında yapılır. Ölçek 0'dan 100'e kadar uzanır.

Şununla karıştırılmamalıdır: R_f ve R_a aynı sayı değildir ve birbirine dönüştürülemez. Dar bantlı kaynaklar için R_f genellikle biraz daha düşük çıkar ve algıyla daha iyi eşleşir.

İlgili standartlar: IES TM-30-15 · ANSI/IES TM-30-20 · CIE 224:2017

Rf, 99 test rengi üzerinden renk sadakatini değerlendirir, Rg ise doygunluğu. Renk vektör grafiği, bir kaynağın hangi ton dilimlerinde renkleri kaydırdığını gösterir.

IES TM-30 gamut indeksi (R_g)

R_g, 99 test renginin renk uzayında test ve referans kaynak altında kapladığı alanı karşılaştırır. 100'ün üzerindeki değerler renklerin daha doygun göründüğü anlamına gelirken, altındaki değerler daha soluk göründüğü anlamına gelir. Tipik olarak R_g, 60 ile 140 arasında bulunur.

Şununla karıştırılmamalıdır: R_g tek başına bir kalite göstergesi değildir: yüksek bir değer, göze çarpan ama sadık olmayan aşırı doygun kırmızıdan kaynaklanabilir. Sadece R_f ve R_g'nin renk vektör grafiğiyle birlikte değerlendirilmesi bir resim ortaya çıkarır.

İlgili standartlar: IES TM-30-15 · ANSI/IES TM-30-20

Doygunluk ve kroma (S, C*)

Kroma C*, bir rengin nötr eksenden uzaklığıdır: CIELAB'da C*ab = √(a*² + b*²). Doygunluk S, bu kromayı aydınlıkla ilişkilendirir, S = C*/L*, ve böylece rengin ne kadar parlak olduğundan bağımsız olarak renk izlenimini tanımlar. Ton açısı h ile birlikte CIELAB uzayının kutupsal gösterimini verir.

Şununla karıştırılmamalıdır: Günlük kullanımda kroma ve doygunluk aynı kabul edilir, ancak aynı değildir: farklı aydınlıklarda eşit doygunluğa sahip iki alanın kroması farklıdır.

İlgili standartlar: ISO/CIE 11664-4 · DIN 5033-1

Ton açısı (h), ° biriminde

Ton açısı, CIELAB'ın a*b* düzlemindeki rengin kutupsal açısıdır: h_ab = arctan(b*/a*), 0'dan 360 dereceye kadar verilir. Tonu aydınlıktan ve kromadan ayırır ve bu nedenle insanların renk konuşurken kastettikleri büyüklüktür: "biraz daha sarımsı" daha büyük bir ton açısı anlamına gelir.

Şununla karıştırılmamalıdır: Nötr eksene yakın bölgede ton açısı belirsizleşir: çok düşük kroma değerlerinde, renk izlenimi değişmeden güçlü şekilde dalgalanır.

İlgili standartlar: ISO/CIE 11664-4 · DIN 5033-1

Dominant dalga boyu (λ_d), nm biriminde

Dominant dalga boyu geometrik olarak elde edilir: beyaz noktadan kaynağın kromatikliği üzerinden bir düz çizgi çizilir ve kromatiklik diyagramının spektrum eğrisine kadar uzatılır. Kesişim noktasının dalga boyu λ_d'dir. Algılanan tonu tanımlar ve bu nedenle renkli LED'ler için belirleyici sınıflandırma büyüklüğüdür.

Şununla karıştırılmamalıdır: Tepe dalga boyu ve dominant dalga boyu aynı değildir ve bir LED için birkaç nanometre farklılık gösterebilir: λ_p spektrumun fiziğinden, λ_d ise algıdan gelir. Mor renkler için kesişim noktası yoktur; bunun yerine tümleyen dalga boyu verilir.

İlgili standartlar: CIE 015 · DIN 5033-3

Beyaz noktadan kromatiklik üzerinden geçen çizgi, spektral eğriye dominant dalga boyunda ulaşır. Kromatikliğin bu çizgi üzerinde ne kadar dışarıda yer aldığı kolorimetrik saflıktır.

Renk saflığı (p_e), % biriminde

Renk saflığı, dominant dalga boyunu veren aynı çizgi üzerinde beyaz nokta-kromatiklik uzaklığının beyaz nokta-spektrum eğrisi uzaklığına oranıdır. Beyaz %0'a, saf bir spektral renk ise %100'e sahiptir. λ_d ile birlikte, parlaklık hariç, renk izlenimini eksiksiz olarak tanımlar.

Şununla karıştırılmamalıdır: İki tanım vardır: kromatiklik diyagramı üzerinden uyarım saflığı ve üç uyarım değerleri üzerinden kolorimetrik saflık. Sayısal değerler birbirinden farklıdır.

İlgili standartlar: CIE 015 · DIN 5033-3

MacAdam elipsi (SDCM), Kademe biriminde

MacAdam elipsleri, kromatiklik diyagramında iki kromatikliğin ayırt edilemediği bölgeleri tanımlar. Bir kademe (1 SDCM, standard deviation of colour matching), bu ayırt edilebilirlik eşiğinin elipsidir. Armatürler tipik olarak 3 veya 5 kademelik toleransla sunulur; talep düzeyi yüksek uygulamalar 3 kademe veya daha azını gerektirir.

Şununla karıştırılmamalıdır: Kademe sayısı kromatiklik için geçerlidir, renksel geriverim için geçerli değildir. Aynı 3 kademelik gruptaki iki LED, R9 açısından önemli ölçüde farklılık gösterebilir.

İlgili standartlar: ANSI C78.377 · IEC 60081

Bir kademelik elips içinde renk farkları güçlükle fark edilir. LED veri sayfalarında sınıflandırma toleransı genellikle 3 veya 5 kademe olarak verilir.

Enerji değil parçacık sayısı – fotokimya ve bahçe bitkileri aydınlatmasında benimsenen görüş budur.

Foton akısı (Φ_p), µmol/s biriminde

Foton akısı, enerjiyi değil ışık kuantumlarını sayar. Bu büyüklük, ışınım akısından Φ_p = Φ_e·λ/(h·c·N_A) bağıntısıyla elde edilir. Bir tepkimenin absorbe edilen her foton başına ilerlediği yerlerde – fotokimyada, fotopolimerizasyonda ve fotosentezde – doğru referans foton sayısıdır, watt değildir.

Şununla karıştırmayınız: Watt ile µmol arasındaki dönüşüm dalga boyuna bağlıdır: 660 nm'deki bir foton, 330 nm'deki bir fotonun taşıdığı enerjinin yalnızca yarısını taşır. Bilinen bir spektrum olmadan bu dönüşüm tek anlamlı değildir.

İlgili norm: DIN 5031-1

Fotosentetik foton akı yoğunluğu (PPFD) (PPFD), µmol/(m²·s) biriminde

Fotosentetik foton akı yoğunluğu, 400 ila 700 nm aralığındaki fotonlardan bir metrekareye saniyede kaç adet çarptığını belirtir. Bu, foton sayımında irradyansın karşılığıdır ve bir kuantum sensörüyle ölçülür. Güneş ışığı öğle vakti 2000 µmol/(m²·s)'ye kadar ulaşır; sera aydınlatmasında bu değer tipik olarak 200 ila 800'dür.

Şununla karıştırmayınız: PPFD'nin lüks'e dönüştürülmesi geçersizdir: lüks, gözün hassasiyetine göre ağırlıklandırılır ve bu da bitkilerin çalıştığı tam kırmızı ve mavi bölgede neredeyse hiçbir şeyi hesaba katmaz.

İlgili norm: ASABE S640

Bir watt kırmızı ışık, bir watt maviden daha fazla foton içerir. Bitkiler için önemli olan foton sayısı olduğundan, PPFD, W/m² yerine µmol/(m²·s) biriminde ölçülür.

Fotosentetik olarak etkin ışınım (PAR) (PAR)

PAR, klorofilin fotosentez için fotonları kullandığı 400 ila 700 nm arasındaki spektral aralığı belirtir. Bu nedenle PAR ölçülen bir değer değil, PPFD, PPF ve DLI'nin referans aldığı aralıktır. Genişletilmiş tanımlar, uzak kırmızıdaki Emerson etkisini yakalamak için 750 nm'ye kadar ePAR kullanır.

Şununla karıştırmayınız: "PAR watt" belirsiz bir değerdir: genellikle PAR aralığındaki irradyansı, foton akı yoğunluğunu değil ifade eder. Armatürleri karşılaştırırken hangisinin kastedildiğini kontrol etmekte fayda vardır.

İlgili norm: ASABE S640

Verim foton akısı (YPF) (YPF), µmol/s biriminde

YPF, her fotonu, kırmızıda 620 nm civarında tepe noktasına ulaşan ve yeşilde düşüş gösteren McCree'ye göre bağıl kuantum verimi eğrisiyle ağırlıklandırır. Fotosentetik performansı ağırlıklandırılmamış PPF'den daha doğru tarif eder, ancak eğri tek türlerin kısa süreli yaprak ölçümlerinden elde edildiği için daha az kullanılır.

Şununla karıştırmayınız: YPF ve PPFD karşılaştırılabilir değildir. Armatürleri karşılaştıran kişi aynı büyüklüğü kullanmalıdır.

İlgili norm: ASABE S640

Günlük ışık toplamı (DLI) (DLI), mol/(m²·d) biriminde

Günlük ışık toplamı, PPFD'nin 24 saat üzerinden zaman integralidir ve metrekare başına gün başına mol foton olarak verilir. Sabit aydınlatmada DLI = PPFD · t / 10⁶ olur, burada t saniye cinsindendir. Marul 12 ila 17 mol/(m²·d) ile yetinirken, domates 20'nin üzerinde talep eder.

Şununla karıştırmayınız: DLI'nin PPFD'ye oranı, dozun irradyansa oranına benzer: aynı günlük miktara kısa sürede çok ışıkla veya uzun sürede az ışıkla ulaşılabilir – biyolojik olarak bu her zaman eşdeğer değildir.

İlgili norm: ASABE S640

Günlük ışık toplamı, PPFD'nin 24 saat üzerindeki eğrisinin altında kalan alandır, mol/(m²·d) biriminde.

Kuantum verimi (Φ)

Kuantum verimi, dönüştürülen molekül sayısının absorbe edilen foton sayısına oranıdır. Birin altındaki değerler kural olarak geçerlidir; radikal fotopolimerizasyon gibi zincir tepkimelerinde bu değer bunun çok üzerinde olabilir. Ölçülen dozu kimyasal dönüşümle ilişkilendirir ve aynı dozda iki formülasyonun neden farklı derecelerde kürleştiğini açıklar.

Şununla karıştırmayınız: Kuantum verimi, fotobaşlatıcı, matris ve dalga boyundan oluşan sistemin bir özelliğidir – bir cihazdan okunamaz ve bir uygulamadan diğerine aktarılamaz.

İlgili norm: IUPAC Gold Book

Bir etki spektrumu ile ağırlıklandırılmış ışıma: eritemal etkili, mikrop öldürücü (germisidal), aktinik.

Etki spektrumu (s(λ))

Bir etki spektrumu, dalga boylarını biyolojik veya kimyasal etkinliklerine göre ağırlıklandırır ve kendi maksimumuna normalize edilir. Bilinen örnekler eritem etki spektrumu, germisidal etki spektrumu, IEC 62471'in aktinik tehlike fonksiyonu ve ışık verimi fonksiyonu V(λ)'dır – o da bir etki spektrumudur, yani görme için olanı.

Karıştırmayınız: S(λ) simgesi iki farklı anlamda kullanılır: IEC 62471'de aktinik tehlike fonksiyonudur, radyometride ise bir kaynağın spektral dağılımıdır. Hangisinin kastedildiğini bağlamın açıkça göstermesi gerekir.

İlgili standartlar: IEC 62471 · ISO/CIE 17166 · CIE 015

Etkili irradyans, kaynak spektrumunun etki spektrumu ile dalga boyu dalga boyu çarpılmasıyla ortaya çıkar. Yalnızca ikisinin örtüştüğü bölüm kalır.

Etkili irradyans (E_eff), W/m²

Etkili irradyans, spektral irradyansın bir etki spektrumu ile ağırlıklandırılıp integre edilmesiyle ortaya çıkar: E_eff = ∫E_λ·s(λ)dλ. Farklı spektrumlara sahip kaynaklar ancak bu yolla bir etki bakımından karşılaştırılabilir. Neredeyse her mesleki maruziyet sınır değeri ve UV dezenfeksiyonundaki doz gereklilikleri böyle bir ağırlıklı büyüklüğe atıfta bulunur; istisna, ağırlıklandırılmamış UV-A sınırıdır.

Karıştırmayınız: Etki spektrumu belirtilmeden verilen bir etkili irradyans anlamsızdır. Aynı lamba eritemal, germisidal ve aktinik olarak üç farklı değere sahiptir.

İlgili standartlar: IEC 62471 · DIN EN 14255-1 · OStrV

Eritemal etkili irradyans ve UV indeksi (E_er, UVI), W/m²

Eritemal etkili irradyans, ışımayı ISO/CIE 17166'nın eritem etki spektrumu ile ağırlıklandırır; bu spektrum UV-B'de tepe yapar ve UV-A'da birkaç büyüklük mertebesi düşer. UV indeksi, 25 mW/m²'ye referanslanan değerdir: UVI = E_er[W/m²] · 40. UV indeksinin 8 olması, eritemal etkili 0,2 W/m²'ye karşılık gelir.

Karıştırmayınız: UV indeksi açık havada güneş için geçerlidir. İş yerindeki yapay UV kaynaklarına uygulanamaz – orada Alman OStrV'nin maruziyet sınır değerleri geçerlidir.

İlgili standartlar: ISO/CIE 17166 · DIN EN 14255-1

Eritem etki spektrumu UV-B'den UV-A'ya doğru üç ila dört büyüklük mertebesi düşer. UV indeksi, eritemal ağırlıklı irradyanstan elde edilir.

Germisidal etkili maruziyet (H_germ), J/m²

Germisidal etkili maruziyet, maksimumu yaklaşık 260 nm'deki DNA absorpsiyon tepesine yakın olan germisidal etki spektrumu ile ağırlıklandırılmış dozdur. DVGW W 294 yönergesi ve DIN 19294, içme suyu dezenfeksiyonu için akı olarak en az 400 J/m² (40 mJ/cm²) gerektirir ve bunun biyodozimetrik olarak kanıtlanmasını şart koşar.

Karıştırmayınız: 265 veya 275 nm'deki UV-C LED'lerde ağırlıklandırma belirleyicidir: 254 nm'de kalibre edilmiş bir ölçüm, spektral uyumsuzluk hesaba katılmazsa 275 nm'lik bir LED için çok düşük değer gösterir.

İlgili standartlar: DVGW W 294 · DIN 19294 · ÖNORM M 5873

Germisidal etki, maksimumu 265 nm'de olan DNA absorpsiyonunu izler. 254 nm'deki Hg hattı ve 275 nm'deki bir UV-C LED'in her ikisi de maksimuma yakındır.

Mavi ışık ağırlıklı radyans (L_B), W/(m²·sr)

L_B, spektral radyansı 400 ila 500 nm arasında tepe yapan B(λ) fonksiyonu ile ağırlıklandırır ve böylece fotokimyasal retina tehlikesini değerlendirir. L_B ve izin verilen maruziyet süresinden, bir lambanın muaf gruba ya da 1 ila 3 risk gruplarına sınıflandırılması çıkar.

Karıştırmayınız: Küçük kaynaklar ve kısa bakış süreleri için radyans yerine mavi ışık ağırlıklı irradyans E_B kullanılır. Hangi büyüklüğün geçerli olduğu, kaynağın görünür açısal boyutuna bağlıdır.

İlgili standartlar: IEC 62471 · DIN EN 62471

Aktinik UV tehlikesi (E_S), W/m²

Aktinik UV tehlikesi, irradyansı IEC 62471 ve ICNIRP'in, fotokeratit ile deri kızarıklığını birleştiren S(λ) fonksiyonu ile ağırlıklandırır. Çalışma günü başına 30 J/m² maruziyet sınır değerinin kontrol edildiği büyüklük budur ve UV ekipmanlarına ilişkin her risk değerlendirmesinin olağan başlangıç noktasıdır.

Karıştırmayınız: Aktinik değerlendirme UV-A'yı yalnızca kısmen kapsar. UV-A için ek olarak ayrı, ağırlıklandırılmamış bir sınır değer geçerlidir.

İlgili standartlar: IEC 62471 · ICNIRP · TROS IOS

UV-A irradyansı (E_UVA), W/m²

E_UVA, 315 ila 400 nm aralığı üzerinde ağırlıklandırılmadan integre edilen irradyanstır. Maruziyet sınır değeri göz için çalışma günü başına 10.000 J/m²'dir; 10 W/m²'de bu, yaklaşık 17 dakikalık izin verilen bir süreye karşılık gelir. Floresan ve penetrant muayenesinde sınırlayıcı olan bu değerdir, aktinik değerlendirme değil.

Karıştırmayınız: Aralık sınırları standarda göre farklılık gösterir: DIN 5031-7 ve CIE UV-A'yı 315 ila 400 nm, DIN/ISO 20473 ise 315 ila 380 nm olarak belirler, ABD kaynakları 320 nm'den başlar. Ölçüm değerleri karşılaştırılırken kullanılan sınır da birlikte belirtilmelidir.

İlgili standartlar: TROS IOS · ICNIRP · DIN/ISO 20473

Maruziyet sınır değeri (H_eff), J/m²

Maruziyet sınır değeri, çalışanların sekiz saatlik bir çalışma günü boyunca maruziyetini sınırlar. Koherent olmayan UV ışıması için aktinik ağırlıklı H_eff = 30 J/m² ve ek olarak UV-A için 10.000 J/m² geçerlidir. Ölçülen E_eff'ten izin verilen bekleme süresi t = H_eff/E_eff olarak çıkar – aktinik 1 W/m²'de bu 30 saniyedir.

Karıştırmayınız: Sınır değer bir hedef değil, bir üst sınırdır. Tek bir olay için değil, tüm maruziyetlerin günlük toplamı için geçerlidir.

İlgili standartlar: OStrV · TROS IOS · RL 2006/25/EG · ICNIRP

30 J/m² (aktinik ağırlıklı) sınır değerinin etkili irradyansa bölünmesi, çalışma günü başına izin verilen maruziyet süresini verir.

Kürleme dozu (H_UV), mJ/cm²

Kürleme dozu, kullanılan fotobaşlatıcının absorpsiyon aralığına referanslanarak, tam çapraz bağlanma için gereken ışınım maruziyetidir (radyan poz). Tipik değerler 200 ila 2000 mJ/cm² arasındadır. Fotobaşlatıcılar dar bantlarda absorpladığı için, doz değeriyle birlikte ölçümün dalga boyu aralığı da her zaman belirtilmelidir.

Karıştırmayınız: Bant belirtilmeyen bir doz değeri işe yaramaz: 500 mJ/cm² UV-A ile 500 mJ/cm² UV-C tümüyle farklı süreçleri tanımlar. Bu nedenle bant radyometreleri ayrı kanallarda ölçüm yapar.

İlgili standartlar: DIN EN 13523-25

Kaynaktan hedefe giderken kaybedilen nedir: geçirgenlik, yansıma, soğurma.

Geçirgenlik (τ)

Geçirgenlik, geçirilen ışınım gücünün gelen ışınım gücüne oranıdır, τ = Φ_t/Φ₀. Dalga boyuna bağlıdır: kuvars cam UV-C'yi geçirir, borosilikat cam çok az geçirir, sıradan pencere camı hiç geçirmez. Bir UV prosesinde koruyucu tüpün veya pencerenin geçirgenliği, etki noktasındaki ışınım yoğunluğunu doğrudan belirler.

Karıştırılmaması gereken: Ölçülen geçirgenlik, her iki yüzeydeki yansıma kayıplarını da içerir. Salt malzeme payı – iç geçirgenlik – daha yüksektir.

İlgili standartlar: DIN 5036-3 · DIN EN 410

Lambert-Beer'e göre geçirgenlik, yol uzunluğuyla üstel olarak düşer. Her bir optik yoğunluk birimi onu onda birine düşürür.

Yansıtma (ρ)

Yansıtma, yansıyan ışınım gücünün gelen ışınım gücüne oranıdır. UV'de malzemeler büyük farklılıklar gösterir: PTFE ve baryum sülfat 250 nm'nin altında %95'in üzerinde difüz yansıtmaya ulaşır, anotlu alüminyum çok daha az, sıradan beyaz boyalar UV'de büyük ölçüde düşer. Işınlama kabinlerinde yansıma, ışınım yoğunluğuna önemli ölçüde katkıda bulunur.

Karıştırılmaması gereken: Aynasal yansıma ile difüz yansıma birbirinden ayrılmalıdır: bir ayna ışınımı yönlü olarak geri gönderir, bir PTFE yüzeyi ise yarı küreye eşit şekilde yayar. İntegre küreler için sadece difüz yansıma kullanılabilir.

İlgili standartlar: DIN 5036-3 · CIE 130

Soğurma (α)

Soğurma, soğurulan ışınım gücünün gelen ışınım gücüne oranıdır. Geçirgenlik ve yansıma ile birlikte τ + ρ + α = 1 enerji dengesi geçerlidir. Soğurulan ışınım, fotokimyasal etkiye sahip olabilecek tek ışınımdır – geçirilen veya yansıtılan hiçbir şey yapmaz.

Karıştırılmaması gereken: Soğurma boyutsuzdur ve gelen güce göredir; soğurma katsayısı ise ışınımın malzeme içinde ne kadar hızlı azaldığını tanımlar ve 1/m birimine sahiptir.

İlgili standart: DIN 5036-3

Optik yoğunluk (OD)

Optik yoğunluk, geçirgenliğin negatif ondalık logaritmasıdır: OD = −log₁₀τ. OD 1, %10'unu geçirir, OD 2 yüzde birini, OD 3 binde birini. Seri filtrelerin optik yoğunlukları toplandığından, filtre yığınları ve koruyucu gözlükler için pratik büyüklüktür.

Karıştırılmaması gereken: Analitikte aynı büyüklüğe ekstinksiyon veya absorbans A denir. Koruyucu gözlükler için koruma seviyesi dalga boyu aralığına göre verilir – tek bir OD değeri orada yeterli değildir.

İlgili standartlar: DIN EN 170 · DIN 5036-3

Soğurma katsayısı (a), 1/m biriminde

Lambert-Beer yasasına göre, homojen bir ortamda ışınım yoğunluğu üstel olarak azalır: E(d) = E₀·e^−a·d. Soğurma katsayısı a, yol uzunluğu başına malzemeye özgü azalma sabitidir. Su arıtmada nüfuz derinliği bundan çıkarılır: a = 10 1/m'de 10 cm'den sonra ışınımın yalnızca üçte biri kalır.

Karıştırılmaması gereken: Doğal (e tabanlı) ve ondalık (10 tabanlı) bir biçim vardır; ln 10 = 2,303 çarpanıyla farklılık gösterirler. Değerler aktarılırken taban kontrol edilmelidir.

İlgili standart: DIN 38404-3

254 nm'de spektral soğurma katsayısı (SAK₂₅₄), 1/m biriminde

SAK₂₅₄, DIN 38404-3'e göre ölçülen, suyun 254 nm'deki ondalık soğurma katsayısıdır. İçme suyu tipik olarak 1 ila 5 1/m arasındadır, atık su ise oldukça daha yüksektir. Genellikle 1 cm'lik bir yol üzerinden UV geçirgenliği olarak ifade edilir: SAK 5 1/m, yaklaşık %89 UVT'ye karşılık gelir.

Karıştırılmaması gereken: SAK₂₅₄ soğurmayı tanımlar, bulanıklığı değil. Parçacıklar ayrıca ışığı saçar ve SAK'ı çok değiştirmeden mikroorganizmaları koruyabilir.

İlgili standartlar: DIN 38404-3 · DVGW W 294

Katı açı, ters kare kanunu, kosinüs hatası, ölçüm belirsizliği – iki cihazın neden farklı değerler gösterdiği.

Katı açı (Ω), sr'de

Katı açı, bir koninin küre yüzeyinden kestiği alanın küre yarıçapının karesine bölümüdür: Ω = A/r². Tam küre 4π ≈ 12,57 sr'ye, yarım küre 2π sr'ye karşılık gelir. 10 derecelik bir ışın açısı yaklaşık 0,024 sr'ye karşılık gelir.

Şununla karıştırılmamalıdır: Yarım ışın açısı ve tam ışın açısı sıklıkla birbirine karıştırılır. Steradyan'a dönüştürüldüğünde bu, dört katına varan bir faktöre yol açar.

Tabi olduğu norm: ISO 80000-3

Katı açı, kesilen küre alanının yarıçapın karesine bölünmesiyle bulunur. Tam küre 4π sr'dir.

Ters kare kanunu (E ~ 1/r²)

Bir nokta kaynak için E = I/r²: irradyans mesafenin karesiyle azalır, çünkü aynı güç karesel olarak büyüyen bir alana yayılır. Bu kanun, sistem tasarımındaki her mesafe dönüşümünün temelidir.

Şununla karıştırılmamalıdır: Bu kanun yalnızca fotometrik sınır mesafesinin ötesinde geçerlidir. Bir LED dizisinin altında, tüp bir lambada veya bir ışınlama kabini içinde ciddi hatalara yol açar – bu durumda yalnızca bir simülasyon veya bir ölçüm yardımcı olur.

Tabi olduğu norm: DIN 5032-1

Ters kare kanunu, kaynağın nokta olarak kabul edilebileceği sınır mesafesinin ötesinde geçerlidir.

Kosinüs hatası (f₂), %'de

İdeal bir irradyans alıcısı, ε açısıyla gelen ışınımı cos ε ile ağırlıklandırır. f₂ değeri, bundan olan sapmayı tanımlar. DIN 5032-7'ye göre f₂, L sınıfında en fazla %1,5 ve A sınıfında en fazla %3 olabilir. Difüz ışınlama veya büyük alanlı kaynaklarla, zayıf bir kosinüs tepkisi doğrudan okumaya yansır.

Şununla karıştırılmamalıdır: Büyük bir mesafeden dik gelişte kosinüs hatası pek görünmez. Tam bu nedenle laboratuvar ve tesis ölçümleri sıklıkla birbiriyle uyuşmaz.

Tabi olduğu norm: DIN 5032-7 · DIN EN 13032-1

İdeal bir alıcı, eğik gelen ışınımı cos θ ile ağırlıklandırır. Bundan olan sapma kosinüs hatasıdır.

Spektral uyumsuzluk (f₁′), %'de

f₁′, bir cihazın bağıl spektral duyarlılığının hedef eğriden, örneğin lüksmetreler için V(λ)'dan veya UV radyometreleri için bir eylem spektrumundan sapmasını ölçer. Küçük bir f₁′ değerine sahip bir sensör, alışılmadık spektrumlarda da doğru okur; büyük bir f₁′ değerinde ise kalibrasyon faktörü yalnızca kalibre edildiği kaynak için geçerlidir.

Şununla karıştırılmamalıdır: Bu nedenle "hangi lambaya göre kalibre edildi?" sorusu, her geniş bantlı radyometre için belirleyici olan sorudur. Kaynak teknolojisini değiştiren, örneğin cıva buharından UV LED'e geçen biri, yeni bir kalibrasyona veya bir spektroradyometreye ihtiyaç duyar.

Tabi olduğu norm: DIN 5032-7 · CIE 220

Ölçülen lambanın spektrumu kalibrasyon spektrumundan farklıysa, bir radyometre yanlış okur – duyarlılığı hedef eğriyi ne kadar az takip ederse, o kadar fazla.

Doğrusallık (f₃), %'de

f₃ değeri, irradyans ve okuma arasındaki doğrusal ilişkiden olan sapmayı tanımlar. Ölçüm aralığının birkaç noktasında kontrol edilir. UV LED dizilerinin altında veya kürleme sistemlerinde olduğu gibi yüksek irradyanslarda sınırlayıcı özelliktir – sensörler burada doyuma ulaşır.

Şununla karıştırılmamalıdır: 10 mW/cm²'de doğru okuyan bir cihaz, 2 W/cm²'de yüzdelerle hata verebilir. Bu nedenle ölçüm aralığı, sensör seçiminin ve kalibrasyon sertifikasının bir parçasıdır.

Tabi olduğu norm: DIN 5032-7

Ölçüm alanı açısı (α), °'de

Ölçüm alanı açısı, bir radyans veya luminans ölçüm cihazının kaynağın hangi kısmını yakaladığını tanımlar. Yaygın değerler bir derece veya bir derecenin beşte biridir. IEC 62471'e göre değerlendirmelerde bu açı öngörülmüştür, çünkü risk grubu ortalamanın alındığı açıya bağlıdır.

Şununla karıştırılmamalıdır: Ölçüm alanı kaynaktan büyükse, karanlık arka plan da ortalamaya dahil edilir ve radyans çok düşük okunur. Daha küçükse, yerel bir tepe değeri ölçülür.

Tabi olduğu norm: IEC 62471 · DIN 5032-7

Spektral çözünürlük (Δλ_FWHM), nm'de

Spektral çözünürlük, cihaz fonksiyonunun yarı maksimumdaki tam genişliğidir, yani cihazın sonsuz dar bir çizgiyi genişlettiği genişliktir. Yarık genişliği, kırınım ızgarası ve dedektör pikselleri ile belirlenir. Cıva buharlı lambalar gibi çizgi yayıcılarını değerlendirmek için çizgi aralığından önemli ölçüde küçük olmalıdır.

Şununla karıştırılmamalıdır: Veri noktalarının adım genişliği çözünürlük değildir. Bir cihaz 0,5 nm adımlarla çıkış verebilir ve yine de yalnızca 5 nm'yi ayırt edebilir.

Tabi olduğu norm: CIE 214 · DIN 5032-1

Yarık genişliği, kırınım ızgarası ve dedektör, bir spektroradyometrenin spektral çözünürlüğünü belirler.

Ölçüm belirsizliği (U), %'de

Genişletilmiş ölçüm belirsizliği U, GUM'a göre tekil katkılardan hesaplanır ve yaklaşık %95 kapsam olasılığına karşılık gelen k = 2 kapsam faktörüyle belirtilir. UV radyometrisinde, akredite kalibrasyonlar dalga boyu ve büyüklüğe bağlı olarak tipik olarak %2 ile %6 arasında yer alır; tesiste yapılan bir ölçümün belirsizliği genellikle daha büyüktür.

Şununla karıştırılmamalıdır: Kalibrasyon sertifikasındaki belirsizlik laboratuvar koşulları için geçerlidir. Süreçte, kosinüs hatası, spektral uyumsuzluk, kirlenme ve sıcaklık buna eklenir.

Tabi olduğu norm: GUM / JCGM 100 · DIN EN ISO/IEC 17025

Metrolojik izlenebilirlik

İzlenebilirlik, bir ölçüm sonucunun, her biri belirtilen bir belirsizliğe sahip, belgelendirilmiş ve kesintisiz bir karşılaştırmalar zinciri aracılığıyla ulusal veya uluslararası bir standarda bağlanması anlamına gelir – Almanya'da PTB'ye. DIN EN ISO/IEC 17025'e göre akredite bir kalibrasyon laboratuvarı, bu zinciri ISO 17025 kalibrasyon sertifikasıyla kanıtlar.

Şununla karıştırılmamalıdır: Bir fabrika sertifikası izlenebilir bir kalibrasyon değildir. Süreç onayları, denetimler ve risk değerlendirmeleri için genellikle akredite sertifika gereklidir.

Tabi olduğu norm: DIN EN ISO/IEC 17025 · VIM / JCGM 200

Belirtilen belirsizliğe sahip kesintisiz bir kalibrasyon zinciri ulusal standarda ulaşıyorsa, bir ölçüm izlenebilirdir.

Radyometrik büyüklükler, ışınımı tüm spektral aralıkta ve gözden bağımsız olarak enerjik açıdan değerlendirir. Fotometrik büyüklükler ise aynı büyüklüklerin V(λ) ışık verimi fonksiyonu ile ağırlıklandırılmış halidir ve bu nedenle yalnızca 380 ila 780 nm arasındaki görünür bölge için tanımlanır. Bu nedenle bir UV kaynağı, ne kadar güç yayarsa yaysın sıfır lümene sahiptir. Lüks değeri ancak spektrum biliniyorsa W/m²'ye dönüştürülebilir.

Ra, CIE 13.3:1995'e göre zayıf doygunluğa sahip sekiz test renginin ortalamasıdır. Bir LED, Ra 85'e ulaşabilir ve yine de doygun kırmızıyı donuk gösterebilir — bunu yalnızca özel indeks R9 ortaya koyar. IES TM-30-15 ise 99 renk örneğine dayanır ve doğruluğu (Rf) gamuttan (Rg) ayırır; dar bantlı LED spektrumları için bu daha bilgilendirici bir değerlendirmedir.

Kaynak biliniyorsa ve spektral olarak kararlıysa ve sensör tam da bu kaynağa göre kalibre edilmişse geniş bantlı bir radyometre yeterlidir. Kaynak teknolojileri karşılaştırıldığı, spektrum yaşlanma nedeniyle kaydığı, bir etki spektrumu uygulanması gerektiği veya bir kromatiklik belirlenmesi gerektiği anda, spektral dağılım S(λ)'den kaçış yoktur. Bu durumun altında yatan hataya spektral uyumsuzluk denir.

Kural olarak doz, yani etkinin dalga boyu aralığında ölçülen J/m² veya mJ/cm² birimindeki ışınım maruziyeti H belirleyicidir. Irradyans E ise yalnızca dozun ne kadar hızlı elde edildiğini belirler. Her iki değer de dokümantasyonda ayrı ayrı yer almalıdır, çünkü yaşlanan bir lamba aynı süre sonunda daha düşük bir doz sağlar.