Wahana Blog

A.  Latar Belakang

Untuk mencapai suatu tujuan tertentu di dalam fisika, kita biasanya melakukan pengamatan yang disertai dengan pengukuran. Pengamatan suatu gejala secara umum tidak lengkap apabila tidak disertai data kuantitatif yang didapat dari hasil pengukuran. Lord Kelvin, seorang ahli fisika berkata, ”bila kita dapat mengukur yang sedang kita bicarakan dan menyatakannya dengan angka-angka, berarti kita mengetahui apa yang sedang kita bicarakan itu”. Pada kesempatan kali ini kita akan mengetahui tentang Iluminasi yang berhubungan dengan pencahayaan, serta melakukan pengukuran tingkat iluminasi dengan menggunakan alat yang dinamakan luxmeter.

Sebelumnya perlu diketahui terlebih dahulu definisi tentang cahaya sebelum berbicara mengenai iluminasi (penerangan). Cahaya merupakan sejenis energi berbentuk gelombang elekromagnetik yang bisa dilihat dengan mata. Cahaya diperlukan dalam kehidupan sehari-hari. Matahari adalah sumber cahaya utama di bumi. Tumbuhan hijau memerlukan cahaya untuk membuat makanan. Sinar dari matahari yang datang dapat disebut sebagai sinar alami. Sifat-sifat cahaya ialah, cahaya bergerak lurus ke semua arah. Buktinya adalah kita dapat melihat sebuah lampu yang menyala dari segala penjuru dalam sebuah ruang gelap.

Sedangkan Iluminasi adalah tingkat atau kadar terang atau kuat penerangan yang berhubungan langsung dengan cahaya (pencahayaan). Darmasetiawan & Puspakesuma (1991) mendefinisikan kuat penerangan ialah kuantitas/jumlah cahaya pada level pencahayaan / permukaan tertentu. Satuan = lux (lumen/m2).

Berbicara masalah pencahayaan berarti kita membagi dua sumber pencahayaan menjadi dua bagian cahaya alami dengan cahaya buatan.Cahaya alami adalah cahaya yang bersumber pada matahari sebagai sumbernya. Cahaya alami ini kemudian dibagi menjadi dua macam yaitu cahaya matahari dan cahaya pantulan. Cahaya matahari adalah cahaya yang langsung bersumber dari matahari tanpa ada perantara ataupun penghantar yang mempengaruhi. Sedangkan cahaya pantulan adalah cahaya yang telah terkena pengaruh dari luar baik itu dipantulkan ataupun perlakuan lainnya. Cahaya buatan adalah cahaya yang bersumber selain dari matahari dan biasanya sengaja dibuat, sebagai contoh cahaya lampu kamera, cahaya lampu penerang dan lain-lain.

Elemen yang paling penting dalam perlengkapan cahaya, selain dari lampu, adalah reflector. Reflektor berdampak pada banyaknya cahaya lampu mencapai area yang diterangi dan juga pola distribusi cahayanya. Reflektor biasanya menyebar (dilapisi cat atau bubuk putih sebagai penutup) atau specular (dilapis atau seperti kaca). Tingkat pemantulan bahan reflektor dan bentuk reflektor berpengaruh langsung terhadap efektifitas dan efisiensi fitting. Reflektor konvensional yang menyebar memiliki tingkat pemantulan 70-80% apabila baru. Bahan yang lebih baru dengan daya pemantulan yang lebih tinggi atau semi-difusi memiliki daya pemantulan sebesar 85%. Pendifusi/Diffuser konvensional menyerap cahaya lebih banyak dan menyebarkannya daripada memantulkannya ke area yang dikehendaki. Lama kelamaan nilai daya pantul dapat berkurang disebabkan penumpukan debu dan kotoran dan perubahan warna menjadi kuning disebabkan oleh sinar UV. Reflektor specular lebih efektif dimana pemantul ini memaksimalkan optik dan daya pantul specular sehingga membiarkan pengontrolan cahaya yang lebih seksama dan jalan pintas yang lebih tajam. Dalam kondisi baru, lampu ini memiliki nilai pantul sekitar 85-96%. Nilai tersebut tidak berkurang seperti pada reflektor konvensional yang berkurang karena usia. Bahan yang umum digunakan adalah alumunium yang diberi perlakuan anoda (nilai pantul 85-90%) dan lapisan perak yang dilaminasikan ke bahan logam (nilai pantul 91-95%). Menambah (atau melapisi) alumunium dilakukan untuk mencapai nilai pantul lebih kurang 88-96%. Lampu harus tetap bersih agar efektif, reflektor optik kaca tidak boleh digunakan dalam peralatan yang terbuka di industri dimana peralatan tersebut mungkin akan terkena debu.

Untuk mengukur tingkat iluminasi (kuat penerangan) ini akan dipergunakan suatu alat yang disebut dengan luxmeter. Lux Meter yang biasanya digunakan untuk mengukur pencahayaan(penerangan). The illumination is how level of luminous flux is falling on a surface area.Yaitu bagaimana tingkat terang ditingkatkan jatuh pada permukaan suatu daerah. The luminous flux is visible component that is defined in radiant flux (light power) divided by relative sensitivity of human eyes over the visible spectrum. Pengaliran yang terang terlihat adalah komponen yang didefinisikan dalam seri pengaliran (daya cahaya) dibagi dengan relatif kepekaan mata manusia melalui spektrum terlihat. This means the Lux is well fit to light level from sense of human eyes. Ini berarti Lux berguna pada acuan untuk tingkat cahaya dari rasa mata manusia. Satuan dari pengukuran alat ini adalah LUX (dalam SI).

B.       Sistem Pencahayaan

II.      PEMBAHASAN

A.      PRINSIP KERJA

Luxmeter merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur kuat penerangan (tingkat penerangan) pada suatu area atau daerah tertentu. Alat ini didalam memperlihatkan hasil pengukurannya menggunakan format digital. Alat ini terdiri dari rangka, sebuah sensor dengan sel foto dan layar panel. Sensor tersebut diletakan pada sumber cahaya yang akan diukur intenstasnya. Cahaya akan menyinari sel foto sebagai energi yang diteruskan oleh sel foto menjadi arus listrik. Makin banyak cahaya yang diserap oleh sel, arus yang dihasilkan pun semakin besar.

Sensor yang digunakan pada alat ini adalah photo diode. Sensor ini termasuk kedalam jenis sensor cahaya atau optic. Sensor cahaya atau optic adalah sensor yang mendeteksi perubahan cahaya dari sumber cahaya, pantulan cahaya ataupun bias cahaya yang mengenai suatu daerah tertentu. Kemudian dari hasil dari pengukuran yang dilakukan akan ditampilkan pada layar panel.

Berbagai jenis cahaya yang masuk pada luxmeter baik itu cahaya alami atapun buatan akan mendapatkan respon yang berbeda dari sensor. Berbagai warna yang diukur akan menghasilkan suhu warna yang berbeda,dan panjang gelombang yang berbeda pula. Oleh karena itu pembacaan yang ditampilkan hasil yang ditampilkan oleh layar panel adalah kombinasi dari efek panjang gelombang yang ditangkap oleh sensor photo diode.

Pembacaan hasil pada Luxmeter dibaca pada layar panel LCD (liquid Crystal digital) yang format pembacaannya pun memakai format digital. Format digital sendiri didalam penampilannya menyerupai angka 8 yang terputus-putus. LCD pun mempunyai karakteristik yaitu Menggunakan molekul asimetrik dalam cairan organic transparan dan orientasi molekul diatur dengan medan listrik eksternal.

Adapuun bagian- bagian dari alat lux meter adalah sebagai berikut :

Gambar 1. Lux Meters

Fungsi bagian- bagian alat ukur :

Layar panel : Menampilkan hasil pengukuran

Tombol Off/On : Sebagai tombol untuk menyalakan atau mematikan alat

Tombol Range : Tombol kisaran ukuran

Zero Adjust VR : Sebagai pengkalibrasi alat (bila terjadi error)

Sensor cahaya : Alat untuk mengkoreksi/mengukur cahaya.

C. Cara Pembacaan

Pada tombol range ada yang dinamakan kisaran pengukuran. Terdapat 3 kisaran pengukauran yaitu 2000, 20.000, 50.000 (lux). Hal tersebut menunjukan kisaran angka (batasan pengukuran) yang digunakan pada pengukuran. Memilih 2000 lux, hanya dapat dilakukan pengukuran pada kisaran cahaya kurang dari 2000 lux. Memilih 20.000 lux, berarti pengukuran hanya dapat dilakukan pada kisaran 2000 sampai 19990 (lux). Memilih 50.000 lux, berarti pengukuran dapat dilakukan pada kisaran 20.000 sampai dengan 50.000 lux. Jika Ingin mengukur tingkat kekuatan cahaya alami lebih baik baik menggunakan pilihan 2000 lux agar hasil pengukuran yang terbaca lebih akurat. Spesifikasi ini, tergantung kecangihan alat.

Apabila dalam pengukuran menggunakan range 0-1999 maka dalam pembacaan pada layar panel di kalikan 1 lux. Bila menggunakan range 2000-19990 dalam membaca hasil pada layar panel dikalikan 10 lux. Bila menggunakan range 20.000 sampai 50.000 dalam membaca hasil dikalikan 100 lux.

D. Kegunaan Lux Meter

Luxmeter merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat atau lemahnya cahaya yang terdapat pada suatu ruangan atau tempat tertentu. Apabila kita telah mengetahui intensitas cahaya pada suatu ruangan, kita dapat menentukan lampu yang tepat untuk dipasang pada setiap ruangan. Sehingga, dihasilkan tingkat pencahayaan yang sesuai standar. agar tingkat pencahayaan ruangan sesuai dengan fungsi ruangan. Fungsi ruangan yang dimaksud adalah jenis aktifitas yang dilakukan di dalam ruangan tersebut. Biasanya alat ini banyak digunakan pada arsitektur, penelitian, fotografi,. Dalam aplikasi penggunaannya dilapangan alat ini lebih sering digunakan pada bidang arsitektur, industri, dan lain-lain.

Sedangkan penggunaan lainnya adalah dalam alat pengukur kuat cahaya (Lux-Meter), dimana dalam keadaan gelap resistansi dioda cahaya ini tinggi sedangkan jika disinari cahaya akan berubah rendah. Selain itu banyak juga dioda cahaya ini digunakan sebagai sensor sistem pengaman (security) misal dalam penggunaan alarm.

Prisip kerja alat ini pun banyak digunakan pada alat yang biasa digunakan pada fotografi, sebagai contoh pada alat available light, reflected lightmeter, dan incident lightmeter. Selain itu didalam penelitian-penelitian mengenai tingkat keanekaragaman dan lain- lain yang senantiasa diperlukan data mengenai tingkat pencahayaan alat ini pun dapat digunakan.

III.        KESIMPULAN