Lumen – jednotka měření světelného toku: co to je, pojem jasu a osvětlení, použití fotometru – Interlavka
V tomto článku se blíže podíváme na jednotky měření světla – kandely, luxy a lumeny – abyste při příštím nákupu LED žárovek přesně věděli, co potřebujete. Pojďme na to!
Obsah skrýt
Nákup LED žárovek může být náročný, pokud neznáte jednotky používané k měření intenzity světla. To je obzvláště důležité, pokud nakupujete online a nemáte nikoho, kdo by vám pomohl. Kandela, lumen a lux jsou měrné jednotky, které se často nacházejí na obalech osvětlovacích výrobků. Každá jednotka poskytuje cenné informace o jasu a intenzitě světla žárovky.
Vyklízíme sklad – Slevy až 75 %! Velký výprodej bezdrátových stolních lamp. Pospěšte si a kupte si lampu restaurační třídy za cenu té domácí!
Chci slevu
Tyto jednotky měření světla se mohou zdát matoucí, ale nebojte se: máme pro vás kompletního průvodce, který vám vysvětlí, co to je a jak vám může pomoci vybrat tu správnou lampu pro váš projekt.
Také se budeme zabývat vztahem mezi nimi. Zde je stručný přehled.
| Lumen | Luxus | Candela |
|---|---|---|
| Celkové množství světla, které může lampa vyprodukovat. | Množství světla viditelného na povrchu o rozloze 1 metru čtverečního z dané vzdálenosti. | Určuje intenzitu světla vyzařovaného pod určitým úhlem a v určitém směru. |
Jednotky měření světla
Candela
Kandela je jednotka SI (Mezinárodní soustava jednotek), která měří svítivost zdroje a označuje se cd. Je to celkové množství světla vyzařovaného v určitém směru. Směry odpovídají úhlu světelného paprsku.
Pochází z latinského slova, které znamená „svíčka“ a přibližně se rovná množství světla vyzařovaného jednou voskovou svíčkou.
V dnešní době má tento koncept mnohem složitější definici. Pro srovnání, typická svíčka vyzařuje světlo o intenzitě odpovídající „1 cd“ ve všech směrech. Jednoduše řečeno, čím více kandel má lampa, tím jasněji svítí.
Standardní zářivka o výkonu 25 W vyzařuje přibližně 135 cd ve všech směrech, ale pokud je paprsek zúžen na úhel 20⁰, intenzita se zvýší na přibližně 18000 XNUMX cd. Čím menší je úhel paprsku, tím více kandel produkuje.
Lumeny
Lumeny jsou nejběžnější měrnou jednotkou na trhu a často jsou mylně chápány. Jsou definovány jako celkové množství světla vyzařovaného světelným zdrojem ve všech směrech a označují se „lm“. Lumeny neboli světelný tok představují celkové množství viditelného světla vnímaného lidským okem. Na rozdíl od kandely nezávisí na konkrétním směru.
Lumeny a kandely lze vzájemně porovnávat. Vezměte si například toto: Svítilna produkuje 1 cd světla při daném úhlu paprsku a světelný tok 12,5 lumenů. Pokud zacloníte polovinu žárovky, stejný zdroj s 1 cd vyprodukuje 6,25 lumenů. Standardní 45wattová LED žárovka produkuje přibližně 450 lumenů světla. Vzájemný vztah těchto jednotek a jejich význam si probereme dále v této příručce.
Luxus
Lux je odvozená jednotka světla v soustavě SI, která měří intenzitu světla v dané oblasti. Jednoduše řečeno, 1 lux se rovná 1 lumenům na jednotku plochy neboli 1 lm/m2. Je to užitečná jednotka, protože definuje reálný scénář a snadno si ji představíme. Mnoho fotografů používá tuto jednotku k popisu osvětlení, protože se více zajímají o intenzitu světla v dané oblasti focení.
Pro pozorovatele, jako jste vy, to znamená, jak jasná bude určitá oblast povrchu, když je osvětlena lampou. Světlo se řídí zákonem inverzní čtverce, který říká, že v trojnásobné vzdálenosti od zdroje světla bude intenzita světla v luxech 1/9, protože je rozložena na devítinásobek plochy.
Světlo rozptýlené na větší ploše bude mít nižší osvětlenost než menší plochy s jasnější intenzitou světla. Reflektory v LED světlech jsou navrženy tak, aby řídily rozptyl světla na větší plochy a zabránily tak ztrátám světla.
Srovnání: Candela vs. Lumeny vs. Lux
Takže nyní, když máte základní znalosti o měrných jednotkách, jste možná dospěli k závěru, že více lumenů znamená lepší světlo. To nemusí být nutně pravda. Abyste si pro svůj projekt vybrali nejlepší světlo, musíte použít kombinaci kandel, lumenů a luxů.
Proč o nich potřebujete vědět?
Máme mnoho světelných zdrojů, jako jsou LED, zářivky, žárovky atd. Každý světelný zdroj osvětluje místo jinak, abyste pro svůj projekt získali nejlepší produkt. Musíte je všechny zvážit. To vám pomůže při navrhování osvětlení místnosti.
Jak měřit světlo pomocí těchto jednotek?
Svítivost světelných zdrojů je poměrně obtížné měřit a provádí se ve speciálních výzkumných laboratořích. Výrobci pak tyto hodnoty uvádějí na krytu svítidla. Hodnoty mezi různými svítidly můžete porovnat pomocí zde uvedených informací.
1. Lumeny a kandely – jak se srovnávají?
Lumeny se používají k označení světelného toku a výrobci je používají hlavně k určení počátečního potenciálu světelného zdroje. Svítidlo označené 100 lm znamená, že lampa může vyzařovat toto množství světla všemi směry.
To nemá nic společného s designem a geometrií produktu. Způsob umístění reflektorů určuje, jakou intenzitu dosáhnete v jednom či druhém směru. Proto se lumeny vztahují pouze k jmenovitým hodnotám žárovek. Neposkytují úplný obraz o světelném potenciálu světelného zdroje. Proto je třeba to mít na paměti. Pro lepší pochopení se podívejte na obrázek níže.
Zatímco lumeny označují celkový potenciální světelný výkon, kandela naopak definuje intenzitu stejného světla v určitém směru a úhlu. Vyjadřuje objem a sílu světla.
Úhel je definován jako steradián, trojrozměrný úhel vytvořený v kouli otevřením kužele a promítnutím plochy rovnající se druhé mocnině poloměru. Plocha odpovídající jedné kandele je uvedena níže.
Vysoká hodnota světelného toku v kandelách je užitečná, pokud chcete světlo na něco zaostřit, zejména v uměleckých galeriích, bodových světlech, fasádách, světlometech automobilů atd. Jedna kandela se rovná jednomu lumenům na steradián. Vztah mezi lumeny a kandelami si snadno zapamatujete.
1 kandela = 12,57 lumenů
Nedoporučuje se však přímo porovnávat kandely s lumeny. Typická laserová svítilna bude mít velmi malou hodnotu lumenů, ale velkou hodnotu kandely.
2. Lumeny a luxy – jak spolu souvisí?
Pokud si vyberete dvě LED žárovky se stejným světelným tokem 100 lumenů, nebudou nutně svítit stejně. Proč? Protože jsme nezohlednili reflektory a konstrukci lamp.
A zde přichází na řadu lux. Lux je užitečná a praktická jednotka měření světla, která měří množství světla na dané ploše. Předpokládá se, že na čtvereční stopu zdi připadá přibližně 1 metrů světla. Obrázek níže ukazuje, kolik světla osvětluje plochu jednoho metru čtverečního, což se rovná 10 světelnému toku.
1 lumen = 1 lux na metr čtvereční
Vezměte si například bodové světlo; bude mít vysokou hodnotu Lux, protože je koncentrované v určité oblasti a vrhá světlo na velké vzdálenosti. Zatímco difúzní světlo pokryje mnohem větší plochu a má nízkou hodnotu Lux, i když může mít přibližně stejný světelný tok jako bodové světlo. Tento faktor je určen designem a konstrukcí svítidla. Nyní víte, jak důležité je zvolit správnou hodnotu Lux.
Na internetu je k dispozici mnoho kalkulaček pro převod mezi kandelami, lumeny a luxy s určitými přibližnými hodnotami.
Nožní svíčka
Toto je jednotka osvětlení mimo soustavu SI a stejně jako lux je definována plochou. Jeden lumen na čtvereční stopu se rovná jedné stopové kanděle. Tato jednotka není tak důležitá jako ostatní a v některých oblastech se používá pro plánování osvětlení.
3. Lumeny vs. watty – jak se srovnávají?
Pokud jste někdy byli v obchodě s osvětlením, pravděpodobně jste viděli slovo „watt“ používané k označení žárovky. Často je toto slovo špatně chápáno. Není to jednotka světla, ale spíše jednotka výkonu žárovky, která se označuje „W“.
1W LED žárovka vyprodukuje více světla (lumenů) než 1W halogenová žárovka. Je to proto, že LED diody jsou mnohem energeticky úspornější. Vyšší výkon znamená více tepla, což představuje značnou energetickou ztrátu. Pro pochopení srovnání uvádíme několik základních informací:
| Watts | Lumeny |
|---|---|
| 40 | 450 |
| 60 | 800 |
| 75 | 1100 |
Přibližný poměr watty k lumenům
Účinnost osvětlení
Světelná účinnost je účinnost, která určuje, jak dobře světelný zdroj vyzařuje světlo. Vyjadřuje se jako světelný tok na watt, nebo jednoduše lumeny/watt. Vyšší účinnost má za následek jasnější světlo.
Která jednotka měření světla je lepší?
Záleží na vašem použití. Pro osvětlení místnosti je lepší použít lampy s vyšší hodnotou lumenů. Pokud chcete zdůraznit architektonické prvky nebo na něco upozornit, měly by být prioritou vyšší hodnoty kandel a luxů. Zamyslete se nad svým obchodním projektem a nad cíli, kterých chcete dosáhnout, a pomocí výše uvedeného průvodce si můžete pořídit optimální světlo.
3000K vs. 4000K: Který typ osvětlení je pro váš domov ten pravý?
Co je to barevná teplota a jak ji vybrat?
Světelný tok je světelná energie vyzařovaná bodovým zdrojem. Protože závisí na vzdálenosti, vyjadřuje se v prostorových úhlech.
Lumen je jednotka měření síly světelného záření, která se posuzuje na základě světelného vjemu lidského oka.
Jednotku měření světelného toku, lumen, lze považovat za celkové množství světla. Například 40wattová žárovka vytvoří světelný tok odpovídající 415 lumenům, zářivka vytvoří tok 3200 lumenů. Umístěte libovolný optický systém kolem světelného zdroje, množství světla (lumeny) bude stejné. Pokud tedy na světelném zdroji s nesměrovým působením není uveden počet lumenů, není jasné, jak bude svítit.
Osvětlení a jas
Osvětlenost je množství světla, tj. určuje množství světla, která dopadá na určitou oblast povrchu těla. Záleží na délce světelné vlny, protože lidské oko vnímá jas světelných vln různých délek, jinými slovy různých barev, odlišně.
Osvětlení se vypočítává pro různé vlnové délky samostatně. Lidé vnímají nejjasnější barvy jako:
- zelená – světlo s vlnovou délkou 550 nanometrů;
- žlutá, oranžová. Ve spektru se nacházejí vedle ní.
Světlo červené, modré a fialové barvy má krátkou nebo dlouhou vlnovou délku, takže jsou vnímány jako tmavší. Pojem osvětlení je často spojován s pojmem jasu.
Při osvětlení plochy stejnou lampou bude velká plocha osvětlena méně než malá.
Rozdíl mezi pojmy jas a osvětlení
Ruský jazyk nabízí dvě odpovědi na otázku, co je jas. Jas znamená charakteristiku světelných těles, tedy fyzikální veličina. Definuje také subjektivní pojem, který závisí na mnoha faktorech, například:
- vlastnosti struktury lidského oka;
- množství světla v místnosti.
Čím méně světla je v prostředí, tím jasnější se nám zdroj světla jeví. Je důležité rozlišovat mezi jasem a osvětlením a pamatovat si následující:
- jas je světlo, které se odráží od povrchu světelného objektu;
- Osvětlení je světlo, které dopadá na osvětlený povrch.
V astronomii zahrnuje jasnost dva pojmy, kdy hvězdy vyzařují a planety se odrážejí. V této vědě se hvězdné Jas se měří na fotometrické stupnici, kde větší jasnost hvězdy souvisí s menší magnitudo. Nejjasnější hvězdy mají zápornou magnitudu.
Měrné jednotky lux a kandela
Jednotka měření jasu (kandela na metr čtvereční) se používá pro aplikované nebo fyziologické účely.
Pro výpočet úrovně osvětlení se používá měrná jednotka lux. Jeden lux se rovná jednomu lumenům na metr čtvereční. K měření osvětlení se také používá stopová svíčka (foot-candle). Používá se v oblasti filmu, fotografie a některých dalších. Stopa je v názvu přítomna, protože. znamená osvětlení v kandelách na čtvereční stopu povrchu, měřeno v intervalech jedné stopy.
Fotometr
Fotometr je zařízení, které měří osvětlení. Světlo vstupuje do fotodetektoru, poté je přeměněno na elektrický signál a změřeno. Existují fotometry, které fungují na jiném principu. V podstatě fotometry ukazují úroveň osvětlení v luxech, ale existují i ty, které používají jiné jednotky. Tyto fotometry, nazývané také expozimetry, se podílejí na určování rychlosti závěrky a clony, čímž pomáhají fotografům a kameramanům. Kromě toho se fotometry používají k určení úrovně bezpečného osvětlení v jiných oblastech, jako je pěstování rostlin, muzea, kde je nutné udržovat požadované osvětlení.
Bezpečný tok světla při práci
Práce v tmavé nebo špatně osvětlené místnosti může způsobit různé zdravotní problémy, ať už se jedná o zhoršení zraku, depresi nebo jiné fyziologické a psychické poruchy. Z tohoto důvodu jsou na pracovišti v rámci předpisů o ochraně práce zahrnuty požadavky na minimální bezpečné osvětlení. Konečný výsledek měření, který fotometr udává, zahrnuje plochu rozložení světla. Tyto ukazatele zajišťují dostatečné osvětlení celé místnosti.
Světelný tok a muzejní exponáty
Rychlost, s jakou muzejní exponáty chátrají a blednou, závisí na osvětlení a výkonu světelného zdroje. Muzejní pracovníci pracují na určení osvětlení exponátů. To se provádí proto, aby bylo zajištěno bezpečné množství světla dopadajícího na muzejní jednotky a aby návštěvníci měli dostatečnou úroveň osvětlení při prohlížení exponátu.
Úroveň světla lze měřit fotometrem, což není snadné, protože Mělo by být instalováno co nejblíže k expozici, a to vyžaduje odstranění ochranného skla, vypnutí alarmu a získání povolení. Tento úkol je usnadněn další metodou, kterou často používají zaměstnanci muzea. Místo fotometru se používá kamera, která sice nenahrazuje fotometr v situacích, kdy je nutné přesnější měření zjištěného problému s osvětlením, ale je zcela dostačující k detekci odchylky od normy.
Expozici fotoaparátu lze určit na základě naměřených hodnot úrovně osvětlení. Úroveň expozičního světla lze snadno určit pomocí jednoduchých výpočtů. Zaměstnanci muzea použijte vzorec nebo tabulku, kde expozice je udávána v jednotkách osvětlení. Při výpočtech nesmíme zapomínat, že fotoaparát absorbuje určité množství světla, takže je to třeba vzít v úvahu.
Světelný tok v zahradnictví a pěstování rostlin
Než rostlině poskytnete světlo potřebné pro fotosyntézu, musíte vědět, kolik ho každá plodina potřebuje. Zahradníci a pěstitelé rostlin to vědí. Měří úroveň osvětlení, aby se ujistili, že každá rostlina dostává potřebné množství světla. Pro tento postup se často používají fotometry.
Fotometry se také hojně používají v laboratorní praxi. Například se určuje spektrum vzorků, s jehož pomocí se stanoví chemické složení. Plamenový fotometr patří do speciální třídy takových zařízení. detekuje alkalické kovy ve vzorcích, jako je sodík, lithium, draslík. Pro jejich detekci je třeba vzorek spálit při vysoké teplotě a pomocí fotometru analyzovat spektrum plamene. Tento úkol je mnohem obtížnější vyřešit jinými způsoby.
Moderní fotometry přeměňují světelné záření na elektrické impulsy, které se zaznamenávají na principu ampérmetru a voltmetru a poté se převádějí do počítačového formátu.
Fotometr je zařízení, které zahrnuje mnoho oblastí znalostí, jako je chemie, molekulární biologie, fyzika, materiálové vědy a další. Fotometr je široce používán v průmyslu, v oblasti laserových a optických produktů. Kromě chemické laboratoře se fotometr používá i ve forenzních laboratořích.
Takže z výše uvedeného jste se dozvěděli o jednotkách měření světla, které Je lepší koupit lampy se stanoveným počtem lumenů, že pojmy osvětlení a jas se liší a množství světla lze měřit speciálním zařízením.
