Při nákupu svítidla je hodnota lumenů to, co vidíte jako první. Ale víte, že existují další stejně důležité jednotky pro měření světla, jako je kandela a lux?
Pokud kupujete reflektory nebo laserové světlo, zvažte kandelu pro soustředěné osvětlení. A pro běžná svítidla jako LED pásky, trubicová světla, žárovky atd., zkontrolujte hodnotu lumenů. Pro účinnost osvětlení vám však hodnota v luxech poskytuje přesnější informace.
Pojďme prozkoumat kandela, lux a lumen a naučte se používat tyto jednotky k výběru nejlepšího svítidla pro jakoukoli aplikaci:
Co je Candela?
Kandela (cd) je jednotka svítivosti. Tento termín pochází z latinského slova „Candela“ a souvisí s intenzitou svíčky. Například jedna kandela se přibližně rovná jasu svíčky.
S rozvojem technologie se však definice kandely v průběhu generací měnila. V roce 1979 Všeobecná konference o vahách a mírách (CGPM) definoval candela jako:
"Kandela je intenzita světla v daném směru zdroje, který vyzařuje monochromatické záření o frekvenci 540 x 1012 hertzů a který má intenzitu záření v tomto směru 1/683 watt na steradián."
Nejnovější definice, upravená 20. května 2019, je však daleko složitější a cílí především na technické odborníky. Jde to takto:
„…… pevná číselná hodnota světelné účinnosti monochromatického záření o frekvenci 540×1012 Hz, Kcd, má být 683 vyjádřená v jednotce lm⋅W−1, která se rovná cd⋅sr⋅W−1, popř. cd⋅sr⋅kg−1⋅m−2⋅s3, kde kilogram, metr a sekunda are=-0987654321`definované pomocí h, c a ΔνCs."
Pro zjednodušení měří kandela intenzitu světla v určitém směru nebo úhlu. Představte si například reflektor, který směřuje světlo určitým směrem, a žárovku, která světlo šíří všemi směry. Která bude mít vyšší hodnotu kandela?
Bodové světlo má úzký vyzařovací úhel a poskytuje soustředěné osvětlení. Jeho intenzita světla v tomto konkrétním směru bude tedy vysoká. Naproti tomu osvětlení žárovky bude rozptýlené do všech směrů, což má za následek nízkou hodnotu kandel.
Co je Lux?
Lux (lx) je měřicí jednotka pro osvětlení or světelný tok na jednotku plochy. Měří množství světla na metr čtvereční plochy.
1 lux se rovná celkovému osvětlení plochy 1 metr čtvereční osvětlené světelným zdrojem 1 lumen umístěným 1 metr od sebe. Pro zjednodušení se 1 lux rovná 1 lumenu na metr čtvereční.
Pro zjednodušení se 1 lux rovná 1 lumenu na metr čtvereční.
Takže pro hodnocení luxů musíte vzít v úvahu plochu místnosti nebo vzdálenost světelného zdroje od určitého bodu. V tomto případě je hodnota luxů nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti.
Například světlo s 500 lumeny osvětlí plochu jednoho metru čtverečního. Takže jeho lux hodnocení bude (500 lm ፥ 1 m2) = 500 lx. Nyní nainstalujte stejné světlo 500 lumenů nasměrované na plochu o velikosti pěti metrů čtverečních. Hodnota luxů zde bude (500 lm ፥ 5 m2) = 100 lx, sníží se 5krát.
To znamená, že jak se vzdálenost mezi povrchem a zdrojem světla zvětšuje, hodnota luxů klesá. Světlo, které se zdá jasné v malé místnosti, nebude tak jasné, když je umístěno ve velké místnosti.
Co je Lumen?
Lumen měří hodnotu světelného toku. Udává celkový jas světelného zdroje ze všech směrů.
Lumen je definován jako množství viditelného světla, které světelný zdroj 1 kandela vyzařuje do 1 jednotky prostorového úhlu (1/4π plochy koule). Na rozdíl od kandel (cd) lumen nepočítá osvětlení určitého směru. Místo toho bere v úvahu celkový světelný výkon zdroje ze všech směrů.
Například žárovka se 3 kandelami má světelný tok 38 lm (přibližně). Pokud nyní zakryjete polovinu žárovky a necháte světlo svítit jedinou hemisférou, hodnota kandel zůstane stále stejná. Je to proto, že z určité vzdálenosti je intenzita světla zakryté žárovky stále stejná. Hodnota lumenů se však sníží na polovinu a bude 19 lm, protože jste zablokovali polovinu světelného zdroje.
Vztahy mezi Candela, Lux a Lumens
Nejběžnějším vztahem mezi těmito třemi pojmy je, že všechny jsou měrnou jednotkou světla. Abychom tento koncept objasnili, pojďme ke kořenům těchto pojmů -
A. Lumeny a Candela: Vztah
Lumens je odvozená forma kandely. Oba pojmy měří světelnost; to znamená, že uvádějí jas světelného zdroje. Rozdíl je v tom, že lumeny berou v úvahu světelné paprsky ze všech směrů. Naproti tomu Candela to považuje za určitý směr. Plná koule má prostorový úhel 4π steradiány, takže světelný zdroj, který rovnoměrně vyzařuje jednu kandelu ve všech směrech, má celkový světelný tok:
| 1 cd × 4πsr = 4π cd · sr ≈12.57 lm 1 kandela = 12.57 lumenů |
Poznámka: Protože kandela a lumen jsou dvě různé jednotky, můžete je zaměnit.
b. Lumeny a Lux: Vztah
Lux je odvozen od lumenu, takže hodnota lumenu má větší vliv na lux. Matematicky, 1 lx = 1 lm/m². Tato rovnice poskytuje přesnější vyjádření jasu světla než lumenů.
C. Lux a Candela: Vztah
Lux je metrická verze nožních svíček (starý termín označující kandela). Kandela, lux a lumen jsou tedy ve vzájemném vztahu. Uvádějí tři samostatné identity, ale jsou propojené a konvertibilní.
| Odvozeno od Odvozeno od Lux ———————→ Lumeny ——————–→ Candela 1 lx = 1 lm/m2 = 1 cd·sr/m2 |
Candela vs Lux vs Lumens – Jaké jsou rozdíly?
Candela vs Lux
Candela definuje jas světla v určité oblasti. Naproti tomu lux označuje množství světla dopadajícího na určitou plochu povrchu. To znamená, že lux souvisí s plochou osvětleného prostoru, ale kandela se nezabývá plochou.
Hodnota luxů však závisí na ploše povrchu a vzdálenosti mezi zdrojem světla a povrchem. Kromě toho také záleží na hodnotě kandel. Ale kandela je na těchto faktorech nezávislá.
| Kritéria | Candela (cd) | Lux (lx) |
| Opatření | Intenzita světla v určitém směru | Množství světla v určitém povrchu |
| Vzdálenost světelného zdroje | Neovlivňuje | Ovlivňuje; nepřímo úměrné vzdálenosti. |
| Oblast osvětlené plochy | Neovlivňuje | Ovlivňuje; nepřímo úměrné vzdálenosti. |
Lux vs Lumens
Lumen popisuje množství světla osvětleného světelným zdrojem. Naproti tomu lux definuje množství světla dopadajícího do určité oblasti povrchu.
Podle lumenu můžete určit, jak jasný je zdroj světla. Vyšší hodnota lumenů znamená jasnější světelný výkon. Mezitím vysoké hodnocení luxů znamená, že světelný paprsek dopadající do určité oblasti jasně svítí. Rozdíl je tedy v tom, že hodnota luxů závisí na vzdálenosti mezi světelným zdrojem a osvětlovací plochou. Ale lumen je nezávislý na vzdálenosti.
Ačkoli lumen je nejpoužívanější hodnocení pro měření světla, lux je důležitější hodnota pro měření účinnosti světla. To je důvod, proč byste měli zvážit hodnotu v luxech pro dobře osvětlené pracovní osvětlení. Vyšší hodnota luxů zajišťuje odpovídající jas ve vaší pracovní stanici, což vám umožňuje snadnou práci.
| Kritéria | luxus | Lumen |
| Určuje | Množství světla, které dopadá na povrch | Celkový světelný výkon světelného zdroje |
| Závislost | Hodnota závisí na vzdálenosti a lumenovém hodnocení | Hodnota závisí na kapacitě světelného zdroje |
| Vzdálenost světelného zdroje | Záležitosti; jak se plocha zvětšuje, hodnota luxů klesá | Na tom nezáleží |
| Plocha povrchu | Záležitosti; jak se povrch zvětšuje, hodnota luxů klesá | Na tom nezáleží |
| Typické použití | Úkolové osvětlení, soustředěné osvětlení, například: pouliční osvětlení, reflektory, Etc. | Obecné osvětlení, jako např LED pásová světla, reflektory atd. |
Lumeny vs Candela
Hlavní rozdíl mezi lumenem a kandelou je v tom, že lumen zohledňuje světelný výkon ze světelného zdroje. Naproti tomu kandela měří intenzitu světla v určitém směru.
Pomocí hodnocení lumenů můžete získat představu o jasu světelného zdroje. Ale kandela vám dá vědět, jak koncentrované světlo se objeví na konkrétním místě. Svítidlo s vysokou hodnotou lumenů tedy dokáže osvětlit velký prostor. Mezitím vysoké světlo kandel znamená, že svítidlo směřuje zaostřený paprsek, což má za následek koncentrovanější světlo.
Pokud tedy hledáte obecné osvětlení, zvažte světla s vysokým světelným tokem. A pokud máte rádi zvýrazňující nebo pracovní osvětlení a potřebujete soustředěné osvětlení, zvažte žárovky s vysokým výkonem.
| Kritéria | Lumen (lm) | Candela (cd) |
| Zohlednění směru světla | Všechny směry (360° koule) | Specifický směr (v určitém úhlu) |
| Úhel paprsku | Široký | Úzký |
| Závislost | Hodnota závisí na celkovém světelném výkonu zdroje | Hodnota závisí na koncentraci paprsku v určitém směru. |
| Typické použití | Obecné osvětlení; například trubicové světlo, žárovka, světlomet atd. | Zaměřené osvětlení, jako jsou reflektory, laserová světla, kolejová světla atd. |
Celková diferenciační tabulka: Candela vs Lux vs Lumens
| TECHNICKÉ ÚDAJE | Candela | luxus | Lumenů |
| symbol (SI) | cd | lx | lm |
| Definice | Candela je úroveň jasu světelného zdroje v určitém úhlu a směru. | Množství osvětlení, které dopadá na metr čtvereční plochy, je Lux. | Lumen udává celkový výkon světla ve všech směrech. |
| Opatření | Svítivost | Osvětlení | světelný tok |
| Závislost na vzdálenosti | Ne | Ano | Ne |
| Závislost na ploše povrchu | Ne | Ano | Ne |
Jak vypočítat Candela, Lux a Lumeny?
Výpočet Candely
1 kandela se rovná 12.57 lumenů. Pokud však vidíte světelný tok žárovky 1000 lm, neznamená to, že svítivost (cd) žárovky je také 1000 cd. Musíte vzít v úvahu pevný úhel osvětleného světla, abyste našli lumen. Vzorec zní takto:
| Candela = ( Lumen/Pevný úhel) cd = (lm/sr) |
To znamená, že žárovka s jasem 1000lm, rozdělující svou svítivost do prostorového úhlu 2π steradiánů, má svítivost (cd) (1000lm/2π sr) = (1000/6.2832) ≈159.15 cd.
(Poznámka: Hodnota π (koláč) ≈ 3.14159)
Výpočet Lux
Lux je měření množství světla vyzařovaného 1 lumenovou žárovkou na plochu jednoho metru čtverečního. Vzorec tedy zní takto:
| 1 Lux = 1 Lumen na metr čtvereční Nebo 1 lx = 1 lm/m² |
To znamená, že pokud nainstalujete světlo 1000 lumenů do místnosti o velikosti 50 metrů čtverečních, osvětlení na povrchu bude: (1000 lm/50 m²) = 20 lx.
Výpočet lumenů
Lumen můžete vypočítat s ohledem na kandela i lux. S ohledem na hodnotu kandela je vzorec pro lumen následující:
| Lumen = Candela x Solid Angle 1 lm = 1 cd·sr |
Pokud máte například žárovku se svítivostí 100 cd a prostorovým úhlem 2π sr, její hodnota lumenů je 100 cd×2π sr =100×6.2832 =628.32 lm.
Chcete-li však zjistit hodnotu lumenů pomocí luxů, musíte vzít v úvahu plochu osvětleného povrchu. Vzorec zní takto:
| Lumen = Lux x plocha lm = lx × m² |
Předpokládejme, že podlaha o ploše 5 metrů čtverečních obdrží osvětlení 200 lx. Hodnota lumen žárovky bude: 200lx x 5m² = 1000lm.
Faktory ovlivňující hodnoty Candela, Lux a Lumens
1. vzdálenost
Hodnota luxů závisí na vzdálenosti osvětlované plochy/předmětu a světelného zdroje. Lux je nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti. Pokud se například vzdálenost zdvojnásobí, hodnota luxů se sníží na 1/4 původních hodnot.
Hodnota kandel a lumenů se se vzdáleností nemění. Například 1000 lumenová žárovka bude vyzařovat 1000 1 lumenů, i když od ní stojíte 10 m nebo XNUMX m. Světlo se však bude zdát méně jasné, když se vzdálíte od zdroje světla.
2. Úhel vyzařování
Malý úhel vytváří koncentrovanější světlo, čímž se zvyšuje hodnota kandel a luxů. Opět platí, že pro širší úhel se plocha osvětlovaného prostoru zvětšuje a hodnoty candela a lux se snižují. Hodnota lumen však zůstává neovlivněna úhlem záření.
3. Světelná účinnost
Díky zvyšujícímu se příkonu se zvyšuje i lumenová hodnota světla. Chcete-li však zajistit světelnou účinnost, musíte vzít v úvahu příkon zdroje energie. Světlo, které nabízí jasnější osvětlení s nízkým příkonem, má vysokou světelnou účinnost.
Praktická aplikace hodnocení Candela, Lux a Lumen při výběru správného svítidla
Candela, lux a lumen vás společně vedou při výběru ideálního světla pro jakýkoli druh aplikace. Takto byste měli tyto jednotky používat světelný design:
| Obecné osvětlení | Domácí Světelný Design | • Candela vás vede k nalezení koncentrovanějšího osvětlení pro pracovní osvětlení • Lux pomáhá vybrat vhodné úrovně osvětlení pro různé místnosti • Hodnocení lumenů vám dává představu o celkovém jasu vašeho prostoru. |
| Venkovní pouliční osvětlení | • Candela vám umožní vybrat vhodné pouliční osvětlení a zajistit správnou viditelnost. • Lux vám pomůže určit osvětlenost na vozovkách. • Hodnocení lumenů vás navede, zda je světlo dostatečně jasné, aby osvětlilo velký otevřený prostor. | |
| Osvětlení divadelní scény | • Vysoká hodnota kandel zajišťuje, že reflektor na divadelní scéně produkuje soustředěné paprsky na účinkující. • S ohledem na hodnotu luxů můžete dosáhnout požadovaného jasu na pódiu. • Hodnocení lumenů vám umožní nastavit celkovou atmosféru jeviště. Například nízký lumen způsobí, že jeviště ztmavne a v případě vysokého lumenu bude vaše pódium vypadat jasně. | |
| Profesionální osvětlení | Architektonické světelné designéry | • Candela vám pomůže při zvýraznění speciálních prvků pomocí zaostřeného úhlu paprsku • Hodnocení Lux vám pomůže dosáhnout optimální úrovně jasu v různých zónách • Lumeny vám umožňují vybrat správnou úroveň jasu pro osvětlení budov. |
| Fotografové a kameramani | • Candela vede vytváření jedinečných stínů a světel pro potřeby fotografování. • Zvážením hodnoty luxů můžete získat požadovanou expozici pro detailní záběry. • Lumens zajišťuje, že objekt, na který kliknete, a jeho pozadí je správně viditelné. | |
| Průmyslové a pracovní osvětlení | • Candela vede k jasnému soustředěnému osvětlení na pracovní stanici • Lux udržuje dostatečné osvětlení v pracovním prostoru • Lumeny poskytují celkové osvětlení pro bezpečnost a správnou viditelnost zaměstnance. | |
| Urbanisté a městští designéři | • Candela, lux a lumen vedou projektanta při instalaci správného svítidla na ulici, silnicích a veřejných místech. | |
| Maloobchodní a vizuální obchodníci | • Candela vám pomůže zvýraznit jedinečné předměty • Lux zajišťuje, že vaše předváděcí plocha bude dobře osvětlená • Lumen zajišťuje pohodlné prostředí pro zákazníka, aby zlepšil jeho zážitek z nakupování. |
Běžné mylné představy o Candela, Lux a Lumens
Porovnání wattů s jasem
Nejčastější mylnou představou o jasu světla je měření jeho příkonem. Pamatujte, že watty definují spotřebu energie žárovky, nikoli její jas. Například 1000 lumenová žárovka má 65 wattů, ale LED světlo může poskytnout stejný jas s pouhými 10-15 watty.
To znamená, že světlo LED může přinést stejný jas jako žárovka a spálit mnohem méně energie. Díky tomu jsou LED diody energeticky účinnější.
Ignorování úhlu a směrovosti
Další častou chybou je nezvažování hodnocení úhlu a směru světelného zdroje při zohlednění hodnoty kandel. Candela měří intenzitu světla v určitém směru. Takže musíte zvážit úhel osvětlení a směr, abyste získali požadované zaostřené osvětlení.
Příliš se soustředíme na samotné lumeny
Při nákupu jakéhokoli svítidla je hodnocení lumenů jedinou maticí, kterou hledá 98 % běžných lidí. Ale je to nesprávný postup a nemůžete dosáhnout požadovaného světelného efektu s ohledem pouze na hodnotu lumenů.
Například, pokud kupujete reflektory pro zvýraznění vašeho uměleckého díla, zvažte hodnotu kandel. Tímto způsobem, abyste získali optimální světelný výkon, vezměte v úvahu všechny tři matice.
Výzvy v měření a interpretaci Candela, Lux a Lumens
- Změny světelného zdroje a faktorů prostředí ovlivňují měření světelné matrice. Proto standardizovaný postup měření pro kandela, lux a lumen někdy vede k nepřesnosti.
- Profesionálové se často potýkají s chybami při interpretaci úhlu a směrovosti světla. Tím se změní hodnota kandely.
- S modernizací osvětlovací techniky vyvstává větší potřeba zlepšit metodiku a strojní vybavení pro měření světelných vlastností.
Jaká je standardní jednotka pro měření světla pro LED pásky?
As LED pásová světla jsou většinou určeny pro všeobecné osvětlení, jejich standardní světelnou jednotkou jsou lumeny. Ale často děláme chyby při měření jasu LED pásků s výkonem. To je zcela nekalá praxe, protože různá světla mají různou světelnou účinnost.
Hodnota lumenů se však liší podle barvy LED proužku. Například, bílé LED proužky mají vyšší hodnotu lumen než barevné LED proužky.
Kromě toho, v závislosti na aplikaci, musíte vzít v úvahu další jednotky, jako je candela a lux.
Jak spolu souvisí lumeny a příkon?
Lumeny udávají celkový výkon světelného zdroje, zatímco příkon je energie spotřebovaná k provozu světla. Přesto, abyste mohli posoudit výkon světla, musíte zvážit účinnost světla na základě znalosti lumenů a hodnoty výkonu.
V tomto případě jsou nejúčinnější energeticky úsporné žárovky. Protože produkují vyšší světelný tok s využitím nejmenší energie (wattů). Proto se jim říká energeticky úsporné žárovky.
Účinnost světla se počítá jako lumen na watt. to je:
| Světelná účinnost, E = lm/W |
Výkon světla se tedy zvyšuje, když se zvyšuje účinnost. Vysoce účinná světla zároveň minimalizují váš účet za elektřinu.
Nejčastější dotazy
Balil
Ačkoli kandela, lux a lumen měří světlo, všechny tři jsou různé jednotky. Takže byste je nikdy neměli míchat nebo zaměňovat. Pro nejlepší nastavení světla zvažte při navrhování světla všechny tři jednotky vedle sebe.
Chcete-li však zajistit přesnost hodnocení uvedenou na obalu světla, kupujte svítidla od spolehlivých značek. Zkontrolujte také jejich osvědčení pro lepší jistotu.
