Világítótest vásárlásakor a lumen érték az, amit először lát. De tudod, hogy vannak más ugyanolyan fontos fénymérő egységek, mint a candela és a lux?
Ha spotlámpákat vagy lézerfényt vásárol, fontolja meg a kandelát a fókuszált világításhoz. És általános világítótestekhez, mint pl LED szalagok, csőlámpák, izzók stb., nézze meg a lumenértéket. A világítás hatékonysága érdekében azonban a lux érték pontosabb információt ad.
Fedezze fel a kandelát, a luxot és a lument, és tanulja meg, hogyan használhatja ezeket az egységeket a legjobb lámpatest kiválasztásához bármilyen alkalmazáshoz:
Mi az a Candela?
A candela (cd) a fényerő mértékegysége. Ez a kifejezés a latin „Candela” szóból származik, és a gyertya intenzitásával kapcsolatos. Például egy kandela megközelítőleg egyenlő egy gyertya fényesével.
A technológia fejlődésével azonban a kandela definíciója generációk során megváltozott. 1979-ben Általános Súly- és Mértékkonferencia (CGPM) a kandelát a következőképpen határozta meg:
"A kandela egy adott irányú fényerőssége annak a forrásnak, amely 540 x 1012 hertz frekvenciájú monokromatikus sugárzást bocsát ki, és amelynek sugárzási intenzitása ebben az irányban 1/683 watt/szteradián."
A legutóbbi, 20. május 2019-án módosított definíció azonban sokkal bonyolultabb, és főként műszaki szakértőket céloz meg. Ez így megy:
„…… az 540×1012 Hz, Kcd frekvenciájú monokromatikus sugárzás fényhatékonyságának rögzített számértéke 683, ha lm⋅W−1 mértékegységben fejezzük ki, ami egyenlő cd⋅sr⋅W−1-gyel, vagy cd⋅sr⋅kg−1⋅m−2⋅s3, ahol a kilogramm, a méter és a másodperc vannak =-0987654321` h, c és ΔνCs kifejezésekkel definiálva.
Az egyszerűsítés kedvéért a kandela egy adott irányban vagy szögben méri a fény intenzitását. Gondoljon például egy reflektorra, amely egy adott irányba irányítja a fényt, és egy izzóra, amely minden irányba terjeszti a fényt. Melyiknek lesz magasabb a kandela értéke?
A reflektor keskeny sugárzási szöggel rendelkezik, és fókuszált megvilágítást biztosít. Így a fényintenzitása az adott irányban magas lesz. Ezzel szemben az izzó világítása minden irányba szórt lesz, ami alacsony kandelaértéket eredményez.
Mi az a Lux?
Lux (lx) a mértékegysége megvilágítás or fényáram egységnyi területen. Méri a fény mennyiségét négyzetméterenként.
1 lux egyenlő egy 1 négyzetméteres felület teljes megvilágítási mennyiségével, amelyet 1 lumen fényforrás világít meg egymástól 1 méter távolságra. Leegyszerűsítve: 1 lux egyenlő 1 lumennel négyzetméterenként.
Leegyszerűsítve: 1 lux egyenlő 1 lumennel négyzetméterenként.
Tehát a lux besorolásához figyelembe kell vennie a helyiség területét vagy a fényforrás távolságát egy adott ponttól. Ebben az esetben a lux értéke fordítottan arányos a távolság négyzetével.
Például egy 500 lumen fényerejű lámpa egy négyzetméteres felületet világít meg. Tehát a lux besorolása (500 lm ፥ 1 m2) = 500 lx lesz. Most telepítse ugyanazt az 500 lumenes fényt egy öt négyzetméteres terület felé. A lux érték itt (500 lm ፥ 5 m2) = 100 lx lesz, 5-ször csökkenve.
Vagyis a felület és a fényforrás távolságának növekedésével a lux értéke csökken. Így a kis szobában erősnek tűnő fény nem fog olyan erősnek tűnni, ha nagy helyiségbe helyezzük.
Mi az a Lumen?
A lumen a fényáram értékét méri. A fényforrás általános fényerejét minden irányból jelzi.
A lumen az a látható fény mennyisége, amelyet 1 kandela fényforrás bocsát ki 1 egységnyi térszögbe (a gömb területének 1/4π). A kandelával (cd) ellentétben a lumen nem számítja ki egy adott irányú megvilágítást. Ehelyett figyelembe veszi a forrás teljes fénykibocsátását minden irányból.
Például egy 3 kandela fokozatú izzó fényereje 38 lm (kb.). Ha most eltakarja az izzó felét, és hagyja, hogy a fény egyetlen félgömbön keresztül világítson, a kandela értéke továbbra is ugyanaz marad. Ennek az az oka, hogy egy adott távolságból a kitakart izzó fényereje továbbra is ugyanaz. A lumenérték azonban felére csökken, és 19 lm lesz, mivel a fényforrás felét blokkolta.
Kapcsolatok Candela, Lux és Lumens között
E három fogalom között a leggyakoribb összefüggés az, hogy mindegyik a fény mértékegysége. A fogalom tisztázása érdekében térjünk ki e kifejezések gyökeréhez -
a. Lumens és Candela: Kapcsolat
A lumen a kandela származéka. Mindkét kifejezés fényerőt mér; vagyis egy fényforrás fényerejét adják meg. A különbség az, hogy a lumenek minden irányból figyelembe veszik a fénysugarakat. Ezzel szemben Candela ezt egy bizonyos irányra gondolja. Egy teljes gömb testszöge 4π szteradiánok, tehát egy kandelát minden irányba egyenletesen kisugárzó fényforrás teljes fényárama:
| 1 cd × 4πsr = 4π cd · sr ≈12.57 lm 1 kandela = 12.57 lumen |
Megjegyzés: Mivel a kandela és a lumen két különböző egység, felcserélheti őket.
b. Lumen és Lux: kapcsolat
A Lux a lumenből származik, így a lumen érték nagyobb hatással van a luxra. Matematikai értelemben 1 lx = 1 lm/m². Ez az egyenlet pontosabban ábrázolja a fény fényerejét, mint a lumenek.
c. Lux és Candela: Kapcsolat
A Lux a lábgyertyák metrikus változata (régi kifejezés, amely a kandelára utal). Így a candela, a lux és a lumen egymással összefügg. Három különálló identitást állítanak fel, de összekapcsolódnak és átalakíthatók.
| Származtatott Származtatott Lux ———————→ Lumens ——————–→ Candela 1 lx = 1 lm/m2 = 1 cd·sr/m2 |
Candela vs Lux vs Lumens – Mi a különbség?
Candela vs Lux
A Candela egy adott területen határozza meg a fény fényerejét. Ezzel szemben a lux egy meghatározott felületet elérő fény mennyiségét jelzi. Vagyis a lux a megvilágított tér területéhez kapcsolódik, de a kandela nem foglalkozik a felülettel.
A lux értéke azonban függ a felülettől és a fényforrás és a felület közötti távolságtól. Emellett a kandela értékétől is függ. De a candela független ezektől a tényezőktől.
| Kritériumai | Candela (cd) | Lux (LX) |
| intézkedések | A fény intenzitása egy adott irányban | A fény mennyisége egy adott felületen |
| A fényforrás távolsága | Nem befolyásolja | Befolyásol; fordítottan arányos a távolsággal. |
| A megvilágított felület területe | Nem befolyásolja | Befolyásol; fordítottan arányos a távolsággal. |
Lux vs Lumens
A lumen a fényforrás által megvilágított fény mennyiségét írja le. Ezzel szemben a lux meghatározza a felület egy bizonyos területére eső fény mennyiségét.
Lumen alapján meghatározhatja, hogy milyen erős a fényforrás. A nagyobb lumenérték erősebb fénykibocsátást jelent. Eközben a magas lux besorolás azt jelenti, hogy az adott területre eső fénysugár erősen világít. Tehát itt az a különbség, hogy a lux értéke a fényforrás és a világító felület távolságától függ. De a lumen független a távolságtól.
Bár a lumen a leggyakrabban használt érték a fény mérésére, a lux fontosabb érték a fény hatékonyságának mérésére. Ezért érdemes figyelembe venni a jól megvilágított munkavilágítás lux értékét. A magasabb lux érték megfelelő fényerőt biztosít a munkaállomáson, ami lehetővé teszi a könnyű munkavégzést.
| Kritériumai | Lux | Lumen |
| meghatározza | A felületet elérő fény mennyisége | Egy fényforrás teljes fénykibocsátása |
| Függőség | Az érték a távolságtól és a fényerősségtől függ | Az érték a fényforrás képességétől függ |
| A fényforrás távolsága | ügyek; a felület növekedésével a lux érték csökken | Nem számít |
| Felszíni terület | ügyek; a felület növekedésével a lux érték csökken | Nem számít |
| Tipikus használat | Munkahelyi világítás, fókuszált világítás, például: utcai lámpák, spotlámpákStb | Általános világítás, mint pl LED-es szalagfények, reflektorok stb. |
Lumens vs Candela
A lumen és a kandela közötti fő különbség az, hogy a lumen a fényforrás fénykibocsátását veszi figyelembe. Ezzel szemben a kandela egy adott irányban méri a fény intenzitását.
A lumenérték használatával képet kaphat a fényforrás fényerejéről. De a candela segítségével tudhatod, hogy egy adott helyen mennyire koncentráltan jelenik meg a fény. Tehát egy nagy lumenértékű lámpatest nagy teret képes megvilágítani. Eközben a magas kandelafény azt jelenti, hogy a lámpatest fókuszált sugarat irányít, ami koncentráltabb fényt eredményez.
Ezért, ha általános világítást keres, fontolja meg a nagy fényerejű lámpákat. Ha pedig hangsúlyos vagy feladatmegvilágításra vágyik, és fókuszált világításra van szüksége, fontolja meg a magas kandela-besorolású izzók használatát.
| Kritériumai | Lumen (lm) | Candela (cd) |
| A fény irányának figyelembevétele | Minden irányban (360°-os gömb) | Meghatározott irány (egy adott szögben) |
| Sugárzási szög | széles | keskeny |
| Függőség | Az érték a forrás teljes fénykibocsátásától függ | Az érték a nyaláb koncentrációjától függ egy adott irányban. |
| Tipikus használat | Általános világítás; például csőlámpa, izzó, reflektor stb. | Fókuszált világítás, például spotlámpák, lézerfények, pályalámpák stb. |
Általános differenciáldiagram: Candela vs Lux vs Lumens
| Műszaki adatok | Candela | Lux | Lumens |
| Szimbólum (SI) | cd | lx | lm |
| Meghatározás | A kandela a fényforrás fényereje egy adott szögben és irányban. | A négyzetméterre jutó megvilágítás mennyisége Lux. | A lumen a teljes fénykibocsátást jelzi minden irányban. |
| intézkedések | Fényerősség | Megvilágítás | fényáram |
| Távolságfüggőség | Nem | Igen | Nem |
| Felülettől való függés | Nem | Igen | Nem |
Hogyan számítsuk ki a candela, a lux és a lumen értéket?
Candela kiszámítása
1 kandela 12.57 lumennek felel meg. Ha azonban az izzó fényerejét 1000 lm-nek látja, az nem jelenti azt, hogy az izzó fényereje (cd) is 1000 cd. A lumen meghatározásához figyelembe kell vennie a megvilágított fény térszögét. A képlet így hangzik:
| Candela = ( Lumen/Szilárd szög) cd = (lm/sr) |
Ez azt jelenti, hogy az 1000 lm fényerejű izzó megvilágítását 2π szteradián térszögben osztja el, és fényintenzitása (cd) (1000 lm/2π sr) = (1000/6.2832) ≈159.15 cd.
(Megjegyzés: π értéke (pite) ≈ 3.14159)
Lux számítása
A lux egy 1 lumen izzó által kibocsátott fény mennyiségének mérése egy négyzetméteres felületen. Tehát a képlet a következő:
| 1 Lux = 1 Lumen négyzetméterenként Vagy 1 lx = 1 lm/m² |
Vagyis ha egy 1000 lumen fényerejű lámpát szerel fel egy 50 négyzetméteres helyiségbe, akkor a felület megvilágítása: (1000 lm/50m²) = 20lx.
Lumen kiszámítása
A lumen kiszámítása a kandela és a lux figyelembevételével történik. Figyelembe véve a kandela értékét, a lumen képlete a következő:
| Lumen = kandela x szilárd szög 1 lm = 1 cd·sr |
Például, ha van egy 100 cd fényerősségű és 2π sr térszögű izzója, akkor annak lumenértéke 100 cd × 2π sr =100 × 6.2832 =628.32 lm.
A lumen érték lux segítségével történő meghatározásához azonban figyelembe kell venni a megvilágított felület területét. A képlet így hangzik:
| Lumen = Lux x Terület lm = lx × m² |
Tegyük fel, hogy egy 5 négyzetméteres padló 200 lx megvilágítást kap. Az izzó lumenértéke: 200lx x 5m² = 1000lm.
A Candela, Lux és Lumen értékét befolyásoló tényezők
1. Távolság
A lux értéke a megvilágított felület/tárgy és a fényforrás távolságától függ. A Lux fordítottan arányos a távolság négyzetével. Például, ha a távolság kétszeresére nő, a lux érték a kezdeti értékek 1/4-ére csökken.
A kandela és a lumen értéke nem változik a távolsággal. Például egy 1000 lumen fényerejű izzó akkor is 1000 lumen fényt bocsát ki, ha Ön 1 vagy 10 m távolságra áll tőle. Úgy tűnik azonban, hogy a fény kevésbé lesz fényes, ha messze megy a fényforrástól.
2. Sugárzási szög
Egy kis szög koncentráltabb fényt eredményez, növelve a kandela és a lux értékét. Nagyobb szög esetén ismét megnő a megvilágított tér területe, és ez csökkenti a kandela és a lux értékeket. A lumen értékét azonban nem befolyásolja a sugárzási szög.
3. Fényhatékonyság
A növekvő teljesítményfelvétel miatt a fény lumenértéke is nő. A fényhatékonyság biztosítása érdekében azonban figyelembe kell vennie az áramforrás teljesítményét. A fényesebb megvilágítást alacsony teljesítmény mellett magas fényhatékonysággal rendelkezik.
A Candela, Lux és Lumen minősítések gyakorlati alkalmazása a megfelelő lámpatest kiválasztásában
A Candela, a lux és a lumen együtt segít kiválasztani az ideális fényt bármilyen alkalmazáshoz. Így kell használni ezeket az egységeket fénytervezés:
| Általános világítás | Otthoni világítás tervezése | • A Candela elvezeti Önt, hogy találjon koncentráltabb megvilágítást a feladatmegvilágításhoz • A Lux segít kiválasztani a megfelelő megvilágítási szintet a különböző helyiségekhez • A Lumen besorolás képet ad a tér általános fényességéről. |
| Kültéri utcai világítás | • A Candela lehetővé teszi a megfelelő utcai lámpák kiválasztását, biztosítva a megfelelő láthatóságot. • A Lux segít meghatározni az utak megvilágítását. • A Lumen-besorolás eligazítja, hogy egy lámpa elég erős-e ahhoz, hogy megvilágítson egy nagy nyitott teret. | |
| Színpadi világítás | • A magas kandelaérték biztosítja, hogy a színházi színpad reflektorfénye fókuszált sugarakat kelt az előadókon. • A lux értéket figyelembe véve elérheti a kívánt fényerőt a színpadon. • A fényerősségekkel beállíthatja a színpad általános hangulatát. Például az alacsony lumen a színpadot elhomályosítja, nagy lumen esetén pedig a színpad fényesnek tűnik. | |
| Professzionális világítás | Építészeti világítástervezők | • A Candela fókuszált sugárszöggel segít a különleges elemek kiemelésében • A Lux besorolás segít az optimális fényerő elérésében a különböző zónákban • A Lumen segítségével kiválaszthatja a megfelelő fényerőt az épületek megvilágításához. |
| Fotósok és operatőrök | • A Candela egyedi árnyékok és csúcsfények létrehozását segíti a fotózási igényekhez. • A lux érték figyelembe vételével megkaphatja a kívánt expozíciót a részletes felvételekhez. • A Lumens biztosítja, hogy az objektum, amelyre kattint, és a háttere megfelelően látható legyen. | |
| Ipari és munkahelyi világítás | • A Candela világos és fókuszált megvilágításhoz vezet a munkaállomáson • A Lux megfelelő megvilágítást biztosít a munkatérben • A lumenek általános világítást biztosítanak a munkavállaló biztonsága és megfelelő láthatósága érdekében. | |
| Várostervezők és várostervezők | • A Candela, a lux és a lumen segíti a tervezőt a megfelelő lámpatest felszerelésében az utcákon, utakon és nyilvános helyeken. | |
| Kiskereskedelmi és vizuális árusítók | • A Candela segít kiemelni az egyedi tárgyakat • A Lux gondoskodik arról, hogy a termékbemutató terület jól meg legyen világítva • A Lumen kényelmes környezetet biztosít az ügyfelek számára, hogy fokozza vásárlási élményét. |
Gyakori tévhitek a Candeláról, Luxról és Lumensről
A watt és a fényerő egyenlősége
A fényerővel kapcsolatos leggyakoribb tévhit a wattban történő mérés. Ne feledje, hogy a watt az izzó energiafogyasztását határozza meg, nem a fényerejét. Például egy 1000 lumenes izzólámpa teljesítménye 65 watt, de egy LED-es lámpa is képes ugyanazt a fényerőt adni, mindössze 10-15 watttal.
Ez azt jelenti, hogy a LED-fény ugyanolyan fényerőt tud nyújtani, mint az izzólámpa, és sokkal kevesebb energiát éget el. Ez energiahatékonyabbá teszi a LED-eket.
A szög és az irányultság figyelmen kívül hagyása
Egy másik gyakori hiba, hogy nem veszi figyelembe a fényforrás szögének és irányának értékelését, miközben figyelembe veszi a kandela értékét. A Candela egy adott irányban méri a fény intenzitását. Tehát mérlegelnie kell a világítási szög és irányt a kívánt fókuszált megvilágítás eléréséhez.
Túl nagy hangsúlyt fektetünk egyedül a lumenre
Bármilyen világítótest vásárlásakor a lumenérték az egyetlen mátrix, amelyet az emberek 98%-a keres. De ez hibás gyakorlat, és csak a lumenértéket figyelembe véve nem lehet elérni a kívánt fényhatást.
Például, ha spotlámpákat vásárol, hogy kiemelje alkotásait, vegye figyelembe a kandela értékét. Így az optimális fénykibocsátás eléréséhez vegye figyelembe mindhárom mátrixot.
Kihívások a Candela, Lux és Lumens mérésében és értelmezésében
- A fényforrás és a környezeti tényezők változása befolyásolja a fénymátrix mérését. Így a candela, lux és lumen szabványosított mérési eljárása néha pontatlansághoz vezet.
- A szakemberek gyakran találkoznak hibákkal a fény szögének és irányultságának értelmezésekor. Ez megváltoztatja a kandela értékét.
- A világítástechnika korszerűsítésével egyre nagyobb szükség van a fénytulajdonságok mérési módszertanának és gépezetének fejlesztésére.
Melyik a szabványos fénymérő egység a LED-szalagokhoz?
As LED-es szalagfények többnyire általános világításra tervezték, standard fénymérő egysége a lumen. De gyakran hibázunk a LED-csíkok fényerejének watttal történő mérésével. Ez teljesen tisztességtelen gyakorlat, mivel a különböző lámpáknak eltérő a fényhatásfoka.
A lumen értéke azonban a LED csík színétől függően változik. Például, fehér LED csíkok nagyobb lumenértékkel rendelkeznek, mint színes LED csíkok.
Emellett az alkalmazástól függően más mértékegységeket is figyelembe kell vennie, mint például a candela és a lux.
Hogyan viszonyul a lumen és a teljesítmény?
A lumenek a fényforrás által termelt teljes teljesítményt jelzik, míg a watt a fény működtetéséhez felhasznált energia. Ennek ellenére a lámpa teljesítményének megítéléséhez figyelembe kell vennie a fény hatékonyságát a lumen és a watt érték ismeretében.
Ebben az esetben az energiatakarékos izzók a leghatékonyabbak. Mivel nagyobb fénysebességet produkálnak a legkevesebb energia (watt) felhasználásával. Ezért nevezik ezeket energiatakarékos izzóknak.
A fény hatásfoka lumen/watt értékben van kiszámítva. Azaz:
| Fényhatékonyság, E = lm/W |
Tehát a lámpa teljesítménye nő, ha a hatásfok javul. Ugyanakkor a nagy hatékonyságú lámpák minimalizálják villanyszámláját.
GYIK
Csomagolta
Bár a kandela, a lux és a lumen méri a fényt, mindhárom különböző mértékegység. Tehát soha ne keverje össze vagy cserélje ki őket. A legjobb fénybeállítás érdekében vegye figyelembe mindhárom egységet egymás mellett a fénytervezés során.
Azonban a könnyű csomagolásban említett értékelési pontosság biztosítása érdekében vásároljon megbízható márkák lámpatesteket. Ezenkívül ellenőrizze őket tanúsítvány a jobb biztonság érdekében.
