בקניית גוף תאורה, דירוג הלומן הוא מה שאתה רואה ראשון. אבל האם אתה יודע שיש עוד יחידות מדידת אור חשובות לא פחות כמו קנדלה ולוקס?
אם אתה קונה זרקורים או אור לייזר, שקול קנדלה לתאורה ממוקדת. ולגופי תאורה כלליים כמו פסי לד, אורות צינור, נורות וכו', בדוק את דירוג הלומן. עם זאת, ליעילות התאורה, ערך הלוקס נותן לך מידע מדויק יותר.
בואו לחקור קנדלה, לוקס ולומן וללמוד כיצד להשתמש ביחידות אלה כדי לבחור את גוף התאורה הטוב ביותר עבור כל יישום:
מה זה קנדלה?
קנדלה (cd) היא יחידת עוצמת האור. מונח זה מקורו במילה הלטינית 'קנדלה' והוא קשור לעוצמת הנר. לדוגמה, קנדלה אחת שווה בערך לבהירות של נר.
עם זאת, עם התקדמות הטכנולוגיה, ההגדרה של קנדלה השתנתה במשך דורות. בשנת 1979, ועידה כללית על משקלים ומידות (CGPM) הגדיר קנדלה כ:
"הקנדלה היא עוצמת האור, בכיוון נתון, של מקור הפולט קרינה מונוכרומטית בתדר 540 x 1012 הרץ ושיש לו עוצמת קרינה בכיוון זה של 1/683 וואט לסטרדיאן."
עם זאת, ההגדרה האחרונה, כפי ששונתה ב-20 במאי 2019, היא הרבה יותר מסובכת ומכוונת בעיקר למומחים טכניים. זה הולך כמו:
"...... הערך המספרי הקבוע של יעילות האור של קרינה מונוכרומטית בתדר 540×1012 הרץ, Kcd, יהיה 683 כאשר הוא מבוטא ביחידה lm⋅W−1, השווה ל-cd⋅sr⋅W−1, או cd⋅sr⋅kg−1⋅m−2⋅s3, כאשר הקילוגרם, המטר וה השניים =-0987654321`מוגדרים במונחים של h, c ו-ΔνCs."
כדי לפשט, קנדלה מודדת את עוצמת האור בכיוון או זווית מסוימת. לדוגמה, חשבו על זרקור שמכוון את האור לכיוון מסוים ועל נורה שמפיצה את האור לכל הכיוונים. למי יהיה ערך קנדלה גבוה יותר?
לזרקור זווית אלומה צרה ונותן תאורה ממוקדת. לפיכך, עוצמת האור שלו בכיוון המסוים הזה תהיה גבוהה. לעומת זאת, תאורת הנורה תתפזר לכל הכיוונים, וכתוצאה מכך ערך קנדלה נמוך.
מה זה לוקס?
לוקס (lx) היא יחידת המדידה עבור הארה or שטף זוהר ליחידת שטח. הוא מודד את כמות האור למ"ר שטח.
1 לוקס שווה לכמות התאורה הכוללת של משטח 1 מטר מרובע המואר במקור אור של לומן 1 הממוקם במרחק של מטר אחד זה מזה. כדי לפשט, 1 לוקס שווה ל-1 לומן למ"ר.
כדי לפשט, 1 לוקס שווה ל-1 לומן למ"ר.
לכן, עבור דירוג לוקס, אתה צריך לשקול את אזור החדר או את המרחק של מקור האור מנקודה מסוימת. במקרה זה, הערך של לוקס הוא ביחס הפוך לריבוע למרחק.
לדוגמה, אור עם 500 לומן מאיר משטח של מטר רבוע אחד. אז דירוג הלוקס שלו יהיה (500 lm ፥ 1 m2) = 500 lx. כעת, התקן את אותו אור של 500 לומן המכוון לשטח של חמישה מ"ר. ערך הלוקס כאן יהיה (500 lm ፥ 5 m2) = 100 lx, ירידה פי 5.
כלומר, ככל שהמרחק בין המשטח למקור האור גדל, ערך הלוקס יורד. לפיכך, האור שנראה בהיר בחדר קטן לא ייראה בהיר כשמכניסים אותו לחדר גדול.
מה זה לומן?
לומן מודד את הערך של שטף האור. זה מציין את הבהירות הכוללת של מקור אור מכל הכיוונים.
לומן מוגדר ככמות האור הנראה שמקור אור של 1 קנדלה פולט ליחידה אחת של זווית מוצקה (1/1π משטח הכדור). בניגוד לקנדלה (cd), לומן אינו מחשב את הארה של כיוון מסוים. במקום זאת, הוא מחשיב את תפוקת האור הכוללת של המקור מכל הכיוונים.
לדוגמה, לנורה עם 3 דירוגי קנדלה יש דירוג לומן של 38 lm (בערך). כעת, אם תסתיר חצי מהנורה ותיתן לאור להאיר דרך חצי כדור בודד, ערך הקנדלה עדיין יישאר זהה. הסיבה לכך היא שממרחק מסוים, עוצמת האור של הנורה המעורפלת עדיין זהה. עם זאת, ערך הלומן יקטן לחצי ויהיה 19 lm מכיוון שחסמת חצי ממקור האור.
יחסים בין קנדלה, לוקס ולומנס
הקשר הנפוץ ביותר בין שלושת המונחים הללו הוא שכולם הם יחידת המדידה של האור. כדי להבהיר את המושג, בואו נגיע לשורש המונחים האלה-
א. לומן וקנדלה: מערכת יחסים
לומן היא צורה נגזרת של קנדלה. שני המונחים מודדים זוהר; כלומר, הם מציינים את הבהירות של מקור אור. ההבדל הוא שלומן לוקח בחשבון את קרני האור מכל הכיוונים. לעומת זאת, קנדלה מחשיב זאת לכיוון מסוים. לכדור מלא יש זווית מוצקה של 4π סטרדיאנים, כך שלמקור אור המקרין באופן אחיד קנדלה אחת לכל הכיוונים יש שטף אור כולל של:
| 1 cd × 4πsr = 4π cd · sr ≈12.57 lm 1 קנדלה = 12.57 לומן |
הערה: מכיוון שקנדלה ולומן הן שתי יחידות שונות, אתה יכול להחליף ביניהן.
ב. לומן ולוקס: מערכת יחסים
לוקס נגזר מהלומן, כך שלערך הלומן יש השפעה גדולה יותר על הלוקס. במונחים מתמטיים, 1 lx = 1lm/m². משוואה זו מספקת ייצוג מדויק יותר של בהירות האור מאשר לומן.
ג. לוקס וקנדלה: זוגיות
לוקס היא הגרסה המטרית של נרות רגל (מונח ישן המתייחס לקנדלה). לפיכך, קנדלה, לוקס ולומנס קשורים זה בזה. הם מציינים שלוש זהויות נפרדות, אבל הן מחוברות וניתנות להמרה.
| נגזר מ נגזר מ לוקס ———————→ לומן ——————–→ קנדלה 1 lx = 1 lm/m2 = 1 CD·sr/m2 |
קנדלה מול לוקס מול לומן - מה ההבדלים?
קנדלה נגד לוקס
קנדלה מגדירה את בהירות האור באזור מסוים. לעומת זאת, לוקס מציין את כמות האור המגיעה לשטח פנים מוגדר. כלומר, לוקס קשור לשטח החלל המואר, אבל קנדלה לא עוסקת בשטח הפנים.
עם זאת, הערך של לוקס תלוי בשטח הפנים ובמרחק בין מקור האור למשטח. חוץ מזה, זה תלוי גם בערך הקנדלה. אבל קנדלה אינה תלויה בגורמים אלה.
| קריטריונים | קנדלה (CD) | Lux (LX) |
| אמצעים | עוצמת האור בכיוון מסוים | כמות האור באזור משטח מסוים |
| מרחק של מקור אור | לא משפיע | משפיע; ביחס הפוך למרחק. |
| אזור של משטח מואר | לא משפיע | משפיע; ביחס הפוך למרחק. |
לוקס נגד לומן
לומן מתאר את כמות האור המוארת על ידי מקור אור. לעומת זאת, לוקס מגדיר את כמות האור הנופלת לאזור מסוים של פני השטח.
לפי לומן, אתה יכול לזהות כמה בהיר מקור אור. דירוג לומן גבוה יותר פירושו תפוקת אור בהירה יותר. בינתיים, דירוג לוקס גבוה אומר שקרן האור הנופלת באזור מסוים זורחת בבהירות. אז ההבדל כאן הוא שהערך של לוקס תלוי במרחק בין מקור האור למשטח התאורה. אבל לומן אינו תלוי במרחק.
למרות שלומן הוא הדירוג המשמש ביותר למדידת אור, לוקס הוא ערך חשוב יותר למדידת יעילות האור. זו הסיבה שאתה צריך לשקול את ערך הלוקס עבור תאורת משימה מוארת היטב. ערך לוקס גבוה יותר מבטיח בהירות מתאימה בתחנת העבודה שלך, ומאפשר לך לעבוד בקלות.
| קריטריונים | Lux | לום |
| קובע | כמות האור שמגיעה למשטח | תפוקת האור הכוללת של מקור אור |
| תלות | הערך תלוי במרחק ובדירוג לומן | הערך תלוי ביכולת של מקור האור |
| מרחק של מקור אור | עניינים; ככל ששטח הפנים גדל, ערך הלוקס יורד | לא משנה |
| שטח פנים | עניינים; ככל ששטח הפנים גדל, ערך הלוקס יורד | לא משנה |
| שימוש אופייני | תאורת משימה, תאורה ממוקדת, למשל: פנסי רחוב, זרקורים, וכו ' | תאורה כללית, כגון נורות רצועת לד, זרקורים וכו'. |
לומן נגד קנדלה
ההבדל העיקרי בין לומן לקנדלה הוא שלומן מחשיב את תפוקת התאורה ממקור אור. לעומת זאת, קנדלה מודדת את עוצמת האור בכיוון מסוים.
על ידי שימוש בדירוג לומן, אתה יכול לקבל מושג על הבהירות של מקור האור. אבל קנדלה מאפשרת לך לדעת עד כמה יופיע אור מרוכז בנקודה מסוימת. אז, גוף תאורה עם ערך לומן גבוה יכול להאיר חלל גדול. בינתיים, אור קנדלה גבוה אומר שהגוף מכוון קרן ממוקדת, וכתוצאה מכך אור מרוכז יותר.
לכן, אם אתם מחפשים תאורה כללית, שקול אורות עם דירוג לומן גבוה. ואם אתם בעניין של תאורת מבטא או משימות וזקוקים להארה ממוקדת, שקול נורות בדירוג קנדלה גבוה.
| קריטריונים | לומן (LM) | קנדלה (CD) |
| התחשבות בכיוון האור | לכל הכיוונים (כדור 360°) | כיוון ספציפי (בזווית מסוימת) |
| קרן זווית | Wide | צר |
| תלות | הערך תלוי בתפוקת האור הכוללת של מקור | הערך תלוי בריכוז האלומה בכיוון מסוים. |
| שימוש אופייני | תאורה כללית; לדוגמה, אור צינור, נורה, פנס וכו'. | תאורה ממוקדת, כגון זרקורים, אורות לייזר, פנסי מסלול וכו'. |
תרשים בידול כולל: קנדלה מול לוקס מול לומן
| מפרטים | קנדלה | Lux | lumens |
| סמל (SI) | cd | lx | lm |
| הַגדָרָה | קנדלה היא רמת הבהירות של מקור אור בזווית ובכיוון מסוים. | כמות ההארה שמכה לשטח מטר רבוע היא לוקס. | לומן מציין את התפוקה הכוללת של האור לכל הכיוונים. |
| אמצעים | עוצמת הארה | הארה | שטף אור |
| תלות במרחק | לא | יש | לא |
| תלות בשטח פני השטח | לא | יש | לא |
כיצד לחשב קנדלה, לוקס ולומנס?
חישוב קנדלה
1 קנדלה שווה ל-12.57 לומן. עם זאת, אם אתה רואה את דירוג הלומן של הנורה כ-1000lm, זה לא אומר שעוצמת האור (cd) של הנורה היא גם 1000cd. אתה צריך לשקול את הזווית המוצקה של האור המואר כדי למצוא את הלומן. הנוסחה הולכת כך:
| קנדלה = ( לומן/זווית מוצקה) cd = (lm/sr) |
כלומר, לנורה עם בהירות של 1000lm, המפזרת את עוצמת ההארה שלה על זווית מוצקה של 2π סטרדיאנים, יש עוצמת אור (cd) של (1000lm/2π sr) = (1000/6.2832) ≈159.15 cd.
(הערה: Vale of π (פאי) ≈ 3.14159)
חישוב לוקס
לוקס היא המדידה של כמות האור הנפלטת מנורה 1 לומן על משטח של מטר מרובע אחד. אז, הנוסחה הולכת כך:
| 1 לוקס = 1 לומן למ"ר או, 1 lx = 1 lm/m² |
כלומר, אם תתקין אור 1000 לומן בחדר בגודל 50 מ"ר, עוצמת ההארה על פני השטח תהיה: (1000 lm/50m²) = 20lx.
חישוב לומן
אתה יכול לחשב לומן בהתחשב גם בקנדלה וגם בלוקס. בהתחשב בערכה של קנדלה, הנוסחה עבור לומן הולכת כדלקמן:
| לומן = קנדלה x זווית מוצקה 1 lm = 1 cd·sr |
לדוגמה, אם יש לך נורה עם עוצמת אור של 100 cd וזווית מוצקה של 2π sr, ערך הלומן שלה הוא 100 cd×2π sr =100×6.2832 =628.32 lm.
עם זאת, כדי למצוא את ערך הלומן באמצעות לוקס, עליך לשקול את השטח של המשטח המואר. הנוסחה הולכת כך:
| לומן = לוקס x שטח lm = lx × m² |
נניח שקומה בעלת שטח של 5 מ"ר מקבלת עוצמת הארה של 200 לקס. ערך הלומן של הנורה יהיה: 200lx x 5m² = 1000lm.
גורמים המשפיעים על הערכים של קנדלה, לוקס ולומנס
1. מרחק
ערך הלוקס תלוי במרחק של המשטח/האובייקט המואר ומקור האור. לוקס עומד ביחס הפוך לריבוע המרחק. לדוגמה, אם המרחק גדל פי שניים, ערך הלוקס יקטן ל-1/4 מהערכים ההתחלתיים.
ערך הקנדלה והלומן לא משתנה עם המרחק. לדוגמה, נורה בעלת 1000 לומן תפלוט 1000 לומן גם אם תעמוד במרחק של מטר אחד או 1 מטר ממנה. עם זאת, האור ייראה פחות בהיר ככל שאתה מתרחק ממקור האור.
2. זווית קרינה
זווית קטנה מייצרת אור מרוכז יותר, ומגדילה את הערך של קנדלה ולוקס. שוב, לזווית רחבה יותר, שטח החלל המואר גדל, והוא מקטין את ערכי הקנדלה והלוקס. עם זאת, ערך הלומן לא מושפע מזווית הזוהר.
3. יעילות זוהרת
בשל הגדלת כניסת הכוח, גם ערך הלומן של האור עולה. עם זאת, כדי להבטיח יעילות זוהרת, עליך לשקול את ההספק של מקור הכוח. האור המציע תאורה בהירה יותר עם שיעורי הספק נמוכים הוא בעל יעילות אור גבוהה.
יישום מעשי של דירוגי קנדלה, לוקס ולומן בבחירת המתקן הנכון
קנדלה, לוקס ולומן יחד מנחים אותך בבחירת האור האידיאלי לכל סוג של יישום. כך אתה צריך להשתמש ביחידות אלה בזמן עיצוב אור:
| תאורה כללית | עיצוב תאורה לבית | • קנדלה מנחה אותך למצוא תאורה מרוכזת יותר עבור תאורת משימות • לוקס עוזר לבחור את רמות ההארה המתאימות לחדרים שונים • דירוג לומן נותן לך מושג לגבי הבהירות הכוללת של החלל שלך. |
| תאורת רחוב חיצונית | • קנדלה מאפשרת לך לבחור פנסי רחוב מתאימים, ומבטיחה ראות נאותה. • Lux עוזר לך לקבוע את עוצמת ההארה בכבישים. • דירוג לומן מנחה אותך אם האור בהיר מספיק כדי להאיר חלל פתוח גדול. | |
| תאורת במה תיאטרלית | • ערך קנדלה גבוה מבטיח שאור הזרקורים על הבמה התיאטרלית מייצר קרניים ממוקדות על המבצעים. • בהתחשב בערך הלוקס, אתה יכול להשיג את הבהירות המועדפת על הבמה. • דירוגי לומן מאפשרים לך לקבוע את האווירה הכללית של הבמה. לדוגמה, לומן נמוך יגרום לבמה לעמעם, ועבור לומן גבוה, הבמה שלך תיראה בהירה. | |
| תאורה מקצועית | מעצבי תאורה אדריכליים | • קנדלה עוזרת לך להדגיש אלמנטים מיוחדים עם זווית קרן ממוקדת • דירוג לוקס עוזר לך להביא רמת בהירות אופטימלית באזורים שונים • לומנים מאפשרים לך לבחור את רמת הבהירות הנכונה כדי להאיר את הבניינים שלך. |
| צלמים וצלמים | • קנדלה מנחה את יצירת הצללים והארות ייחודיים לצרכי צילום. • על ידי התחשבות בערך הלוקס, אתה יכול לקבל את החשיפה הרצויה עבור צילומים מפורטים. • Lumens מבטיח שהאובייקט שאתה לוחץ עליו והרקע שלו נראה כראוי. | |
| תאורת תעשייה ומקומות עבודה | • קנדלה מנחה לתאורה ממוקדת בהירה בתחנת עבודה • לוקס שומרת על עוצמת הארה נאותה בחלל העבודה • לומנים מספקים תאורה כללית לבטיחות ולנראות תקינה של העובד. | |
| מתכנני ערים ומעצבי ערים | • קנדלה, לוקס ולומן מנחים את המעצב בהתקנת המתקן הנכון ברחוב, בכבישים ובמקומות ציבוריים. | |
| סוחרים קמעונאיים וחזותיים | • קנדלה עוזרת לך להדגיש פריטים ייחודיים • לוקס מבטיח שאזור הצגת המוצרים שלך מואר היטב • Lumen מבטיח אווירה נוחה ללקוח כדי לשפר את חווית הקנייה שלו. |
תפיסות מוטעות נפוצות לגבי קנדלה, לוקס ולומנס
משווה ואט לבהירות
התפיסה השגויה הנפוצה ביותר לגבי בהירות האור היא מדידת אותו לפי הספק. זכור, וואט מגדיר את צריכת החשמל של הנורה, לא את הבהירות שלה. לדוגמה, לנורת ליבון של 1000 לומן יש דירוג של 65 וואט, אבל נורת LED יכולה לתת את אותה בהירות עם 10-15 וואט בלבד.
המשמעות היא שאור LED יכול להביא את אותה בהירות כמו נורת הליבון, ולשרוף הרבה פחות אנרגיה. זה הופך את נוריות ה-LED לחסכוניות יותר באנרגיה.
התעלמות מזווית וכיווניות
טעות נפוצה נוספת היא לא לשקול הערכת הזווית והכיוון של מקור האור תוך התחשבות בערך הקנדלה. קנדלה מודד את עוצמת האור בכיוון מסוים. אז, אתה חייב לשקול את זווית תאורה וכיוון כדי לקבל את התאורה הממוקדת הרצויה.
התמקדות יותר מדי בלומנס בלבד
בזמן רכישת גוף תאורה כלשהו, דירוג הלומן הוא המטריצה היחידה ש-98% מהאנשים הכלליים מחפשים. אבל זה תרגול שגוי, ואתה לא יכול לקבל את אפקט התאורה הרצוי בהתחשב רק בערך הלומן.
לדוגמה, אם אתה קונה זרקורים כדי להדגיש את יצירות האמנות שלך, שקול את ערך הקנדלה. בדרך זו, כדי לקבל את תפוקת האור האופטימלית, קח בחשבון את כל שלוש המטריצות.
אתגרים במדידה ופרשנות של קנדלה, לוקס ולומנס
- שונות במקור האור ובגורמים הסביבתיים משפיעה על מדידת מטריצת האור. לפיכך, הליך המדידה הסטנדרטי של קנדלה, לוקס ולומן מוביל לפעמים לאי דיוק.
- אנשי מקצוע מתמודדים לעתים קרובות עם שגיאות בפירוש הזווית והכיווניות של האור. זה משנה את הערך של קנדלה.
- עם עדכון טכנולוגיית התאורה, יש צורך גדול יותר בשיפור המתודולוגיה והמכונות למדידת תכונות האור.
מהי יחידת מדידת האור הסטנדרטית לרצועות LED?
As נורות רצועת לד מיועדים בעיקר לתאורה כללית, יחידת מדידת האור הסטנדרטית שלו היא לומן. אבל, לעתים קרובות אנו עושים טעויות במדידת הבהירות של פסי LED עם הספק. זהו מנהג לא הוגן לחלוטין מכיוון שלאורות שונים יש יעילות זוהרת שונה.
עם זאת, הערך של לומן משתנה בהתאם לצבע פס ה-LED. לְמָשָׁל, פסי לד לבנים בעלי ערך לומן גבוה יותר מאשר פסי לד צבעוניים.
חוץ מזה, בהתאם ליישום, אתה צריך לשקול יחידות אחרות כמו- candela ולוקס מדי.
איך לומן ו-Watt קשורים?
לומנים מציינים את התפוקה הכוללת שמקור אור מייצר, ואילו הספק הוא האנרגיה המשמשת להפעלת האור. ובכל זאת, כדי לשפוט את ביצועי האור, עליך לשקול את יעילות האור על ידי הכרת ערך הלומן וה-Watt.
במקרה זה, נורות חסכוניות הן היעילות ביותר. מכיוון שהם מייצרים קצב לומן גבוה יותר תוך שימוש במינימום האנרגיה (ואט). לכן הם נקראים נורות חסכוניות.
יעילות האור מחושבת כלומן לוואט. כלומר:
| יעילות אור, E = lm/W |
אז, ביצועי האור גדלים כאשר היעילות משתפרת. יחד עם זאת, אורות יעילים ממזערים את חשבון החשמל שלך.
שאלות נפוצות
עטיפת Up
למרות שקנדלה, לוקס ולומן מודדים אור, שלושתן יחידות שונות. לכן, אסור לערבב או להחליף ביניהם. להגדרת האור הטובה ביותר, שקול את כל שלוש היחידות זו לצד זו תוך כדי עיצוב האור.
עם זאת, כדי להבטיח את דיוק הדירוג המוזכר באריזה הקלה, קנה מתקנים ממותגים אמינים. כמו כן, בדוק את שלהם הסמכה להבטחה טובה יותר.
