Pērkot apgaismes ierīci, vispirms redzat lūmenu. Bet vai jūs zināt, ka ir arī citas tikpat svarīgas gaismas mērvienības kā kandela un lukss?
Ja pērkat prožektorus vai lāzera gaismu, fokusētam apgaismojumam apsveriet kandelu. Un vispārējiem apgaismes ķermeņiem, piemēram LED sloksnes, cauruļu gaismas, spuldzes utt., pārbaudiet lūmena reitingu. Tomēr, lai nodrošinātu apgaismojuma efektivitāti, luksa vērtība sniedz precīzāku informāciju.
Izpētīsim kandelu, luksu un lūmenu un uzzināsim, kā izmantot šīs vienības, lai izvēlētos labāko gaismas ķermeņu jebkuram lietojumam:
Kas ir Candela?
Candela (cd) ir gaismas intensitātes mērvienība. Šis termins cēlies no latīņu vārda "Candela" un ir saistīts ar sveces intensitāti. Piemēram, viena kandela ir aptuveni vienāda ar sveces spilgtumu.
Tomēr, attīstoties tehnoloģijām, kandela definīcija ir mainījusies paaudžu gaitā. 1979. gadā Vispārējā svaru un mēru konference (CGPM) definēja kandelu kā:
"Kandela ir gaismas intensitāte noteiktā virzienā avotam, kas izstaro monohromatisku starojumu ar frekvenci 540 x 1012 herci un kura starojuma intensitāte šajā virzienā ir 1/683 vati uz steradiānu."
Tomēr jaunākā definīcija, kas mainīta 20. gada 2019. maijā, ir daudz sarežģītāka un galvenokārt paredzēta tehniskajiem ekspertiem. Tas notiek šādi:
“…. monohromatiskā starojuma ar frekvenci 540 × 1012 Hz, Kcd gaismas efektivitātes fiksētā skaitliskā vērtība ir 683, ja to izsaka vienībā lm⋅W−1, kas ir vienāda ar cd⋅sr⋅W−1, vai cd⋅sr⋅kg−1⋅m−2⋅s3, kur kilograms, metrs un sekunde ir =-0987654321, kas definēti kā h, c un ΔνCs.
Lai vienkāršotu, candela mēra gaismas intensitāti noteiktā virzienā vai leņķī. Piemēram, padomājiet par prožektoru, kas virza gaismu noteiktā virzienā, un par spuldzi, kas izplata gaismu visos virzienos. Kurai būs lielāka kandela vērtība?
Prožektoram ir šaurs stara leņķis, un tas nodrošina fokusētu apgaismojumu. Tādējādi tā gaismas intensitāte konkrētajā virzienā būs augsta. Turpretim spuldzes apgaismojums tiks izkliedēts visos virzienos, kā rezultātā būs zema kandela vērtība.
Kas ir Lux?
Lukss (lx) ir mērvienība apgaismojuma or gaismas plūsma uz laukuma vienību. Tas mēra gaismas daudzumu uz kvadrātmetru platības.
1 lukss ir vienāds ar kopējo apgaismojuma daudzumu 1 kvadrātmetru lielā virsmā, ko apgaismo 1 lūmena gaismas avots, kas atrodas 1 metra attālumā viens no otra. Lai vienkāršotu, 1 lukss ir vienāds ar 1 lūmenu uz kvadrātmetru.
Lai vienkāršotu, 1 lukss ir vienāds ar 1 lūmenu uz kvadrātmetru.
Tātad, lai iegūtu luksusa novērtējumu, jāņem vērā telpas platība vai gaismas avota attālums no konkrēta punkta. Šajā gadījumā luksa vērtība ir apgriezti proporcionāla attāluma kvadrātam.
Piemēram, gaisma ar 500 lūmeniem apgaismo viena kvadrātmetra virsmu. Tātad tā lukss būs (500 lm ፥ 1 m2) = 500 lx. Tagad uzstādiet to pašu 500 lūmenu gaismu, kas vērsta uz piecu kvadrātmetru platību. Luksa vērtība šeit būs (500 lm ፥ 5 m2) = 100 lx, samazinoties 5 reizes.
Tas ir, palielinoties attālumam starp virsmu un gaismas avotu, luksa vērtība samazinās. Tādējādi gaisma, kas šķiet spilgta mazā telpā, neizskatīsies tik spilgta, ja to ievieto lielā telpā.
Kas ir Lumen?
Lumens mēra gaismas plūsmas vērtību. Tas norāda gaismas avota kopējo spilgtumu no visiem virzieniem.
Lūmenu definē kā redzamās gaismas daudzumu, ko 1 kandelas gaismas avots izstaro 1 telpiskā leņķa vienībā (1/4π no sfēras laukuma). Atšķirībā no kandelas (cd), lūmenis neaprēķina noteikta virziena apgaismojumu. Tā vietā tiek ņemta vērā avota kopējā gaismas jauda no visiem virzieniem.
Piemēram, spuldzes ar 3 candela nomināliem lūmena jauda ir 38 lm (aptuveni). Tagad, ja aizklājat pusi no spuldzes un ļausiet gaismai izgaismot vienu puslodi, kandela joprojām paliks nemainīga. Tas ir tāpēc, ka no noteikta attāluma aizsegtās spuldzes gaismas intensitāte joprojām ir tāda pati. Tomēr lūmena vērtība tiks samazināta uz pusi un būs 19 lm, jo esat bloķējis pusi no gaismas avota.
Attiecības starp Candela, Lux un Lumens
Visizplatītākā saistība starp šiem trim terminiem ir tāda, ka tie visi ir gaismas mērvienība. Lai precizētu jēdzienu, pievērsīsimies šo terminu saknei-
a. Lumens un Candela: attiecības
Lumens ir atvasināta candela forma. Abi termini mēra gaismas; tas ir, tie norāda gaismas avota spilgtumu. Atšķirība ir tāda, ka lūmeni ņem vērā gaismas starus no visiem virzieniem. Turpretim Candela to uzskata par konkrētu virzienu. Pilnas sfēras telpiskais leņķis ir 4π steradiāni, tāpēc gaismas avotam, kas vienmērīgi izstaro vienu kandelu visos virzienos, kopējā gaismas plūsma ir:
| 1 cd × 4πsr = 4π cd · sr ≈12.57 lm 1 kandela = 12.57 lūmeni |
Piezīme. Tā kā kandela un lūmenis ir divas dažādas vienības, varat tās apmainīt.
b. Lumens un lukss: attiecības
Lukss tiek iegūts no lūmena, tāpēc lūmena vērtībai ir lielāka ietekme uz luksu. Matemātiskā izteiksmē 1 lx = 1 lm/m². Šis vienādojums nodrošina precīzāku gaismas spilgtuma attēlojumu nekā lūmeni.
c. Lukss un Candela: attiecības
Lux ir pēdu sveču metriskā versija (vecais termins, kas attiecas uz kandelu). Tādējādi kandela, lukss un lūmeni ir savstarpēji saistīti. Tajos ir norādītas trīs atsevišķas identitātes, taču tās ir saistītas un konvertējamas.
| Atvasināts no Atvasināts no Lukss ———————→ Lumens ——————–→ Candela 1 lx = 1 lm/m2 = 1 cd · sr/m2 |
Candela vs Lux vs Lumens - kādas ir atšķirības?
Candela pret Lux
Candela nosaka gaismas spilgtumu noteiktā reģionā. Turpretim lukss norāda gaismas daudzumu, kas sasniedz noteiktu virsmas laukumu. Tas ir, lukss ir saistīts ar apgaismotās telpas laukumu, bet kandela neattiecas uz virsmas laukumu.
Tomēr luksa vērtība ir atkarīga no virsmas laukuma un attāluma starp gaismas avotu un virsmu. Turklāt tas ir atkarīgs arī no kandela vērtības. Bet kandela ir neatkarīga no šiem faktoriem.
| Kritēriji | Candela (cd) | Lux (lx) |
| Pasākumi | Gaismas intensitāte noteiktā virzienā | Gaismas daudzums noteiktā virsmas laukumā |
| Gaismas avota attālums | Neietekmē | Ietekmē; apgriezti proporcionāls attālumam. |
| Apgaismotās virsmas laukums | Neietekmē | Ietekmē; apgriezti proporcionāls attālumam. |
Lukss pret Lumens
Lumens raksturo gaismas daudzumu, ko apgaismo gaismas avots. Turpretim lukss nosaka gaismas daudzumu, kas iekrīt noteiktā virsmas apgabalā.
Pēc lūmena varat noteikt, cik spilgts ir gaismas avots. Lielāks lūmena novērtējums nozīmē spilgtāku gaismas atdevi. Tikmēr augsts luksusa novērtējums nozīmē, ka gaismas stars, kas krīt noteiktā apgabalā, spīd spilgti. Tātad atšķirība ir tāda, ka luksa vērtība ir atkarīga no attāluma starp gaismas avotu un apgaismojuma virsmu. Bet lūmenis nav atkarīgs no attāluma.
Lai gan gaismas mērīšanai visbiežāk izmanto lūmenu, lukss ir svarīgāka vērtība gaismas efektivitātes mērīšanai. Tāpēc labi apgaismotam darba apgaismojumam ir jāņem vērā luksa vērtība. Augstāka luksa vērtība nodrošina atbilstošu spilgtumu jūsu darbstacijā, ļaujot jums strādāt viegli.
| Kritēriji | greznība | Lūmens |
| Nosaka | Gaismas daudzums, kas sasniedz virsmu | Gaismas avota kopējā gaismas jauda |
| Atkarība | Vērtība ir atkarīga no attāluma un lūmena reitinga | Vērtība ir atkarīga no gaismas avota jaudas |
| Gaismas avota attālums | Lietas; palielinoties virsmas laukumam, luksa vērtība samazinās | Nav nozīmes |
| Virsmas laukums | Lietas; palielinoties virsmas laukumam, luksa vērtība samazinās | Nav nozīmes |
| Tipisks lietojums | Darba apgaismojums, fokusēts apgaismojums, piemēram: ielu apgaismojums, starmeši, Uc | Vispārējais apgaismojums, piemēram LED sloksnes gaismas, prožektori utt. |
Lumens vs Candela
Galvenā atšķirība starp lūmenu un kandelu ir tāda, ka lūmenā tiek ņemta vērā gaismas avota apgaismojuma jauda. Turpretim kandela mēra gaismas intensitāti noteiktā virzienā.
Izmantojot lūmena reitingu, varat iegūt priekšstatu par gaismas avota spilgtumu. Bet candela ļauj jums zināt, cik koncentrēta gaisma parādīsies noteiktā vietā. Tātad gaismas ķermeņi ar augstu lūmena vērtību var apgaismot lielu telpu. Tikmēr augsta kandelas gaisma nozīmē, ka armatūra virza fokusētu staru kūli, tādējādi radot koncentrētāku gaismu.
Tāpēc, ja meklējat vispārēju apgaismojumu, apsveriet gaismas ar augstu lūmenu. Un, ja jums patīk akcents vai uzdevuma apgaismojums un jums ir nepieciešams koncentrēts apgaismojums, apsveriet iespēju izmantot spuldzes ar augstu kandelas līmeni.
| Kritēriji | Lumen (lm) | Candela (cd) |
| Gaismas virziena ievērošana | Visos virzienos (360° sfēra) | Konkrēts virziens (noteiktā leņķī) |
| Beam Angle | Plats | Šaurs |
| Atkarība | Vērtība ir atkarīga no avota kopējās gaismas jaudas | Vērtība ir atkarīga no staru kūļa koncentrācijas noteiktā virzienā. |
| Tipisks lietojums | Vispārējais apgaismojums; piemēram, lampas lampa, spuldze, prožektors utt. | Fokusēts apgaismojums, piemēram, prožektori, lāzera gaismas, sliežu ceļa gaismas utt. |
Kopējā diferenciācijas diagramma: Candela vs Lux vs Lumens
| specifikācija | Svece | greznība | Lūmenu |
| Simbols (SI) | cd | lx | lm |
| Definīcija | Candela ir gaismas avota spilgtuma līmenis noteiktā leņķī un virzienā. | Apgaismojuma daudzums, kas iedarbojas uz kvadrātmetru platību, ir Lux. | Lūmenis norāda kopējo gaismas jaudu visos virzienos. |
| Pasākumi | Gaismas intensitāte | Apgaismojums | Gaismas plūsma |
| Atkarība no attāluma | Nē | Jā | Nē |
| Atkarība no virsmas laukuma | Nē | Jā | Nē |
Kā aprēķināt kandelu, luksu un lūmenu?
Candela aprēķināšana
1 kandela ir vienāda ar 12.57 lūmeniem. Tomēr, ja spuldzes lūmena jauda ir 1000 lm, tas nenozīmē, ka arī spuldzes gaismas intensitāte (cd) ir 1000 cd. Lai atrastu lūmenu, jāņem vērā apgaismotās gaismas stingrs leņķis. Formula ir šāda:
| Candela = (lūmenis/Cietais leņķis) cd = (lm/sr) |
Tas ir, spuldzes ar spilgtumu 1000 lm, sadalot apgaismojumu 2π steradiānu telpiskā leņķī, gaismas intensitāte (cd) ir (1000 lm/2π sr) = (1000/6.2832) ≈159.15 cd.
(Piezīme: π vērtība (pīrāgs) ≈ 3.14159)
Luksa aprēķināšana
Lukss ir gaismas daudzuma mērījums, ko izstaro 1 lūmena spuldze uz viena kvadrātmetra virsmas. Tātad, formula ir šāda:
| 1 Lukss = 1 Lumens uz kvadrātmetru Vai arī 1 lx = 1 lm/m² |
Tas ir, ja jūs uzstādāt 1000 lūmenu apgaismojumu 50 kvadrātmetru telpā, virsmas apgaismojums būs: (1000 lm/50m²) = 20lx.
Lumena aprēķināšana
Jūs varat aprēķināt lūmenu, ņemot vērā gan kandelu, gan luksu. Ņemot vērā kandela vērtību, lūmena formula ir šāda:
| Lūmenis = kandela x cietais leņķis 1 lm = 1 cd·sr |
Piemēram, ja jums ir spuldze ar gaismas intensitāti 100 cd un telpisko leņķi 2π sr, tās lūmena vērtība ir 100 cd × 2π sr =100 × 6.2832 = 628.32 lm.
Tomēr, lai atrastu lūmena vērtību, izmantojot luksi, jāņem vērā apgaismotās virsmas laukums. Formula ir šāda:
| Lumens = Lukss x Platība lm = lx × m² |
Pieņemsim, ka grīda ar 5 kvadrātmetru platību saņem 200 lx apgaismojumu. Spuldzes lūmena vērtība būs: 200lx x 5m² = 1000lm.
Faktori, kas ietekmē Candela, Lux un Lumens vērtības
1. Attālums
Luksa vērtība ir atkarīga no attāluma līdz apgaismotajai virsmai/objektam un gaismas avotam. Lukss ir apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātam. Piemēram, ja attālums palielinās divas reizes, luksa vērtība samazināsies līdz 1/4 no sākotnējām vērtībām.
Kandela un lūmena vērtība nemainās atkarībā no attāluma. Piemēram, 1000 lūmenu spuldze izstaros 1000 lūmenu pat tad, ja stāvēsit 1 m vai 10 m attālumā no tās. Tomēr, ejot tālu no gaismas avota, gaisma šķiet mazāk spilgta.
2. Spožuma leņķis
Neliels leņķis rada koncentrētāku gaismu, palielinot kandela un luksa vērtību. Atkal, plašākam leņķim, apgaismotās telpas laukums palielinās, un tas samazina kandela un luksa vērtības. Tomēr spožuma leņķis neietekmē lūmena vērtību.
3. Gaismas efektivitāte
Palielinoties jaudai, palielinās arī gaismas lūmena vērtība. Tomēr, lai nodrošinātu gaismas efektivitāti, jāņem vērā strāvas avota jauda. Gaismai, kas piedāvā spilgtāku apgaismojumu ar zemu jaudu, ir augsta gaismas efektivitāte.
Candela, Lux un Lumen vērtējumu praktiska pielietošana, izvēloties pareizo stiprinājumu
Kandela, lukss un lūmens kopā palīdz jums izvēlēties ideālu apgaismojumu jebkura veida lietojumam. Šādi jums vajadzētu izmantot šīs vienības gaismas projektēšana:
| Vispārējais apgaismojums | Mājas apgaismojuma dizains | • Candela palīdz jums atrast koncentrētāku apgaismojumu uzdevumu apgaismojumam • Lux palīdz izvēlēties piemērotus apgaismojuma līmeņus dažādām telpām • Lumena novērtējums sniedz priekšstatu par jūsu telpas kopējo spilgtumu. |
| Āra ielu apgaismojums | • Candela ļauj izvēlēties piemērotus ielu apgaismojumus, nodrošinot pareizu redzamību. • Lux palīdz noteikt apgaismojumu uz brauktuvēm. • Lumenu novērtējums palīdz noteikt, vai gaisma ir pietiekami spilgta, lai apgaismotu lielu atklātu telpu. | |
| Teātra skatuves apgaismojums | • Augsta kandela vērtība nodrošina, ka uzmanības centrā uz teātra skatuves tiek radīti fokusēti stari uz izpildītājiem. • Ņemot vērā luksa vērtību, jūs varat sasniegt vēlamo spilgtumu uz skatuves. • Lumena novērtējums ļauj iestatīt skatuves kopējo gaisotni. Piemēram, zems lūmens padarīs skatuvi blāvu, un, ja lūmens ir augsts, jūsu skatuve izskatīsies gaiša. | |
| Profesionālie apgaismojumi | Arhitektūras apgaismojuma dizaineri | • Candela palīdz izcelt īpašus elementus ar fokusētu stara leņķi • Luksa vērtējums palīdz nodrošināt optimālu spilgtuma līmeni dažādās zonās • Lumeni ļauj izvēlēties pareizo spilgtuma līmeni, lai apgaismotu jūsu ēkas. |
| Fotogrāfi un kinematogrāfisti | • Candela palīdz radīt unikālas ēnas un izcēlumus fotografēšanas vajadzībām. • Ņemot vērā luksa vērtību, varat iegūt vēlamo ekspozīciju detalizētiem kadriem. • Lumens nodrošina, ka objekts, uz kuru noklikšķināt, un tā fons ir pareizi redzams. | |
| Rūpnieciskais un darba vietas apgaismojums | • Candela palīdz nodrošināt spilgtu un koncentrētu apgaismojumu darbstacijā • Lux uztur pietiekamu apgaismojumu darba telpā • Lūmeni nodrošina vispārēju apgaismojumu darbinieka drošībai un pienācīgai redzamībai. | |
| Pilsētplānotāji un pilsētu dizaineri | • Candela, lukss un lūmens palīdz dizainerim uzstādīt pareizo armatūru uz ielas, ceļiem un sabiedriskās vietās. | |
| Mazumtirdzniecības un vizuālie tirgotāji | • Candela palīdz izcelt unikālus priekšmetus • Lux nodrošina, ka jūsu produktu demonstrēšanas zona ir labi apgaismota • Lumen nodrošina klientam komfortablu atmosfēru, lai uzlabotu iepirkšanās pieredzi. |
Izplatīti maldīgi priekšstati par Candela, Lux un Lumen
Vatu pielīdzināšana spilgtumam
Visizplatītākais nepareizs priekšstats par gaismas spilgtumu ir tā mērīšana pēc jaudas. Atcerieties, ka vati nosaka spuldzes enerģijas patēriņu, nevis tās spilgtumu. Piemēram, 1000 lūmenu kvēlspuldzei ir 65 vatu jauda, bet LED gaisma var nodrošināt tādu pašu spilgtumu tikai ar 10–15 vatiem.
Tas nozīmē, ka LED gaisma var nodrošināt tādu pašu spilgtumu kā kvēlspuldze, sadedzinot daudz mazāk enerģijas. Tas padara gaismas diodes energoefektīvākas.
Leņķa un virziena ignorēšana
Vēl viena izplatīta kļūda ir neapsvērt gaismas avota leņķa un virziena novērtēšanu, vienlaikus ņemot vērā kandela vērtību. Candela mēra gaismas intensitāti noteiktā virzienā. Tātad, jums ir jāapsver apgaismojuma leņķis un virzienu, lai iegūtu vēlamo fokusēto apgaismojumu.
Pārāk liela uzmanība tiek pievērsta tikai lūmeniem
Iegādājoties jebkuru gaismas ķermeņu, lūmena reitings ir vienīgā matrica, ko meklē 98% cilvēku. Bet tā ir nepareiza prakse, un jūs nevarat iegūt vēlamo apgaismojuma efektu, ņemot vērā tikai lūmena vērtību.
Piemēram, ja jūs pērkat prožektorus, lai izceltu savu mākslas darbu, ņemiet vērā kandela vērtību. Tādā veidā, lai iegūtu optimālu gaismas atdevi, ņemiet vērā visas trīs matricas.
Izaicinājumi Candela, Lux un Lumens mērīšanā un interpretācijā
- Gaismas avota un vides faktoru izmaiņas ietekmē gaismas matricas mērījumus. Tādējādi standartizētā kandela, luksa un lūmena mērījumu procedūra dažkārt rada neprecizitāti.
- Profesionāļi bieži saskaras ar kļūdām, interpretējot gaismas leņķi un virzienu. Tas maina kandela vērtību.
- Līdz ar apgaismojuma tehnoloģiju atjaunināšanu ir lielāka nepieciešamība uzlabot gaismas īpašību mērīšanas metodiku un iekārtas.
Kura ir standarta gaismas mērvienība LED sloksnēm?
As LED sloksnes gaismas pārsvarā ir paredzēti vispārējam apgaismojumam, tā standarta gaismas mērvienība ir lūmeni. Taču mēs bieži pieļaujam kļūdas, mērot LED joslu spilgtumu ar jaudu. Tā ir pilnīgi negodīga prakse, jo dažādām gaismām ir atšķirīga gaismas efektivitāte.
Tomēr lūmenu vērtība mainās atkarībā no LED joslas krāsas. Piemēram, baltas LED svītras ir lielāka lūmena vērtība nekā krāsainas LED svītras.
Turklāt, atkarībā no pielietojuma, jāņem vērā arī citas vienības, piemēram, candela un lux.
Kā lūmeni un jauda ir saistīti?
Lumeni norāda kopējo gaismas avota jaudu, savukārt jauda ir enerģija, kas tiek izmantota gaismas darbināšanai. Tomēr, lai spriestu par gaismas veiktspēju, jāņem vērā gaismas efektivitāte, zinot lūmenu un jaudas vērtību.
Šajā gadījumā visefektīvākās ir enerģijas taupīšanas spuldzes. Jo tie rada lielāku lūmena ātrumu, izmantojot vismazāko enerģijas (jaudu). Tāpēc tās sauc par enerģijas taupīšanas spuldzēm.
Gaismas efektivitāti aprēķina kā lūmenu uz vatu. Tas ir:
| Gaismas efektivitāte, E = lm/W |
Tātad, uzlabojoties efektivitātei, gaismas veiktspēja palielinās. Tajā pašā laikā augstas efektivitātes gaismas samazina jūsu elektrības rēķinu.
Biežāk uzdotie jautājumi
Ietīšana Up
Lai gan kandela, lukss un lūmena mēra gaismu, visas trīs ir dažādas vienības. Tāpēc nekad nevajadzētu tos sajaukt vai apmainīt. Lai nodrošinātu vislabāko apgaismojuma iestatījumu, apgaismojuma projektēšanas laikā apsveriet visas trīs vienības blakus.
Tomēr, lai nodrošinātu gaismas iepakojumā minēto vērtējuma precizitāti, iegādājieties uzticamu zīmolu armatūru. Pārbaudiet arī viņu sertifikācija labākai pārliecībai.
