Apabila membeli lekapan lampu, penarafan lumen ialah apa yang anda lihat dahulu. Tetapi adakah anda tahu terdapat unit pengukur cahaya yang sama pentingnya seperti candela dan lux?
Jika anda membeli lampu sorot atau cahaya laser, pertimbangkan candela untuk pencahayaan fokus. Dan untuk lekapan lampu am seperti Jalur LED, lampu tiub, mentol, dsb., lihat penilaian lumen. Walau bagaimanapun, untuk kecekapan pencahayaan, nilai lux memberikan anda maklumat yang lebih tepat.
Mari terokai candela, lux dan lumen dan pelajari cara menggunakan unit ini untuk memilih lekapan lampu terbaik untuk sebarang aplikasi:
Apa itu Candela?
Candela (cd) ialah unit keamatan cahaya. Istilah ini berasal daripada perkataan Latin 'Candela' dan berkaitan dengan keamatan lilin. Sebagai contoh, satu candela adalah lebih kurang sama dengan kecerahan lilin.
Walau bagaimanapun, dengan kemajuan teknologi, definisi candela telah berubah dari semasa ke semasa. Pada tahun 1979, Persidangan Agung Timbang dan Sukat (CGPM) ditakrifkan candela sebagai:
"Candela ialah keamatan cahaya, dalam arah tertentu, bagi sumber yang memancarkan sinaran monokromatik frekuensi 540 x 1012 hertz dan yang mempunyai keamatan sinaran ke arah itu 1/683 watt setiap steradian."
Bagaimanapun, takrifan terkini, seperti yang diubah suai pada 20 Mei 2019, jauh lebih rumit dan disasarkan terutamanya kepada pakar teknikal. Ini berlaku sebagai:
“…… nilai berangka tetap bagi keberkesanan bercahaya sinaran monokromatik frekuensi 540×1012 Hz, Kcd, menjadi 683 apabila dinyatakan dalam unit lm⋅W−1, yang sama dengan cd⋅sr⋅W−1, atau cd⋅sr⋅kg−1⋅m−2⋅s3, di mana kilogram, meter dan saat ialah=-0987654321`ditakrifkan dari segi h, c dan ΔνCs.”
Untuk memudahkan, candela mengukur keamatan cahaya dalam arah atau sudut tertentu. Sebagai contoh, fikirkan lampu sorot yang menghalakan cahaya ke arah tertentu dan mentol yang menyebarkan cahaya ke semua arah. Yang manakah akan mempunyai nilai candela yang lebih tinggi?
Lampu sorot mempunyai sudut pancaran sempit dan memberikan pencahayaan fokus. Oleh itu, keamatan cahayanya dalam arah tertentu akan menjadi tinggi. Sebaliknya, pencahayaan mentol akan disebarkan ke semua arah, menghasilkan nilai candela yang rendah.
Apa itu Lux?
Lux (lx) ialah unit pengukur untuk keterangan or fluks bercahaya per unit luas. Ia mengukur jumlah cahaya setiap meter persegi kawasan.
1 lux bersamaan dengan jumlah pencahayaan permukaan 1 meter persegi yang diterangi oleh sumber cahaya 1 lumen yang terletak pada jarak 1 meter. Untuk memudahkan, 1 lux bersamaan dengan 1 lumen setiap meter persegi.
Untuk memudahkan, 1 lux bersamaan dengan 1 lumen setiap meter persegi.
Jadi, untuk penilaian lux, anda perlu mempertimbangkan kawasan bilik atau jarak sumber cahaya dari titik tertentu. Dalam kes ini, nilai lux adalah berkadar songsang dengan kuasa dua dengan jarak.
Contohnya, cahaya dengan 500 lumen menerangi permukaan satu meter persegi. Jadi penarafan luxnya ialah (500 lm ፥ 1 m2) = 500 lx. Sekarang, pasangkan cahaya 500 lumen yang sama yang diarahkan ke kawasan seluas lima meter persegi. Nilai lux di sini ialah (500 lm ፥ 5 m2) = 100 lx, menurun sebanyak 5 kali.
Iaitu, apabila jarak antara permukaan dan sumber cahaya meningkat, nilai lux berkurangan. Oleh itu, cahaya yang kelihatan terang di dalam bilik kecil tidak akan kelihatan terang apabila diletakkan di dalam bilik yang besar.
Apa itu Lumen?
Lumen mengukur nilai fluks bercahaya. Ia menunjukkan kecerahan keseluruhan sumber cahaya dari semua arah.
Lumen ditakrifkan sebagai jumlah cahaya yang boleh dilihat oleh sumber cahaya 1 candela yang dipancarkan ke dalam 1 unit sudut pepejal (1/4π daripada luas sfera). Tidak seperti candela (cd), lumen tidak mengira pencahayaan arah tertentu. Sebaliknya, ia mengambil kira jumlah keluaran cahaya sumber dari semua arah.
Sebagai contoh, mentol dengan penilaian 3 candela mempunyai penarafan lumen 38 lm (lebih kurang). Sekarang jika anda mengaburkan separuh daripada mentol dan membiarkan cahaya menerangi satu hemisfera, nilai candela akan tetap sama. Ini kerana, dari jarak tertentu, keamatan cahaya mentol yang dikaburkan masih sama. Walau bagaimanapun, nilai lumen akan dikurangkan kepada separuh dan menjadi 19 lm kerana anda telah menyekat separuh daripada sumber cahaya.
Hubungan Antara Candela, Lux dan Lumens
Hubungan yang paling biasa di antara ketiga-tiga istilah ini ialah kesemuanya ialah unit pengukur cahaya. Untuk menjelaskan konsep, mari kita sampai ke akar istilah ini-
a. Lumens dan Candela: Hubungan
Lumens ialah bentuk terbitan candela. Kedua-dua istilah mengukur bercahaya; iaitu, mereka menyatakan kecerahan sumber cahaya. Perbezaannya ialah lumen mengambil kira pancaran cahaya dari semua arah. Sebaliknya, Candela menganggap itu untuk arah tertentu. Sfera penuh mempunyai sudut pepejal 4π steradian, jadi sumber cahaya yang memancarkan satu candela secara seragam ke semua arah mempunyai jumlah fluks cahaya:
| 1 cd × 4πsr = 4π cd · sr ≈12.57 lm 1 candela = 12.57 lumen |
Nota: Memandangkan candela dan lumen ialah dua unit yang berbeza, anda boleh menukarnya.
b. Lumens dan Lux: Hubungan
Lux berasal dari lumen, jadi nilai lumen mempunyai kesan yang lebih besar pada lux. Dalam istilah matematik, 1 lx = 1lm/m². Persamaan ini memberikan perwakilan kecerahan cahaya yang lebih tepat daripada lumen.
c. Lux dan Candela: Hubungan
Lux ialah versi metrik lilin kaki (istilah lama merujuk kepada candela). Oleh itu, candela, lux, dan lumens saling berkaitan antara satu sama lain. Mereka menyatakan tiga identiti berasingan, tetapi ia disambungkan dan boleh ditukar.
| Berasal daripada Berasal daripada Lux ———————→ Lumens ——————–→ Candela 1 lx = 1 lm/m2 = 1 cd · sr / m2 |
Candela vs Lux vs Lumens - Apakah Perbezaannya?
Candela lwn Lux
Candela mentakrifkan kecerahan cahaya di kawasan tertentu. Sebaliknya, lux menunjukkan jumlah cahaya yang mencapai kawasan permukaan yang pasti. Iaitu, lux berkaitan dengan luas ruang yang diterangi, tetapi candela tidak berurusan dengan luas permukaan.
Walau bagaimanapun, nilai lux bergantung pada luas permukaan dan jarak antara sumber cahaya dan permukaan. Selain itu, ia juga bergantung kepada nilai candela. Tetapi candela adalah bebas daripada faktor-faktor ini.
| Kriteria | Candela (cd) | Lux (lx) |
| Langkah-langkah | Keamatan cahaya pada arah tertentu | Jumlah cahaya dalam kawasan permukaan tertentu |
| Jarak Sumber Cahaya | Tidak menjejaskan | Mempengaruhi; berkadar songsang dengan jarak. |
| Luas Permukaan Bercahaya | Tidak menjejaskan | Mempengaruhi; berkadar songsang dengan jarak. |
Lux vs Lumens
Lumen menerangkan jumlah cahaya yang diterangi oleh sumber cahaya. Sebaliknya, lux mentakrifkan jumlah cahaya yang jatuh ke kawasan permukaan tertentu.
Dengan lumen, anda boleh mengenal pasti betapa terangnya sumber cahaya. Penarafan lumen yang lebih tinggi bermakna output cahaya yang lebih terang. Sementara itu, penarafan lux tinggi bermakna sinar cahaya yang jatuh di kawasan tertentu bersinar terang. Jadi, perbezaan di sini ialah nilai lux bergantung pada jarak antara sumber cahaya dan permukaan pencahayaan. Tetapi lumen tidak bergantung pada jarak.
Walaupun lumen ialah penarafan yang paling banyak digunakan untuk mengukur cahaya, lux ialah nilai yang lebih penting untuk mengukur keberkesanan cahaya. Inilah sebabnya mengapa anda harus mempertimbangkan nilai lux untuk pencahayaan tugas yang terang. Nilai lux yang lebih tinggi memastikan kecerahan yang sesuai di stesen kerja anda, membolehkan anda bekerja dengan mudah.
| Kriteria | Lux | Lumen |
| Menentukan | Jumlah cahaya yang mencapai permukaan | Jumlah keluaran cahaya sumber cahaya |
| Ketergantungan | Nilai bergantung pada jarak dan penarafan lumen | Nilai bergantung pada keupayaan sumber cahaya |
| Jarak Sumber Cahaya | Perkara; apabila luas permukaan bertambah, nilai lux berkurangan | Tidak penting |
| Kawasan permukaan | Perkara; apabila luas permukaan bertambah, nilai lux berkurangan | Tidak penting |
| Penggunaan Khas | Pencahayaan tugas, pencahayaan fokus, contohnya: lampu jalan, lampu sorot, Dll | Pencahayaan am, seperti Lampu jalur LED, lampu limpah, dsb. |
Lumens lwn Candela
Perbezaan utama antara lumen dan candela ialah lumen menganggap output pencahayaan daripada sumber cahaya. Sebaliknya, candela mengukur keamatan cahaya dalam arah tertentu.
Dengan menggunakan penarafan lumen, anda boleh mendapatkan idea tentang kecerahan sumber cahaya. Tetapi candela memberitahu anda bagaimana pekat cahaya akan muncul di tempat tertentu. Jadi, lekapan lampu dengan nilai lumen yang tinggi boleh menerangi ruang yang besar. Sementara itu, cahaya candela tinggi bermakna lekapan mengarahkan rasuk fokus, menghasilkan cahaya yang lebih pekat.
Oleh itu, jika anda mencari pencahayaan umum, pertimbangkan lampu dengan penarafan lumen tinggi. Dan jika anda menyukai aksen atau pencahayaan tugas dan memerlukan pencahayaan terfokus, pertimbangkan mentol berkadar candela tinggi.
| Kriteria | Lumen (lm) | Candela (cd) |
| Pertimbangan arah cahaya | Semua arah (sfera 360°) | Arah tertentu (pada sudut tertentu) |
| Beam sudut | Wide | Sempit |
| Ketergantungan | Nilai bergantung pada jumlah keluaran cahaya sesuatu sumber | Nilai bergantung pada kepekatan rasuk dalam arah tertentu. |
| Penggunaan Khas | Pencahayaan am; contohnya, lampu tiub, mentol, lampu limpah, dsb. | Pencahayaan tertumpu, seperti lampu sorot, lampu laser, lampu trek, dsb. |
Carta Pembezaan Keseluruhan: Candela lwn Lux lwn Lumens
| spesifikasi | Lilin | Lux | Lumen |
| Simbol (SI) | cd | lx | lm |
| definisi | Candela ialah tahap kecerahan sumber cahaya pada sudut dan arah tertentu. | Jumlah pencahayaan yang menyerang setiap kawasan meter persegi ialah Lux. | Lumen menunjukkan jumlah keluaran cahaya dalam semua arah. |
| Langkah-langkah | Intensiti Bercahaya | Cahaya siang | Fluks bercahaya |
| Pergantungan pada Jarak | Tidak | Ya | Tidak |
| Pergantungan pada Kawasan Permukaan | Tidak | Ya | Tidak |
Bagaimana untuk Mengira Candela, Lux dan Lumens?
Mengira Candela
1 candela bersamaan dengan 12.57 lumen. Walau bagaimanapun, jika anda melihat penarafan lumen mentol sebagai 1000lm, ini tidak bermakna keamatan cahaya (cd) mentol juga 1000cd. Anda perlu mempertimbangkan sudut pepejal cahaya yang diterangi untuk mencari lumen. Formulanya adalah sebagai:
| Candela = ( Lumen/Sudut Pepejal) cd = (lm/sr) |
Iaitu, mentol dengan kecerahan 1000lm, mengagihkan pencahayaannya pada sudut pepejal 2π steradian, mempunyai keamatan bercahaya (cd) (1000lm/2π sr) = (1000/6.2832) ≈159.15 cd.
(Nota: Lembah π (pai) ≈ 3.14159)
Mengira Lux
Lux ialah ukuran jumlah cahaya yang dipancarkan oleh mentol 1-lumen pada satu permukaan meter persegi. Jadi, formulanya adalah seperti berikut:
| 1 Lux = 1 Lumen setiap meter persegi Atau, 1 lx = 1 lm/m² |
Iaitu, jika anda memasang lampu 1000 lumen dalam bilik 50 meter persegi, pencahayaan pada permukaan akan menjadi: (1000 lm/50m²) = 20lx.
Mengira Lumen
Anda boleh mengira lumen memandangkan kedua-dua candela dan lux. Memandangkan nilai candela, formula untuk lumen adalah seperti berikut:
| Lumen = Candela x Sudut Pepejal 1 lm = 1 cd·sr |
Sebagai contoh, jika anda mempunyai mentol dengan keamatan bercahaya 100 cd dan sudut pepejal 2π sr, nilai lumennya ialah 100 cd×2π sr =100×6.2832 =628.32 lm.
Walau bagaimanapun, untuk mencari nilai lumen menggunakan lux, anda perlu mengambil kira luas permukaan yang diterangi. Formulanya adalah sebagai:
| Lumen = Lux x Luas lm = lx × m² |
Katakan, lantai dengan keluasan 5 meter persegi menerima pencahayaan 200 lx. Nilai lumen mentol ialah: 200lx x 5m² = 1000lm.
Faktor yang Mempengaruhi Nilai Candela, Lux, dan Lumens
1. Jarak
Nilai lux bergantung pada jarak permukaan/objek yang diterangi dan sumber cahaya. Lux adalah berkadar songsang dengan kuasa dua jarak. Contohnya, jika jarak bertambah dua kali ganda, nilai lux akan berkurangan kepada 1/4 daripada nilai awal.
Nilai candela dan lumen tidak berubah mengikut jarak. Sebagai contoh, mentol 1000-lumen akan memancarkan 1000-lumen walaupun anda berdiri 1m jauh atau 10 m darinya. Walau bagaimanapun, cahaya akan kelihatan kurang terang apabila anda pergi jauh dari sumber cahaya.
2. Sudut Sinaran
Sudut yang kecil menghasilkan cahaya yang lebih pekat, meningkatkan nilai candela dan lux. Sekali lagi, untuk sudut yang lebih luas, kawasan ruang yang diterangi bertambah, dan ia mengurangkan nilai candela dan lux. Walau bagaimanapun, nilai lumen kekal tidak terjejas oleh sudut sinaran.
3. Kecekapan Bercahaya
Disebabkan peningkatan input kuasa, nilai lumen cahaya juga meningkat. Walau bagaimanapun, untuk memastikan kecekapan bercahaya, anda mesti mempertimbangkan watt sumber kuasa. Cahaya yang menawarkan pencahayaan yang lebih terang dengan kadar watt yang rendah mempunyai kecekapan cahaya yang tinggi.
Aplikasi Praktikal Penilaian Candela, Lux, dan Lumen Dalam Memilih Lekapan Yang Tepat
Candela, lux, dan lumen bersama-sama membimbing anda dalam memilih cahaya yang sesuai untuk sebarang jenis aplikasi. Inilah cara anda harus menggunakan unit ini semasa reka bentuk cahaya:
| Pencahayaan Umum | Reka Bentuk Pencahayaan Rumah | • Candela membimbing anda untuk mencari pencahayaan yang lebih pekat untuk pencahayaan tugas • Lux membantu memilih tahap pencahayaan yang sesuai untuk bilik yang berbeza • Penarafan lumen memberi anda gambaran tentang kecerahan keseluruhan ruang anda. |
| Lampu Jalan Luar | • Candela membolehkan anda memilih lampu jalan yang sesuai, memastikan penglihatan yang betul. • Lux membantu anda menentukan pencahayaan di jalan raya. • Penarafan Lumens membimbing anda sama ada cahaya cukup terang untuk menerangi ruang terbuka yang besar. | |
| Pencahayaan Pentas Teater | • Nilai candela yang tinggi memastikan tumpuan pada pentas teater menghasilkan pancaran fokus pada penghibur. • Memandangkan nilai lux, anda boleh mencapai kecerahan pilihan di atas pentas. • Penilaian lumen membolehkan anda menetapkan keseluruhan suasana pentas. Sebagai contoh, lumen yang rendah akan menjadikan pentas malap, dan untuk lumen yang tinggi, pentas anda akan kelihatan cerah. | |
| Pencahayaan Profesional | Pereka Pencahayaan Seni Bina | • Candela membantu anda dalam menyerlahkan elemen khas dengan sudut pancaran terfokus • Penarafan Lux membantu anda membawa tahap kecerahan optimum di zon berbeza • Lumen membolehkan anda memilih tahap kecerahan yang betul untuk menerangi bangunan anda. |
| Jurugambar dan Jurugambar | • Candela membimbing penciptaan bayang-bayang unik dan sorotan untuk keperluan fotografi. • Dengan mengambil kira nilai lux, anda boleh mendapatkan pendedahan yang diingini untuk tangkapan terperinci. • Lumens memastikan objek yang anda klik dan latar belakangnya kelihatan dengan betul. | |
| Pencahayaan Industri dan Tempat Kerja | • Candela membimbing untuk mencerahkan lampu fokus pada stesen kerja • Lux mengekalkan pencahayaan yang mencukupi di ruang kerja • Lumens menyediakan pencahayaan umum untuk keselamatan dan penglihatan yang betul bagi pekerja. | |
| Perancang Bandar dan Pereka Bandar | • Candela, lux dan lumen membimbing pereka bentuk dalam memasang lekapan yang betul di jalan, jalan raya dan tempat awam. | |
| Peniaga Runcit dan Visual | • Candela membantu anda dalam menyerlahkan item unik • Lux memastikan kawasan pameran produk anda terang • Lumen memastikan suasana yang selesa untuk pelanggan untuk meningkatkan pengalaman membeli-belah mereka. |
Salah Tanggapan Biasa Mengenai Candela, Lux dan Lumens
Menyamakan Watt dengan Kecerahan
Salah tanggapan yang paling biasa tentang kecerahan cahaya ialah mengukurnya dengan watt. Ingat, watt menentukan penggunaan kuasa mentol, bukan kecerahannya. Sebagai contoh, mentol pijar 1000 lumen mempunyai penarafan 65 watt, tetapi lampu LED boleh memberikan kecerahan yang sama dengan hanya 10-15 watt.
Ini bermakna lampu LED boleh membawa kecerahan yang sama seperti mentol pijar, membakar tenaga yang jauh lebih sedikit. Ini menjadikan LED lebih cekap tenaga.
Mengabaikan Sudut dan Arah
Satu lagi kesilapan biasa ialah tidak mempertimbangkan untuk menilai sudut dan arah sumber cahaya sambil mempertimbangkan nilai candela. Candela mengukur keamatan cahaya dalam arah tertentu. Jadi, anda mesti mempertimbangkan sudut pencahayaan dan arah untuk mendapatkan pencahayaan fokus yang diingini.
Terlalu Banyak Memfokuskan Pada Lumens Sahaja
Semasa membeli sebarang lekapan lampu, penarafan lumen adalah satu-satunya matriks yang dicari oleh 98% orang umum. Tetapi ia adalah amalan yang salah, dan anda tidak boleh mendapatkan kesan pencahayaan yang diingini hanya dengan mengambil kira nilai lumen.
Sebagai contoh, jika anda membeli lampu sorot untuk menyerlahkan karya seni anda, pertimbangkan nilai candela. Dengan cara ini, untuk mendapatkan output cahaya yang optimum, ambil kira ketiga-tiga matriks.
Cabaran dalam Mengukur dan Mentafsir Candela, Lux dan Lumens
- Variasi dalam sumber cahaya dan faktor persekitaran mempengaruhi pengukuran matriks cahaya. Oleh itu, prosedur pengukuran piawai untuk candela, lux, dan lumen kadangkala membawa kepada ketidaktepatan.
- Profesional sering berurusan dengan kesilapan dalam mentafsir sudut dan arah cahaya. Ini mengubah nilai candela.
- Dengan kemas kini teknologi pencahayaan, terdapat keperluan yang lebih besar untuk menambah baik metodologi dan jentera untuk mengukur sifat cahaya.
Yang manakah Unit Pengukur Cahaya Standard Untuk Jalur LED?
As Lampu jalur LED kebanyakannya direka untuk pencahayaan umum, unit pengukur cahaya standardnya ialah lumen. Tetapi, kita sering melakukan kesilapan mengukur kecerahan jalur LED dengan watt. Itu adalah amalan yang tidak adil sepenuhnya kerana lampu yang berbeza mempunyai kecekapan cahaya yang berbeza.
Walau bagaimanapun, nilai lumen berbeza dengan warna jalur LED. Sebagai contoh, jalur LED putih mempunyai nilai lumen yang lebih tinggi daripada jalur LED berwarna-warni.
Selain itu, bergantung pada aplikasi, anda perlu mempertimbangkan unit lain seperti- candela dan lux juga.
Bagaimanakah Lumen & Watt Berkaitan?
Lumen menunjukkan jumlah output yang dihasilkan oleh sumber cahaya, manakala watt ialah tenaga yang digunakan untuk menyalakan cahaya. Namun, untuk menilai prestasi cahaya, anda mesti mempertimbangkan kecekapan cahaya dengan mengetahui nilai lumen dan Watt.
Dalam kes ini, mentol penjimatan tenaga adalah yang paling cekap. Kerana mereka menghasilkan kadar lumen yang lebih tinggi menggunakan tenaga paling sedikit (watt). Itulah sebabnya ia dipanggil mentol penjimatan tenaga.
Kecekapan cahaya dikira sebagai lumen per watt. Iaitu:
| Kecekapan Cahaya, E = lm/W |
Jadi, prestasi cahaya meningkat apabila kecekapan bertambah baik. Pada masa yang sama, lampu cekap tinggi meminimumkan bil elektrik anda.
Soalan Lazim
Membungkus Up
Walaupun candela, lux, dan lumen mengukur cahaya, ketiga-tiganya adalah unit yang berbeza. Jadi, anda tidak boleh mencampurkan atau menukarnya. Untuk tetapan cahaya terbaik, pertimbangkan ketiga-tiga unit bersebelahan semasa mereka bentuk cahaya.
Walau bagaimanapun, untuk memastikan ketepatan penarafan yang dinyatakan dalam pembungkusan ringan, beli lekapan daripada jenama yang boleh dipercayai. Juga, semak mereka pensijilan untuk jaminan yang lebih baik.
