Kupując oprawę oświetleniową, najpierw widzisz wartość lumenów. Ale czy wiesz, że istnieją inne równie ważne jednostki pomiaru światła, takie jak kandela i luks?
Jeśli kupujesz reflektory lub światło laserowe, rozważ candelę do skupionego oświetlenia. I do ogólnych opraw oświetleniowych, takich jak Taśmy LED, lampy lampowe, żarówki itp., sprawdź wartość lumenów. Jednak w przypadku wydajności oświetlenia wartość luksów daje dokładniejsze informacje.
Przyjrzyjmy się bliżej kandeli, luksom i lumenom i dowiedzmy się, jak używać tych jednostek, aby wybrać najlepszą oprawę oświetleniową do danego zastosowania:
Czym jest Candela?
Kandela (cd) to jednostka natężenia światła. Termin ten pochodzi od łacińskiego słowa „Candela” i odnosi się do natężenia świecy. Na przykład jedna kandela jest w przybliżeniu równa jasności świecy.
Jednak wraz z rozwojem technologii definicja kandeli zmieniała się przez pokolenia. W 1979 r. Generalna Konferencja Miar i Wag (CGPM) zdefiniowano kandelę jako:
„Kandela to natężenie światła w danym kierunku źródła emitującego monochromatyczne promieniowanie o częstotliwości 540 x 1012 herców i o natężeniu promieniowania w tym kierunku wynoszącym 1/683 wata na steradian”.
Jednak najnowsza definicja, zmodyfikowana 20 maja 2019 r., jest o wiele bardziej skomplikowana i skierowana głównie do ekspertów technicznych. Brzmi ona następująco:
„… ustalona wartość liczbowa skuteczności świetlnej monochromatycznego promieniowania o częstotliwości 540×1012 Hz, Kcd, wynosi 683, gdy jest wyrażona w jednostce lm⋅W−1, co jest równe cd⋅sr⋅W−1 lub cd⋅sr⋅kg−1⋅m−2⋅s3, gdzie kilogram, metr i sekunda są=-0987654321`zdefiniowane w kategoriach h, c i ΔνCs.”
Upraszczając, kandela mierzy intensywność światła w określonym kierunku lub pod określonym kątem. Na przykład pomyśl o reflektorze, który kieruje światło w określonym kierunku i o żarówce, która rozprasza światło we wszystkich kierunkach. Która będzie miała wyższą wartość kandeli?
Reflektor ma wąski kąt wiązki i zapewnia skupione oświetlenie. W związku z tym natężenie światła w tym konkretnym kierunku będzie wysokie. Natomiast oświetlenie żarówki będzie rozproszone we wszystkich kierunkach, co spowoduje niską wartość kandeli.
Co to jest luks?
Luks (lx) to jednostka miary Natężenie oświetlenia or Strumień świetlny na jednostkę powierzchni. Mierzy ilość światła na metr kwadratowy powierzchni.
1 luks odpowiada całkowitej ilości oświetlenia powierzchni 1 metra kwadratowego oświetlonej przez źródło światła o natężeniu 1 lumena, umieszczone w odległości 1 metra od siebie. Dla uproszczenia, 1 luks odpowiada 1 lumenowi na metr kwadratowy.
Mówiąc prościej, 1 luks odpowiada 1 lumenowi na metr kwadratowy.
Tak więc, aby uzyskać ocenę luksów, należy wziąć pod uwagę powierzchnię pomieszczenia lub odległość źródła światła od konkretnego punktu. W tym przypadku wartość luksów jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości.
Na przykład światło o natężeniu 500 lumenów oświetla powierzchnię jednego metra kwadratowego. Tak więc jego natężenie w luksach wyniesie (500 lm ፥ 1 m2) = 500 lx. Teraz zainstaluj to samo światło o natężeniu 500 lumenów skierowane na powierzchnię pięciu metrów kwadratowych. Wartość w luksach wyniesie tutaj (500 lm ፥ 5 m2) = 100 lx, zmniejszając się 5 razy.
Oznacza to, że wraz ze wzrostem odległości między powierzchnią a źródłem światła wartość luksów maleje. Zatem światło, które wydaje się jasne w małym pomieszczeniu, nie będzie wyglądało tak jasno, gdy zostanie umieszczone w dużym pomieszczeniu.
Co to jest Lumen?
Lumen mierzy wartość strumienia świetlnego. Wskazuje całkowitą jasność źródła światła ze wszystkich kierunków.
Lumen jest definiowany jako ilość światła widzialnego, jaką źródło światła o natężeniu 1 kandeli emituje do 1 jednostki kąta bryłowego (1/4π powierzchni kuli). W przeciwieństwie do kandeli (cd), lumen nie oblicza oświetlenia w określonym kierunku. Zamiast tego bierze pod uwagę całkowitą moc światła źródła ze wszystkich kierunków.
Na przykład żarówka o wartości 3 kandeli ma wartość lumenów 38 lm (w przybliżeniu). Teraz, jeśli zasłonisz połowę żarówki i pozwolisz światłu oświetlić jedną półkulę, wartość kandeli nadal pozostanie taka sama. Dzieje się tak, ponieważ z określonej odległości natężenie światła zasłoniętej żarówki jest nadal takie samo. Jednak wartość lumenów zostanie zmniejszona do połowy i wyniesie 19 lm, ponieważ zasłoniłeś połowę źródła światła.
Relacje między kandelami, luksami i lumenami
Najczęstszą relacją między tymi trzema terminami jest to, że wszystkie one są jednostką miary światła. Aby wyjaśnić pojęcie, przejdźmy do źródła tych terminów-
a. Lumeny i kandela: związek
Lumeny to pochodna kandeli. Oba terminy mierzą światłość; to znaczy, że określają jasność źródła światła. Różnica polega na tym, że lumeny uwzględniają wiązki światła ze wszystkich kierunków. Natomiast kandela bierze pod uwagę konkretny kierunek. Pełna kula ma kąt bryłowy 4π steradyny, więc źródło światła, które równomiernie emituje jedną kandelę we wszystkich kierunkach, ma całkowity strumień świetlny wynoszący:
| 1 cd × 4πsr = 4π cd · sr ≈12.57 lm 1 kandela = 12.57 lumenów |
Uwaga: Ponieważ kandela i lumen to dwie różne jednostki, można je zamieniać.
b. Lumens i Lux: Relacja
Lux pochodzi od lumenów, więc wartość lumenów ma większy wpływ na luks. W terminach matematycznych 1 lx = 1 lm/m². To równanie zapewnia dokładniejsze przedstawienie jasności światła niż lumeny.
c. Lux i Candela: Relacja
Lux to metryczna wersja foot-świec (stary termin odnoszący się do kandeli). Tak więc kandela, luks i lumeny są ze sobą powiązane. Stanowią trzy oddzielne tożsamości, ale są połączone i zamienne.
| Pochodzi z Pochodzi z Lux ———————→ Lumeny ——————–→ Candela 1 lx = 1 mb/m2 = 1 cd·sr/m2 |
Candela vs Lux vs Lumeny – jakie są różnice?
Candela kontra Lux
Kandela definiuje jasność światła w określonym obszarze. Natomiast luks wskazuje ilość światła docierającego do określonej powierzchni. Oznacza to, że luks jest związany z powierzchnią oświetlonej przestrzeni, ale kandela nie ma nic wspólnego z powierzchnią.
Jednak wartość luksów zależy od powierzchni i odległości między źródłem światła a powierzchnią. Poza tym zależy również od wartości kandeli. Ale kandela jest niezależna od tych czynników.
| kryteria | Kandela (cd) | Luks (lx) |
| Środki | Intensywność światła w określonym kierunku | Ilość światła na określonej powierzchni |
| Odległość źródła światła | Nie wpływa | Wpływa odwrotnie proporcjonalnie do odległości. |
| Powierzchnia oświetlonej powierzchni | Nie wpływa | Wpływa odwrotnie proporcjonalnie do odległości. |
Lux kontra lumeny
Lumen opisuje ilość światła oświetlonego przez źródło światła. Natomiast luks definiuje ilość światła padającego na określony obszar powierzchni.
Na podstawie lumenów można określić, jak jasne jest źródło światła. Wyższy wskaźnik lumenów oznacza jaśniejszy strumień świetlny. Tymczasem wysoki wskaźnik luksów oznacza, że promień światła padający na określony obszar świeci jasno. Różnica polega więc na tym, że wartość luksów zależy od odległości między źródłem światła a powierzchnią oświetlenia. Ale lumen jest niezależny od odległości.
Chociaż lumen jest najczęściej używanym wskaźnikiem do pomiaru światła, luks jest ważniejszą wartością do pomiaru skuteczności światła. Dlatego należy wziąć pod uwagę wartość luksów dla dobrze oświetlonego oświetlenia zadaniowego. Wyższa wartość luksów zapewnia odpowiednią jasność w miejscu pracy, umożliwiając łatwą pracę.
| kryteria | Luks | Lumen |
| Decyduje | Ilość światła docierająca do powierzchni | Całkowita moc świetlna źródła światła |
| Zależność | Wartość zależy od odległości i natężenia strumienia świetlnego | Wartość zależy od możliwości źródła światła |
| Odległość źródła światła | Ważne: wraz ze wzrostem powierzchni wartość luksów maleje | Nieważne |
| Powierzchnia | Sprawy; wraz ze wzrostem powierzchni wartość luksów maleje | Nieważne |
| Typowe zastosowanie | Oświetlenie zadaniowe, oświetlenie skupione, np.: oświetlenie uliczne, reflektory, itp. | Oświetlenie ogólne, takie jak Taśmy LED, reflektory itp. |
Lumeny kontra kandela
Główną różnicą między lumenem a kandelą jest to, że lumen bierze pod uwagę moc światła ze źródła światła. Natomiast kandela mierzy intensywność światła w określonym kierunku.
Korzystając z wartości lumenów, możesz uzyskać pojęcie o jasności źródła światła. Ale kandela pozwala dowiedzieć się, jak skoncentrowane światło będzie się pojawiać w danym miejscu. Tak więc oprawa oświetleniowa o wysokiej wartości lumenów może oświetlić dużą przestrzeń. Tymczasem światło o wysokiej wartości kandeli oznacza, że oprawa kieruje skupioną wiązkę, co skutkuje bardziej skoncentrowanym światłem.
Dlatego jeśli szukasz oświetlenia ogólnego, rozważ lampy o wysokiej wartości lumenów. A jeśli chodzi o oświetlenie akcentujące lub zadaniowe i potrzebujesz skupionego oświetlenia, rozważ żarówki o wysokiej wartości kandeli.
| kryteria | Lumen (lm) | Kandela (cd) |
| Rozważanie kierunku światła | Wszystkie kierunki (sfera 360°) | Konkretny kierunek (pod określonym kątem) |
| Kąt świecenia | szeroki | Wąski |
| Zależność | Wartość zależy od całkowitej mocy świetlnej źródła | Wartość zależy od koncentracji wiązki w określonym kierunku. |
| Typowe zastosowanie | Oświetlenie ogólne, na przykład świetlówka, żarówka, reflektor itp. | Oświetlenie skupione, takie jak reflektory, światła laserowe, światła szynowe itp. |
Całkowita tabela różnicująca: kandela kontra luks kontra lumeny
| SPECYFIKACJA | Świeczka | Luks | Lumens |
| Symbol (SI) | cd | lx | lm |
| Definicja | Kandela to poziom jasności źródła światła pod określonym kątem i kierunkiem. | Ilość oświetlenia, które trafia na metr kwadratowy, to Lux. | Lumen wskazuje całkowitą moc światła we wszystkich kierunkach. |
| Środki | Natężenie światła | Natężenie oświetlenia | Strumień świetlny |
| Zależność od odległości | Nie | Tak | Nie |
| Zależność od powierzchni | Nie | Tak | Nie |
Jak obliczyć kandelę, luks i lumeny?
Obliczanie kandeli
1 kandela równa się 12.57 lumenów. Jednak jeśli widzisz, że natężenie światła żarówki wynosi 1000 lm, nie oznacza to, że natężenie światła (cd) żarówki wynosi również 1000 cd. Musisz wziąć pod uwagę kąt bryłowy oświetlonego światła, aby znaleźć lumen. Wzór wygląda następująco:
| Kandela = (Lumen/Kąt bryłowy) cd = (lm/sr) |
Oznacza to, że żarówka o jasności 1000 lm, rozkładająca swoje natężenie światła na kąt bryłowy 2π steradianów, ma natężenie światła (cd) wynoszące (1000 lm/2π sr) = (1000/6.2832) ≈ 159.15 cd.
(Uwaga: wartość π (ciasto) ≈ 3.14159)
Obliczanie luksów
Lux to miara ilości światła emitowanego przez żarówkę 1-lumenową na powierzchnię jednego metra kwadratowego. Wzór wygląda następująco:
| 1 luks = 1 lumen na metr kwadratowy Albo 1 lx = 1 lm/m² |
Oznacza to, że jeśli zainstalujemy lampę o natężeniu 1000 lumenów w pomieszczeniu o powierzchni 50 metrów kwadratowych, natężenie oświetlenia na tej powierzchni będzie wynosić: (1000 lm/50m²) = 20 lx.
Obliczanie lumenów
Możesz obliczyć lumen, biorąc pod uwagę zarówno kandelę, jak i luks. Biorąc pod uwagę wartość kandeli, wzór na lumen wygląda następująco:
| Lumen = Kandela x Kąt bryłowy 1 mb = 1 cd·sr |
Na przykład, jeśli masz żarówkę o natężeniu światła 100 cd i kącie bryłowym 2π sr, to jej wartość lumenów wynosi 100 cd×2π sr = 100×6.2832 = 628.32 lm.
Jednak aby znaleźć wartość lumenów za pomocą luksów, należy wziąć pod uwagę powierzchnię oświetlonej powierzchni. Wzór wygląda następująco:
| Lumen = Luks x Powierzchnia lm = lx × m² |
Załóżmy, że podłoga o powierzchni 5 metrów kwadratowych otrzymuje natężenie oświetlenia 200 lx. Wartość lumenów żarówki będzie wynosić: 200 lx x 5 m² = 1000 lm.
Czynniki wpływające na wartości kandeli, luksów i lumenów
1. dystans
Wartość luksów zależy od odległości oświetlanej powierzchni/obiektu i źródła światła. Luks jest odwrotnie proporcjonalny do kwadratu odległości. Na przykład, jeśli odległość wzrośnie dwukrotnie, wartość luksów zmniejszy się do 1/4 wartości początkowych.
Wartość kandeli i lumenów nie zmienia się wraz z odległością. Na przykład żarówka o natężeniu 1000 lumenów będzie emitować 1000 lumenów, nawet jeśli staniesz 1 m lub 10 m od niej. Jednak światło będzie wydawać się mniej jasne, gdy oddalisz się od źródła światła.
2. Kąt promieniowania
Mały kąt wytwarza bardziej skoncentrowane światło, zwiększając wartość kandeli i luksów. Ponownie, dla szerszego kąta, obszar oświetlonej przestrzeni zwiększa się, a wartości kandeli i luksów maleją. Jednak wartość lumenów pozostaje niezmieniona przez kąt promieniowania.
3. Wydajność świetlna
Ze względu na wzrost mocy wejściowej, wartość lumenów światła również wzrasta. Jednak, aby zapewnić wydajność świetlną, należy wziąć pod uwagę moc źródła zasilania. Światło, które oferuje jaśniejsze oświetlenie przy niskich mocach, ma wysoką wydajność świetlną.
Praktyczne zastosowanie wartości kandeli, luksów i lumenów przy wyborze odpowiedniej oprawy
Kandela, luks i lumen razem pomagają wybrać idealne światło do każdego rodzaju zastosowania. Oto jak należy używać tych jednostek podczas projektowanie światła:
| Oświetlenie ogólne | Projektowanie oświetlenia domu | • Candela pomoże Ci znaleźć bardziej skoncentrowane oświetlenie do oświetlenia zadaniowego • Lux pomaga wybrać odpowiednie poziomy oświetlenia dla różnych pomieszczeń • Wartość lumenów daje Ci pojęcie o ogólnej jasności pomieszczenia. |
| Zewnętrzne oświetlenie uliczne | • Candela umożliwia wybór odpowiedniego oświetlenia ulicznego, zapewniającego odpowiednią widoczność. • Lux pomaga określić natężenie oświetlenia na drogach. • Wartość lumenów informuje, czy światło jest wystarczająco jasne, aby oświetlić dużą, otwartą przestrzeń. | |
| Oświetlenie scen teatralnych | • Wysoka wartość kandeli zapewnia, że reflektor na scenie teatralnej skupia wiązkę światła na wykonawcach. • Biorąc pod uwagę wartość luksów, możesz uzyskać preferowaną jasność na scenie. • Oceny lumenów pozwalają ustawić ogólną atmosferę sceny. Na przykład, niski lumen spowoduje, że scena będzie przyciemniona, a przy wysokim lumenach scena będzie wyglądać jasno. | |
| Oświetlenie profesjonalne | Projektanci oświetlenia architektonicznego | • Świece świecowe pomagają w wyróżnianiu szczególnych elementów za pomocą skupionego kąta wiązki • Ocena luksów pomaga uzyskać optymalny poziom jasności w różnych strefach • Dzięki lumenom możesz wybrać odpowiedni poziom jasności do oświetlenia budynków. |
| Fotografowie i operatorzy filmowi | • Candela doradza w zakresie tworzenia wyjątkowych cieni i rozjaśnień na potrzeby fotografii. • Biorąc pod uwagę wartość luksów, możesz uzyskać odpowiednią ekspozycję potrzebną do wykonania szczegółowych zdjęć. • Lumens gwarantuje, że kliknięty obiekt i jego tło będą odpowiednio widoczne. | |
| Oświetlenie przemysłowe i miejsc pracy | • Candela doradza w kwestii jasnego i skupionego oświetlenia na stanowiskach pracy • Lux zapewnia odpowiednie oświetlenie w miejscu pracy • Lumeny zapewniają ogólne oświetlenie, gwarantując bezpieczeństwo i odpowiednią widoczność pracownika. | |
| Urbaniści i projektanci miast | • Kandela, luks i lumen stanowią wskazówki dla projektanta przy wyborze odpowiedniej oprawy na ulicy, drodze i w miejscach publicznych. | |
| Sprzedawcy detaliczni i merchandising wizualny | • Candela pomaga Ci wyróżnić wyjątkowe przedmioty • Lux zapewnia dobre oświetlenie miejsca prezentacji produktu • Lumen dba o to, aby klienci czuli się komfortowo w swoich sklepach, co uprzyjemnia im zakupy. |
Powszechne nieporozumienia dotyczące kandeli, luksów i lumenów
Porównanie watów z jasnością
Najczęstszym błędnym przekonaniem na temat jasności światła jest mierzenie jej mocą. Pamiętaj, że waty określają zużycie energii przez żarówkę, a nie jej jasność. Na przykład żarówka 1000-lumenowa ma moc znamionową 65 watów, ale światło LED może zapewnić taką samą jasność przy zaledwie 10-15 watach.
Oznacza to, że światło LED może dawać taką samą jasność jak żarówka, spalając znacznie mniej energii. Dzięki temu diody LED są bardziej energooszczędne.
Ignorowanie kąta i kierunkowości
Innym częstym błędem jest niebranie pod uwagę kąta i kierunku źródła światła podczas rozważania wartości kandeli. Kandela mierzy intensywność światła w określonym kierunku. Dlatego musisz wziąć pod uwagę kąt oświetlenia i kierunku, aby uzyskać pożądane, skupione oświetlenie.
Skupianie się wyłącznie na lumenach
Podczas zakupu dowolnej oprawy oświetleniowej, wartość lumenów jest jedyną matrycą, której szuka 98% ogółu społeczeństwa. Ale to zła praktyka i nie można uzyskać pożądanego efektu świetlnego, biorąc pod uwagę tylko wartość lumenów.
Na przykład, jeśli kupujesz reflektory, aby oświetlić swoje dzieło sztuki, weź pod uwagę wartość kandeli. W ten sposób, aby uzyskać optymalną moc światła, weź pod uwagę wszystkie trzy matryce.
Wyzwania związane z pomiarem i interpretacją kandeli, luksów i lumenów
- Zmienność źródła światła i czynników środowiskowych wpływa na pomiar matrycy światła. Tak więc standaryzowana procedura pomiaru kandeli, luksów i lumenów czasami prowadzi do niedokładności.
- Profesjonaliści często mają do czynienia z błędami w interpretacji kąta i kierunkowości światła. To zmienia wartość kandeli.
- Wraz z rozwojem technologii oświetleniowej pojawiła się większa potrzeba udoskonalenia metodologii i urządzeń do pomiaru właściwości światła.
Jaka jest standardowa jednostka pomiaru światła dla taśm LED?
As Taśmy LED są głównie przeznaczone do oświetlenia ogólnego, ich standardową jednostką pomiaru światła są lumeny. Jednak często popełniamy błędy mierząc jasność pasków LED mocą. Jest to całkowicie nieuczciwa praktyka, ponieważ różne światła mają różną wydajność świetlną.
Jednak wartość lumenów zmienia się w zależności od koloru paska LED. Na przykład, białe paski LED mają wyższą wartość lumenów niż kolorowe paski LED.
Poza tym, w zależności od zastosowania, należy wziąć pod uwagę również inne jednostki, takie jak kandela i luks.
Jak mają się do siebie lumeny i moc?
Lumeny wskazują całkowitą moc wyjściową źródła światła, podczas gdy moc to energia użyta do uruchomienia światła. Mimo to, aby ocenić wydajność światła, należy wziąć pod uwagę wydajność światła, znając wartość lumenów i mocy.
W tym przypadku żarówki energooszczędne są najbardziej wydajne. Ponieważ wytwarzają wyższy współczynnik lumenów, zużywając najmniej energii (mocy). Dlatego nazywa się je żarówkami energooszczędnymi.
Wydajność światła oblicza się jako lumen na wat. To jest:
| Efektywność świetlna, E = lm/W |
Tak więc wydajność światła wzrasta wraz z poprawą wydajności. Jednocześnie wysokowydajne światła minimalizują rachunki za prąd.
FAQ
Owijanie w górę
Chociaż kandela, luks i lumen mierzą światło, wszystkie trzy są różnymi jednostkami. Dlatego nigdy nie należy ich mieszać ani zamieniać. Aby uzyskać najlepsze ustawienie światła, rozważ wszystkie trzy jednostki obok siebie podczas projektowania oświetlenia.
Jednak aby zapewnić dokładność oceny podanej na opakowaniu lampy, kupuj oprawy od sprawdzonych marek. Sprawdź również ich certyfikacja dla większej pewności.
