Când cumpărați un corp de iluminat, ratingul de lumen este ceea ce vedeți mai întâi. Dar știți că există și alte unități de măsurare a luminii la fel de importante, cum ar fi candela și lux?
Dacă cumpărați spoturi sau lumină laser, luați în considerare candela pentru iluminare concentrată. Și pentru corpuri de iluminat generale, cum ar fi Benzi LED, lumini cu tub, becuri etc., verificați evaluarea lumenului. Cu toate acestea, pentru eficiența luminii, valoarea lux vă oferă informații mai precise.
Să explorăm candela, luxul și lumenul și să învățăm cum să folosim aceste unități pentru a alege cel mai bun corp de iluminat pentru orice aplicație:
Ce este Candela?
Candela (cd) este unitatea de măsură a intensității luminoase. Acest termen provine din cuvântul latin „Candela” și este legat de intensitatea unei lumânări. De exemplu, o candela este aproximativ egală cu luminozitatea unei lumânări.
Cu toate acestea, odată cu progresul tehnologiei, definiția candela s-a schimbat de-a lungul generațiilor. În 1979, Conferința Generală pentru Greutăți și Măsuri (CGPM) a definit candela ca:
„Candela este intensitatea luminoasă, într-o direcție dată, a unei surse care emite radiații monocromatice cu frecvența de 540 x 1012 herți și care are o intensitate radiantă în acea direcție de 1/683 watt pe steradian.”
Cu toate acestea, cea mai recentă definiție, astfel cum a fost modificată la 20 mai 2019, este mult mai complicată și se adresează în principal experților tehnici. Aceasta merge ca:
„…… valoarea numerică fixă a eficacității luminoase a radiației monocromatice cu frecvența 540×1012 Hz, Kcd, să fie 683 atunci când este exprimată în unitatea lm⋅W−1, care este egală cu cd⋅sr⋅W−1, sau cd⋅sr⋅kg−1⋅m−2⋅s3, unde kilogramul, metrul și secunda sunt=-0987654321`definite în termeni de h, c și ΔνCs.”
Pentru a simplifica, candela măsoară intensitatea luminii într-o anumită direcție sau unghi. De exemplu, gândiți-vă la un reflector care direcționează lumina într-o anumită direcție și la un bec care răspândește lumina în toate direcțiile. Care va avea o valoare de candela mai mare?
Reflectorul are un unghi de fascicul îngust și oferă o iluminare concentrată. Astfel, intensitatea sa luminii în acea direcție anume va fi mare. În schimb, iluminarea becului va fi difuză în toate direcțiile, rezultând o valoare candela scăzută.
Ce este Lux?
Lux (lx) este unitatea de măsură pentru iluminarii or flux luminos pe unitate de suprafață. Măsoară cantitatea de lumină pe metru pătrat de suprafață.
1 lux este egal cu cantitatea totală de iluminare a unei suprafețe de 1 metru pătrat iluminată de o sursă de lumină de 1 lumen situată la 1 metru unul de celălalt. Pentru a simplifica, 1 lux este egal cu 1 lumen pe metru pătrat.
Pentru a simplifica, 1 lux este egal cu 1 lumen pe metru pătrat.
Deci, pentru o evaluare în lux, trebuie să luați în considerare zona camerei sau distanța sursei de lumină de la un anumit punct. În acest caz, valoarea lux este invers proporțională cu pătratul cu distanța.
De exemplu, o lumină cu 500 de lumeni aprinde o suprafață de un metru pătrat. Deci, ratingul său de lux va fi (500 lm ፥ 1 m2) = 500 lx. Acum, instalați aceeași lumină de 500 de lumeni îndreptată către o zonă de cinci metri pătrați. Valoarea lux aici va fi (500 lm ፥ 5 m2) = 100 lx, scăzând de 5 ori.
Adică, pe măsură ce distanța dintre suprafață și sursa de lumină crește, valoarea lux scade. Astfel, lumina care pare strălucitoare într-o cameră mică nu va arăta la fel de strălucitoare când este pusă într-o cameră mare.
Ce este Lumen?
Lumen măsoară valoarea fluxului luminos. Indică luminozitatea generală a unei surse de lumină din toate direcțiile.
Lumenul este definit ca cantitatea de lumină vizibilă pe care o emite o sursă de lumină de 1 candela într-o unitate de unghi solid (1/1π din suprafața unei sfere). Spre deosebire de candela (cd), lumenul nu calculează iluminarea unei anumite direcții. În schimb, ia în considerare puterea totală de lumină a sursei din toate direcțiile.
De exemplu, un bec cu 3 candela are o putere nominală de 38 lm (aproximativ). Acum, dacă ascundeți jumătate din bec și lăsați lumina să lumineze printr-o singură emisferă, valoarea candela va rămâne în continuare aceeași. Acest lucru se datorează faptului că, de la o anumită distanță, intensitatea luminii becului ascuns este încă aceeași. Cu toate acestea, valoarea lumenului va fi redusă la jumătate și va fi de 19 lm, deoarece ați blocat jumătate din sursa de lumină.
Relațiile dintre Candela, Lux și Lumeni
Cea mai comună relație dintre acești trei termeni este că toți sunt unitatea de măsură a luminii. Pentru a clarifica conceptul, să ajungem la rădăcina acestor termeni -
o. Lumens și Candela: Relație
Lumens este o formă derivată de candela. Ambii termeni măsoară luminozitatea; adică ele precizează luminozitatea unei surse de lumină. Diferența este că lumenii țin cont de fasciculele de lumină din toate direcțiile. În schimb, Candela consideră că pentru o anumită direcție. O sferă plină are un unghi solid de 4π steradiani, deci o sursă de lumină care radiază uniform o candela în toate direcțiile are un flux luminos total de:
| 1 cd × 4πsr = 4π cd · sr ≈12.57 lm 1 candela = 12.57 lumeni |
Notă: Deoarece candela și lumenul sunt două unități diferite, le puteți schimba.
b. Lumeni și Lux: Relație
Lux este derivat din lumen, astfel încât valoarea lumenului are un impact mai mare asupra luxului. În termeni matematici, 1 lx = 1lm/m². Această ecuație oferă o reprezentare mai precisă a luminozității luminii decât lumenii.
c. Lux și Candela: Relație
Lux este versiunea metrică a lumânărilor pentru picioare (un termen vechi care se referă la candela). Astfel, candela, luxul și lumenii sunt interrelaționați unul cu celălalt. Ele declară trei identități separate, dar sunt conectate și convertibile.
| Derivat din Derivat din Lux ———————→ Lumeni ——————–→ Candela 1 lx = 1 lm/m2 = 1 cd·sr/m2 |
Candela vs Lux vs Lumeni - Care sunt diferențele?
Candela vs Lux
Candela definește luminozitatea luminii într-o anumită regiune. În schimb, lux indică cantitatea de lumină care ajunge la o suprafață definită. Adică lux este legat de aria spațiului iluminat, dar candela nu se ocupă de suprafața.
Cu toate acestea, valoarea lux depinde de suprafața și distanța dintre sursa de lumină și suprafață. În plus, depinde și de valoarea candela. Dar candela este independentă de acești factori.
| Criterii | Candela (cd) | Lux (lx) |
| măsuri | Intensitatea luminii într-o direcție specifică | Cantitatea de lumină într-o anumită zonă de suprafață |
| Distanța sursei de lumină | Nu afectează | Afectează; invers proporțional cu distanța. |
| Zona de suprafață iluminată | Nu afectează | Afectează; invers proporțional cu distanța. |
Lux vs Lumeni
Lumenul descrie cantitatea de lumină iluminată de o sursă de lumină. În schimb, lux definește cantitatea de lumină care intră într-o anumită zonă a suprafeței.
După lumen, puteți identifica cât de strălucitoare este o sursă de lumină. O valoare mai mare a lumenului înseamnă o putere de lumină mai puternică. Între timp, un rating ridicat de lux înseamnă că raza de lumină care cade într-o anumită zonă strălucește puternic. Deci, diferența aici este că valoarea lux depinde de distanța dintre sursa de lumină și suprafața de iluminare. Dar lumenul este independent de distanță.
Deși lumenul este cel mai utilizat rating pentru măsurarea luminii, lux este o valoare mai importantă pentru măsurarea eficienței luminii. Acesta este motivul pentru care ar trebui să luați în considerare valoarea luxului pentru iluminatul de lucru bine iluminat. Valoarea de lux mai mare asigură luminozitatea adecvată a stației de lucru, permițându-vă să lucrați cu ușurință.
| Criterii | Lux | Lumen |
| Determină | Cantitatea de lumină care ajunge la o suprafață | Puterea totală de lumină a unei surse de lumină |
| Dependență | Valoarea depinde de distanță și lumen | Valoarea depinde de capacitatea sursei de lumină |
| Distanța sursei de lumină | chestiuni; pe măsură ce suprafața crește, valoarea lux scade | Nu contează |
| Suprafață | chestiuni; pe măsură ce suprafața crește, valoarea lux scade | Nu contează |
| Utilizare tipică | Iluminat de lucru, iluminat concentrat, de exemplu: lumini stradale, spoturi luminoase, Etc | Iluminat general, cum ar fi Luminile cu benzi LED, proiectoare etc. |
Lumens vs Candela
Principala diferență dintre lumen și candela este că lumenul ia în considerare puterea de iluminare de la o sursă de lumină. În schimb, candela măsoară intensitatea luminii într-o direcție specifică.
Folosind gradul de lumen, vă puteți face o idee despre luminozitatea sursei de lumină. Dar candela vă permite să știți cât de concentrată va apărea o lumină într-un anumit loc. Așadar, un corp de iluminat cu o valoare mare de lumen poate lumina un spațiu mare. Între timp, o lumină candela ridicată înseamnă că dispozitivul direcționează un fascicul focalizat, rezultând o lumină mai concentrată.
Prin urmare, dacă sunteți în căutarea unui iluminat general, luați în considerare luminile cu un rating de lumen ridicat. Și dacă vă place iluminatul de accent sau de lucru și aveți nevoie de iluminare concentrată, luați în considerare becurile cu candela ridicată.
| Criterii | Lumen (lm) | Candela (cd) |
| Luarea în considerare a direcției luminii | Toate direcțiile (sfera de 360°) | Direcție specifică (la un anumit unghi) |
| Unghiul fasciculului | Larg | Îngust |
| Dependență | Valoarea depinde de puterea totală de lumină a unei surse | Valoarea depinde de concentrația fasciculului într-o direcție specifică. |
| Utilizare tipică | Iluminat general; de exemplu, tub de lumină, bec, proiector etc. | Iluminare focalizată, cum ar fi spoturi, lumini laser, lumini de cale etc. |
Diagramă generală de diferențiere: Candela vs Lux vs Lumens
| Specificații | Candela | Lux | Lumeni |
| Simbol (SI) | cd | lx | lm |
| Definiție | Candela este nivelul de luminozitate al unei surse de lumină la un anumit unghi și direcție. | Cantitatea de iluminare care lovește pe suprafață de metru pătrat este Lux. | Lumenul indică puterea totală de lumină în toate direcțiile. |
| măsuri | Intensitate luminoasă | Iluminare | Flux luminos |
| Dependenta de distanta | Nu | Da | Nu |
| Dependență de suprafață | Nu | Da | Nu |
Cum se calculează Candela, Lux și Lumeni?
Calculand Candela
1 candela este egală cu 12.57 lumeni. Cu toate acestea, dacă vedeți puterea de lumen a becului ca fiind de 1000lm, nu înseamnă că intensitatea luminoasă (cd) a becului este, de asemenea, de 1000cd. Trebuie să luați în considerare unghiul solid al luminii iluminate pentru a găsi lumenul. Formula merge astfel:
| Candela = (Lumen/Unghi solid) cd = (lm/sr) |
Adică becul cu o luminozitate de 1000lm, care își distribuie iluminarea pe un unghi solid de 2π steradiani, are o intensitate luminoasă (cd) de (1000lm/2π sr) = (1000/6.2832) ≈159.15 cd.
(Notă: Valea lui π (plăcintă) ≈ 3.14159)
Calcularea Lux
Lux este măsurarea cantității de lumină emisă de un bec cu 1 lumen pe o suprafață de un metru pătrat. Deci, formula merge după cum urmează:
| 1 Lux = 1 lumen pe metru pătrat Sau, 1 lx = 1 lm/m² |
Adică, dacă instalați o lumină de 1000 lumeni într-o încăpere de 50 de metri pătrați, iluminarea la suprafață va fi: (1000 lm/50m²) = 20lx.
Calcularea lumenului
Puteți calcula lumenul luând în considerare atât candela, cât și lux. Luând în considerare valoarea candela, formula pentru lumen este următoarea:
| Lumen = Candela x Unghi solid 1 lm = 1 cd·sr |
De exemplu, dacă aveți un bec cu o intensitate luminoasă de 100 cd și un unghi solid de 2π sr, valoarea lui lumen este 100 cd×2π sr =100×6.2832 =628.32 lm.
Cu toate acestea, pentru a găsi valoarea lumenului folosind lux, trebuie să luați în considerare zona suprafeței iluminate. Formula merge astfel:
| Lumen = Lux x Arie lm = lx × m² |
Să presupunem că un etaj cu o suprafață de 5 metri pătrați primește o iluminare de 200 lx. Valoarea lumenului becului va fi: 200lx x 5m² = 1000lm.
Factori care afectează valorile candela, lux și lumeni
1. Distanța
Valoarea lux depinde de distanța suprafeței/obiectului iluminat și de sursa de lumină. Lux este invers proporțional cu pătratul distanței. De exemplu, dacă distanța crește cu dublu, valoarea lux se va reduce la 1/4 din valorile inițiale.
Candela și valoarea lumenului nu se schimbă cu distanța. De exemplu, un bec de 1000 de lumeni va emite 1000 de lumeni chiar dacă stai la 1 m sau la 10 m de el. Cu toate acestea, lumina va părea a fi mai puțin strălucitoare pe măsură ce vă îndepărtați de sursa de lumină.
2. Unghiul de strălucire
Un unghi mic produce o lumină mai concentrată, crescând valoarea candela și lux. Din nou, pentru un unghi mai larg, aria spațiului iluminat crește și scade valorile candela și lux. Cu toate acestea, valoarea lumenului rămâne neafectată de unghiul de strălucire.
3. Eficiență luminoasă
Datorită creșterii puterii de intrare, valoarea lumenului luminii crește și ea. Cu toate acestea, pentru a asigura eficiența luminoasă, trebuie să luați în considerare puterea sursei de alimentare. Lumina care oferă o iluminare mai puternică cu rate scăzute de putere are o eficiență luminoasă ridicată.
Aplicarea practică a evaluărilor Candela, Lux și Lumen în selectarea dispozitivului potrivit
Candela, lux și lumen împreună vă ghidează în alegerea luminii ideale pentru orice tip de aplicație. Acesta este modul în care ar trebui să utilizați aceste unități în timp ce proiectarea luminii:
| Iluminat general | Proiectare de iluminat acasă | • Candela vă îndrumă să găsiți o iluminare mai concentrată pentru iluminarea sarcinilor • Lux ajută la alegerea nivelurilor de iluminare adecvate pentru diferite încăperi • Evaluarea lumenului vă oferă o idee despre luminozitatea generală a spațiului dvs. |
| Iluminat stradal exterior | • Candela vă permite să alegeți luminile stradale adecvate, asigurând o vizibilitate adecvată. • Lux vă ajută să determinați iluminarea pe drumuri. • Evaluarea în lumeni vă ghidează dacă o lumină este suficient de strălucitoare pentru a ilumina un spațiu deschis mare. | |
| Iluminat de scenă teatrală | • Valoarea mare a candelai asigură că lumina reflectoarelor pe scena teatrală produce fascicule concentrate asupra interpreților. • Având în vedere valoarea luxului, puteți obține luminozitatea preferată pe scenă. • Evaluările de lumen vă permit să stabiliți atmosfera generală a scenei. De exemplu, un lumen scăzut va face scena slabă, iar pentru un lumen mare, scena va arăta strălucitoare. | |
| Iluminat profesional | Designeri de iluminat arhitectural | • Candela te ajută în evidențierea elementelor speciale cu un unghi de fascicul focalizat • Evaluarea lux vă ajută să aduceți un nivel optim de luminozitate în diferite zone • Lumenii vă permit să alegeți nivelul de luminozitate potrivit pentru a vă ilumina clădirile. |
| Fotografi și fotografi | • Candela ghidează crearea de umbre și lumini unice pentru nevoile de fotografie. • Luând în considerare valoarea lux, puteți obține expunerea dorită pentru fotografii detaliate. • Lumenii asigură că obiectul pe care faceți clic și fundalul său este vizibil corect. | |
| Iluminat industrial și la locul de muncă | • Candela ghidează spre o iluminare concentrată pe stația de lucru • Lux menține iluminarea adecvată în spațiul de lucru • Lumenii asigură iluminarea generală pentru siguranța și vizibilitatea adecvată a angajatului. | |
| Urbanişti şi designeri urbani | • Candela, lux și lumen îl ghidează pe designer în instalarea dispozitivului potrivit pe stradă, drumuri și locuri publice. | |
| Retail și Visual Merchandisers | • Candela te ajută să evidențiezi articole unice • Lux se asigură că zona dvs. de prezentare a produselor este bine iluminată • Lumen asigură clientului o ambianță confortabilă pentru a-și îmbunătăți experiența de cumpărături. |
Concepții greșite comune despre Candela, Lux și Lumeni
Echivalarea waților cu luminozitatea
Cea mai comună concepție greșită despre luminozitatea luminii este măsurarea acesteia după putere. Amintiți-vă, wații definesc consumul de energie al becului, nu luminozitatea acestuia. De exemplu, un bec incandescent de 1000 de lumeni are o putere nominală de 65 de wați, dar o lumină LED poate oferi aceeași luminozitate cu doar 10-15 wați.
Aceasta înseamnă că lumina LED poate aduce aceeași luminozitate ca și becul incandescent, ardând mult mai puțină energie. Acest lucru face ca LED-urile să fie mai eficiente din punct de vedere energetic.
Ignorarea unghiului și direcționalității
O altă greșeală comună este aceea de a nu lua în considerare evaluarea unghiului și direcției sursei de lumină, luând în considerare valoarea candela. Candela măsoară intensitatea luminii într-o direcție specifică. Deci, trebuie să luați în considerare unghi de iluminare și direcția pentru a obține iluminarea concentrată dorită.
Concentrarea prea mult pe lumeni
În timpul achiziționării oricărui corp de iluminat, ratingul de lumen este singura matrice pe care o caută 98% dintre oamenii în general. Dar este o practică greșită și nu poți obține efectul de iluminare dorit având în vedere doar valoarea lumenului.
De exemplu, dacă cumpărați reflectoare pentru a vă evidenția opera de artă, luați în considerare valoarea candela. În acest fel, pentru a obține puterea optimă de lumină, luați în considerare toate cele trei matrice.
Provocări în măsurarea și interpretarea candela, lux și lumeni
- Variația sursei de lumină și a factorilor de mediu afectează măsurarea matricei de lumină. Astfel, procedura de măsurare standardizată pentru candela, lux și lumen duce uneori la inexactitate.
- Profesioniștii se confruntă adesea cu erori în interpretarea unghiului și direcționalității luminii. Acest lucru schimbă valoarea candela.
- Odată cu actualizarea tehnologiei de iluminat, există o nevoie mai mare de îmbunătățire a metodologiei și a mașinilor de măsurare a proprietăților luminii.
Care este unitatea standard de măsurare a luminii pentru benzi LED?
As Luminile cu benzi LED sunt proiectate în principal pentru iluminatul general, unitatea sa standard de măsurare a luminii este lumeni. Dar, adesea facem greșeli la măsurarea luminozității benzilor LED cu puterea. Aceasta este o practică complet nedreaptă, deoarece diferite lumini au o eficiență luminoasă diferită.
Cu toate acestea, valoarea lumenilor variază în funcție de culoarea benzii LED. De exemplu, dungi albe cu LED-uri au o valoare lumen mai mare decât dungi LED colorate.
În plus, în funcție de aplicație, trebuie să luați în considerare și alte unități precum candela și lux.
Cum se raportează lumenii și puterea?
Lumenii indică puterea totală pe care o produce o sursă de lumină, în timp ce puterea este energia utilizată pentru a rula lumina. Totuși, pentru a judeca performanța luminii, trebuie să luați în considerare eficiența luminii cunoscând valoarea lumenului și a puterii.
În acest caz, becurile economice sunt cele mai eficiente. Deoarece produc o rată de lumen mai mare utilizând cea mai mică energie (putere). De aceea se numesc becuri cu economie de energie.
Eficiența luminii este calculată ca lumen pe watt. Adică:
| Eficiența luminii, E = lm/W |
Deci, performanța luminii crește atunci când eficiența se îmbunătățește. În același timp, luminile de înaltă eficiență reduc factura la energie electrică.
Întrebări frecvente
Încheierea
Deși candela, luxul și lumenul măsoară lumina, toate trei sunt unități diferite. Deci, nu ar trebui să le amestecați sau să le schimbați niciodată. Pentru cea mai bună setare de lumină, luați în considerare toate cele trei unități una lângă alta în timpul proiectării luminii.
Cu toate acestea, pentru a asigura acuratețea evaluării menționată în ambalajul ușor, cumpărați corpuri de iluminat de la mărci de încredere. De asemenea, verificați-le certificare pentru o mai bună asigurare.
