Ko kupujete svetilko, najprej vidite lumen. Toda ali veste, da obstajajo tudi druge enako pomembne enote za merjenje svetlobe, kot sta kandela in luks?
Če kupujete reflektorje ali lasersko svetlobo, razmislite o kandelah za fokusirano osvetlitev. In za splošne razsvetljave, kot je LED trakovi, cevne luči, žarnice itd., preverite oceno lumnov. Za učinkovitost osvetlitve pa vam vrednost luksov daje natančnejše informacije.
Raziščimo kandelo, luks in lumen ter se naučimo, kako uporabiti te enote za izbiro najboljše svetilke za vsako uporabo:
Kaj je Candela?
Kandela (cd) je enota za jakost svetlobe. Ta izraz izvira iz latinske besede 'Candela' in je povezan z jakostjo sveče. Ena kandela je na primer približno enaka svetlosti sveče.
Vendar pa se je z napredkom tehnologije definicija kandele skozi generacije spreminjala. Leta 1979, Generalna konferenca za uteži in mere (CGPM) kandela je definirana kot:
"Kandela je svetlobna jakost v dani smeri vira, ki oddaja monokromatsko sevanje frekvence 540 x 1012 hercev in ima v tej smeri jakost sevanja 1/683 vata na steradian."
Vendar pa je zadnja definicija, kakor je bila spremenjena 20. maja 2019, veliko bolj zapletena in namenjena predvsem tehničnim strokovnjakom. To je takole:
„…… fiksna numerična vrednost svetlobnega izkoristka monokromatskega sevanja frekvence 540 × 1012 Hz, Kcd, mora biti 683, izražena v enoti lm⋅W−1, ki je enaka cd⋅sr⋅W−1, ali cd⋅sr⋅kg−1⋅m−2⋅s3, kjer je kilogram, meter in drugi so=-0987654321`definirani glede na h, c in ΔνCs.”
Če poenostavimo, kandela meri jakost svetlobe v določeni smeri ali kotu. Pomislite na primer na reflektor, ki usmerja svetlobo v določeno smer, in na žarnico, ki širi svetlobo v vse smeri. Katera bo imela višjo vrednost kandele?
Reflektor ima ozek kot snopa in daje fokusirano osvetlitev. Tako bo njegova intenzivnost svetlobe v določeni smeri visoka. Nasprotno pa bo svetloba žarnice razpršena v vse smeri, kar ima za posledico nizko vrednost kandele.
Kaj je Lux?
Luks (lx) je merska enota za osvetljenost or svetlobni tok na enoto površine. Meri količino svetlobe na kvadratni meter površine.
1 luks je enak skupni količini osvetlitve 1 kvadratnega metra površine, osvetljene s svetlobnim virom z 1 lumnom, ki je 1 meter narazen. Če poenostavimo, je 1 luks enak 1 lumnu na kvadratni meter.
Če poenostavimo, je 1 luks enak 1 lumnu na kvadratni meter.
Torej, za oceno lux morate upoštevati površino sobe ali oddaljenost vira svetlobe od določene točke. V tem primeru je vrednost luksa obratno sorazmerna s kvadratom razdalje.
Na primer, luč s 500 lumni osvetli površino enega kvadratnega metra. Njegova vrednost luksov bo torej (500 lm ፥ 1 m2) = 500 lx. Sedaj namestite isto luč s 500 lumni, usmerjeno proti površini petih kvadratnih metrov. Tukaj bo vrednost luksa (500 lm ፥ 5 m2) = 100 lx, zmanjšana za 5-krat.
To pomeni, da ko se razdalja med površino in svetlobnim virom poveča, se vrednost luksa zmanjša. Tako svetloba, ki se zdi svetla v majhni sobi, ne bo videti tako svetla, ko jo postavite v veliko sobo.
Kaj je Lumen?
Lumen meri vrednost svetlobnega toka. Prikazuje celotno svetlost vira svetlobe iz vseh smeri.
Lumen je opredeljen kot količina vidne svetlobe, ki jo svetlobni vir 1 kandele oddaja v 1 enoto prostorskega kota (1/4π površine krogle). Za razliko od kandele (cd) lumen ne izračuna osvetlitve določene smeri. Namesto tega upošteva skupno svetlobno moč vira iz vseh smeri.
Na primer, žarnica s 3 kandelami ima svetilnost 38 lm (približno). Če zdaj zakrijete polovico žarnice in pustite, da svetloba sveti skozi eno poloblo, bo vrednost kandele še vedno ostala enaka. To je zato, ker je z določene razdalje jakost svetlobe zakrite žarnice še vedno enaka. Vendar se bo vrednost lumna zmanjšala na polovico in znašala 19 lm, ker ste blokirali polovico vira svetlobe.
Odnosi med kandelo, luksom in lumnom
Najpogostejša povezava med temi tremi izrazi je, da so vsi merska enota svetlobe. Da bi razjasnili koncept, pojdimo h korenu teh izrazov -
a. Lumni in kandela: razmerje
Lumens je izpeljanka kandele. Oba izraza merita svetlobo; to pomeni, da navajajo svetlost vira svetlobe. Razlika je v tem, da lumni upoštevajo svetlobne žarke iz vseh smeri. V nasprotju s tem Candela meni, da za določeno smer. Polna krogla ima prostorski kot 4π steradianov, torej ima vir svetlobe, ki enakomerno seva eno kandelo v vse smeri, skupni svetlobni tok:
| 1 cd × 4πsr = 4π cd · sr ≈12.57 lm 1 kandela = 12.57 lumnov |
Opomba: ker sta kandela in lumen dve različni enoti, ju lahko zamenjate.
b. Lumni in luks: razmerje
Luks izhaja iz lumna, zato ima vrednost lumna večji vpliv na luks. V matematičnem smislu je 1 lx = 1 lm/m². Ta enačba zagotavlja natančnejšo predstavitev svetlosti svetlobe kot lumnov.
c. Lux in Candela: Odnos
Lux je metrična različica nožnih sveč (star izraz, ki se nanaša na kandele). Tako so kandela, luks in lumni med seboj povezani. Navajajo tri ločene identitete, ki pa so povezane in spremenljive.
| Izpeljano iz Izpeljano iz Luks ———————→ Lumni ——————–→ Candela 1 lx = 1 lm/m2 = 1 cd·sr/m2 |
Candela vs Lux vs Lumens – Kakšne so razlike?
Candela proti Luxu
Candela določa svetlost svetlobe na določenem območju. Nasprotno pa luks označuje količino svetlobe, ki doseže določeno površino. To pomeni, da je luks povezan s površino osvetljenega prostora, kandela pa ne obravnava površine.
Vendar pa je vrednost luksa odvisna od površine in razdalje med virom svetlobe in površino. Poleg tega je odvisno tudi od vrednosti kandele. Toda kandela je neodvisna od teh dejavnikov.
| Merila | Candela (cd) | Lux (lx) |
| Ukrepi | Intenzivnost svetlobe v določeni smeri | Količina svetlobe na določeni površini |
| Razdalja svetlobnega vira | Ne vpliva | Vpliva; obratno sorazmerna z razdaljo. |
| Območje osvetljene površine | Ne vpliva | Vpliva; obratno sorazmerna z razdaljo. |
Lux proti Lumnom
Lumen opisuje količino svetlobe, ki jo osvetli vir svetlobe. Nasprotno pa luks določa količino svetlobe, ki pade na določeno območje površine.
Z lumnom lahko ugotovite, kako svetel je vir svetlobe. Večja vrednost lumnov pomeni svetlejšo svetlobo. Medtem pa visoka ocena luksa pomeni, da svetlobni žarek, ki pade na določeno območje, močno sveti. Razlika je torej v tem, da je vrednost luksa odvisna od razdalje med virom svetlobe in svetlobno površino. Toda lumen je neodvisen od razdalje.
Čeprav je lumen najpogosteje uporabljena ocena za merjenje svetlobe, je luks pomembnejša vrednost za merjenje učinkovitosti svetlobe. Zato morate upoštevati vrednost luksov za dobro osvetljeno delovno razsvetljavo. Višja vrednost luksa zagotavlja ustrezno svetlost vaše delovne postaje, kar vam omogoča enostavno delo.
| Merila | razkošje | Lumen |
| Določa | Količina svetlobe, ki doseže površino | Skupna svetlobna moč vira svetlobe |
| Odvisnost | Vrednost je odvisna od razdalje in lumnov | Vrednost je odvisna od zmogljivosti svetlobnega vira |
| Razdalja svetlobnega vira | zadeve; ko se površina poveča, se vrednost luksov zmanjša | Ni pomembno |
| Površina | zadeve; ko se površina poveča, se vrednost luksov zmanjša | Ni pomembno |
| Tipična uporaba | Delovna razsvetljava, usmerjena razsvetljava, na primer: ulične luči, reflektorji, Itd | Splošna razsvetljava, kot npr LED luči traku, reflektorji itd. |
Lumni proti Candeli
Glavna razlika med lumnom in kandelo je v tem, da lumen upošteva svetlobno moč vira svetlobe. Nasprotno pa kandela meri jakost svetlobe v določeni smeri.
Z uporabo ocene lumnov lahko dobite predstavo o svetlosti vira svetlobe. Toda kandela vam pove, kako koncentrirana bo svetloba prikazana na določenem mestu. Tako lahko svetilka z visoko vrednostjo lumnov osvetli velik prostor. Medtem pa visoka kandela svetloba pomeni, da napeljava usmerja fokusiran žarek, kar povzroči bolj koncentrirano svetlobo.
Zato, če iščete splošno razsvetljavo, razmislite o lučeh z visoko stopnjo svetilnosti. In če vam je všeč poudarjena ali delovna razsvetljava in potrebujete fokusirano osvetlitev, razmislite o žarnicah z visoko stopnjo kandela.
| Merila | Lumen (lm) | Candela (cd) |
| Upoštevanje smeri svetlobe | Vse smeri (360° krogla) | Določena smer (pod določenim kotom) |
| Kot nosilca | Široko | Ozka |
| Odvisnost | Vrednost je odvisna od skupne svetlobne moči vira | Vrednost je odvisna od koncentracije žarka v določeni smeri. |
| Tipična uporaba | Splošna razsvetljava; na primer cevna luč, žarnica, reflektor itd. | Fokusirana razsvetljava, kot so reflektorji, laserske luči, tirne luči itd. |
Splošna diferencialna tabela: Candela proti Lux proti Lumnom
| Tehnični podatki | Sveča | razkošje | Lumens |
| Simbol (SI) | cd | lx | lm |
| Definicija | Candela je raven svetlosti vira svetlobe pod določenim kotom in smerjo. | Količina osvetlitve, ki udari na kvadratni meter površine, je luks. | Lumen označuje skupni izhod svetlobe v vseh smereh. |
| Ukrepi | Svetlobna intenzivnost | Osvetljenost | Svetlobni tok |
| Odvisnost od razdalje | Ne | Da | Ne |
| Odvisnost od površine | Ne | Da | Ne |
Kako izračunati kandele, lukse in lumne?
Izračun Candela
1 kandela je enaka 12.57 lumnov. Vendar, če vidite, da je lumen žarnice 1000 lm, to ne pomeni, da je svetilnost (cd) žarnice tudi 1000 cd. Za iskanje lumna morate upoštevati prostorski kot osvetljene svetlobe. Formula je naslednja:
| Kandela = ( Lumen/Polni kot) cd = (lm/sr) |
To pomeni, da ima žarnica s svetlostjo 1000 lm, ki porazdeli svojo osvetljenost po prostorskem kotu 2π steradianov, svetlobno jakost (cd) (1000 lm/2π sr) = (1000/6.2832) ≈159.15 cd.
(Opomba: vrednost π (pita) ≈ 3.14159)
Izračun luksov
Lux je meritev količine svetlobe, ki jo oddaja 1-lumnska žarnica na en kvadratni meter površine. Torej, formula je naslednja:
| 1 luks = 1 lumen na kvadratni meter Ali pa 1 lx = 1 lm/m² |
To pomeni, da če namestite luč s 1000 lumni v prostor velikosti 50 kvadratnih metrov, bo osvetljenost površine: (1000 lm/50m²) = 20lx.
Izračun lumnov
Lumen lahko izračunate glede na kandele in lukse. Glede na vrednost kandele je formula za lumen naslednja:
| Lumen = kandela x prostorski kot 1 lm = 1 cd·sr |
Na primer, če imate žarnico s svetlobno jakostjo 100 cd in prostorskim kotom 2π sr, je njena vrednost lumna 100 cd×2π sr =100×6.2832 =628.32 lm.
Če pa želite določiti vrednost lumna z uporabo luksov, morate upoštevati površino osvetljene površine. Formula je naslednja:
| Lumen = luks x površina lm = lx × m² |
Recimo, da tla s površino 5 kvadratnih metrov prejmejo osvetljenost 200 lx. Vrednost lumna žarnice bo: 200lx x 5m² = 1000lm.
Dejavniki, ki vplivajo na vrednosti kandel, luksov in lumnov
1. razdalja
Vrednost luksa je odvisna od oddaljenosti osvetljene površine/objekta in vira svetlobe. Luks je obratno sorazmeren s kvadratom razdalje. Na primer, če se razdalja podvoji, se vrednost luksov zmanjša na 1/4 prvotne vrednosti.
Vrednost kandele in lumna se ne spreminjata z razdaljo. Na primer, žarnica s 1000 lumni bo oddajala 1000 lumnov, tudi če stojite 1 m stran ali 10 m stran od nje. Vendar se zdi, da je svetloba manj svetla, ko se oddaljite od vira svetlobe.
2. Kot sevanja
Majhen kot proizvaja bolj koncentrirano svetlobo, kar poveča vrednost kandele in luksa. Spet pri širšem kotu se poveča površina osvetljenega prostora in zmanjša vrednosti kandel in luksov. Vendar kot sevanja ne vpliva na vrednost lumna.
3. Svetlobna učinkovitost
Zaradi povečanja vhodne moči se poveča tudi vrednost lumnov svetlobe. Vendar pa morate za zagotovitev svetlobne učinkovitosti upoštevati moč vira energije. Svetloba, ki nudi močnejšo osvetlitev z nizko močjo, ima visoko svetlobno učinkovitost.
Praktična uporaba ocen kandele, luksov in lumnov pri izbiri prave napeljave
Kandela, lux in lumen vas skupaj vodijo pri izbiri idealne svetlobe za kakršno koli uporabo. Tako bi morali uporabljati te enote, medtem ko oblikovanje svetlobe:
| Splošna razsvetljava | Oblikovanje domače razsvetljave | • Candela vas vodi, da poiščete bolj koncentrirano osvetlitev za delovno razsvetljavo • Lux pomaga izbrati ustrezne ravni osvetlitve za različne prostore • Ocena lumnov vam daje predstavo o splošni svetlosti vašega prostora. |
| Zunanja ulična razsvetljava | • Candela vam omogoča, da izberete ustrezne ulične luči, ki zagotavljajo ustrezno vidljivost. • Lux vam pomaga določiti osvetljenost cestišča. • Ocena lumnov vam pove, ali je svetloba dovolj svetla, da osvetli velik odprt prostor. | |
| Gledališka odrska razsvetljava | • Visoka vrednost kandele zagotavlja, da reflektorji na gledališkem odru proizvajajo fokusirane žarke na nastopajoče. • Glede na vrednost luksov lahko dosežete želeno svetlost na odru. • Ocene lumena vam omogočajo, da nastavite splošno vzdušje na odru. Na primer, nizek lumen bo oder zatemnil, pri visokem lumnu pa bo vaš oder videti svetel. | |
| Profesionalna svetila | Oblikovalci arhitekturne razsvetljave | • Candela vam pomaga pri poudarjanju posebnih elementov z osredotočenim kotom žarka • Ocena Lux vam pomaga doseči optimalno raven svetlosti v različnih conah • Lumni vam omogočajo, da izberete pravo raven svetlosti za osvetlitev svojih zgradb. |
| Fotografi in snemalci | • Candela vodi ustvarjanje edinstvenih senc in poudarkov za fotografske potrebe. • Če upoštevate vrednost luksov, lahko dobite želeno osvetlitev za podrobne posnetke. • Lumens zagotavlja, da sta predmet, ki ga kliknete, in njegovo ozadje pravilno vidna. | |
| Industrijska in delovna razsvetljava | • Candela vodi do svetle in usmerjene osvetlitve na delovni postaji • Lux skrbi za primerno osvetljenost delovnega prostora • Lumni zagotavljajo splošno osvetlitev za varnost in ustrezno vidljivost zaposlenega. | |
| Urbanisti in oblikovalci mest | • Kandela, lux in lumen vodijo oblikovalca pri namestitvi prave napeljave na ulico, ceste in javna mesta. | |
| Maloprodajni in vizualni trgovci | • Candela vam pomaga pri poudarjanju edinstvenih predmetov • Lux poskrbi za dobro osvetlitev vašega razstavnega prostora • Lumen zagotavlja udoben ambient za kupce, ki izboljšajo njihovo nakupovalno izkušnjo. |
Pogoste napačne predstave o kandeli, luxu in lumnu
Enačenje vatov s svetlostjo
Najpogostejša napačna predstava o svetlosti svetlobe je merjenje moči v vatih. Ne pozabite, da vati določajo porabo energije žarnice in ne njene svetlosti. Na primer, žarnica z žarilno nitko s 1000 lumni ima nazivno moč 65 vatov, vendar lahko LED-luč daje enako svetlost s samo 10-15 vati.
To pomeni, da lahko LED-svetloba zagotovi enako svetlost kot žarnica z žarilno nitko in porabi veliko manj energije. Zaradi tega so LED bolj energetsko učinkovite.
Ignoriranje kota in smeri
Druga pogosta napaka je, da ne upoštevamo ocene kota in smeri vira svetlobe, medtem ko upoštevamo vrednost kandele. Candela meri jakost svetlobe v določeni smeri. Torej morate upoštevati kot osvetlitve in smer, da dobite želeno fokusirano osvetlitev.
Preveč osredotočanja na lumne
Pri nakupu katere koli svetilke je ocena lumnov edina matrika, ki jo išče 98 % splošnih ljudi. Vendar je to napačna praksa in ne morete doseči želenega svetlobnega učinka samo glede na vrednost lumnov.
Na primer, če kupujete reflektorje za poudarjanje svoje umetnine, upoštevajte vrednost kandele. Na ta način za optimalno svetlobno moč upoštevajte vse tri matrice.
Izzivi pri merjenju in razlagi kandel, luksov in lumnov
- Spremembe svetlobnega vira in okoljskih dejavnikov vplivajo na merjenje svetlobne matrice. Tako standardiziran postopek merjenja kandel, luksov in lumnov včasih povzroči netočnost.
- Strokovnjaki se pogosto ukvarjajo z napakami pri interpretaciji kota in smeri svetlobe. To spremeni vrednost kandele.
- S posodobitvijo svetlobne tehnologije obstaja večja potreba po izboljšanju metodologije in strojev za merjenje svetlobnih lastnosti.
Katera je standardna svetlobna merilna enota za LED trakove?
As LED luči traku so večinoma zasnovani za splošno razsvetljavo, njihova standardna enota za merjenje svetlobe je lumen. Vendar se pogosto zmotimo pri merjenju svetlosti LED trakov z močjo. To je povsem nepoštena praksa, saj imajo različne luči različno svetlobno učinkovitost.
Vendar se vrednost lumnov razlikuje glede na barvo traku LED. Na primer, bele LED trakove imajo višjo vrednost lumna kot pisane LED trakove.
Poleg tega morate glede na uporabo upoštevati tudi druge enote, kot sta kandela in luks.
Kako sta povezana lumni in moč?
Lumni označujejo skupno moč, ki jo proizvede vir svetlobe, medtem ko je moč energija, ki se porabi za delovanje svetlobe. Kljub temu morate za presojo učinkovitosti luči upoštevati učinkovitost luči, tako da poznate vrednost lumna in moči.
V tem primeru so najučinkovitejše varčne žarnice. Ker proizvajajo višjo stopnjo lumnov z najmanjšo porabo energije (moči). Zato jih imenujemo varčne žarnice.
Učinkovitost svetlobe se izračuna kot lumen na vat. To je:
| Svetlobni izkoristek, E = lm/W |
Torej se učinkovitost luči poveča, ko se učinkovitost izboljša. Hkrati visoko učinkovite luči zmanjšajo vaš račun za elektriko.
Pogosta vprašanja
Zavijanje Up
Čeprav kandela, luks in lumen merijo svetlobo, so vse tri različne enote. Zato jih nikoli ne smete mešati ali zamenjati. Za najboljšo nastavitev svetlobe upoštevajte vse tri enote eno ob drugi pri načrtovanju svetlobe.
Da pa zagotovite natančnost ocene, navedeno v embalaži luči, kupujte napeljave zanesljivih blagovnih znamk. Preverite tudi njihovo certificiranje za boljše zagotovilo.
