När du köper en armatur är lumenvärde det du ser först. Men vet du att det finns andra lika viktiga ljusmätenheter som candela och lux?
Om du köper spotlights eller laserljus, överväg candela för fokuserad belysning. Och för allmänna belysningsarmaturer som LED-remsor, rörljus, glödlampor, etc., kolla in lumenvärdet. Men för belysningseffektiviteten ger lux-värdet dig mer exakt information.
Låt oss utforska candela, lux och lumen och lära oss hur man använder dessa enheter för att välja den bästa armaturen för alla applikationer:
Vad är Candela?
Candela (cd) är enheten för ljusstyrka. Denna term kommer från det latinska ordet "Candela" och är relaterad till intensiteten hos ett ljus. Till exempel är en candela ungefär lika med ljusstyrkan hos ett ljus.
Men med teknikens framsteg har definitionen av candela förändrats över generationer. 1979, Allmän konferens om vikter och mått (CGPM) definierade candela som:
"Candelan är ljusstyrkan, i en given riktning, för en källa som avger monokromatisk strålning med frekvensen 540 x 1012 hertz och som har en strålningsintensitet i den riktningen på 1/683 watt per steradian."
Den senaste definitionen, som ändrades den 20 maj 2019, är dock mycket mer komplicerad och riktar sig främst till tekniska experter. Detta går som:
"...... det fasta numeriska värdet för ljusutbytet för monokromatisk strålning med frekvensen 540×1012 Hz, Kcd, ska vara 683 när det uttrycks i enheten lm⋅W−1, vilket är lika med cd⋅sr⋅W−1, eller cd⋅sr⋅kg−1⋅m−2⋅s3, där kilogram, meter och andra är=-0987654321`definierade i termer av h, c och ΔνCs."
För att förenkla mäter candela ljusets intensitet i en viss riktning eller vinkel. Tänk till exempel på en strålkastare som riktar ljuset i en viss riktning och på en glödlampa som sprider ljuset i alla riktningar. Vilket kommer att ha ett högre candelavärde?
Strålkastaren har en smal strålvinkel och ger fokuserad belysning. Sålunda kommer dess ljusintensitet i den specifika riktningen att vara hög. Däremot kommer glödlampans belysning att spridas i alla riktningar, vilket resulterar i ett lågt candelavärde.
Vad är Lux?
Lux (lx) är mätenheten för belysningsstyrka or ljusflöde per ytenhet. Den mäter mängden ljus per kvadratmeter yta.
1 lux är lika med den totala belysningsmängden på en 1 kvadratmeter stor yta upplyst av en ljuskälla på 1 lumen placerad 1 meter från varandra. För att förenkla är 1 lux lika med 1 lumen per kvadratmeter.
För att förenkla är 1 lux lika med 1 lumen per kvadratmeter.
Så för ett luxbetyg måste du överväga rummets område eller ljuskällans avstånd från en viss punkt. I detta fall är värdet på lux omvänt proportionellt mot kvadraten till avståndet.
Till exempel lyser en lampa med 500 lumen en en kvadratmeter yta. Så dess luxvärde blir (500 lm ፥ 1 m2) = 500 lx. Installera nu samma ljus på 500 lumen riktat mot ett fem kvadratmeter stort område. Luxvärdet här blir (500 lm ፥ 5 m2) = 100 lx, minskande med 5 gånger.
Det vill säga, när avståndet mellan ytan och ljuskällan ökar, minskar värdet på lux. Således kommer ljuset som verkar ljust i ett litet rum inte att se lika starkt ut när det sätts i ett stort rum.
Vad är Lumen?
Lumen mäter värdet av ljusflöde. Den indikerar den totala ljusstyrkan för en ljuskälla från alla håll.
Lumen definieras som mängden synligt ljus en ljuskälla på 1 candela avger till 1 enhet rymdvinkel (1/4π av en sfärs area). Till skillnad från candela (cd) beräknar inte lumen belysningen i en viss riktning. Istället tar den hänsyn till källans totala ljuseffekt från alla håll.
Till exempel har en glödlampa med 3 candela-värden ett lumenvärde på 38 lm (ca). Om du nu skymmer halva glödlampan och låter ljuset lysa genom en enda halvklot, kommer candelavärdet fortfarande att förbli detsamma. Detta beror på att ljusintensiteten för den dolda glödlampan från ett visst avstånd fortfarande är densamma. Lumenvärdet kommer dock att reduceras till hälften och vara 19 lm då du har blockerat hälften av ljuskällan.
Relationer mellan Candela, Lux och Lumens
Det vanligaste förhållandet mellan dessa tre termer är att de alla är ljusets mätenhet. För att förtydliga konceptet, låt oss gå till roten av dessa termer-
a. Lumens och Candela: Förhållande
Lumens är en härledd form av candela. Båda termerna mäter ljus; det vill säga de anger ljusstyrkan hos en ljuskälla. Skillnaden är att lumen tar hänsyn till ljusstrålar från alla håll. Däremot anser Candela det för en viss riktning. En hel sfär har en rymdvinkel på 4π steradianer, så en ljuskälla som jämnt utstrålar en candela i alla riktningar har ett totalt ljusflöde på:
| 1 cd × 4πsr = 4π cd · sr ≈12.57 lm 1 candela = 12.57 lumen |
Obs: Eftersom candela och lumen är två olika enheter kan du byta dem.
b. Lumens och Lux: Relation
Lux härrör från lumen, så lumenvärdet har en större inverkan på lux. I matematiska termer, 1 lx = 1 lm/m². Denna ekvation ger en mer exakt representation av ljusets ljusstyrka än lumen.
c. Lux och Candela: Förhållande
Lux är den metriska versionen av fotljus (en gammal term som syftar på candela). Således är candela, lux och lumen relaterade till varandra. De anger tre separata identiteter, men de är sammankopplade och konvertibla.
| Härrör från Härrör från Lux ———————→ Lumens ——————–→ Candela 1 lx = 1 lm/m2 = 1 cd·sr/m2 |
Candela vs Lux vs Lumens - Vad är skillnaderna?
Candela vs Lux
Candela definierar ljusstyrkan på ljuset i en specifik region. Däremot indikerar lux mängden ljus som når en bestämd yta. Det vill säga, lux är relaterat till arean av det upplysta utrymmet, men candela hanterar inte ytan.
Värdet på lux beror dock på ytan och avståndet mellan ljuskällan och ytan. Dessutom beror det också på candelavärdet. Men candela är oberoende av dessa faktorer.
| Kriterier | Candela (cd) | Lux (lx) |
| åtgärder | Ljusets intensitet i en specifik riktning | Mängd ljus i en specifik yta |
| Ljuskällans avstånd | Påverkar inte | Påverkar; omvänt proportionell mot avståndet. |
| Område med upplyst yta | Påverkar inte | Påverkar; omvänt proportionell mot avståndet. |
Lux vs Lumens
Lumen beskriver mängden ljus som lyser upp av en ljuskälla. Däremot definierar lux mängden ljus som faller in i ett visst område av ytan.
Med lumen kan du identifiera hur ljus en ljuskälla är. Ett högre lumenvärde betyder starkare ljusutbyte. Samtidigt betyder ett högt luxvärde att ljusstrålen som faller i ett specifikt område lyser starkt. Så, skillnaden här är att värdet på lux beror på avståndet mellan ljuskällan och belysningsytan. Men lumen är oberoende av avstånd.
Även om lumen är det mest använda betyget för att mäta ljus, är lux ett viktigare värde för att mäta ljusets effektivitet. Det är därför du bör överväga luxvärdet för väl upplyst arbetsbelysning. Högre lux-värde säkerställer lämplig ljusstyrka i din arbetsstation, vilket gör att du kan arbeta med lätthet.
| Kriterier | Lux | Lumen |
| Bestämmer | Mängden ljus som når en yta | Den totala ljuseffekten från en ljuskälla |
| Beroende | Värdet beror på avståndet och lumenvärde | Värdet beror på ljuskällans förmåga |
| Ljuskällans avstånd | ärenden; när ytan ökar minskar luxvärdet | Det spelar ingen roll |
| Ytarea | ärenden; när ytan ökar minskar luxvärdet | Det spelar ingen roll |
| Typisk användning | Arbetsbelysning, fokuserad belysning, till exempel: gatubelysning, spotlightsEtc. | Allmän belysning, som t.ex LED-remsor tänds, strålkastare osv. |
Lumens vs Candela
Den största skillnaden mellan lumen och candela är att lumen beaktar ljuseffekten från en ljuskälla. Däremot mäter candela ljusets intensitet i en specifik riktning.
Genom att använda lumenklassificeringen kan du få en uppfattning om ljuskällans ljusstyrka. Men candela låter dig veta hur koncentrerat ett ljus kommer att visas på en viss plats. Så en armatur med högt lumenvärde kan lysa upp ett stort utrymme. Samtidigt betyder ett högt candelaljus att armaturen riktar en fokuserad stråle, vilket resulterar i mer koncentrerat ljus.
Därför, om du letar efter allmän belysning, överväg lampor med hög lumen. Och om du gillar accent- eller arbetsbelysning och behöver fokuserad belysning, överväg lampor med hög candela-klassificering.
| Kriterier | Lumen (lm) | Candela (cd) |
| Hänsyn till ljusriktningen | Alla riktningar (360° sfär) | Specifik riktning (vid en viss vinkel) |
| strålvinkel | brett | Smal |
| Beroende | Värdet beror på den totala ljuseffekten från en källa | Värdet beror på strålkoncentrationen i en specifik riktning. |
| Typisk användning | Allmän belysning; till exempel rörljus, glödlampa, strålkastare osv. | Fokuserad belysning, såsom spotlights, laserljus, spårljus etc. |
Övergripande differentierande diagram: Candela vs Lux vs Lumens
| Specifikationer | Ljus | Lux | Lumens |
| Symbol (SI) | cd | lx | lm |
| Definition | Candela är ljusstyrkan för en ljuskälla i en viss vinkel och riktning. | Mängden belysning som slår per kvadratmeter yta är Lux. | Lumen indikerar den totala ljuseffekten i alla riktningar. |
| åtgärder | Ljusintensitet | Belysnings | Ljusflöde |
| Beroende på avstånd | Nej | Ja | Nej |
| Beroende på ytarea | Nej | Ja | Nej |
Hur man beräknar Candela, Lux och Lumens?
Beräknar Candela
1 candela är lika med 12.57 lumen. Men om du ser glödlampans lumenvärde som 1000lm, betyder det inte att ljusstyrkan (cd) för glödlampan också är 1000cd. Du måste överväga den fasta vinkeln för det upplysta ljuset för att hitta lumen. Formeln går så här:
| Candela = ( Lumen/Solid vinkel) cd = (lm/sr) |
Det vill säga, glödlampan med en ljusstyrka på 1000lm, som fördelar sin belysningsstyrka över en rymdvinkel på 2π steradianer, har en ljusstyrka (cd) på (1000lm/2π sr) = (1000/6.2832) ≈159.15 cd.
(Obs: Vale of π (paj) ≈ 3.14159)
Beräknar Lux
Lux är mätningen av mängden ljus som avges av en 1-lumen glödlampa på en kvadratmeter yta. Så formeln ser ut som följer:
| 1 Lux = 1 Lumen per kvadratmeter Eller, 1 lx = 1 lm/m² |
Det vill säga om du installerar en 1000 lumen lampa i ett 50 kvadratmeter stort rum blir belysningsstyrkan på ytan: (1000 lm/50m²) = 20lx.
Beräknar lumen
Du kan beräkna lumen med tanke på både candela och lux. Med tanke på värdet av candela ser formeln för lumen ut som följer:
| Lumen = Candela x Solid Angle 1 lm = 1 cd·sr |
Till exempel, om du har en glödlampa med en ljusstyrka på 100 cd och en rymdvinkel på 2π sr, är dess lumenvärde 100 cd×2π sr =100×6.2832 =628.32 lm.
Men för att hitta lumenvärdet med hjälp av lux måste du ta hänsyn till arean på den upplysta ytan. Formeln går så här:
| Lumen = Lux x Area lm = lx × m² |
Antag att ett golv med en yta på 5 kvadratmeter får en belysningsstyrka på 200 lx. Lampans lumenvärde kommer att vara: 200lx x 5m² = 1000lm.
Faktorer som påverkar värdena för Candela, Lux och Lumens
1. avstånd
Värdet på lux beror på avståndet mellan den upplysta ytan/objektet och ljuskällan. Lux är omvänt proportionell mot kvadraten på avståndet. Till exempel, om avståndet ökar med det dubbla, kommer lux-värdet att minska till 1/4 av de initiala värdena.
Candela- och lumenvärdet ändras inte med avståndet. Till exempel kommer en 1000-lumen glödlampa att avge 1000-lumen även om du står 1 m bort eller 10 m ifrån den. Ljuset kommer dock att verka mindre starkt när du går långt från ljuskällan.
2. Utstrålningsvinkel
En liten vinkel ger mer koncentrerat ljus, vilket ökar värdet av candela och lux. Återigen, för en bredare vinkel ökar arean av det upplysta utrymmet, och det minskar candela- och luxvärdena. Lumenvärdet förblir dock opåverkat av strålningsvinkeln.
3. Ljuseffektivitet
På grund av ökande effekttillförsel ökar också ljusets lumenvärde. Men för att säkerställa ljuseffektivitet måste du ta hänsyn till strömkällans watt. Ljuset som ger starkare belysning med låga wattvärden har hög ljuseffektivitet.
Praktisk tillämpning av Candela, Lux och Lumen vid val av rätt fixtur
Candela, lux och lumen tillsammans vägleder dig i valet av det perfekta ljuset för alla typer av applikationer. Så här ska du använda dessa enheter medan ljusdesign:
| Allmän belysning | Hemljusdesign | • Candela guidar dig till att hitta mer koncentrerad belysning för arbetsbelysning • Lux hjälper till att välja lämplig belysningsstyrka för olika rum • Lumenklassificering ger dig en uppfattning om den övergripande ljusstyrkan i ditt utrymme. |
| Utomhus gatubelysning | • Candela låter dig välja lämplig gatubelysning, vilket säkerställer korrekt synlighet. • Lux hjälper dig att bestämma belysningsstyrkan i vägarna. • Lumens betyg vägleder dig om ett ljus är tillräckligt starkt för att lysa upp ett stort öppet utrymme. | |
| Teaterlig scenbelysning | • Högt candelavärde säkerställer att rampljuset på teaterscenen producerar fokuserade strålar på artisterna. • Med tanke på luxvärdet kan du uppnå önskad ljusstyrka på scenen. • Lumenvärden låter dig ställa in den övergripande atmosfären på scenen. Till exempel kommer ett lågt lumen att göra scenen mörk, och för en hög lumen kommer din scen att se ljus ut. | |
| Professionell belysning | Arkitektoniska ljusdesigners | • Candela hjälper dig att framhäva speciella element med en fokuserad strålvinkel • Lux betyg hjälper dig att få optimal ljusstyrka i olika zoner • Lumens låter dig välja rätt ljusstyrka för att belysa dina byggnader. |
| Fotografer och filmfotografer | • Candela vägleder skapandet av unika skuggor och högdagrar för fotograferingsbehov. • Genom att ta hänsyn till luxvärdet kan du få önskad exponering för detaljerade bilder. • Lumens säkerställer att objektet du klickar på och att dess bakgrund är ordentligt synlig. | |
| Industri- och arbetsplatsbelysning | • Candela vägleder till ljus och fokuserad belysning på arbetsstationen • Lux upprätthåller tillräcklig belysningsstyrka i arbetsutrymmet • Lumen ger allmän belysning för säkerheten och god synlighet för den anställde. | |
| Stadsplanerare och stadsplanerare | • Candela, lux och lumen vägleder designern att installera rätt armatur på gatan, vägar och offentliga platser. | |
| Detaljhandel och Visual Merchandisers | • Candela hjälper dig att lyfta fram unika föremål • Lux ser till att ditt produktutställningsområde är väl upplyst • Lumen säkerställer en bekväm atmosfär för kunden för att förbättra sin shoppingupplevelse. |
Vanliga missuppfattningar om Candela, Lux och Lumens
Att likställa watt med ljusstyrka
Den vanligaste missuppfattningen om ljusets ljusstyrka är att mäta den med wattal. Kom ihåg att watt definierar strömförbrukningen för glödlampan, inte dess ljusstyrka. Till exempel har en 1000-lumen glödlampa 65 watt, men en LED-lampa kan ge samma ljusstyrka med bara 10-15 watt.
Detta innebär att LED-ljus kan ge samma ljusstyrka som glödlampan, vilket förbränner mycket mindre energi. Detta gör lysdioder mer energieffektiva.
Ignorera vinkel och riktning
Ett annat vanligt misstag är att man inte överväger att utvärdera ljuskällans vinkel och riktning samtidigt som man överväger candelavärdet. Candela mäter ljusintensiteten i en specifik riktning. Så du måste överväga belysningsvinkel och riktning för att få önskad fokuserad belysning.
Fokuserar för mycket på enbart lumen
När du köper en armatur är lumenvärdet den enda matrisen som 98 % av allmänheten letar efter. Men det är en felaktig praxis, och du kan inte få den önskade ljuseffekten med tanke på bara lumenvärdet.
Om du till exempel köper spotlights för att framhäva ditt konstverk, överväg candela-värde. På detta sätt, för att få den optimala ljuseffekten, ta hänsyn till alla tre matriserna.
Utmaningar i att mäta och tolka Candela, Lux och Lumens
- Variation i ljuskälla och miljöfaktorer påverkar mätningen av ljusmatrisen. Således leder det standardiserade mätförfarandet för candela, lux och lumen ibland till felaktigheter.
- Proffs hanterar ofta fel i tolkningen av ljusets vinkel och riktning. Detta ändrar värdet på candela.
- Med uppdateringen av ljustekniken finns ett större behov av att förbättra metodiken och maskineriet för att mäta ljusegenskaper.
Vilken är standardljusmätenheten för LED-remsor?
As LED-remsor tänds är mestadels designade för allmän belysning, dess standardljusmätenhet är lumen. Men vi gör ofta misstag när vi mäter ljusstyrkan på LED-ränder med wattal. Det är helt orättvist eftersom olika lampor har olika ljuseffektivitet.
Men värdet på lumen varierar med färgen på LED-remsan. Till exempel, vita LED-ränder har ett högre lumenvärde än färgglada LED-ränder.
Beroende på applikationen måste du dessutom överväga andra enheter som candela och lux också.
Hur hänger lumen och watt ihop?
Lumen indikerar den totala effekten en ljuskälla producerar, medan watt är den energi som används för att driva ljuset. Ändå, för att bedöma ljusets prestanda måste du överväga ljusets effektivitet genom att känna till lumen- och Watt-värdet.
I det här fallet är energisparlampor de mest effektiva. Eftersom de producerar en högre lumenhastighet och använder minst energi (wattal). Det är därför de kallas energisparlampor.
Ljusets effektivitet beräknas som lumen per watt. Som är:
| Ljuseffektivitet, E = lm/W |
Så ljusets prestanda ökar när effektiviteten förbättras. Samtidigt minimerar högeffektiva lampor din elräkning.
Vanliga frågor
Inslag Up
Även om candela, lux och lumen mäter ljus, är alla tre olika enheter. Så du bör aldrig blanda eller byta ut dem. För bästa ljusinställning, överväg alla tre enheterna sida vid sida när du designar ljus.
Men för att säkerställa betygsnoggrannheten som nämns i den lätta förpackningen, köp armaturer från pålitliga märken. Kolla också deras certifiering för bättre säkerhet.
