购买灯具时，您首先看到的是流明等级。但您是否知道还有其他同样重要的光测量单位，如坎德拉和勒克斯？
如果你要购买聚光灯或激光灯，可以考虑使用坎德拉进行聚焦照明。对于一般照明灯具，例如 LED灯条, 管灯、灯泡等，请查看流明额定值。但是，对于照明效率，勒克斯值可以为您提供更准确的信息。
让我们探索坎德拉、勒克斯和流明，并学习如何使用这些单位为任何应用选择最佳灯具：
什么是坎德拉？
坎德拉（cd）是发光强度的单位。该术语源于拉丁语“坎德拉”，与蜡烛的强度有关。例如，一坎德拉约等于一支蜡烛的亮度。
然而，随着科技的进步，坎德拉的定义也随着时代的变迁而发生了变化。1979 年， 国际计量大会（CGPM） 将 candela 定义为：
“坎德拉是指某个光源在特定方向上的发光强度，该光源发射频率为 540 x 1012 赫兹的单色辐射，且该方向的辐射强度为每球面度 1/683 瓦。”
然而，最新的定义（于 20 年 2019 月 XNUMX 日修改）要复杂得多，主要针对技术专家。具体如下：
“……频率为 540×1012 Hz 的单色辐射的光效 Kcd 的固定数值，以单位 lm⋅W−683 表示时为 1，等于 cd⋅sr⋅W−1，或 cd⋅sr⋅kg−1⋅m−2⋅s3，其中千克、米和秒=-0987654321`以 h、c 和 ΔνCs 定义。”
简单来说，坎德拉测量的是特定方向或角度的光强度。例如，想象一下将光线引导到特定方向的聚光灯和将光线散布到所有方向的灯泡。哪个的坎德拉值更高？
聚光灯光束角较窄，可集中照明。因此，它在特定方向上的光强度会很高。相反，灯泡的照明会向所有方向散射，导致坎德拉值较低。
力士是什么？
勒克斯 (lx) 是 照度 or 光通量 每单位面积。它测量每平方米面积的光量。
1 勒克斯等于 1 流明的光源以 1 米的间距照亮 1 平方米表面的总照明量。为简化起见，1 勒克斯等于每平方米 1 流明。
简单来说，1勒克斯等于每平方米1流明。
因此，对于勒克斯等级，您需要考虑房间的面积或光源与特定点的距离。在这种情况下，勒克斯的值与距离的平方成反比。
例如，一盏 500 流明的灯照亮一平方米的表面。因此，其勒克斯等级为 (500 lm ፥ 1 m2) = 500 lx。现在，安装同样的 500 流明灯，将其指向五平方米的区域。此处的勒克斯值将为 (500 lm ፥ 5 m2) = 100 lx，减少了 5 倍。
也就是说，随着表面与光源之间的距离增加，勒克斯的值会减小。因此，在小房间里看起来很亮的灯光，在大房间里看起来就不会那么亮了。
什么是流明？
流明是测量光通量的数值。它表示光源从各个方向发出的整体亮度。
流明定义为 1 坎德拉光源在 1 单位立体角（球体面积的 1/4π）内发出的可见光量。与坎德拉 (cd) 不同，流明不计算特定方向的照度。相反，它考虑光源从所有方向发出的总光输出。
例如，3 坎德拉等级的灯泡的流明等级为 38 lm（约）。现在，如果您遮住灯泡的一半并让光线穿过一个半球，坎德拉值仍将保持不变。这是因为，从特定距离看，被遮住的灯泡的光强度仍然相同。但是，由于您遮住了一半的光源，流明值将减半，为 19 lm。
坎德拉、勒克斯和流明之间的关系
这三个术语之间最常见的关系是它们都是光的测量单位。 为了澄清这个概念，让我们来看看这些术语的根源——
a. 流明和坎德拉的关系
流明是坎德拉的派生形式。这两个术语都用于测量光度；也就是说，它们表示光源的亮度。不同之处在于，流明考虑了来自各个方向的光束。相比之下，坎德拉则考虑了特定方向的光束。一个完整的球体的立体角为 4π 立体角因此，向所有方向均匀辐射一坎德拉的光源的总光通量为：
| 1 cd × 4πsr = 4π cd · sr ≈12.57 lm 1 坎德拉 = 12.57 流明 |
注意：由于坎德拉和流明是两个不同的单位，因此可以互换它们。
b. 流明和勒克斯的关系
勒克斯源自流明，因此流明值对勒克斯的影响更大。从数学角度来说，1 lx = 1lm/m²。这个公式比流明更准确地表示了光的亮度。
c. Lux 和 Candela：关系
勒克斯是英尺烛光（指坎德拉的旧术语）的公制版本。因此，坎德拉、勒克斯和流明是相互关联的。它们表示三个不同的身份，但它们是相互联系且可以转换的。
| 衍生自 衍生自 勒克斯 ——————→ 流明 ——————–→ 坎德拉 1 lx = 1 流明/米2 = 1 cd·sr/米2 |
Candela vs Lux vs Lumens——有什么区别？
Candela 与 Lux 的比较
坎德拉定义光在特定区域的亮度。相反，勒克斯表示到达特定表面积的光量。也就是说，勒克斯与照明空间的面积有关，但坎德拉与表面积无关。
然而，勒克斯的值取决于表面面积和光源与表面之间的距离。此外，它还取决于坎德拉值。但坎德拉与这些因素无关。
| 标准 | 坎德拉 (cd) | 勒克斯 (lx) |
| 措施 | 特定方向的光强度 | 特定表面积内的光量 |
| 光源距离 | 不影响 | 影响；与距离成反比。 |
| 照明面面积 | 不影响 | 影响；与距离成反比。 |
勒克斯与流明
流明描述的是光源发出的光量。相比之下，勒克斯定义的是照射到表面特定区域的光量。
通过流明，您可以确定光源的亮度。流明等级越高，光输出越亮。同时，勒克斯等级越高，意味着落在特定区域的光线会发出明亮的光芒。因此，这里的区别在于勒克斯的值取决于光源和照明表面之间的距离。但流明与距离无关。
虽然流明是测量光的最常用单位，但勒克斯是测量光效的更重要的数值。这就是为什么您应该考虑勒克斯值以获得光线充足的工作照明。较高的勒克斯值可确保您的工作站有适当的亮度，让您轻松工作。
| 标准 | 勒克司 | 流明 |
| 确定 | 到达表面的光量 | 光源的总光输出 |
| 依赖 | 值取决于距离和流明等级 | 值取决于光源的能力 |
| 光源距离 | 很重要；随着表面积的增加，勒克斯值会降低 | 没关系 |
| 表面积 | 很重要；随着表面积的增加，勒克斯值会降低 | 没关系 |
| 典型用法 | 任务照明，集中照明，例如：路灯， 射灯等等。 | 一般照明，例如 LED灯带, 泛光灯等 |
流明与坎德拉
流明和坎德拉的主要区别在于，流明考虑的是光源的照明输出。相比之下，坎德拉测量的是特定方向上的光强度。
通过使用流明等级，您可以了解光源的亮度。但坎德拉可以让您了解光线在特定位置的集中程度。因此，流明值高的灯具可以照亮大空间。同时，高坎德拉光意味着灯具可以引导聚焦光束，从而产生更集中的光线。
因此，如果您正在寻找一般照明，请考虑使用高流明等级的灯。如果您喜欢重点照明或任务照明，并且需要集中照明，请考虑使用高流明等级的灯泡。
| 标准 | 流明 (lm) | 坎德拉 (cd) |
| 考虑光线方向 | 全方位（360°球面） | 特定方向（特定角度） |
| 光束角 | 宽 | 窄 |
| 依赖 | 值取决于光源的总光输出 | 值取决于特定方向的光束集中度。 |
| 典型用法 | 普通照明；例如，日光灯、灯泡、泛光灯等。 | 聚焦照明，如聚光灯、激光灯、轨道灯等。 |
总体区分图表：坎德拉、勒克斯和流明
| 规格 | 坎德拉 | 勒克司 | 流明 |
| 符号 (国际单位制) | cd | lx | lm |
| 定义 | 坎德拉是光源在特定角度和方向的亮度级别。 | 每平方米面积的照度为勒克斯。 | 流明表示所有方向的光输出总量。 |
| 措施 | 发光强度 | 照度 | 光通量 |
| 距离依赖性 | 没有 | 是 | 没有 |
| 对表面积的依赖 | 没有 | 是 | 没有 |
如何计算坎德拉、勒克斯和流明？
计算坎德拉
1 坎德拉等于 12.57 流明。但是，如果您看到灯泡的流明额定值为 1000lm，并不意味着灯泡的发光强度 (cd) 也是 1000cd。您需要考虑照明光的立体角才能找到流明。公式如下：
| 坎德拉 = ( 流明/立体角) cd = (流明/秒) |
也就是说，亮度为1000lm的灯泡，其照度分布在2π立体角上，其发光强度（cd）为（1000lm/2πsr）=（1000/6.2832）≈159.15 cd。
（注：π（饼图）的值 ≈ 3.14159）
计算勒克斯
勒克斯是 1 流明灯泡在 XNUMX 平方米表面上发出的光量的测量单位。因此，公式如下：
| 1 勒克斯 = 1 流明/平方米 或者，1 lx = 1 lm/m² |
即如果在1000平方米的房间内安装一盏50流明的灯，则表面照度为： (1000 lm/50m²) = 20lx。
计算流明
您可以同时考虑坎德拉和勒克斯来计算流明。考虑到坎德拉的值，流明的公式如下：
| 流明 = 坎德拉 x 立体角 1 流明 = 1 cd·sr |
例如，如果你有一个发光强度为 100 cd 且立体角为 2π sr 的灯泡，则它的流明值为 100 cd×2π sr =100×6.2832 =628.32 lm。
但是，要使用勒克斯来计算流明值，您需要考虑照明表面的面积。公式如下：
| 流明 = 勒克斯 x 面积 流明 = 勒克斯 × 米² |
假设面积为 5 平方米的地板的照度为 200 lx。灯泡的流明值为：200lx x 5m² = 1000lm。
影响坎德拉、勒克斯和流明值的因素
1.距离
勒克斯的值取决于被照表面/物体与光源的距离。勒克斯与距离的平方成反比。例如，如果距离增加一倍，勒克斯值将降低到初始值的 1/4。
坎德拉和流明值不会随距离而变化。例如，1000 流明的灯泡即使您站在 1000 米或 1 米远的地方也会发出 10 流明。但是，当您远离光源时，灯光似乎会变暗。
2. 辐射角
小角度会产生更集中的光线，从而增加坎德拉和勒克斯的值。同样，对于更大的角度，照明空间的面积会增加，并会降低坎德拉和勒克斯的值。但是，流明值不会受到辐射角度的影响。
3.发光效率
由于输入功率增加，灯的流明值也会增加。但为了确保发光效率，必须考虑电源的瓦数。瓦数越低，照明越亮的灯发光效率越高。
坎德拉、勒克斯和流明等级在选择合适灯具中的实际应用
坎德拉、勒克斯和流明一起指导您为任何类型的应用选择理想的光线。这是您应该如何使用这些单位，同时 灯光设计:
| 一般照明 | 家庭照明设计 | • Candela 引导您找到更集中的工作照明 • Lux 有助于为不同房间选择适当的照度水平 • 流明等级可以让您了解空间的整体亮度。 |
| 户外路灯 | • Candela 让您选择合适的路灯，确保适当的可见度。 • Lux 可帮助您确定道路的照度。 • 流明等级可以指导您判断灯光是否足够亮，可以照亮大片开放空间。 | |
| 戏剧舞台灯光 | • 高坎德拉值确保戏剧舞台上的聚光灯将光束聚焦在表演者身上。 • 考虑到勒克斯值，您可以在舞台上实现所需的亮度。 • 流明等级可让您设定舞台的整体氛围。例如，低流明会使舞台变暗，而高流明会使舞台看起来很亮。 | |
| 专业灯光 | 建筑照明设计师 | • Candela 可帮助您通过聚焦光束角突出显示特殊元素 • 勒克斯等级可帮助您在不同区域获得最佳亮度水平 • 流明可以让您选择合适的亮度级别来照亮您的建筑物。 |
| 摄影师和电影摄影师 | • Candela 可指导创建独特的阴影和高光，以满足摄影需求。 • 通过考虑勒克斯值，您可以获得详细拍摄所需的曝光。 • Lumens 确保您点击的对象及其背景正确可见。 | |
| 工业和工作场所照明 | • Candela 指南为工作站提供明亮的聚焦照明 • 勒克斯保持工作空间的充足照度 • 流明提供一般照明，以确保员工的安全和适当的可视性。 | |
| 城市规划师和城市设计师 | • 坎德拉、勒克斯和流明指导设计师在街道、道路和公共场所安装合适的灯具。 | |
| 零售和视觉营销 | • Candela 帮助您突出独特的物品 • Lux 确保您的产品展示区光线充足 • Lumen 确保为顾客提供舒适的氛围，以增强他们的购物体验。 |
关于坎德拉、勒克斯和流明的常见误解
将瓦数与亮度等同起来
关于灯光亮度最常见的误解是用瓦数来衡量。请记住，瓦数定义的是灯泡的功耗，而不是亮度。例如，1000 流明的白炽灯泡的额定功率为 65 瓦，但 LED 灯仅需 10-15 瓦即可达到相同的亮度。
这意味着 LED 灯可以达到与白炽灯相同的亮度，但消耗的能量却少得多。这使得 LED 更加节能。
忽略角度和方向性
另一个常见的错误是，在考虑坎德拉值时，不考虑评估光源的角度和方向。坎德拉测量特定方向的光强度。因此，您必须考虑 照明角度 和方向以获得所需的聚焦照明。
过分关注流明
在购买任何灯具时，流明等级是 98% 的普通人唯一要看的指标。但这是一种错误的做法，只考虑流明值是无法获得理想的照明效果的。
例如，如果您购买聚光灯来突出您的艺术品，请考虑坎德拉值。这样，为了获得最佳光输出，请考虑所有三个矩阵。
测量和解释坎德拉、勒克斯和流明的挑战
- 光源和环境因素的变化会影响光矩阵的测量。因此，坎德拉、勒克斯和流明的标准化测量程序有时会导致不准确。
- 专业人士经常会遇到解读光的角度和方向的错误。这会改变坎德拉的值。
- 随着照明技术的更新，更需要改进测量光特性的方法和机器。
LED 灯带的标准光测量单位是什么？
As LED灯带 LED 灯带多为普通照明，其标准光测量单位是流明。但是，我们经常会错误地用瓦数来测量 LED 灯带的亮度。这完全是一种不公平的做法，因为不同的灯具有不同的发光效率。
然而，流明值随 LED 灯条的颜色而变化。例如， 白色 LED 灯条 流明值高于 彩色 LED 条纹.
此外，根据应用情况，您还需要考虑其他单位，如坎德拉和勒克斯。
流明和瓦数有什么关系？
流明表示光源产生的总输出，而瓦数表示运行灯所需的能量。不过，要判断灯的性能，您必须通过了解流明和瓦数值来考虑灯的效率。
在这种情况下，节能灯泡是最高效的。因为它们利用最少的能量（瓦数）产生更高的流明率。这就是为什么它们被称为节能灯泡。
光的效率以流明/瓦计算。即：
| 光效，E = lm/W |
因此，当效率提高时，灯的性能也会提高。 同时，高效灯可最大限度地减少您的电费。
常见问题
总结
虽然坎德拉、勒克斯和流明都用于测量光，但这三个单位是不同的。因此，您永远不应混淆或互换它们。为了获得最佳的灯光设置，请在灯光设计时同时考虑这三个单位。
不过，为了确保灯具包装上标明的额定值准确，请购买可靠品牌的灯具。此外，请检查其 认证 以获得更好的保证。
