購買燈具時，您首先看到的是流明等級。但您知道還有其他同樣重要的光測量單位，例如坎德拉和勒克斯嗎？
如果您購買聚光燈或雷射燈，請考慮使用坎德拉聚焦照明。對於一般照明燈具，例如 LED燈條, 管燈、燈泡等，檢查流明等級。然而，對於照明效率而言，勒克斯值可以為您提供更準確的資訊。
讓我們探索坎德拉、勒克斯和流明，並學習如何使用這些單位為任何應用選擇最佳的燈具：
什麼是坎德拉？
坎德拉（cd）是發光強度的單位。這個術語源自拉丁語“Candela”，與蠟燭的強度有關。例如，一坎德拉約等於蠟燭的亮度。
然而，隨著技術的進步，坎德拉的定義已經發生了幾代人的變化。 1979年， 計量大會 (CGPM) 將坎德拉定義為：
“坎德拉是發射頻率為 540 x 1012 赫茲的單色輻射的光源在給定方向上的發光強度，該光源在該方向上的輻射強度為每球面度 1/683 瓦。”
然而，20年2019月XNUMX日修改的最新定義要複雜得多，並且主要針對技術專家。這如下：
「…頻率為 540×1012 Hz 的單色輻射的發光效率 Kcd，以單位 lm⋅W−683 表示時的固定數值為 1，等於 cd⋅sr⋅W−1，或cd⋅sr⋅kg−1 ⋅m−2⋅s3，其中公斤、公尺和秒=-0987654321`用h、c 和ΔνCs 定義。
為了簡化，坎德拉測量特定方向或角度的光強度。例如，想像一下將光線引導到特定方向的聚光燈和將光傳播到各個方向的燈泡。哪個坎德拉值比較高？
聚光燈的光束角度較窄，可提供集中照明。因此，其在該特定方向上的光強度將會很高。相反，燈泡的光線會向各個方向擴散，導致坎德拉值較低。
力士是什麼？
勒克斯 (lx) 是測量單位 照度 or 光通量 每單位面積。它測量每平方公尺面積的光量。
1勒克斯等於距離1公尺、1流明的光源照射1平方公尺表面的總照明量。簡單來說，1 勒克斯等於每平方公尺 1 流明。
簡單來說，1 勒克斯等於每平方公尺 1 流明。
因此，對於勒克斯等級，您需要考慮房間的面積或光源與特定點的距離。在這種情況下，勒克斯的值與距離的平方成反比。
例如，500 流明的燈可以照亮一平方公尺的表面。因此其勒克斯等級將為 (500 lm ፥ 1 m2) = 500 lx。現在，將同樣的 500 流明燈安裝到 500 平方公尺的區域。這裡的勒克斯值將為 (5 lm ፥ 2 m100) = 5 lx，減少 XNUMX 倍。
也就是說，隨著表面與光源之間的距離增加，勒克斯值會減少。因此，在小房間裡看起來很亮的光放在大房間裡就不會那麼亮了。
什麼是流明？
流明測量光通量的值。它表示光源從各個方向的整體亮度。
流明定義為 1 坎德拉的光源發射到 1 單位立體角（球體面積的 1/4π）的可見光量。與坎德拉 (cd) 不同，流明不會計算特定方向的照度。相反，它考慮光源從各個方向的總光輸出。
例如，具有 3 個坎德拉等級的燈泡的流明等級為 38 lm（大約）。現在，如果您遮擋一半燈泡並讓光線穿過單個半球，坎德拉值仍將保持不變。這是因為，從特定的距離來看，被遮擋的燈泡的光強度仍然是相同的。然而，由於您遮蔽了一半的光源，流明值將減少一半，為 19 lm。
坎德拉、勒克斯和流明之間的關係
這三個術語之間最常見的關係是它們都是光的測量單位。 為了澄清這個概念，讓我們來看看這些術語的根源——
一個。流明和坎德拉：關係
流明是坎德拉的衍生形式。這兩個術語都測量發光度；也就是說，它們表示光源的亮度。不同之處在於流明考慮了來自各個方向的光束。相比之下，坎德拉認為這是一個特定的方向。完整球體的立體角為 4π 球面度，因此向各個方向均勻輻射一坎德拉的光源的總光通量為：
| 1 cd × 4πsr = 4π cd·sr ≈12.57 lm 1 坎德拉 = 12.57 流明 |
注意：由於坎德拉和流明是兩個不同的單位，因此您可以互換它們。
b.流明和勒克斯：關係
Lux是由流明衍生而來，因此流明值對勒克斯的影響較大。用數學術語來說，1 lx = 1lm/m²。此方程式比流明更準確地表示光的亮度。
c.勒克斯和坎德拉：關係
勒克斯是英尺燭光的公製版本（舊術語指坎德拉）。因此，坎德拉、勒克斯和流明是相互關聯的。它們陳述了三個獨立的身份，但它們是相互聯繫且可轉換的。
| 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——有什麼區別？
坎德拉 vs 勒克斯
坎德拉定義了特定區域的光亮度。相反，勒克斯表示到達一定表面積的光量。也就是說，勒克斯與照明空間的面積有關，但坎德拉與表面積無關。
然而，勒克斯的值取決於表面積以及光源與表面之間的距離。此外，也取決於坎德拉值。但坎德拉與這些因素無關。
| 標準 | 坎德拉（cd） | 勒克斯 (lx) |
| 措施 | 特定方向的光強度 | 特定表面積的光量 |
| 光源距離 | 不影響 | 影響；與距離成反比。 |
| 受照面積 | 不影響 | 影響；與距離成反比。 |
勒克斯與流明
流明描述了光源照射的光量。相反，勒克斯定義了落入表面特定區域的光量。
透過流明，您可以確定光源的亮度。更高的流明等級意味著更亮的光輸出。同時，高勒克斯等級意味著落在特定區域的光線明亮。因此，這裡的差異在於勒克斯的值取決於光源和照明表面之間的距離。但流明與距離無關。
雖然流明是測量光最常用的等級，但勒克斯是測量光有效性的更重要的值。這就是為什麼您應該考慮光線充足的任務照明的勒克斯值。較高的勒克斯值可確保您的工作站具有適當的亮度，讓您輕鬆工作。
| 標準 | 豪華 | 光通量 |
| 確定 | 到達表面的光量 | 光源的總光輸出 |
| 依賴 | 值取決於距離和流明等級 | 數值取決於光源的能力 |
| 光源距離 | 事項；隨著表面積的增加，勒克斯值降低 | 沒關係 |
| 表面積 | 事項；隨著表面積的增加，勒克斯值降低 | 沒關係 |
| 典型用法 | 任務照明、集中照明，例如：路燈、 聚光燈等等。 | 一般照明，例如 LED燈帶, 泛光燈等 |
流明 vs 坎德拉
流明和坎德拉之間的主要區別在於流明考慮光源的照明輸出。相反，坎德拉測量特定方向上的光強度。
透過使用流明等級，您可以了解光源的亮度。但坎德拉可以讓您知道光線在特定地點的集中程度。因此，具有高流明值的燈具可以照亮較大的空間。同時，高坎德拉光意味著燈具會引導聚焦光束，產生更集中的光線。
因此，如果您正在尋找一般照明，請考慮具有高流明等級的燈。如果您喜歡重點照明或任務照明並且需要集中照明，請考慮使用高坎德拉燈泡。
| 標準 | 流明 (lm) | 坎德拉（cd） |
| 考慮光線方向 | 全方向（360°球面） | 特定方向（特定角度） |
| 光束角 | 寬 | 窄 |
| 依賴 | 值取決於光源的總光輸出 | 值取決於特定方向上的光束集中度。 |
| 典型用法 | 一般照明；例如，管燈、燈泡、泛光燈等。 | 聚焦照明，如射燈、雷射燈、軌道燈等。 |
整體差異圖：坎德拉、勒克斯、流明
| 論文規範 | 坎德拉 | 豪華 | 流明 |
| 符號 (國際單位制) | cd | lx | lm |
| 定義 | 坎德拉是光源在特定角度和方向的亮度級別。 | 每平方米麵積的照度為勒克斯。 | 流明表示所有方向的光輸出總量。 |
| 措施 | 發光強度 | 照度 | 光通量 |
| 對距離的依賴 | 沒有 | 可以 | 沒有 |
| 對表面積的依賴性 | 沒有 | 可以 | 沒有 |
如何計算坎德拉、勒克斯和流明？
計算坎德拉
1 坎德拉等於 12.57 流明。然而，如果您看到燈泡的流明等級為 1000lm，並不表示燈泡的發光強度 (cd) 也是 1000cd。您需要考慮照明光的立體角才能找到流明。公式如下：
| 坎德拉 = ( 流明 /立體角) cd = (流明/秒) |
也就是說，亮度為1000lm的燈泡，其照度分佈在2π球面度的立體角上，其發光強度（cd）為（1000lm/2πsr）=（1000/6.2832）≈159.15cd。
（註：π（餅圖）的值 ≈ 3.14159）
計算勒克斯
勒克斯是 1 流明燈泡在一平方公尺表面上發出的光量的測量值。因此，公式如下：
| 1 勒克斯 = 1 流明每平方米 或者，1 lx = 1 lm/m² |
也就是說，如果你在1000平方公尺的房間裡安裝一盞50流明的燈，那麼表面的照度將為：（1000流明/50平方公尺）=20lx。
計算流明
您可以考慮坎德拉和勒克斯來計算流明。考慮到坎德拉的值，流明的公式如下：
| 流明 = 坎德拉 x 立體角 1 流明 = 1 cd·sr |
例如，如果您有一個發光強度為100 cd、立體角為2π sr 的燈泡，則其流明值為100 cd×2π sr =100×6.2832 =628.32 lm。
但是，要使用勒克斯找到流明值，您需要考慮照明表面的面積。公式如下：
| 流明 = 勒克斯 x 面積 lm = lx × 平方米 |
假設面積為 5 平方米的地板的照度為 200 lx。燈泡的流明值為：200lx x 5m² = 1000lm。
影響坎德拉、勒克斯和流明值的因素
1.距離
勒克斯的值取決於被照明表面/物體與光源的距離。勒克斯與距離的平方成反比。例如，如果距離增加一倍，勒克斯值將減少到初始值的 1/4。
坎德拉和流明值不隨距離變化。例如，即使您站在距離 1000m 或 1000m 的地方，1 流明的燈泡也會發出 10 流明的光。然而，當您遠離光源時，光線似乎會變得不那麼亮。
2. 輻射角
小角度會產生更集中的光線，從而增加坎德拉和勒克斯的值。同樣，對於更寬的角度，照明空間的面積會增加，並且會降低坎德拉和勒克斯值。然而，流明值仍然不受輻射角的影響。
3.發光效率
由於輸入功率增加，燈的流明值也增加。但要確保發光效率，就必須考慮電源供應器的瓦數。低瓦數提供更亮照明的燈具有高發光效率。
坎德拉、勒克斯和流明等級在選擇正確燈具時的實際應用
坎德拉、勒克斯和流明共同指導您為任何類型的應用選擇理想的光線。這就是您應該如何使用這些單位 燈光設計:
| 普通照明 | 居家照明設計 | • Candela 引導您找到更集中的照明用於工作照明 • Lux 有助於為不同房間選擇合適的照度水平 • 流明等級讓您了解空間的整體亮度。 |
| 戶外街道照明 | • Candela 讓您選擇合適的路燈，確保適當的能見度。 • Lux 可協助您確定道路的照度。 • 流明等級可引導您判斷燈光是否足夠明亮以照亮大型開放空間。 | |
| 戲劇舞檯燈光 | • 高坎德拉值可確保戲劇舞台上的聚光燈在表演者身上產生聚焦光束。 • 考慮到勒克斯值，您可以在舞台上達到首選的亮度。 • 流明等級可讓您設定舞台的整體氛圍。例如，低流明會使舞台變暗，而高流明會使舞台看起來明亮。 | |
| 專業照明 | 建築照明設計師 | • Candela 幫助您透過聚焦光束角度突出顯示特殊元素 • 勒克斯等級可協助您在不同區域帶來最佳亮度水平 • 流明可讓您選擇正確的亮度等級來照亮您的建築物。 |
| 攝影師和電影攝影師 | • Candela 指導創建獨特的陰影和高光以滿足攝影需求。 • 考慮勒克斯值，您可以獲得細節拍攝所需的曝光。 • 流明確保您點擊的物件及其背景正確可見。 | |
| 工業和工作場所照明 | • 坎德拉引導工作站上的聚焦照明 • Lux保持工作空間足夠的照度 • 流明為員工的安全和適當的能見度提供一般照明。 | |
| 都市規劃師與都市設計師 | • 坎德拉、勒克斯和流明指導設計師在街道、道路和公共場所安裝正確的燈具。 | |
| 零售與視覺陳列師 | • Candela 幫助您突出顯示獨特的物品 • Lux 確保您的產品展示區域光線充足 • Lumen 確保為顧客提供舒適的氛圍，以增強他們的購物體驗。 |
關於坎德拉、勒克斯和流明的常見誤解
將瓦特與亮度等同起來
關於光亮度最常見的誤解是用瓦數來測量。請記住，瓦特定義了燈泡的功耗，而不是其亮度。例如，1000 流明的白熾燈泡的額定功率為 65 瓦，但 LED 燈只需 10-15 瓦即可提供相同的亮度。
這意味著LED燈可以帶來與白熾燈泡相同的亮度，但消耗的能量要少得多。這使得 LED 更加節能。
忽略角度和方向性
另一個常見錯誤是在考慮坎德拉值時不考慮評估光源的角度和方向。坎德拉測量特定方向的光強度。因此，您必須考慮 照明角度 和方向以獲得所需的聚焦照明。
過度關注流明
在購買任何燈具時，流明等級是 98% 的普通人尋找的唯一矩陣。但這是錯誤的做法，只考慮流明值無法獲得理想的照明效果。
例如，如果您購買聚光燈來突出您的藝術品，請考慮坎德拉值。這樣，為了獲得最佳的光輸出，需要考慮所有三個矩陣。
測量和解釋坎德拉、勒克斯和流明的挑戰
- 光源和環境因素的變化會影響光矩陣的測量。因此，坎德拉、勒克斯和流明的標準化測量程序有時會導致不準確。
- 專業人士在解釋光線的角度和方向時經常會遇到錯誤。這會改變坎德拉的值。
- 隨著照明技術的更新，更需要改善測量光特性的方法和機械。
LED 燈條的標準測光單位是什麼？
As LED燈帶 大多是為普通照明而設計的，其標準光測量單位是流明。但是，我們在用瓦數來衡量LED燈條的亮度時經常犯錯。這完全是不公平的做法，因為不同的燈有不同的發光效率。
然而，流明值隨 LED 燈帶顏色的不同而變化。例如， 白色 LED 條紋 具有更高的流明值 七彩LED條紋.
此外，根據應用，您還需要考慮其他單位，例如坎德拉和勒克斯。
流明和瓦數有什麼關係？
流明表示光源產生的總輸出，而瓦數是用來運作燈的能量。儘管如此，要判斷燈的性能，您必須透過了解流明和瓦數值來考慮燈的效率。
在這種情況下，節能燈泡是最有效的。因為它們利用最少的能量（瓦數）產生更高的流明率。這就是為什麼它們被稱為節能燈泡。
光效率以每瓦流明計算。那是：
| 光效，E = lm/W |
因此，當效率提高時，光的性能也會提高。 同時，高效燈可以最大限度地減少您的電費。
常見問題
結束語
雖然坎德拉、勒克斯和流明都是測量光的單位，但這三個單位是不同的。因此，切勿混合或互換它們。為了獲得最佳的燈光設置，請在燈光設計時並排考慮所有三個單元。
但是，為了確保燈包裝中提到的額定精度，請購買可靠品牌的燈具。另外，檢查他們的 證明 為了更好的保證。
