Quan compreu un aparell de llum, la qualificació de lúmenes és el que veieu primer. Però, sabeu que hi ha altres unitats de mesura de la llum igualment importants com la candela i el lux?
Si esteu comprant focus o llum làser, tingueu en compte la candela per a una il·luminació focalitzada. I per a aparells d'il·luminació general com Tires LED, llums de tub, bombetes, etc., comproveu la qualificació de lúmenes. Tanmateix, per a l'eficiència de la il·luminació, el valor de lux us proporciona informació més precisa.
Explorem candela, lux i lumen i aprenem a utilitzar aquestes unitats per triar la millor lluminària per a qualsevol aplicació:
Què és Candela?
La candela (cd) és la unitat d'intensitat lluminosa. Aquest terme prové de la paraula llatina "Candela" i està relacionat amb la intensitat d'una espelma. Per exemple, una candela és aproximadament igual a la brillantor d'una espelma.
Tanmateix, amb l'avenç de la tecnologia, la definició de candela ha canviat al llarg de les generacions. El 1979, Conferència General de Peses i Mesures (CGPM) va definir candela com:
"La candela és la intensitat lluminosa, en una direcció determinada, d'una font que emet radiació monocromàtica de freqüència 540 x 1012 hertz i que té una intensitat radiant en aquesta direcció d'1/683 watt per esteradià".
Tanmateix, l'última definició, modificada el 20 de maig de 2019, és molt més complicada i s'adreça principalment a experts tècnics. Això va com:
“…… el valor numèric fix de l'eficàcia lluminosa de la radiació monocromàtica de freqüència 540×1012 Hz, Kcd, serà 683 quan s'expressa en la unitat lm⋅W−1, que és igual a cd⋅sr⋅W−1, o cd⋅sr⋅kg−1⋅m−2⋅s3, on el quilogram, el metre i el segon are=-0987654321`definits en termes de h, c i ΔνCs.
Per simplificar, la candela mesura la intensitat de la llum en una direcció o angle determinat. Per exemple, penseu en un focus que dirigeix la llum en una direcció específica i en una bombeta que distribueix la llum en totes direccions. Quina tindrà un valor de candela més gran?
El focus té un angle de llum estret i proporciona una il·luminació focalitzada. Així, la seva intensitat de llum en aquesta direcció concreta serà alta. En canvi, la il·luminació de la bombeta es difondrà en totes direccions, donant lloc a un valor de candela baix.
Què és Lux?
Lux (lx) és la unitat de mesura per a il·luminació or flux lluminós per unitat de superfície. Mesura la quantitat de llum per metre quadrat d'àrea.
1 lux equival a la quantitat d'il·luminació total d'una superfície d'1 metre quadrat il·luminada per una font de llum d'1 lumen situada a 1 metre de distància. Per simplificar, 1 lux és igual a 1 lumen per metre quadrat.
Per simplificar, 1 lux és igual a 1 lumen per metre quadrat.
Per tant, per obtenir una classificació en lux, cal tenir en compte l'àrea de l'habitació o la distància de la font de llum des d'un punt concret. En aquest cas, el valor de lux és inversament proporcional al quadrat a la distància.
Per exemple, una llum amb 500 lúmens il·lumina una superfície d'un metre quadrat. Per tant, la seva valoració en lux serà (500 lm ፥ 1 m2) = 500 lx. Ara, instal·leu la mateixa llum de 500 lúmens dirigida cap a una àrea de cinc metres quadrats. El valor de lux aquí serà (500 lm ፥ 5 m2) = 100 lx, disminuint 5 vegades.
És a dir, a mesura que augmenta la distància entre la superfície i la font de llum, el valor de lux disminueix. Per tant, la llum que sembla brillant en una habitació petita no es veurà tan brillant quan es posa en una habitació gran.
Què és Lumen?
Lumen mesura el valor del flux lluminós. Indica la brillantor general d'una font de llum des de totes les direccions.
El lumen es defineix com la quantitat de llum visible que una font de llum d'1 candela emet en 1 unitat d'angle sòlid (1/4π de l'àrea d'una esfera). A diferència de la candela (cd), el lumen no calcula la il·luminació d'una direcció determinada. En canvi, considera la sortida total de llum de la font des de totes les direccions.
Per exemple, una bombeta amb 3 potències de candela té una intensitat de lumens de 38 lm (aproximadament). Ara, si enfosqueu la meitat de la bombeta i deixeu que la llum il·lumini a través d'un únic hemisferi, el valor de la candela continuarà sent el mateix. Això es deu al fet que, des d'una distància determinada, la intensitat de la llum de la bombeta enfosquida segueix sent la mateixa. Tanmateix, el valor de lumens es reduirà a la meitat i serà de 19 lm a mesura que hagi bloquejat la meitat de la font de llum.
Relacions entre Candela, Lux i Lumens
La relació més comuna entre aquests tres termes és que tots són la unitat de mesura de la llum. Per aclarir el concepte, anem a l'arrel d'aquests termes:
a. Lumens i Candela: Relació
Lumens és una forma derivada de candela. Ambdós termes mesuren lluminós; és a dir, indiquen la brillantor d'una font de llum. La diferència és que els lúmens tenen en compte els feixos de llum de totes direccions. En canvi, Candela ho considera per a una direcció determinada. Una esfera completa té un angle sòlid de 4π esteradians, de manera que una font de llum que irradia uniformement una candela en totes les direccions té un flux lluminós total de:
| 1 cd × 4πsr = 4π cd · sr ≈12.57 lm 1 candela = 12.57 lúmens |
Nota: com que la candela i el lumen són dues unitats diferents, podeu intercanviar-les.
b. Lumens i Lux: relació
Lux es deriva del lumen, de manera que el valor del lumen té un impacte més gran en el lux. En termes matemàtics, 1 lx = 1lm/m². Aquesta equació proporciona una representació més precisa de la brillantor de la llum que els lúmens.
c. Lux i Candela: Relació
Lux és la versió mètrica de les espelmes de peu (un terme antic que es refereix a la candela). Així, la candela, el lux i els lumens estan interrelacionats entre si. Afirmen tres identitats separades, però estan connectades i convertibles.
| Derivat de Derivat de Lux ———————→ Lumens ——————–→ Candela 1 lx = 1 lm/m2 = 1 cd · sr / m2 |
Candela vs Lux vs Lumens: quines són les diferències?
Candela vs Lux
Candela defineix la brillantor de la llum en una regió específica. En canvi, lux indica la quantitat de llum que arriba a una superfície determinada. És a dir, el lux està relacionat amb l'àrea de l'espai il·luminat, però la candela no tracta la superfície.
Tanmateix, el valor de lux depèn de la superfície i la distància entre la font de llum i la superfície. A més, també depèn del valor de la candela. Però la candela és independent d'aquests factors.
| Criteris | Candela (cd) | Lux (lx) |
| Mesures | Intensitat de la llum en una direcció específica | Quantitat de llum en una superfície determinada |
| Distància de la font de llum | No afecta | Afecta; inversament proporcional a la distància. |
| Àrea de superfície il·luminada | No afecta | Afecta; inversament proporcional a la distància. |
Lux vs Lumens
Lumen descriu la quantitat de llum il·luminada per una font de llum. En canvi, lux defineix la quantitat de llum que cau en una zona determinada de la superfície.
Per lumen, podeu identificar la brillantor d'una font de llum. Una classificació de lumen més alta significa una sortida de llum més brillant. Mentrestant, una qualificació de lux alta significa que el raig de llum que cau en una àrea específica brilla amb força. Per tant, la diferència aquí és que el valor de lux depèn de la distància entre la font de llum i la superfície d'il·luminació. Però el lumen és independent de la distància.
Tot i que el lumen és la classificació més utilitzada per mesurar la llum, el lux és un valor més important per mesurar l'eficàcia de la llum. És per això que hauríeu de considerar el valor de lux per a una il·luminació de tasques ben il·luminada. Un valor de lux més alt garanteix una brillantor adequada a la vostra estació de treball, cosa que us permet treballar amb facilitat.
| Criteris | lux | Lumen |
| Determina | La quantitat de llum que arriba a una superfície | La sortida total de llum d'una font de llum |
| Dependència | El valor depèn de la distància i la intensitat de llum | El valor depèn de la capacitat de la font de llum |
| Distància de la font de llum | Afers; a mesura que augmenta la superfície, el valor de lux disminueix | No importa |
| Àrea de la superfície | Afers; a mesura que augmenta la superfície, el valor en lux disminueix | No importa |
| Ús típic | Il·luminació de tasques, il·luminació focalitzada, per exemple: fanals, projectors, Etc | Il·luminació general, com ara Llums LED de tira, projectors, etc. |
Lumens vs Candela
La principal diferència entre el lumen i la candela és que el lumen considera la sortida d'il·luminació d'una font de llum. En canvi, la candela mesura la intensitat de la llum en una direcció específica.
Utilitzant la classificació de lúmenes, podeu fer-vos una idea de la brillantor de la font de llum. Però candela us permet saber com de concentrada apareixerà una llum en un lloc concret. Per tant, un aparell de llum amb un valor lumínic elevat pot il·luminar un espai gran. Mentrestant, una llum de candela alta significa que l'aparell dirigeix un feix enfocat, donant lloc a una llum més concentrada.
Per tant, si busqueu il·luminació general, tingueu en compte les llums amb una qualificació de llum alta. I si us agrada la il·luminació d'accent o de tasca i necessiteu una il·luminació enfocada, tingueu en compte les bombetes de candela alta.
| Criteris | Lumen (lm) | Candela (cd) |
| Consideració de la direcció de la llum | Totes les direccions (esfera de 360°) | Direcció específica (a un angle determinat) |
| Angle de biga | Ample | Estret |
| Dependència | El valor depèn de la sortida total de llum d'una font | El valor depèn de la concentració del feix en una direcció específica. |
| Ús típic | Il·luminació general; per exemple, tub de llum, bombeta, projector, etc. | Il·luminació focalitzada, com ara focus, llums làser, llums de via, etc. |
Gràfic diferencial general: Candela vs Lux vs Lumens
| Especificacions | Candela | lux | Lumens |
| Símbol (SI) | cd | lx | lm |
| definició | Candela és el nivell de lluminositat d'una font de llum en un angle i direcció concrets. | La quantitat d'il·luminació que incideix per metre quadrat d'àrea és Lux. | El lumen indica la sortida total de llum en totes direccions. |
| Mesures | Intensitat lluminosa | Il·luminació | Flux lluminós |
| Dependència de la distància | no | Sí | no |
| Dependència de la superfície | no | Sí | no |
Com calcular Candela, Lux i Lumens?
Calculant Candela
1 candela és igual a 12.57 lúmens. Tanmateix, si veieu que la intensitat lluminosa de la bombeta és de 1000 lm, no vol dir que la intensitat lluminosa (cd) de la bombeta també sigui de 1000 cd. Heu de tenir en compte l'angle sòlid de la llum il·luminada per trobar el lumen. La fórmula és així:
| Candela = (Lumen/Angle sòlid) cd = (lm/sr) |
És a dir, la bombeta amb una brillantor de 1000lm, que distribueix la seva il·luminació sobre un angle sòlid de 2π esteradians, té una intensitat lluminosa (cd) de (1000lm/2π sr) = (1000/6.2832) ≈159.15 cd.
(Nota: Val de π (pastís) ≈ 3.14159)
Càlcul de Lux
Lux és la mesura de la quantitat de llum emesa per una bombeta d'1 lumen en una superfície d'un metre quadrat. Per tant, la fórmula és la següent:
| 1 Lux = 1 Lumen per metre quadrat O bé, 1 lx = 1 lm/m² |
És a dir, si instal·leu una llum de 1000 lumens en una habitació de 50 metres quadrats, la il·luminació a la superfície serà: (1000 lm/50m²) = 20lx.
Càlcul del lumen
Podeu calcular el lumen tenint en compte tant la candela com el lux. Tenint en compte el valor de la candela, la fórmula del lumen és la següent:
| Lumen = Candela x Angle sòlid 1 lm = 1 cd·sr |
Per exemple, si teniu una bombeta amb una intensitat lluminosa de 100 cd i un angle sòlid de 2π sr, el seu valor de lumen és 100 cd×2π sr =100×6.2832 =628.32 lm.
Tanmateix, per trobar el valor de lumens amb lux, cal tenir en compte l'àrea de la superfície il·luminada. La fórmula és així:
| Lumen = Lux x Àrea lm = lx × m² |
Suposem que un pis amb una superfície de 5 metres quadrats rep una il·luminació de 200 lux. El valor lumínic de la bombeta serà: 200lx x 5m² = 1000lm.
Factors que afecten els valors de Candela, Lux i Lumens
1. Distància
El valor de lux depèn de la distància de la superfície/objecte il·luminat i de la font de llum. Lux és inversament proporcional al quadrat de la distància. Per exemple, si la distància augmenta el doble, el valor de lux es reduirà a 1/4 part dels valors inicials.
El valor de candela i lumen no canvia amb la distància. Per exemple, una bombeta de 1000 lúmenes emetrà 1000 lúmenes encara que estigui a 1 m o 10 m d'ella. Tanmateix, la llum semblarà menys brillant a mesura que us allunyeu de la font de llum.
2. Angle de radiació
Un angle petit produeix una llum més concentrada, augmentant el valor de candela i lux. De nou, per a un angle més ampli, l'àrea de l'espai il·luminat augmenta i disminueix els valors de candela i lux. Tanmateix, el valor del lumen no es veu afectat per l'angle de radiació.
3. Eficiència lluminosa
A causa de l'augment de la potència d'entrada, el valor lumen de la llum també augmenta. Tanmateix, per garantir l'eficiència lluminosa, heu de tenir en compte la potència de la font d'alimentació. La llum que ofereix una il·luminació més brillant amb baixes taxes de potència té una alta eficiència lluminosa.
Aplicació pràctica de les classificacions de Candela, Lux i Lumen en la selecció de l'aparell adequat
Candela, lux i lumen junts us guien a triar la llum ideal per a qualsevol tipus d'aplicació. Així és com hauríeu d'utilitzar aquestes unitats mentre disseny de llum:
| Il·luminació general | Disseny d'il·luminació per a la llar | • Candela us guia per trobar una il·luminació més concentrada per a la il·luminació de tasques • Lux ajuda a triar els nivells d'il·luminació adequats per a les diferents habitacions • La classificació de lumens us dóna una idea de la brillantor general del vostre espai. |
| Enllumenat públic exterior | • Candela us permet triar els fanals adequats, garantint una visibilitat adequada. • Lux us ajuda a determinar la il·luminació a les carreteres. • La classificació de lúmens us indica si una llum és prou brillant per il·luminar un espai obert gran. | |
| Il·luminació escènica teatral | • L'alt valor de la candela garanteix que el focus a l'escenari teatral produeixi raigs enfocats als intèrprets. • Tenint en compte el valor de lux, podeu aconseguir la brillantor preferida a l'escenari. • Les classificacions de lúmenes us permeten establir l'ambient general de l'escenari. Per exemple, un lumen baix farà que l'escenari s'enfosqui i, per a un lumen alt, el vostre escenari es veurà brillant. | |
| Il·luminació professional | Dissenyadors d'il·luminació arquitectònica | • Candela t'ajuda a ressaltar elements especials amb un angle de feix enfocat • La classificació Lux t'ajuda a aconseguir un nivell de brillantor òptim en diferents zones • Els lúmens us permeten triar el nivell de brillantor adequat per il·luminar els vostres edificis. |
| Fotògrafs i directors de fotografia | • Candela guia la creació d'ombres i reflexos únics per a les necessitats de fotografia. • Tenint en compte el valor de lux, podeu obtenir l'exposició desitjada per a fotografies detallades. • Lumens garanteix que l'objecte en què feu clic i el seu fons és visible correctament. | |
| Il·luminació industrial i laboral | • Candela guia per a una il·luminació enfocada a l'estació de treball • Lux manté una il·luminació adequada a l'espai de treball • Els lúmens proporcionen il·luminació general per a la seguretat i la visibilitat adequada de l'empleat. | |
| Urbanistes i Urbanistes | • Candela, lux i lumen guien el dissenyador a l'hora d'instal·lar l'aparell adequat al carrer, carreteres i llocs públics. | |
| Retail i Visual Merchandisers | • Candela t'ajuda a destacar articles únics • Lux garanteix que l'àrea d'exposició de productes estigui ben il·luminada • Lumen garanteix un ambient còmode perquè el client millori la seva experiència de compra. |
Concepcions errònies habituals sobre Candela, Lux i Lumens
Equiparar watts amb brillantor
L'equívoc més comú sobre la brillantor de la llum és mesurar-la per potència. Recordeu que els watts defineixen el consum d'energia de la bombeta, no la seva brillantor. Per exemple, una bombeta incandescent de 1000 lúmenes té una potència de 65 watts, però una llum LED pot donar la mateixa brillantor amb només 10-15 watts.
Això significa que la llum LED pot aportar la mateixa brillantor que la bombeta incandescent, cremant molta menys energia. Això fa que els LED siguin més eficients energèticament.
Ignorant l'angle i la direccionalitat
Un altre error comú és no considerar avaluar l'angle i la direcció de la font de llum mentre es considera el valor de la candela. Candela mesura la intensitat de la llum en una direcció específica. Per tant, heu de tenir en compte el angle d'il·luminació i direcció per obtenir la il·luminació focalitzada desitjada.
Centrar-se massa només en els lúmens
Quan compreu qualsevol aparell de llum, la qualificació de lúmenes és l'única matriu que busca el 98% de la gent en general. Però és una pràctica incorrecta i no es pot obtenir l'efecte d'il·luminació desitjat tenint en compte només el valor de lumens.
Per exemple, si esteu comprant focus per destacar la vostra obra d'art, tingueu en compte el valor de la candela. D'aquesta manera, per obtenir la sortida de llum òptima, tingueu en compte les tres matrius.
Reptes per mesurar i interpretar Candela, Lux i Lumens
- La variació de la font de llum i els factors ambientals afecten la mesura de la matriu de llum. Per tant, el procediment de mesura estandarditzat per a candela, lux i lumen de vegades condueix a inexactitud.
- Els professionals sovint tracten errors en la interpretació de l'angle i la direccionalitat de la llum. Això canvia el valor de la candela.
- Amb l'actualització de la tecnologia d'il·luminació, hi ha una major necessitat de millorar la metodologia i la maquinària per mesurar les propietats de la llum.
Quina és la unitat de mesura de llum estàndard per a tires LED?
As Llums LED de tira estan dissenyats principalment per a il·luminació general, la seva unitat de mesura de llum estàndard és lúmens. Però, sovint cometem errors mesurant la brillantor de les ratlles LED amb potència. Aquesta és una pràctica totalment injusta, ja que diferents llums tenen una eficiència lluminosa diferent.
Tanmateix, el valor dels lúmens varia amb el color de la franja LED. Per exemple, ratlles LED blanques tenen un valor de lumen més alt que ratlles LED de colors.
A més, depenent de l'aplicació, també cal tenir en compte altres unitats com la candela i el lux.
Com es relacionen els lúmens i la potència?
Els lúmens indiquen la sortida total que produeix una font de llum, mentre que la potència és l'energia utilitzada per fer funcionar la llum. Tot i així, per jutjar el rendiment de la llum, heu de tenir en compte l'eficiència de la llum coneixent el valor de lumen i potència.
En aquest cas, les bombetes d'estalvi d'energia són les més eficients. Perquè produeixen una velocitat de lumen més alta utilitzant la menor energia (potència). Per això s'anomenen bombetes d'estalvi d'energia.
L'eficiència de la llum es calcula com a lumen per watt. És a dir:
| Eficiència lumínica, E = lm/W |
Així, el rendiment de la llum augmenta quan millora l'eficiència. Al mateix temps, les llums d'alta eficiència minimitzen la teva factura elèctrica.
Preguntes freqüents
Ajustar cap amunt
Tot i que la candela, el lux i el lumen mesuren la llum, les tres són unitats diferents. Per tant, no hauríeu de barrejar-los ni intercanviar-los mai. Per obtenir la millor configuració de llum, tingueu en compte les tres unitats una al costat de l'altra mentre dissenyeu la llum.
Tanmateix, per garantir la precisió de la qualificació esmentada a l'embalatge lleuger, compreu accessoris de marques fiables. A més, comproveu-los certification per a una millor garantia.
