Valgustite ostmisel näete kõigepealt valendikku. Kuid kas teate, et on ka teisi sama olulisi valguse mõõtmise ühikuid nagu kandela ja luks?
Kui ostate prožektoreid või laservalgust, kaaluge fokusseeritud valgustuse jaoks kandela. Ja üldvalgustite jaoks nagu LED-ribad, toru tuled, pirnid jne, vaadake valendiku reitingut. Valgustuse tõhususe huvides annab luksi väärtus aga täpsemat teavet.
Uurime kandela, luksi ja luumenit ning õpime, kuidas neid seadmeid kasutada, et valida iga rakenduse jaoks parim valgusti:
Mis on Candela?
Candela (cd) on valgustugevuse ühik. See termin pärineb ladinakeelsest sõnast "Candela" ja on seotud küünla intensiivsusega. Näiteks üks kandela on ligikaudu võrdne küünla heledusega.
Tehnoloogia arenguga on kandela määratlus aga põlvkondade jooksul muutunud. 1979. aastal Kaalude ja mõõtude üldkonverents (CGPM) määratles kandela järgmiselt:
"Kandela on allika valgustugevus antud suunas, mis kiirgab monokromaatilist kiirgust sagedusega 540 x 1012 hertsi ja mille kiirgusintensiivsus selles suunas on 1/683 vatti steradiaani kohta."
Viimane määratlus, mida muudeti 20. mail 2019, on aga palju keerulisem ja peamiselt suunatud tehnilistele ekspertidele. See käib nii:
“…… sagedusega 540 × 1012 Hz, Kcd monokromaatilise kiirguse valgustõhususe fikseeritud arvväärtus on 683, kui seda väljendatakse ühikus lm⋅W−1, mis võrdub cd⋅sr⋅W−1 või cd⋅sr⋅kg−1⋅m−2⋅s3, kus kilogramm, meeter ja sekund on =-0987654321, mis on määratletud h, c ja ΔνCs.
Lihtsustamiseks mõõdab kandela valguse intensiivsust kindlas suunas või nurga all. Mõelge näiteks prožektorile, mis suunab valguse kindlas suunas, ja pirnile, mis levitab valgust igas suunas. Kummal on kandela väärtus suurem?
Prožektoril on kitsas valgusnurk ja see annab fokuseeritud valgustuse. Seega on selle valguse intensiivsus selles konkreetses suunas kõrge. Seevastu pirni valgustus hajub igas suunas, mille tulemuseks on madal kandela väärtus.
Mis on Lux?
Lux (lx) on mõõtühik valgustatuse or valgusvoog pindalaühiku kohta. See mõõdab valguse hulka pinna ruutmeetri kohta.
1 luks võrdub 1 ruutmeetri suuruse pinna koguvalgustusega, mida valgustab 1 luumeniga valgusallikas, mis asub üksteisest 1 meetri kaugusel. Lihtsustamise mõttes on 1 luks võrdne 1 luumeniga ruutmeetri kohta.
Lihtsustamise mõttes on 1 luks võrdne 1 luumeniga ruutmeetri kohta.
Nii et luksihinnangu saamiseks peate arvestama ruumi pindala või valgusallika kaugusega konkreetsest punktist. Sel juhul on luksi väärtus pöördvõrdeline kauguse ruuduga.
Näiteks 500 luumeniga valgusti valgustab ühe ruutmeetri pinda. Seega on selle luksihinnang (500 lm ፥ 1 m2) = 500 lx. Nüüd paigaldage sama valgus 500 luumenit, mis on suunatud viie ruutmeetri suurusele alale. Luksusväärtus on siin (500 lm ፥ 5 m2) = 100 lx, vähenedes 5 korda.
See tähendab, et pinna ja valgusallika vahelise kauguse suurenedes luksi väärtus väheneb. Seega ei näe valgus, mis tundub väikeses ruumis eredana, suurde tuppa pannes nii hele.
Mis on Lumen?
Luumen mõõdab valgusvoo väärtust. See näitab valgusallika üldist heledust kõigist suundadest.
Luumen on defineeritud kui nähtava valguse hulk, mida 1 kandela suurune valgusallikas kiirgab 1 ruuminurga ühikusse (1/4 π sfääri pindalast). Erinevalt kandelast (cd) ei arvuta luumen konkreetse suuna valgustust. Selle asemel arvestab see allika kogu valgusvõimsust kõigist suundadest.
Näiteks 3 kandelareitinguga pirni luumenivõimsus on 38 lm (umbes). Kui nüüd pool pirnist varjata ja lasta valgusel läbi ühe poolkera valgustada, jääb kandela väärtus ikka samaks. Seda seetõttu, et teatud kauguselt vaadates on varjatud pirni valgustugevus endiselt sama. Valendiku väärtust vähendatakse aga pooleni ja see on 19 lm, kuna olete pool valgusallikast blokeerinud.
Candela, Luxi ja Lumeni vahelised suhted
Kõige tavalisem seos nende kolme termini vahel on see, et nad kõik on valguse mõõtühikud. Mõiste selgitamiseks jõuame nende mõistete juurteni -
a. Luumens ja Candela: suhe
Luumen on kandela tuletisvorm. Mõlemad terminid mõõdavad helendavat; see tähendab, et nad näitavad valgusallika heledust. Erinevus seisneb selles, et luumenid võtavad arvesse igast suunast tulevaid valguskiire. Seevastu Candela leiab, et konkreetse suuna jaoks. Täissfääri ruuminurk on 4π steradiaanid, seega on üht kandela kõigis suundades ühtlaselt kiirgaval valgusallikal kogu valgusvoog:
| 1 cd × 4πsr = 4π cd · sr ≈12.57 lm 1 kandela = 12.57 luumenit |
Märkus. Kuna kandela ja luumen on kaks erinevat ühikut, saate neid vahetada.
b. Lumen ja luks: suhe
Lux on tuletatud luumenist, seega on luumeni väärtusel suurem mõju luksile. Matemaatilises mõttes 1 lx = 1lm/m². See võrrand annab valguse heleduse täpsema esituse kui luumenid.
c. Lux ja Candela: suhe
Lux on jalaküünalde meetriline versioon (vana termin, mis viitab kandelale). Seega on kandela, luks ja luumenid omavahel seotud. Need näitavad kolme erinevat identiteeti, kuid need on ühendatud ja konverteeritavad.
| Tuletatud sõnast Tuletatud Lux ———————→ Luumenid ——————–→ Candela 1 lx = 1 lm/m2 = 1 cd · sr/m2 |
Candela vs Lux vs Lumens – millised on erinevused?
Candela vs Lux
Candela määrab valguse heleduse konkreetses piirkonnas. Seevastu luks näitab valguse hulka, mis jõuab kindlale pinnale. See tähendab, et luks on seotud valgustatud ruumi pindalaga, kuid kandela pindalaga ei tegele.
Luksi väärtus sõltub aga pindalast ning valgusallika ja pinna vahelisest kaugusest. Pealegi oleneb see ka kandela väärtusest. Kuid kandela on nendest teguritest sõltumatu.
| Kriteeriumid | Candela (cd) | Lux (lx) |
| Measures | Valguse intensiivsus kindlas suunas | Valguse hulk konkreetsel pinnal |
| Valgusallika kaugus | Ei mõjuta | Mõjutab; kaugusega pöördvõrdeline. |
| Valgustatud pinna pindala | Ei mõjuta | Mõjutab; kaugusega pöördvõrdeline. |
Lux vs Lumens
Luumen kirjeldab valgusallika poolt valgustatud valguse hulka. Seevastu luks määrab pinna teatud alale langeva valguse hulga.
Valendiku järgi saate kindlaks teha, kui hele on valgusallikas. Suurem luumenivõimsus tähendab eredamat valgusvõimsust. Samal ajal tähendab kõrge luksihinnang, et konkreetsesse piirkonda langev valguskiir paistab eredalt. Seega on erinevus selles, et luksi väärtus sõltub valgusallika ja valgustuspinna vahelisest kaugusest. Kuid luumen ei sõltu kaugusest.
Kuigi luumenit kasutatakse valguse mõõtmiseks kõige sagedamini, on luks valguse efektiivsuse mõõtmisel olulisem väärtus. Seetõttu peaksite hästi valgustatud töövalgustuse puhul arvestama luksiväärtusega. Kõrgem luksiväärtus tagab teie tööjaamas sobiva heleduse, võimaldades teil hõlpsalt töötada.
| Kriteeriumid | luksus | Lumen |
| Määrab | Pinnale jõudva valguse hulk | Valgusallika koguvalgusvõimsus |
| Sõltuvus | Väärtus sõltub kaugusest ja valendiku reitingust | Väärtus sõltub valgusallika võimekusest |
| Valgusallika kaugus | Küsimused; kui pindala suureneb, luksi väärtus väheneb | Pole tähtis |
| Pindala | Küsimused; kui pindala suureneb, luksi väärtus väheneb | Pole tähtis |
| Tüüpiline kasutamine | Töövalgustus, fokuseeritud valgustus, näiteks: tänavavalgustid, prožektoridJne | Üldvalgustus, nt LED riba tuled, prožektorid jne. |
Lumen vs Candela
Peamine erinevus luumeni ja kandela vahel on see, et luumen arvestab valgusallika valgusväljundit. Seevastu kandela mõõdab valguse intensiivsust kindlas suunas.
Luumeni reitingut kasutades saab aimu valgusallika heledusest. Kuid kandela annab teile teada, kui kontsentreeritud valgus konkreetses kohas ilmub. Seega võib suure luumeniväärtusega valgusti valgustada suurt ruumi. Samal ajal tähendab kõrge kandelavalgus, et valgusti suunab fokuseeritud valgusvihku, mille tulemuseks on kontsentreeritum valgus.
Seetõttu, kui otsite üldvalgustust, kaaluge suure luumeniga tulesid. Ja kui armastate aktsent- või töövalgustust ja vajate fokusseeritud valgustust, kaaluge kõrge kandelareitinguga pirne.
| Kriteeriumid | Lumen (lm) | Candela (cd) |
| Valguse suuna arvestamine | Kõik suunad (360° sfäär) | Konkreetne suund (teatud nurga all) |
| kiirgusnurk | Lai | Kitsas |
| Sõltuvus | Väärtus sõltub allika kogu valgusvõimsusest | Väärtus sõltub kiire kontsentratsioonist konkreetses suunas. |
| Tüüpiline kasutamine | Üldvalgustus; näiteks toruvalgusti, pirn, prožektor jne. | Fokuseeritud valgustus, nagu prožektorid, laservalgustid, rajavalgustid jne. |
Üldine eristusdiagramm: Candela vs Lux vs Lumens
| tehnilised nõuded | Candela | luksus | Luumenit |
| Sümbol (SI) | cd | lx | lm |
| Määratlus | Candela on valgusallika heleduse tase teatud nurga ja suunas. | Ruutmeetri pindala kohta tabav valgustuse hulk on Lux. | Luumen näitab valguse koguvõimsust kõigis suundades. |
| Measures | Valgustugevus | Valgustatus | Valgusvoog |
| Sõltuvus kaugusest | Ei | Jah | Ei |
| Sõltuvus pinnast | Ei | Jah | Ei |
Kuidas arvutada kandela, luksi ja luumenit?
Candela arvutamine
1 kandela on võrdne 12.57 luumeniga. Kui aga näete pirni valendikuks 1000 lm, ei tähenda see, et pirni valgustugevus (cd) oleks ka 1000 cd. Valendiku leidmiseks peate arvestama valgustatud valguse ruuminurka. Valem kõlab järgmiselt:
| Candela = ( luumen/Tahke nurk) cd = (lm/sr) |
See tähendab, et 1000 lm heledusega pirni valgustihedus (cd) on (2 lm/1000π sr) = (2/1000) ≈6.2832 cd.
(Märkus: π väärtus (pirukas) ≈ 3.14159)
Luksi arvutamine
Lux on 1-luumenilise pirni poolt ühe ruutmeetri pinnale kiiratava valguse mõõt. Niisiis, valem on järgmine:
| 1 Lux = 1 luumen ruutmeetri kohta Või 1 lx = 1 lm/m² |
See tähendab, et kui paigaldate 1000-luumenilise valgusti 50-ruutmeetrisesse ruumi, on pinna valgustihedus: (1000 lm/50m²) = 20lx.
Luumeni arvutamine
Saate arvutada luumenit, võttes arvesse nii kandela kui luksi. Arvestades kandela väärtust, on luumeni valem järgmine:
| luumen = kandela x täisnurk 1 lm = 1 cd·sr |
Näiteks kui teil on pirn, mille valgustugevus on 100 cd ja ruuminurk 2π sr, on selle luumeni väärtus 100 cd × 2π sr =100 × 6.2832 =628.32 lm.
Luumeni väärtuse leidmiseks luksi abil peate siiski arvestama valgustatud pinna pindalaga. Valem kõlab järgmiselt:
| Lumen = Lux x Pindala lm = lx × m² |
Oletame, et 5 ruutmeetri pindalaga põrand saab valgustustihedust 200 lx. Pirni luumeni väärtus on: 200lx x 5m² = 1000lm.
Candela, Luxi ja Lumeni väärtusi mõjutavad tegurid
1. Kaugus
Luksi väärtus sõltub valgustatud pinna/objekti ja valgusallika kaugusest. Lux on pöördvõrdeline kauguse ruuduga. Näiteks kui kaugus suureneb kahekordselt, väheneb luksi väärtus 1/4 algväärtustest.
Kandela ja luumeni väärtus ei muutu kaugusega. Näiteks 1000 luumenine pirn kiirgab 1000 luumenit isegi siis, kui seisate sellest 1 m või 10 m kaugusel. Kuid valgus näib olevat vähem ere, kui lähete valgusallikast kaugele.
2. Kiirgusnurk
Väike nurk tekitab kontsentreeritumat valgust, suurendades kandela ja luksi väärtust. Jällegi, laiema nurga puhul valgustatud ruumi pindala suureneb ning see vähendab kandela ja luksi väärtusi. Valendiku väärtust aga kiirgusnurk ei mõjuta.
3. Valgusefektiivsus
Suureneva võimsussisendi tõttu suureneb ka valguse luumeni väärtus. Valgusefektiivsuse tagamiseks tuleb aga arvestada toiteallika võimsusega. Valgus, mis pakub eredamat valgustust madala võimsusega, on kõrge valgustõhususega.
Candela, Lux ja Lumen reitingute praktiline rakendamine õige kinnitusvahendi valimisel
Candela, luks ja luumen koos aitavad teil valida ideaalse valguse mis tahes rakenduse jaoks. Nii peaksite neid üksusi samal ajal kasutama valguse projekteerimine:
| Üldvalgustus | Koduvalgustuse disain | • Candela juhendab teid töövalgustuse jaoks kontsentreeritud valgustuse leidmisel • Lux aitab valida erinevate ruumide jaoks sobiva valgustuse taseme • Lumeni reiting annab teile ülevaate teie ruumi üldisest heledusest. |
| Välis tänavavalgustus | • Candela võimaldab valida sobivad tänavavalgustid, tagades korraliku nähtavuse. • Lux aitab teil määrata valgustatust sõiduteedel. • Lumenite reiting juhendab teid, kas valgus on piisavalt hele, et valgustada suurt avatud ruumi. | |
| Teatri lava valgustus | • Kõrge kandela väärtus tagab, et teatrilaval olev prožektor loob esinejatele fokusseeritud kiired. • Arvestades luksi väärtust, saate laval saavutada eelistatud heleduse. • Lumeni reitingud võimaldavad teil määrata lava üldise õhkkonna. Näiteks madal luumenus muudab lava hämaraks ja kõrge valendiku korral näeb teie lava hele välja. | |
| Professionaalsed valgustid | Arhitektuursed valgustusdisainerid | • Candela aitab fokuseeritud valgusnurgaga erilisi elemente esile tõsta • Luksusreiting aitab teil tuua erinevates tsoonides optimaalse heleduse taseme • Luumenid võimaldavad teil valida hoonete valgustamiseks õige heleduse taseme. |
| Fotograafid ja kinematograafid | • Candela juhendab fotograafia jaoks ainulaadsete varjude ja esiletõstude loomist. • Arvestades luksi väärtust, saate üksikasjalike võtete jaoks soovitud särituse. • Lumens tagab klõpsatava objekti ja selle tausta korralikult nähtava. | |
| Tööstus- ja töökohavalgustus | • Candela juhatab tööjaama ereda ja keskendunud valgustuse juurde • Lux säilitab tööruumis piisava valgustuse • Lumenid tagavad üldvalgustuse töötaja ohutuse ja korraliku nähtavuse tagamiseks. | |
| Linnaplaneerijad ja linnakujundajad | • Candela, luks ja luumen juhendavad disainerit õigete seadmete paigaldamisel tänavale, teedele ja avalikesse kohtadesse. | |
| Jae- ja visuaalmüüjad | • Candela aitab teil ainulaadseid esemeid esile tõsta • Lux tagab, et teie toodete esitlemise ala on hästi valgustatud • Lumen tagab kliendile mugava õhkkonna ostukogemuse parandamiseks. |
Levinud väärarusaamad Candela, Luxi ja Lumenite kohta
Vattide võrdsustamine heledusega
Kõige tavalisem eksiarvamus valguse heleduse kohta on selle mõõtmine võimsusega. Pidage meeles, et vatid määravad pirni energiatarbimise, mitte selle heleduse. Näiteks 1000-luumenilise hõõglambi võimsus on 65 vatti, kuid LED-tuli suudab anda sama heleduse vaid 10–15 vatti.
See tähendab, et LED-valgus võib tuua sama heleduse kui hõõglamp, põletades palju vähem energiat. See muudab LED-id energiasäästlikumaks.
Nurka ja suunatavuse ignoreerimine
Teine levinud viga on see, et kandela väärtust arvesse võttes ei võeta arvesse valgusallika nurga ja suuna hindamist. Candela mõõdab valguse intensiivsust kindlas suunas. Seega peate arvestama valgustusnurk ja suund soovitud fookustatud valgustuse saamiseks.
Liiga palju keskendumine ainult luumenile
Mis tahes valgusti ostmisel on luumenireiting ainus maatriks, mida 98% tavalistest inimestest otsivad. Kuid see on vale praktika ja te ei saa soovitud valgusefekti ainult luumeni väärtust arvestades.
Näiteks kui ostate oma kunstiteose esiletõstmiseks prožektoreid, kaaluge kandela väärtust. Sel viisil võtke optimaalse valgusvõimsuse saamiseks arvesse kõiki kolme maatriksit.
Väljakutsed Candela, Luxi ja Lumeni mõõtmisel ja tõlgendamisel
- Valgusallika ja keskkonnategurite kõikumine mõjutab valgusmaatriksi mõõtmist. Seega põhjustab kandela, luksi ja valendiku standardiseeritud mõõtmisprotseduur mõnikord ebatäpsust.
- Spetsialistid tegelevad sageli vigadega valguse nurga ja suuna tõlgendamisel. See muudab kandela väärtust.
- Valgustustehnoloogia uuendamisega on tekkinud suurem vajadus täiustada valguse omaduste mõõtmise metoodikat ja masinavärki.
Milline on LED-ribade standardne valguse mõõteseade?
As LED riba tuled on enamasti mõeldud üldvalgustuseks, selle standardne valguse mõõtühikuks on luumenid. Kuid me teeme sageli vigu LED-ribade heleduse mõõtmisel võimsusega. See on täiesti ebaaus praktika, kuna erinevatel tuledel on erinev valgustugevus.
Luumenite väärtus sõltub aga LED-riba värvist. Näiteks valged LED triibud valendiku väärtus on suurem kui värvilised LED triibud.
Pealegi, olenevalt rakendusest, peate arvestama ka muude ühikutega nagu candela ja lux.
Kuidas on luumenid ja võimsus omavahel seotud?
Luumenid näitavad valgusallika koguvõimsust, samas kui võimsus on valguse käivitamiseks kasutatud energia. Siiski, et hinnata valguse jõudlust, peate arvestama valguse tõhusust, teades luumenit ja võimsuse väärtust.
Sel juhul on säästupirnid kõige tõhusamad. Kuna nad toodavad suuremat luumenit, kasutades kõige vähem energiat (võimsust). Seetõttu nimetatakse neid säästupirnideks.
Valguse kasutegur arvutatakse luumenina vati kohta. See on:
| Valgusefektiivsus, E = lm/W |
Seega suureneb valguse jõudlus, kui tõhusus paraneb. Samal ajal vähendavad tõhusad tuled teie elektriarvet.
KKK
Pakke Up
Kuigi kandela, luks ja luumen mõõdavad valgust, on kõik kolm erinevad ühikud. Seega ei tohiks te neid kunagi segada ega vahetada. Parima valguse seadistuse saavutamiseks kaaluge valguse kujundamisel kõiki kolme seadet kõrvuti.
Valguspakendis mainitud reitingu täpsuse tagamiseks ostke siiski usaldusväärsete kaubamärkide valgustid. Samuti kontrollige nende sertifikaat parema kindlustunde saamiseks.
