照明器具を購入する際、最初に目にするのはルーメン定格です。しかし、カンデラやルクスなど、同様に重要な光測定単位があることをご存知ですか?
スポットライトやレーザーライトを購入する場合は、集中照明にはカンデラを検討してください。また、次のような一般的な照明器具の場合は、 LEDストリップ, チューブライト電球など、照明器具の明るさを判断する場合は、ルーメン定格を確認してください。ただし、照明効率については、ルクス値の方がより正確な情報が得られます。
カンデラ、ルクス、ルーメンについて調べ、これらの単位を使用してあらゆる用途に最適な照明器具を選択する方法を学びましょう。
カンデラとは？
カンデラ (cd) は光度の単位です。この用語はラテン語の「Candela」に由来し、ろうそくの明るさに関連しています。たとえば、1 カンデラはろうそくの明るさとほぼ等しくなります。
しかし、技術の進歩により、カンデラの定義は世代ごとに変化してきました。1979年には、 国際度量衡総会 (CGPM) カンデラは次のように定義されます:
「カンデラとは、周波数 540 x 1012 ヘルツの単色放射線を放射し、その方向の放射強度が 1/683 ワット/ステラジアンである光源の、特定の方向における光度です。」
しかし、20 年 2019 月 XNUMX 日に修正された最新の定義ははるかに複雑で、主に技術専門家を対象としています。その内容は次のとおりです。
「……周波数540×1012Hzの単色放射の発光効率Kcdの固定数値は、lm⋅W−683の単位で表すと1となり、cd⋅sr⋅W−1、またはcd⋅sr⋅kg−1⋅m−2⋅s3に等しく、ここでキログラム、メートル、秒はh、c、ΔνCsで定義される=-0987654321`です。」
簡単に言えば、カンデラは特定の方向または角度における光の強さを測定します。たとえば、特定の方向に光を向けるスポットライトと、すべての方向に光を広げる電球を考えてみましょう。どちらのカンデラ値が高くなりますか?
スポットライトはビーム角度が狭く、焦点を絞った照明を照射します。そのため、特定の方向の光の強度は高くなります。対照的に、電球の光は全方向に拡散するため、カンデラ値が低くなります。
ルクスとは？
ルクス（lx）は、 照度 or 光束 単位面積あたり。面積1平方メートルあたりの光の量を測定します。
1 ルクスは、1 メートル離れた場所にある 1 ルーメンの光源によって照らされた 1 平方メートルの表面の総照明量に相当します。簡単に言うと、1 ルクスは 1 平方メートルあたり XNUMX ルーメンに相当します。
簡単に言えば、1 ルクスは 1 平方メートルあたり XNUMX ルーメンに相当します。
したがって、ルクスの評価には、部屋の面積または特定の点からの光源の距離を考慮する必要があります。この場合、ルクスの値は距離の 2 乗に反比例します。
たとえば、500 ルーメンのライトは 500 平方メートルの表面を照らします。したがって、そのルクスの定格は (1 lm ፥ 2 m500) = 500 lx となります。次に、同じ 500 ルーメンのライトを 5 平方メートルの領域に向けて設置します。この場合のルクスの値は (2 lm ፥ 100 m5) = XNUMX lx となり、XNUMX 分の XNUMX に減少します。
つまり、表面と光源の間の距離が長くなるにつれて、ルクスの値は減少します。したがって、狭い部屋で明るく見える光は、広い部屋に置くとそれほど明るく見えなくなります。
ルーメンとは何ですか？
ルーメンは光束の値を測定します。これは、すべての方向からの光源の全体的な明るさを示します。
ルーメンは、1 カンデラの光源が 1 単位の立体角 (球の面積の 1/4π) に放射する可視光の量として定義されます。カンデラ (cd) とは異なり、ルーメンは特定の方向の照度を計算するものではありません。代わりに、すべての方向からの光源の総光出力を考慮します。
たとえば、3 カンデラ定格の電球のルーメン定格は 38 lm (約) です。電球の半分を覆い、片方の半球を通して光を当てると、カンデラ値は変わりません。これは、特定の距離から見ると、覆われた電球の光の強さは同じであるためです。ただし、光源の半分を遮ったため、ルーメン値は半分の 19 lm になります。
カンデラ、ルクス、ルーメンの関係
これら XNUMX つの用語の最も一般的な関係は、それらがすべて光の測定単位であるということです。 概念を明確にするために、これらの用語の根源に到達しましょう-
a. ルーメンとカンデラの関係
ルーメンはカンデラの派生語です。どちらの用語も光度を測ります。つまり、光源の明るさを表します。違いは、ルーメンは全方向からの光線を考慮します。対照的に、カンデラは特定の方向を考慮します。完全な球体の立体角は 4π です。 ステラジアンしたがって、すべての方向に 1 カンデラを均一に放射する光源の全光束は次のようになります。
| 1 cd × 4πsr = 4π cd · sr ≈12.57 lm 1カンデラ = 12.57ルーメン |
注: カンデラとルーメンは異なる単位なので、互換性があります。
b. ルーメンとルクスの関係
ルクスはルーメンから派生したものなので、ルーメンの値はルクスに大きな影響を与えます。数学的には、1 lx = 1lm/m² です。この式は、ルーメンよりも光の明るさをより正確に表します。
c. ルクスとカンデラ：関係
ルクスは、フート キャンドル (カンデラを指す古い用語) のメートル法バージョンです。したがって、カンデラ、ルクス、ルーメンは相互に関連しています。これらは 3 つの別々のアイデンティティを示しますが、関連しており、変換可能です。
| 派生元 派生元 ルクス ———————→ ルーメン —————–→ カンデラ 1 lx = 1 ルーメン/m2 = 1 cd・sr/m2 |
カンデラ vs ルクス vs ルーメン – 違いは何ですか?
カンデラ対ルクス
カンデラは、特定の領域における光の明るさを定義します。対照的に、ルクスは特定の表面積に到達する光の量を示します。つまり、ルクスは照らされた空間の面積に関連しますが、カンデラは表面積を扱いません。
ただし、ルクスの値は、表面積と光源と表面間の距離によって異なります。また、カンデラ値にも依存します。ただし、カンデラはこれらの要因とは無関係です。
| 基準 | カンデラ（CD） | ルクス (lx) |
| 措置 | 特定の方向における光の強度 | 特定の表面積における光の量 |
| 光源の距離 | 影響しない | 影響は距離に反比例します。 |
| 照射面の面積 | 影響しない | 影響は距離に反比例します。 |
ルクスとルーメン
ルーメンは光源によって照らされる光の量を表します。対照的に、ルクスは表面の特定の領域に当たる光の量を定義します。
ルーメンによって、光源の明るさを識別できます。ルーメン値が高いほど、光出力が明るくなります。一方、ルクス値が高いということは、特定の領域に当たる光線が明るく輝くことを意味します。つまり、ここでの違いは、ルクスの値は光源と照明面の間の距離によって決まるということです。しかし、ルーメンは距離とは無関係です。
ルーメンは光を測定するために最もよく使用される評価ですが、ルクスは光の有効性を測定するためのより重要な値です。このため、明るい作業用照明にはルクス値を考慮する必要があります。ルクス値が高いほど、ワークステーションの明るさが適切になり、快適に作業できます。
| 基準 | 贅沢 | ルーメン |
| 決定する | 表面に到達する光の量 | 光源の総光出力 |
| 依存 | 値は距離とルーメン定格によって異なります | 価値は光源の能力に依存する |
| 光源の距離 | 重要：表面積が増加すると、ルクス値は減少する | 関係ありません |
| 表面積 | 重要：表面積が増加すると、ルクス値は減少する | 関係ありません |
| 典型的な使用法 | タスク照明、集中照明、例：街灯、 スポットライト, etc. | 一般照明、例えば LEDストリップライト、フラッドライトなど |
ルーメン対カンデラ
ルーメンとカンデラの主な違いは、ルーメンは光源からの照明出力を考慮している点です。一方、カンデラは特定の方向の光の強度を測定します。
ルーメン定格を使用すると、光源の明るさの目安がわかります。一方、カンデラは、特定のスポットに光がどの程度集中しているかを示します。つまり、ルーメン値が高い照明器具は広い空間を照らすことができます。一方、カンデラ値が高い照明器具は、焦点を絞ったビームを照射するため、より集中した光になります。
したがって、一般的な照明をお探しの場合は、ルーメン定格の高い照明を検討してください。また、アクセント照明や作業用照明で集中した照明が必要な場合は、カンデラ定格の高い電球を検討してください。
| 基準 | ルーメン（LM） | カンデラ（CD） |
| 光の方向を考慮する | 全方向（360°球面） | 特定の方向（特定の角度） |
| ビーム角 | 広い | 狭い |
| 依存 | 値は光源の総光出力に依存する | 値は特定の方向へのビームの集中度によって異なります。 |
| 典型的な使用法 | 一般照明。たとえば、チューブライト、電球、投光器など。 | スポットライト、レーザーライト、トラックライトなどの集中照明。 |
全体的な差別化チャート: カンデラ vs ルクス vs ルーメン
| 技術仕様 | カンデラ | 贅沢 | ルーメン |
| 記号（SI） | cd | lx | lm |
| カンデラは、特定の角度と方向における光源の明るさのレベルです。 | XNUMX平方メートルあたりの照度がルクスです。 | ルーメンは、すべての方向の光の総出力を示します。 | |
| 措置 | 光度 | 照度 | 光束 |
| 距離への依存 | いいえ | あり | いいえ |
| 表面積への依存 | いいえ | あり | いいえ |
カンデラ、ルクス、ルーメンを計算する方法は?
カンデラの計算
1 カンデラは 12.57 ルーメンに相当します。ただし、電球のルーメン定格が 1000lm と表示されていても、電球の光度 (cd) も 1000cd であるとは限りません。ルーメンを求めるには、照射された光の立体角を考慮する必要があります。計算式は次のようになります。
| カンデラ = ( ルーメン/立体角) cd = (lm/sr) |
つまり、明るさが 1000lm の電球が、その照度を 2π ステラジアンの立体角にわたって分散する場合、光度 (cd) は (1000lm/2π sr) = (1000/6.2832) ≈ 159.15 cd になります。
(注: π (パイ) の値 ≈ 3.14159)
ルクスの計算
ルクスは、1 ルーメンの電球が XNUMX 平方メートルの面積に放射する光の量を計測したものです。したがって、計算式は次のようになります。
| 1 ルクス = 1 ルーメン/平方メートル または、1 lx = 1 lm/m² |
つまり、1000平方メートルの部屋に50ルーメンのライトを取り付けると、表面の照度は（1000 lm / 50m²）= 20lxになります。
ルーメンの計算
ルーメンはカンデラとルクスの両方を考慮して計算できます。カンデラの値を考慮すると、ルーメンの計算式は次のようになります。
| ルーメン = カンデラ x 立体角 1 lm = 1 cd·sr |
たとえば、光度が 100 cd、立体角が 2π sr の電球の場合、そのルーメン値は 100 cd×2π sr =100×6.2832 =628.32 lm になります。
ただし、ルクスを使用してルーメン値を求めるには、照射面の面積を考慮する必要があります。計算式は次のようになります。
| ルーメン = ルクス x 面積 lm = lx × m² |
5 平方メートルの面積の床が 200 lx の照度を受けるとします。電球のルーメン値は、200 lx x 5m² = 1000lm になります。
カンデラ、ルクス、ルーメンの値に影響を与える要因
1。 距離
ルクスの値は、照射される表面/物体と光源の距離によって決まります。ルクスは距離の 1 乗に反比例します。たとえば、距離が 4 倍になると、ルクスの値は初期値の XNUMX/XNUMX に減少します。
カンデラとルーメンの値は距離によって変化しません。たとえば、1000 ルーメンの電球は、1000 メートル離れても 1 メートル離れても 10 ルーメンを発します。ただし、光源から遠ざかるほど、光は暗く感じられます。
2. 放射角度
角度が小さいほど光が集中し、カンデラとルクスの値が増加します。また、角度が広いほど、照らされる空間の面積が大きくなり、カンデラとルクスの値が減少します。ただし、ルーメン値は放射角度の影響を受けません。
3. 発光効率
電力入力が増加すると、ライトのルーメン値も増加します。ただし、発光効率を確保するには、電源のワット数を考慮する必要があります。ワット数が低くても明るい照明を提供するライトは、発光効率が高くなります。
適切な照明器具を選択するためのカンデラ、ルクス、ルーメン定格の実用的応用
カンデラ、ルクス、ルーメンは、あらゆる用途に最適な光を選ぶ際に役立ちます。これらの単位を使用する際は、 照明デザイン:
| 一般照明 | 住宅照明デザイン | • Candelaは、タスク照明のためのより集中した照明を見つけるお手伝いをします • Luxは、さまざまな部屋に適した照度レベルを選択するのに役立ちます • ルーメンの評価は、空間全体の明るさの目安となります。 |
| 屋外街路灯 | • Candela を使用すると、適切な街灯を選択して、適切な視認性を確保できます。 • Lux は道路の照度を判断するのに役立ちます。 • ルーメンの評価は、ライトが広いオープンスペースを照らすのに十分な明るさがあるかどうかを示します。 | |
| 舞台照明 | • カンデラ値が高いため、劇場の舞台上のスポットライトが演者に集中したビームを照射します。 • ルクス値を考慮することで、ステージ上で好みの明るさを実現できます。 • ルーメンの評価により、ステージ全体の雰囲気を設定できます。たとえば、ルーメンが低いとステージは暗くなり、ルーメンが高いとステージは明るくなります。 | |
| プロフェッショナル照明 | 建築照明デザイナー | • Candelaは、焦点を絞ったビーム角度で特別な要素を強調するのに役立ちます • ルクス評価は、さまざまなゾーンに最適な明るさレベルをもたらすのに役立ちます • ルーメンを使用すると、建物を照らすのに適切な明るさレベルを選択できます。 |
| 写真家と撮影監督 | • Candela は、写真撮影のニーズに合わせてユニークな影とハイライトの作成をガイドします。 • ルクス値を考慮することで、詳細なショットに必要な露出を得ることができます。 • ルーメンにより、クリックしたオブジェクトとその背景が適切に表示されるようになります。 | |
| 産業および職場照明 | • Candelaはワークステーションの集中照明を明るくするガイドです • Luxは作業スペースに適切な照度を維持します • ルーメンは、従業員の安全と適切な視認性を確保するための一般的な照明を提供します。 | |
| 都市計画家と都市デザイナー | • カンデラ、ルクス、ルーメンは、設計者が街路、道路、公共の場所に適切な照明器具を設置する際に役立ちます。 | |
| 小売およびビジュアルマーチャンダイザー | • Candelaはユニークなアイテムを強調するのに役立ちます • Luxは、製品展示エリアが十分に照らされることを保証します • Lumen は、顧客のショッピング体験を向上させる快適な雰囲気を保証します。 |
カンデラ、ルクス、ルーメンに関するよくある誤解
ワット数と明るさの関係
光の明るさに関する最も一般的な誤解は、ワット数で測ることです。ワット数は電球の消費電力を定義するものであり、明るさを定義するものではないことに注意してください。たとえば、1000 ルーメンの白熱電球の定格ワット数は 65 ですが、LED ライトはわずか 10 ～ 15 ワットで同じ明るさを実現できます。
つまり、LED ライトは白熱電球と同じ明るさを実現しながら、はるかに少ないエネルギーしか消費しません。これにより、LED はよりエネルギー効率に優れています。
角度と方向性を無視する
もう一つのよくある間違いは、カンデラ値を考慮する際に光源の角度と方向を考慮しないことです。カンデラは特定の方向の光の強さを測定します。したがって、 照明角度 希望する集中照明を得るための角度と方向を設定します。
ルーメンだけに重点を置きすぎる
照明器具を購入する際、一般の人の 98% が注目するのはルーメン値だけです。しかし、これは間違ったやり方であり、ルーメン値だけを考慮しても望ましい照明効果は得られません。
たとえば、アート作品を際立たせるためにスポットライトを購入する場合は、カンデラ値を考慮してください。このように、最適な光出力を得るには、3 つのマトリックスすべてを考慮に入れてください。
カンデラ、ルクス、ルーメンの測定と解釈における課題
- 光源や環境要因の変動は光マトリックスの測定に影響を及ぼします。そのため、カンデラ、ルクス、ルーメンの標準化された測定手順では、不正確な結果が生じることがあります。
- 専門家は、光の角度や方向性の解釈に誤りを犯すことがよくあります。これにより、カンデラの値が変わります。
- 照明技術の進歩に伴い、光の特性を測定する方法論と機械を改善する必要性が高まっています。
LED ストリップの標準的な光測定単位は何ですか?
As LEDストリップライト 主に一般照明用に設計されており、標準的な光測定単位はルーメンです。しかし、LED ストライプの明るさをワット数で測定する間違いがよくあります。これは完全に不公平な行為です。なぜなら、ライトによって発光効率が異なるからです。
ただし、ルーメンの値はLEDストライプの色によって異なります。たとえば、 白色LEDストライプ より高いルーメン値を持つ カラフルなLEDストライプ.
さらに、アプリケーションに応じて、カンデラやルクスなどの他の単位も考慮する必要があります。
ルーメンとワット数はどのように関連していますか?
ルーメンは光源が生み出す総出力を示し、ワット数はライトを点灯するために使用されるエネルギーです。それでも、ライトの性能を判断するには、ルーメンとワット数の値を知ってライトの効率を考慮する必要があります。
この場合、省エネ電球が最も効率的です。なぜなら、省エネ電球は最小限のエネルギー (ワット数) でより高いルーメン率を生み出すからです。これが省エネ電球と呼ばれる理由です。
光の効率はワットあたりのルーメンとして計算されます。つまり、
| 光効率、E = lm/W |
したがって、効率が向上すると、ライトのパフォーマンスが向上します。 同時に、高効率のライトが電気代を最小限に抑えます。
よくあるご質問
カンデラ、ルクス、ルーメンは光を測定する単位ですが、これら 3 つは異なる単位です。したがって、これらを混同したり、入れ替えたりしないでください。最適な照明設定のためには、照明を設計する際に 3 つの単位を並べて検討してください。
ただし、照明器具のパッケージに記載されている定格の正確性を確保するには、信頼できるブランドの照明器具を購入してください。また、 プロフェッショナル認定 より確実にするため。
