При покупке светильника вы в первую очередь смотрите на люмен. Но знаете ли вы, что существуют и другие, не менее важные единицы измерения света, такие как кандела и люкс?
Если вы покупаете прожекторы или лазерный свет, рассмотрите канделу для направленного освещения. А для общего освещения, например, Светодиодные полосы, трубчатые огни, лампочки и т. д., проверьте рейтинг люменов. Однако для эффективности освещения значение люкс дает вам более точную информацию.
Давайте рассмотрим канделу, люкс и люмен и узнаем, как использовать эти единицы, чтобы выбрать лучший светильник для любого применения:
Что такое Кандела?
Кандела (кд) — единица силы света. Этот термин произошел от латинского слова «Candela» и связан с силой света свечи. Например, одна кандела приблизительно равна яркости свечи.
Однако с развитием технологий определение канделы менялось на протяжении поколений. В 1979 году Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) определил канделу как:
«Кандела — это сила света в заданном направлении источника, который испускает монохроматическое излучение частотой 540 x 1012 герц и имеет силу излучения в этом направлении 1/683 ватта на стерадиан».
Однако последнее определение, измененное 20 мая 2019 года, гораздо сложнее и в основном ориентировано на технических экспертов. Оно выглядит так:
«… фиксированное численное значение световой эффективности монохроматического излучения частотой 540×1012 Гц, Ккд, равное 683, выраженное в единицах лм⋅Вт−1, что равно кд⋅ср⋅Вт−1 или кд⋅ср⋅кг−1⋅м−2⋅с3, где килограмм, метр и секунда = -0987654321`определены через h, c и ΔνCs».
Если упростить, кандела измеряет интенсивность света в определенном направлении или под определенным углом. Например, представьте себе прожектор, который направляет свет в определенном направлении, и лампочку, которая рассеивает свет во всех направлениях. У какого из них будет большее значение канделы?
Прожектор имеет узкий угол луча и дает сфокусированное освещение. Таким образом, интенсивность его света в этом направлении будет высокой. Напротив, освещение лампочки будет рассеянным во всех направлениях, что приведет к низкому значению канделы.
Что такое Люкс?
Люкс (лк) — единица измерения освещенность or световой поток на единицу площади. Измеряет количество света на квадратный метр площади.
1 люкс равен общему количеству освещения поверхности площадью 1 квадратный метр, освещенной источником света в 1 люмен, расположенным на расстоянии 1 метра. Для упрощения, 1 люкс равен 1 люмену на квадратный метр.
Упрощенно, 1 люкс равен 1 люмену на квадратный метр.
Итак, для оценки люксов необходимо учитывать площадь помещения или расстояние источника света от определенной точки. В этом случае значение люксов обратно пропорционально квадрату расстояния.
Например, светильник с 500 люменами освещает поверхность площадью один квадратный метр. Поэтому его рейтинг люкс будет (500 лм ፥ 1 м2) = 500 лк. Теперь установите тот же светильник с 500 люменами, направленный на площадь в пять квадратных метров. Значение люкс здесь будет (500 лм ፥ 5 м2) = 100 лк, уменьшаясь в 5 раз.
То есть, по мере увеличения расстояния между поверхностью и источником света значение люкса уменьшается. Таким образом, свет, который кажется ярким в маленькой комнате, не будет выглядеть таким же ярким, если поместить его в большую комнату.
Что такое Люмен?
Люмен измеряет величину светового потока. Он указывает общую яркость источника света со всех направлений.
Люмен определяется как количество видимого света, которое источник света в 1 канделу излучает в 1 единицу телесного угла (1/4π площади сферы). В отличие от канделы (кд), люмен не рассчитывает освещенность определенного направления. Вместо этого он учитывает общий световой поток источника со всех направлений.
Например, лампочка с номиналом 3 канделы имеет номинал люмена 38 лм (приблизительно). Теперь, если вы закроете половину лампочки и позволите свету освещать одну полусферу, значение канделы все равно останется прежним. Это потому, что с определенного расстояния интенсивность света затененной лампочки все еще прежняя. Однако значение люмена уменьшится вдвое и составит 19 лм, поскольку вы заблокировали половину источника света.
Соотношения между канделой, люксом и люменом
Наиболее распространенное отношение между этими тремя терминами состоит в том, что все они являются единицами измерения света. Чтобы прояснить концепцию, давайте перейдем к корню этих терминов.
а. Люмен и кандела: взаимосвязь
Люмен — производная форма от канделы. Оба термина измеряют светимость; то есть они указывают яркость источника света. Разница в том, что люмен учитывает световые лучи со всех направлений. Напротив, кандела учитывает это для определенного направления. Полная сфера имеет телесный угол 4π стерадианы, поэтому источник света, равномерно излучающий одну канделу во всех направлениях, имеет полный световой поток:
| 1 кд × 4πср = 4π кд · ср ≈12.57 лм 1 кандела = 12.57 люмен |
Примечание: поскольку кандела и люмен — это две разные единицы, их можно менять местами.
б) Люмены и Люксы: взаимосвязь
Люкс выводится из люмена, поэтому значение люмена оказывает большее влияние на люкс. В математических терминах 1 лк = 1 лм/м². Это уравнение дает более точное представление яркости света, чем люмены.
в. Люкс и Кандела: Отношения
Люкс — это метрическая версия фут-свечи (старый термин, относящийся к канделе). Таким образом, кандела, люкс и люмен взаимосвязаны друг с другом. Они обозначают три отдельных идентичности, но они связаны и конвертируемы.
| Произведено из Произведено из Люкс ———————→ Люмены ———————→ Кандела 1 лк = 1 лм / м2 = 1 кд · ср / м2 |
Candela vs Lux vs Lumens — в чем разница?
Кандела против Люкса
Кандела определяет яркость света в определенной области. Люкс, напротив, указывает количество света, достигающего определенной площади поверхности. То есть люкс связан с площадью освещенного пространства, а кандела не имеет отношения к площади поверхности.
Однако значение люкса зависит от площади поверхности и расстояния между источником света и поверхностью. Кроме того, оно также зависит от значения канделы. Но кандела не зависит от этих факторов.
| Критерии | Кандела (кд) | Люкс (лк) |
| меры | Интенсивность света в определенном направлении | Количество света на определенной площади поверхности |
| Расстояние до источника света | Не влияет | Воздействие; обратно пропорционально расстоянию. |
| Площадь освещаемой поверхности | Не влияет | Воздействие; обратно пропорционально расстоянию. |
Люкс против Люмен
Люмен описывает количество света, излучаемого источником света. Люкс же, напротив, определяет количество света, падающего на определенную область поверхности.
По люмену можно определить, насколько ярким является источник света. Более высокий показатель люмена означает более яркий световой поток. Между тем, высокий показатель люкс означает, что световой луч, падающий на определенную область, светит ярко. Таким образом, разница здесь в том, что значение люкса зависит от расстояния между источником света и освещаемой поверхностью. Но люмен не зависит от расстояния.
Хотя люмен является наиболее используемым показателем для измерения освещенности, люкс — более важное значение для измерения эффективности освещения. Вот почему вам следует учитывать значение люкс для хорошо освещенного рабочего освещения. Более высокое значение люкс обеспечивает соответствующую яркость на вашем рабочем месте, позволяя вам работать с легкостью.
| Критерии | роскошь | люмен |
| определяет | Количество света, достигающего поверхности | Общая светоотдача источника света |
| Зависимость | Стоимость зависит от расстояния и светового потока. | Значение зависит от возможностей источника света |
| Расстояние до источника света | Имеет значение: по мере увеличения площади поверхности значение люкса уменьшается. | Не имеет значения |
| Удельная поверхность | Имеет значение: по мере увеличения площади поверхности значение люкса уменьшается | Не имеет значения |
| Типичное использование | Рабочее освещение, направленное освещение, например: уличные фонари, прожекторы, и т.д. | Общее освещение, такое как Светодиодные полосы света, прожекторы и т.д. |
Люмены против Канделы
Главное различие между люменом и канделой заключается в том, что люмен учитывает световой поток от источника света. В отличие от этого, кандела измеряет интенсивность света в определенном направлении.
Используя показатель люмен, вы можете получить представление о яркости источника света. Но кандела позволяет узнать, насколько концентрированным будет свет в определенном месте. Таким образом, светильник с высоким показателем люмен может освещать большое пространство. Между тем, свет с высоким показателем кандела означает, что светильник направляет сфокусированный луч, что приводит к более концентрированному свету.
Поэтому, если вы ищете общее освещение, рассмотрите лампы с высоким показателем люменов. А если вам нужно акцентное или рабочее освещение и вам нужно сфокусированное освещение, рассмотрите лампы с высоким показателем кандел.
| Критерии | Люмен (лм) | Кандела (кд) |
| Учет направления света | Все направления (сфера 360°) | Определенное направление (под определенным углом) |
| Угол луча | Широкий | Узкий |
| Зависимость | Значение зависит от общей светоотдачи источника. | Значение зависит от концентрации луча в определенном направлении. |
| Типичное использование | Общее освещение; например, трубчатый свет, лампочка, прожектор и т. д. | Направленное освещение, такое как прожекторы, лазерные светильники, трековые светильники и т. д. |
Общая дифференцирующая таблица: кандела против люкса против люменов
| Характеристики | Кандела | роскошь | Яркость, люмен |
| Символ (СИ) | cd | lx | lm |
| Определение | Кандела — это уровень яркости источника света под определенным углом и направлением. | Количество освещенности, которое приходится на квадратный метр площади, составляет люкс. | Люмен показывает общий выход света во всех направлениях. |
| меры | Интенсивность света | Освещенность | Световой поток |
| Зависимость от расстояния | Нет | Да | Нет |
| Зависимость от площади поверхности | Нет | Да | Нет |
Как рассчитать канделу, люкс и люмен?
Расчет канделы
1 кандела равна 12.57 люмен. Однако, если вы видите, что световой поток лампочки равен 1000 лм, это не значит, что сила света (кд) лампочки также составляет 1000 кд. Вам нужно учесть телесный угол освещаемого света, чтобы найти люмен. Формула выглядит так:
| Кандела = (Люмен/Телесный угол) кд = (лм/ср) |
То есть, лампочка яркостью 1000 лм, распределяющая свою освещенность по телесному углу 2π стерадиан, имеет силу света (кд) (1000 лм/2π ср) = (1000/6.2832) ≈159.15 кд.
(Примечание: долина π (пирог) ≈ 3.14159)
Расчет люкса
Люкс — это измерение количества света, излучаемого лампочкой в 1 люмен на один квадратный метр поверхности. Итак, формула выглядит следующим образом:
| 1 Люкс = 1 Люмен на квадратный метр Или 1 лк = 1 лм/м² |
То есть, если установить светильник мощностью 1000 люмен в комнате площадью 50 квадратных метров, то освещенность на поверхности составит: (1000 лм/50 м²) = 20 лк.
Расчет люмена
Вы можете рассчитать люмен, принимая во внимание как канделу, так и люкс. Принимая во внимание значение канделы, формула для люмена выглядит следующим образом:
| Люмен = Кандела x Телесный угол 1 лм = 1 кд·ср |
Например, если у вас есть лампочка со световым потоком 100 кд и телесным углом 2π ср, ее световой поток составит 100 кд×2π ср = 100×6.2832 = 628.32 лм.
Однако, чтобы найти значение люмена с использованием люксов, необходимо учесть площадь освещенной поверхности. Формула выглядит так:
| Люмен = Люкс x Площадь лм = лк × м² |
Предположим, что пол площадью 5 квадратных метров получает освещенность 200 лк. Световой поток лампочки составит: 200лк x 5м² = 1000лм.
Факторы, влияющие на значения кандел, люкс и люмен
1. Расстояние
Значение люкса зависит от расстояния до освещаемой поверхности/объекта и источника света. Люкс обратно пропорционален квадрату расстояния. Например, если расстояние увеличится вдвое, значение люкса уменьшится до 1/4 от начального значения.
Значение канделы и люмена не меняется с расстоянием. Например, лампочка в 1000 люмен будет излучать 1000 люмен, даже если вы стоите на расстоянии 1 м или 10 м от нее. Однако свет будет казаться менее ярким по мере удаления от источника света.
2. Угол излучения
Маленький угол производит более концентрированный свет, увеличивая значение канделы и люкса. Опять же, для более широкого угла площадь освещенного пространства увеличивается, и это уменьшает значения канделы и люкса. Однако значение люмена остается неизменным от угла излучения.
3. Световая эффективность
Из-за увеличения потребляемой мощности значение люмена света также увеличивается. Однако, чтобы обеспечить световую эффективность, вы должны учитывать мощность источника питания. Свет, который обеспечивает более яркое освещение при низкой мощности, имеет высокую световую эффективность.
Практическое применение показателей канделы, люкса и люмена при выборе подходящего светильника
Кандела, люкс и люмен вместе помогут вам выбрать идеальный свет для любого вида применения. Вот как вы должны использовать эти единицы измерения, пока световое проектирование:
| Общее освещение | Дизайн домашнего освещения | • Candela поможет вам найти более концентрированное освещение для рабочего освещения • Lux помогает выбрать подходящий уровень освещенности для разных помещений • Показатель яркости дает вам представление об общей яркости вашего помещения. |
| Наружное уличное освещение | • Candela позволяет вам выбрать подходящие уличные светильники, обеспечивающие надлежащую видимость. • Lux поможет вам определить освещенность на дорогах. • Показатель яркости в люменах показывает, достаточно ли ярок свет для освещения большого открытого пространства. | |
| Театральное сценическое освещение | • Высокая яркость света обеспечивает направленный свет прожектора на театральной сцене на исполнителей. • Учитывая значение люкса, можно добиться желаемой яркости на сцене. • Рейтинги люменов позволяют вам задать общую атмосферу сцены. Например, низкий люмен сделает сцену тусклой, а высокий люмен сделает вашу сцену яркой. | |
| Профессиональное освещение | Дизайнеры архитектурного освещения | • Candela поможет вам выделить особые элементы с помощью сфокусированного угла луча • Рейтинг Lux поможет вам добиться оптимального уровня яркости в разных зонах. • Люмены позволяют вам выбрать нужный уровень яркости для освещения ваших зданий. |
| Фотографы и операторы | • Candela руководит созданием уникальных теней и бликов для нужд фотографии. • Учитывая значение люкса, можно получить желаемую экспозицию для детальных снимков. • Lumens гарантирует, что объект, на который вы нажимаете, и его фон будут хорошо видны. | |
| Промышленное и рабочее освещение | • Candela предлагает яркое и направленное освещение на рабочем месте • Lux поддерживает достаточную освещенность в рабочем пространстве • Люмены обеспечивают общее освещение для безопасности и хорошей видимости сотрудника. | |
| Градостроители и проектировщики городов | • Кандела, люкс и люмен помогают проектировщику установить правильный светильник на улице, дороге и в общественных местах. | |
| Розничная торговля и визуальные мерчендайзеры | • Candela поможет вам выделить уникальные предметы • Lux гарантирует, что место демонстрации вашей продукции будет хорошо освещено • Lumen создает для покупателей комфортную атмосферу, делая процесс совершения покупок еще более приятным. |
Распространенные заблуждения о канделах, люксах и люменах
Приравниваем ватты к яркости
Наиболее распространенное заблуждение о яркости света — это измерение ее мощности в ваттах. Помните, ватты определяют энергопотребление лампочки, а не ее яркость. Например, лампа накаливания на 1000 люмен имеет мощность 65 ватт, но светодиодная лампа может дать ту же яркость всего при 10-15 ваттах.
Это означает, что светодиодный свет может давать ту же яркость, что и лампа накаливания, сжигая гораздо меньше энергии. Это делает светодиоды более энергоэффективными.
Игнорирование угла и направленности
Другая распространенная ошибка — не учитывать оценку угла и направления источника света при рассмотрении значения канделы. Кандела измеряет интенсивность света в определенном направлении. Поэтому вы должны учитывать угол освещения и направление для получения желаемого сфокусированного освещения.
Слишком много внимания уделяется только люменам
При покупке любого светильника 98% обычных людей смотрят только на показатель люменов. Но это неправильная практика, и вы не сможете получить желаемый эффект освещения, учитывая только показатель люменов.
Например, если вы покупаете прожекторы для подсветки вашего произведения искусства, учитывайте значение канделы. Таким образом, чтобы получить оптимальный световой поток, примите во внимание все три матрицы.
Проблемы измерения и интерпретации кандел, люксов и люменов
- Изменение источника света и факторов окружающей среды влияет на измерение световой матрицы. Таким образом, стандартизированная процедура измерения для кандел, люксов и люменов иногда приводит к неточности.
- Профессионалы часто сталкиваются с ошибками в интерпретации угла и направленности света. Это меняет значение канделы.
- С развитием светотехнических технологий возрастает необходимость в совершенствовании методологии и оборудования для измерения световых свойств.
Какая единица измерения освещенности является стандартной для светодиодных лент?
As Светодиодные полосы света в основном предназначены для общего освещения, стандартная единица измерения света — люмен. Но мы часто ошибаемся, измеряя яркость светодиодных лент мощностью в ваттах. Это совершенно несправедливая практика, поскольку разные лампы имеют разную световую эффективность.
Однако значение люменов меняется в зависимости от цвета светодиодной ленты. Например, белые светодиодные полосы имеют более высокое значение светового потока, чем цветные светодиодные полосы.
Кроме того, в зависимости от области применения, необходимо учитывать и другие единицы измерения, такие как кандела и люкс.
Как соотносятся люмены и мощность?
Люмены указывают на общую выходную мощность источника света, тогда как мощность — это энергия, используемая для работы света. Тем не менее, чтобы оценить производительность света, вы должны учитывать эффективность света, зная значение люмена и мощности.
В этом случае энергосберегающие лампочки являются наиболее эффективными. Потому что они производят более высокий световой поток, используя наименьшее количество энергии (ватт). Вот почему их называют энергосберегающими лампочками.
Эффективность света рассчитывается как люмен на ватт. То есть:
| Световая отдача, E = лм/Вт |
Таким образом, производительность света увеличивается, когда повышается эффективность. В то же время высокоэффективные светильники минимизируют ваши счета за электроэнергию.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Подводя итог
Хотя кандела, люкс и люмен измеряют свет, все три — это разные единицы. Поэтому никогда не следует их смешивать или менять местами. Для наилучшей настройки освещения рассмотрите все три единицы рядом при проектировании освещения.
Однако, чтобы обеспечить точность рейтинга, указанного на упаковке света, покупайте светильники от надежных брендов. Также проверьте их сертификация для большей уверенности.
