Pri kúpe svietidla je hodnota lumenov to, čo vidíte ako prvé. Viete však, že existujú aj iné rovnako dôležité jednotky na meranie svetla ako kandela a lux?
Ak kupujete reflektory alebo laserové svetlo, zvážte kandelu pre zaostrené osvetlenie. A pre bežné svietidlá ako LED pásy, trubicové svetlá, žiarovky atď., skontrolujte hodnotu lumenov. Pre efektívnosť osvetlenia však presnejšie informácie poskytuje hodnota v luxoch.
Poďme preskúmať candela, lux a lumen a naučte sa používať tieto jednotky na výber najlepšieho svietidla pre akúkoľvek aplikáciu:
Čo je Candela?
Kandela (cd) je jednotka svietivosti. Tento výraz pochádza z latinského slova „Candela“ a súvisí s intenzitou sviečky. Napríklad jedna kandela sa približne rovná jasu sviečky.
S pokrokom technológie sa však definícia kandely v priebehu generácií menila. V roku 1979 Všeobecná konferencia pre váhy a miery (CGPM) definovala kandela ako:
"Kandela je intenzita svetla v danom smere zdroja, ktorý vyžaruje monochromatické žiarenie s frekvenciou 540 x 1012 hertzov a ktorý má intenzitu žiarenia v tomto smere 1/683 watt na steradián."
Najnovšia definícia, upravená 20. mája 2019, je však oveľa komplikovanejšia a zameraná najmä na technických odborníkov. Ide to takto:
„….pevná číselná hodnota svetelnej účinnosti monochromatického žiarenia s frekvenciou 540×1012 Hz, Kcd je 683 vyjadrená v jednotke lm⋅W−1, ktorá sa rovná cd⋅sr⋅W−1, alebo cd⋅sr⋅kg−1⋅m−2⋅s3, kde kilogram, meter a sekunda sú=-0987654321`definované pomocou h, c a ΔνCs."
Pre zjednodušenie candela meria intenzitu svetla v určitom smere alebo uhle. Predstavte si napríklad reflektor, ktorý nasmeruje svetlo určitým smerom, a žiarovku, ktorá svetlo rozptýli všetkými smermi. Ktorá bude mať vyššiu hodnotu kandela?
Bodové svetlo má úzky uhol vyžarovania a poskytuje zaostrené osvetlenie. Intenzita jeho svetla v tomto konkrétnom smere bude teda vysoká. Naproti tomu osvetlenie žiarovky bude rozptýlené vo všetkých smeroch, čo má za následok nízku hodnotu kandela.
Čo je Lux?
Lux (lx) je merná jednotka pre osvetlenie or svetelný tok na jednotku plochy. Meria množstvo svetla na meter štvorcový plochy.
1 lux sa rovná celkovému množstvu osvetlenia plochy s rozlohou 1 meter štvorcový osvetlenej svetelným zdrojom 1 lúmen umiestneným 1 meter od seba. Pre zjednodušenie, 1 lux sa rovná 1 lúmenu na meter štvorcový.
Pre zjednodušenie, 1 lux sa rovná 1 lúmenu na meter štvorcový.
Takže pre hodnotenie v luxoch musíte zvážiť oblasť miestnosti alebo vzdialenosť svetelného zdroja od konkrétneho bodu. V tomto prípade je hodnota luxov nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti.
Napríklad svetlo s 500 lúmenmi osvetlí plochu jedného metra štvorcového. Takže jeho hodnotenie v luxoch bude (500 lm ፥ 1 m2) = 500 lx. Teraz nainštalujte rovnaké svetlo 500 lúmenov nasmerované na plochu s rozlohou päť metrov štvorcových. Hodnota luxov tu bude (500 lm ፥ 5 m2) = 100 lx, pričom sa zníži 5-krát.
To znamená, že ako sa vzdialenosť medzi povrchom a zdrojom svetla zväčšuje, hodnota luxov klesá. Svetlo, ktoré sa zdá jasné v malej miestnosti, teda nebude také jasné, keď sa umiestni do veľkej miestnosti.
Čo je to Lumen?
Lumen meria hodnotu svetelného toku. Udáva celkový jas svetelného zdroja zo všetkých smerov.
Lumen je definovaný ako množstvo viditeľného svetla, ktoré svetelný zdroj s veľkosťou 1 kandely vyžaruje do 1 jednotky priestorového uhla (1/4π plochy gule). Na rozdiel od kandela (cd), lúmen nepočíta osvetlenie určitého smeru. Namiesto toho berie do úvahy celkový svetelný výkon zdroja zo všetkých smerov.
Napríklad žiarovka s 3 kandelami má svetelný tok 38 lm (približne). Ak teraz zakryjete polovicu žiarovky a necháte svetlo svietiť cez jednu hemisféru, hodnota kandela zostane stále rovnaká. Je to preto, že z určitej vzdialenosti je intenzita svetla zakrytej žiarovky stále rovnaká. Hodnota lúmenu sa však zníži na polovicu a bude 19 lm, pretože ste zablokovali polovicu svetelného zdroja.
Vzťahy medzi Candela, Lux a Lumens
Najbežnejším vzťahom medzi týmito tromi pojmami je, že všetky sú meracou jednotkou svetla. Aby sme objasnili koncept, poďme ku koreňu týchto pojmov -
a. Lumens a Candela: Vzťah
Lumens je odvodená forma kandela. Oba pojmy merajú svetelnosť; to znamená, že uvádzajú jas svetelného zdroja. Rozdiel je v tom, že lúmeny berú do úvahy svetelné lúče zo všetkých smerov. Naproti tomu Candela to považuje za konkrétny smer. Plná guľa má priestorový uhol 4π steradiány, takže svetelný zdroj, ktorý rovnomerne vyžaruje jednu kandelu vo všetkých smeroch, má celkový svetelný tok:
| 1 cd × 4πsr = 4π cd · sr ≈12.57 lm 1 kandela = 12.57 lumenov |
Poznámka: Keďže kandela a lumen sú dve rôzne jednotky, môžete ich zamieňať.
b. Lumeny a Lux: Vzťah
Lux je odvodený od lumenu, takže hodnota lumenu má väčší vplyv na lux. Matematicky, 1 lx = 1 lm/m². Táto rovnica poskytuje presnejšie vyjadrenie jasu svetla ako lúmenov.
c. Lux a Candela: Vzťah
Lux je metrická verzia nožných sviečok (starý výraz označujúci kandelu). Kandela, lux a lúmen sú teda vzájomne prepojené. Uvádzajú tri samostatné identity, sú však prepojené a konvertibilné.
| Odvodené z Odvodené z Lux ———————→ Lumeny ——————–→ Candela 1 lx = 1 lm/m2 = 1 cd · sr/m2 |
Candela vs Lux vs Lumens – Aké sú rozdiely?
Candela vs Lux
Candela definuje jas svetla v určitej oblasti. Naproti tomu lux označuje množstvo svetla, ktoré dosiahne určitú plochu povrchu. To znamená, že lux súvisí s plochou osvetleného priestoru, ale kandela sa nezaoberá plochou.
Hodnota luxov však závisí od plochy povrchu a vzdialenosti medzi zdrojom svetla a povrchom. Okrem toho to závisí aj od hodnoty kandela. Ale kandela je nezávislá od týchto faktorov.
| Kritériá | Candela (cd) | Lux (lx) |
| Opatrenia | Intenzita svetla v určitom smere | Množstvo svetla na konkrétnom povrchu |
| Vzdialenosť svetelného zdroja | Neovplyvňuje | Ovplyvňuje; nepriamo úmerné vzdialenosti. |
| Oblasť osvetlenej plochy | Neovplyvňuje | Ovplyvňuje; nepriamo úmerné vzdialenosti. |
Lux vs Lumens
Lumen popisuje množstvo svetla osvetleného zdrojom svetla. Naproti tomu lux definuje množstvo svetla dopadajúceho do určitej oblasti povrchu.
Podľa lumenu môžete určiť, aký jasný je zdroj svetla. Vyššia hodnota lumenov znamená jasnejší svetelný výkon. Medzitým vysoký lux znamená, že svetelný lúč dopadajúci do určitej oblasti jasne svieti. Rozdiel je teda v tom, že hodnota luxov závisí od vzdialenosti medzi zdrojom svetla a povrchom osvetlenia. Lumen je však nezávislý od vzdialenosti.
Hoci lúmen je najpoužívanejšie hodnotenie na meranie svetla, lux je dôležitejšia hodnota na meranie účinnosti svetla. Preto by ste mali zvážiť hodnotu v luxoch pre dobre osvetlené pracovné osvetlenie. Vyššia hodnota luxov zaisťuje primeraný jas vašej pracovnej stanice, čo vám umožní pracovať jednoducho.
| Kritériá | luxus | Lumen |
| určuje | Množstvo svetla, ktoré dopadá na povrch | Celkový svetelný výkon svetelného zdroja |
| závislosť | Hodnota závisí od vzdialenosti a lumenov | Hodnota závisí od výkonu svetelného zdroja |
| Vzdialenosť svetelného zdroja | záležitosti; ako sa plocha zväčšuje, hodnota luxov klesá | Na tom nezáleží |
| Plocha povrchu | záležitosti; so zväčšujúcim sa povrchom sa hodnota lux znižuje | Na tom nezáleží |
| Typické použitie | Pracovné osvetlenie, sústredené osvetlenie, napríklad: pouličné osvetlenie, reflektory, Atď | Všeobecné osvetlenie, ako napr LED pásikové svetlá, reflektory atď. |
Lumens vs Candela
Hlavný rozdiel medzi lúmenom a kandelou je v tom, že lúmen berie do úvahy svetelný výkon zo svetelného zdroja. Naproti tomu kandela meria intenzitu svetla v určitom smere.
Pomocou hodnotenia lumenov môžete získať predstavu o jase svetelného zdroja. Ale kandela vám dáva vedieť, ako koncentrované sa svetlo objaví na konkrétnom mieste. Svietidlo s vysokou hodnotou svetelného toku teda dokáže osvetliť veľký priestor. Medzitým vysoké svetlo candela znamená, že svietidlo smeruje zaostrený lúč, čo vedie k koncentrovanejšiemu svetlu.
Preto, ak hľadáte všeobecné osvetlenie, zvážte svetlá s vysokým svetelným tokom. A ak máte radi akcentačné alebo pracovné osvetlenie a potrebujete cielené osvetlenie, zvážte žiarovky s vysokým výkonom.
| Kritériá | Lumen (lm) | Candela (cd) |
| Zohľadnenie smeru svetla | Všetky smery (360° guľa) | Špecifický smer (v určitom uhle) |
| uhol vyžarovania | široký | Úzky |
| závislosť | Hodnota závisí od celkového svetelného výkonu zdroja | Hodnota závisí od koncentrácie lúča v určitom smere. |
| Typické použitie | Všeobecné osvetlenie; napríklad trubicové svetlo, žiarovka, svetlomet atď. | Sústredené osvetlenie, ako sú reflektory, laserové svetlá, koľajové svetlá atď. |
Celková diferenciačná tabuľka: Candela vs Lux vs Lumens
| technické údaje | Sviečka | luxus | Lumenov |
| Symbol (SI) | cd | lx | lm |
| Definícia | Candela je úroveň jasu svetelného zdroja v určitom uhle a smere. | Množstvo osvetlenia, ktoré dopadá na štvorcový meter plochy, je Lux. | Lumen udáva celkový výkon svetla vo všetkých smeroch. |
| Opatrenia | Svetelná intenzita | Osvetlenie | Svetelný tok |
| Závislosť na vzdialenosti | Nie | Áno | Nie |
| Závislosť od plochy povrchu | Nie | Áno | Nie |
Ako vypočítať Candela, Lux a Lumens?
Výpočet Candely
1 kandela sa rovná 12.57 lumenov. Ak však vidíte hodnotu lumenov žiarovky 1000 lm, neznamená to, že svietivosť (cd) žiarovky je tiež 1000 cd. Ak chcete nájsť lúmen, musíte zvážiť pevný uhol osvetleného svetla. Vzorec znie takto:
| Candela = ( Lumen/Pevný uhol) cd = (lm/sr) |
To znamená, že žiarovka so svietivosťou 1000 lm, ktorá rozdeľuje svoje osvetlenie do priestorového uhla 2π steradiánov, má svietivosť (cd) (1000lm/2π sr) = (1000/6.2832) ≈159.15 cd.
(Poznámka: Hodnota π (koláč) ≈ 3.14159)
Výpočet Lux
Lux je meranie množstva svetla vyžarovaného 1 lumenovou žiarovkou na ploche jedného štvorcového metra. Takže vzorec vyzerá takto:
| 1 Lux = 1 lúmen na meter štvorcový Alebo 1 lx = 1 lm/m² |
To znamená, že ak nainštalujete svetlo s 1000 50 lúmenmi do miestnosti s rozlohou 1000 metrov štvorcových, osvetlenie na povrchu bude: (50 20 lm/XNUMX m²) = XNUMX lx.
Výpočet lumenu
Lumen môžete vypočítať s ohľadom na kandela aj lux. Vzhľadom na hodnotu kandela je vzorec pre lumen nasledovný:
| Lumen = Candela x Solid Angle 1 lm = 1 cd·sr |
Ak máte napríklad žiarovku so svietivosťou 100 cd a priestorovým uhlom 2π sr, jej hodnota lúmenu je 100 cd×2π sr =100×6.2832 =628.32 lm.
Ak však chcete zistiť hodnotu lumenu pomocou luxov, musíte zvážiť plochu osvetleného povrchu. Vzorec znie takto:
| Lumen = Lux x plocha lm = lx × m² |
Predpokladajme, že podlaha s plochou 5 metrov štvorcových dostane osvetlenie 200 lx. Lumenová hodnota žiarovky bude: 200 lx x 5 m² = 1000 XNUMX lm.
Faktory ovplyvňujúce hodnoty Candela, Lux a Lumens
1. vzdialenosť
Hodnota luxov závisí od vzdialenosti osvetlenej plochy/predmetu a svetelného zdroja. Lux je nepriamo úmerná štvorcu vzdialenosti. Napríklad, ak sa vzdialenosť zdvojnásobí, hodnota luxov sa zníži na 1/4 počiatočných hodnôt.
Hodnota kandela a lumen sa nemení so vzdialenosťou. Napríklad 1000-lúmenová žiarovka vyžaruje 1000-lúmenov, aj keď stojíte 1 m od nej alebo 10 m od nej. Svetlo sa však bude zdať menej jasné, keď sa vzdialite od zdroja svetla.
2. Uhol vyžarovania
Malý uhol vytvára koncentrovanejšie svetlo, čím sa zvyšuje hodnota kandel a luxov. Opäť platí, že pre širší uhol sa plocha osvetleného priestoru zväčšuje a hodnoty candela a lux sa znižujú. Hodnota lumenu však zostáva neovplyvnená uhlom vyžarovania.
3. Svetelná účinnosť
Vďaka zvyšujúcemu sa príkonu sa zvyšuje aj lumenová hodnota svetla. Aby ste však zabezpečili svetelnú účinnosť, musíte zvážiť príkon zdroja energie. Svetlo, ktoré ponúka jasnejšie osvetlenie s nízkym príkonom, má vysokú svetelnú účinnosť.
Praktické využitie hodnotení Candela, Lux a Lumen pri výbere správneho svietidla
Candela, lux a lumen vás spoločne prevedú pri výbere ideálneho svetla pre akúkoľvek aplikáciu. Takto by ste mali tieto jednotky používať svetelný dizajn:
| Všeobecné osvetlenie | Dizajn domáceho osvetlenia | • Candela vás navedie, aby ste našli koncentrovanejšie osvetlenie pre pracovné osvetlenie • Lux pomáha vybrať vhodné úrovne osvetlenia pre rôzne miestnosti • Hodnotenie lumenov vám dáva predstavu o celkovom jase vášho priestoru. |
| Vonkajšie pouličné osvetlenie | • Candela vám umožní vybrať si vhodné pouličné osvetlenie a zabezpečiť tak správnu viditeľnosť. • Lux vám pomôže určiť intenzitu osvetlenia vozoviek. • Hodnotenie lumenov vás nasmeruje k tomu, či je svetlo dostatočne jasné na osvetlenie veľkého otvoreného priestoru. | |
| Osvetlenie divadelnej scény | • Vysoká hodnota candela zaisťuje, že reflektor na divadelnej scéne produkuje sústredené lúče na účinkujúcich. • Vzhľadom na hodnotu v luxoch môžete dosiahnuť požadovaný jas na pódiu. • Hodnotenia lumenov vám umožňujú nastaviť celkovú atmosféru javiska. Napríklad nízky lúmen spôsobí, že scéna stmavne, a ak budete mať vysoký lúmen, bude vaša scéna vyzerať jasne. | |
| Profesionálne osvetlenie | Architektonické osvetlenie | • Candela vám pomôže pri zvýraznení špeciálnych prvkov pomocou zaostreného uhla lúča • Hodnotenie Lux vám pomôže dosiahnuť optimálnu úroveň jasu v rôznych zónach • Lumeny vám umožňujú zvoliť správnu úroveň jasu na osvetlenie budov. |
| Fotografi a kameramani | • Candela riadi vytváranie jedinečných tieňov a svetiel pre potreby fotografovania. • Pri zohľadnení hodnoty lux môžete získať požadovanú expozíciu pre detailné zábery. • Lumens zaisťuje, že objekt, na ktorý kliknete, a jeho pozadie je správne viditeľné. | |
| Priemyselné a pracovné osvetlenie | • Candela vedie k jasnému sústredenému osvetleniu na pracovnej stanici • Lux zachováva primerané osvetlenie pracovného priestoru • Lumeny poskytujú všeobecné osvetlenie pre bezpečnosť a správnu viditeľnosť zamestnanca. | |
| Urbanistov a mestských dizajnérov | • Candela, lux a lumen vedú dizajnéra pri inštalácii správneho svietidla na ulici, cestách a verejných miestach. | |
| Maloobchodní a vizuálni obchodníci | • Candela vám pomáha pri zvýraznení jedinečných predmetov • Lux zaisťuje, že priestor na predvádzanie produktov je dobre osvetlený • Lumen zaisťuje pohodlné prostredie pre zákazníka, aby zlepšil jeho zážitok z nakupovania. |
Bežné mylné predstavy o Candele, Lux a Lumens
Porovnanie wattov s jasom
Najbežnejšou mylnou predstavou o jase svetla je meranie pomocou výkonu. Pamätajte, že watty definujú spotrebu energie žiarovky, nie jej jas. Napríklad 1000-lúmenová žiarovka má 65-wattový výkon, ale LED svetlo môže poskytnúť rovnaký jas len s 10-15 wattmi.
To znamená, že LED svetlo môže priniesť rovnaký jas ako žiarovka a spáliť oveľa menej energie. Vďaka tomu sú LED diódy energeticky účinnejšie.
Ignorovanie uhla a smerovosti
Ďalšou častou chybou je nezváženie hodnotenia uhla a smeru svetelného zdroja pri zohľadnení hodnoty kandela. Candela meria intenzitu svetla v určitom smere. Takže musíte zvážiť uhol osvetlenia a smer, aby ste dosiahli požadované zaostrené osvetlenie.
Príliš sa zameriavame len na lúmeny
Pri kúpe akéhokoľvek svietidla je hodnotenie lumenov jedinou maticou, ktorú hľadá 98 % bežných ľudí. Je to však nesprávny postup a nemôžete dosiahnuť požadovaný svetelný efekt, ak vezmete do úvahy iba hodnotu lumenov.
Napríklad, ak kupujete reflektory na zvýraznenie vášho umeleckého diela, zvážte hodnotu candela. Týmto spôsobom, aby ste dosiahli optimálny svetelný výkon, vezmite do úvahy všetky tri matice.
Výzvy v meraní a interpretácii Candela, Lux a Lumens
- Zmeny svetelného zdroja a faktorov prostredia ovplyvňujú meranie svetelnej matrice. Štandardizovaný postup merania pre kandela, lux a lumen teda niekedy vedie k nepresnosti.
- Profesionáli často riešia chyby pri interpretácii uhla a smerovosti svetla. Tým sa mení hodnota kandela.
- S aktualizáciou svetelnej techniky vzniká väčšia potreba zlepšiť metodiku a strojové vybavenie na meranie svetelných vlastností.
Aká je štandardná jednotka na meranie svetla pre LED pásy?
As LED pásikové svetlá sú väčšinou určené pre všeobecné osvetlenie, ich štandardnou jednotkou na meranie svetla sú lúmeny. Často však robíme chyby pri meraní jasu LED pásikov s výkonom. Je to úplne neférová praktika, pretože rôzne svetlá majú rôznu svetelnú účinnosť.
Hodnota lúmenov sa však líši podľa farby LED pásika. napr. biele LED pásiky majú vyššiu hodnotu lumen ako farebné LED pásiky.
Okrem toho, v závislosti od aplikácie, musíte zvážiť aj ďalšie jednotky, ako sú candela a lux.
Ako súvisia lúmeny a výkon?
Lumeny označujú celkový výkon svetelného zdroja, zatiaľ čo príkon je energia použitá na spustenie svetla. Napriek tomu, aby ste mohli posúdiť výkon svetla, musíte zvážiť účinnosť svetla na základe znalosti lumenov a hodnoty výkonu.
V tomto prípade sú najefektívnejšie energeticky úsporné žiarovky. Pretože produkujú vyšší svetelný tok s využitím najmenšej energie (watt). Preto sa nazývajú energeticky úsporné žiarovky.
Účinnosť svetla sa počíta ako lumen na watt. To je:
| Svetelná účinnosť, E = lm/W |
Výkon svetla sa teda zvyšuje, keď sa zvyšuje účinnosť. Vysokoúčinné svetlá zároveň minimalizujú váš účet za elektrinu.
Často kladené otázky
Balil
Hoci kandela, lux a lumen merajú svetlo, všetky tri sú odlišné jednotky. Preto by ste ich nikdy nemali miešať ani zamieňať. Pre najlepšie nastavenie svetla zvážte pri navrhovaní svetla všetky tri jednotky vedľa seba.
Aby ste však zaistili presnosť hodnotenia uvedenú na obale svetla, kupujte svietidlá od spoľahlivých značiek. Tiež skontrolujte ich osvedčenie pre lepšiu istotu.
