Люкс световой поток: Разница между Люменом и Люксом

Освещенность в цифрах | sma:hem

Чтобы верно настроить датчик света, нужно верно указать значения освещенности в цифрах. Разберемся, как определить нужный уровень освещенности и что такое люксы и люмены.

По науке

Применимые к повседневной жизни показатели освещенности колеблются от 1 люкс (настолько освещает предметы полная луны в ясную погоду) до 100,000 люкс (предметы под ярким солнцем).

При этом стоит иметь в виду, что нормальная освещенность в помещении почти всегда ниже, чем на улице. Например, обычная освещенность в жилой комнате – 50 люкс, а в офисном помещении – 500 люкс. В то же время освещенность предметов на улице даже в пасмурный день – 1,000 люкс, а освещенность в тени в солнечный день – до 25,000 люкс.

Определите, какая освещенность вам нужна, и используйте соответствующие значения.

На практике

Более простой, но требующий больше времени вариант – запомнить, какие значения показывает датчик в моменты, когда комната освещена так, как вам нужно.

Например, обратите внимания, сколько люкс показывает датчик освещенности в яркий солнечный день, а сколько летним вечером. Сколько в дождливое утро, а сколько ясным зимним днем.

Что такое освещенность

Хотя для обычного человека освещенность, яркость и сила света – примерно одно и то же, в действительности это разные световые (фотометрические) величины.

Весь поток света, который испускает светильник, пламя или звезда, так и называется – световой поток, и измеряется в люменах. Как говорят, фонарь потребляет ватты (мощность) из электросети и выдает люмены. При этом очевидно, что если взять две лампы одного типа, то у более мощной будет больше и световой поток.

Свет распространяется в разные направления, причем в разные стороны фонарь может светить с разной силой: предмет перед автомобильной фарой освещен хорошо, а стоящий поодаль сбоку – хуже. Силу светового потока в определенном направлении, соответственно, так и называют – сила света, и измеряют в канделах (свечах).

Например, возьмем и включим лампу. Испускаемый ей световой поток всегда будет одинаковым. Но сила света может различаться: если свет будет равномерно рассеиваться во все стороны – она будет одной, а если сфокусировать ее в каком-то направлении – то сила света в этом направлении будет гораздо выше, а в остальных направлениях – значительно ниже. То есть лампа испускает одно и то же количество люменов, но в сфокусированном потоке исходящего от нее света собраны много кандел, а в остальные стороны – мало.

Большое число кандел у светильника означает, что он испускает сильно сфокусированный свет, то есть дает мощный луч, который в состоянии как следует осветить даже достаточно удаленные предметы. При этом предметы, на которые не направлен луч, почти не получат света. Противоположный пример – светильник вроде настольной лампы, которая равномерно светит во все стороны, но не сможет как следует осветить удаленные предметы.

Таким образом, фонарь и настольная лампа будут освещать предметы с разным количеством кандел, даже если испускаемое число люменов у них равное.

Освещенность показывает, какая часть светового потока попала на конкретный предмет или поверхность, и измеряется в люксах. Чем ближе предмет к источнику света и чем меньше разного рода препятствий на пути света, тем лучше предмет освещен.

Поэтому, например, освещенность в ясный день выше, чем в облачный. Числовой пример: если источник выдает световой поток в 1,000 люменов на небольшой стол площадью 1 квадратный метр, то освещенность стола – 1,000 люкс. Но если источник света отодвинуть так, что он будет освещать целый дачный участок площадью 6 соток – то на наш будет освещен не так интенсивно, его освещенность теперь составит меньше 2 люкс.

Световой поток и сила света показывают, как светит лампа. Освещенность показывает, насколько освещены предметы вокруг. Фонарь может испускать мощный световой поток, но если поместить его в коробку – освещенность окружающих предметов будет стремиться к нулю.

Лампы: потребляемая мощность и испускаемый свет

А вот кстати: 1 люкс с точки зрения физики означает, что на 1 квадратный метр приходится 1 люмен света. То есть чтобы создать эффект яркого солнечного света в средней комнате (25 метров) нужны около 60 достаточно ярких 100-ваттных ламп накаливания.

Люксы, Люмены, Канделы

ЛЮКСЫ ЛЮМЕНЫ КАНДЕЛЫ

Раз уж мы имеем дело со светом — не мешало бы научится мерить его силу, что бы понимать насколько ярко светит собранный нами светильник, и с чем эту яркость можно было бы сравнить. В большинстве статей в качестве примера будет приводится обычная лампа накаливания 100Вт. Такая лампа является Ламбертовским источником света, имеет силу света — 100 Кандел (100 Свечей) и световой поток около 1500 Люмен (примерно 15 Люмен на Ватт). Разберёмся по порядку!

Люмены – Канделы –Люксы

У светодиодов, особенно мощных, часто указывается тип распределения света. Как правило это Ламбертовская диаграмма. Дальше мы ее и будем рассматривать как самую распространенную. Что этот термин обозначает? «Ламбертовский» светодиод светит во все стороны одинаково, независимо от направления. Если бы светодиод был шариком, он бы во все стороны светил одинаково — вот суть диаграммы Ламберта. Что бы было понятно — солнце — это ламбертиановский источник. Обычная лампочка на 100Вт – это тоже Ламбертовский источник света — поверхность излучающая свет во все стороны равномерно. Идём дальше!

Угол половинной яркости

Возьмём светодиод и наложим на него систему координат X Y. Точка (a) – начало координат. Угол < f a h — это видимый угол свечения. Максимальная яркость света у светодиода будет в точке (e) – эта точка находится прямо перпендикулярно кристаллу светодиода. Перемещаясь по окружности от точки (e) влево и вправо яркость будет уменьшаться. И в какой то точке (c) и точке (b)
яркость будет в два раза меньше яркости точки (e). Угол < b a c — и будет называться углом половинной яркости. И чем он ближе по величине к видимому углу свечения – тем лучше. За пределами этого угла тоже есть свет, но характеристикой угла половинной яркости будет только угол < b a c.

Буквально на пальцах и разными языками попробуем понять различие и отношение между Люменами и Канделами.

На языке математики! :)

Кандела

Силой света ( I ) (Кандела кд) называют световой поток Ф, рассчитанный на телесный угол, равный стерадиану, т. е. отношение светового потока Ф, заключенного внутри телесного угла W, к этому углу:

I = Ф / W

Т.е. – это тот поток, который идет по определенному направлению или падает на определенную площадку.

Телесный угол W равен отношению площади поверхности s, вырезанной на сфере конусом с вершиной в точке S, к квадрату радиуса r сферы: W = s / r²

Если s = r², то телесный угол равен единице и называется стерадианом (ср)

Телесный угол, охватывающий все пространство вокруг источника, равен 4π • ср, ибо площадь полной поверхности сферы единичного радиуса есть 4π .

В канделах измеряется сила света направленных источников света, например, таких как светодиод в 5мм корпусе имеющий как правило линзу от 10 до 160 градусов, если быть точнее то в миликанделах 1Кд=1000мКд. У мощных светодиодов измерение в канделах не приветствуется. Всё по тому, что мощные светодиоды имеют Ламбертовскому диаграмму и оцениваются количеством светового потока измеряемого в Люменах.

Люмен

Световым потоком ( Ф ) называют проходящую через данную поверхность в единицу времени световую энергию, оцениваемую по зрительному ощущению:

Ф = W / t (световой поток, испускаемого с единицы площади источника)

За единицу светового потока принят Люмен (обозначается лм). Люмен есть световой поток, испускаемый точечным источником, сила света которого равна 1 кд, внутри единичного телесного угла (т. е. угла, равного 1 ср).

1 лм = 1 кд • 1 ср

Ф = I • W

На «пальцах» это выглядит так. Вот у нас есть бочка и литровая банка (представим что бочка и банка это два разных телесных угла: бочка – это будет большой угол, а банка угол поменьше). Обе эти ёмкости наполнены водой. Затем мы берём одинаковое количество сахара(сахар будет люменами) и засыпаем в каждую из этих ёмкостей равное количество сахара например по 1кг сахара. Засыпали и размешали. В бочке — (в первом телесном угле) получилась не сильно сладкая вода, т.к. весь сахар рассредоточился по всему большому объёму воды в бочке или можно сказать что люмены рассредоточились по всему телесному углу, а в литровой банке (второй телесный угол) вода сладкая до безобразия, там тоже эти воображаемые люмены рассредоточились, но плотнее чем в бочке. Так вот! В этой аналогии концентрация сахара в бочке и банке и есть наши Канделы т.е. сила света. Чем больше телесный угол тем меньше сила света (Кд) при одинаковом световом потоке(Лм), потому что люмены как бы рассредоточиваются по всему этому телесному углу. Чем больше ёмкость с водой, тем менее сладкой получалось бы вода при одинаковом количестве сахара.

Теперь когда мы знаем что такое Люмены и Канделы можно перейти и к Люксам.

Люкс

Единицей измерения освещённости служит люкс (1 люкс = 1 люмену на квадратный метр)

E=Ф/σ

Освещенность 1 лк
получается на поверхности сферы радиуса 1 м, если в центре сферы помещен точечный источник, сила света которого равна 1 кд.

При чём освещённость прямо пропорциональна силе света источника света. При удалении его от освещаемой поверхности её освещённость уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния. Другими словами если мы возьмём обычную лампу накаливания подвесим её в центре комнаты и померим освещённость люксметром на расстоянии от неё 1м люксметр покажет к примеру 100Лк а на расстоянии 2м от лампочки люксметр покажет 25Лк. Когда же лучи света падают наклонно к освещаемой поверхности, освещённость уменьшается пропорционально косинусу угла падения лучей.

Люкс (от лат. lux — свет)

Типичная освещённость.

Прямые солнечные лучи в полдень 100 000 Лк

В светлой комнате 150 Лк

На рабочем столе для тонких работ 300 Лк

От полной луны 0,2 Лк

Люмен, люкс и световой поток. А? — Родфорд построил транспортные циклы.

1 июня

1 июня Люмены, люксы и световой поток. А?

Steve Bodiley

Вот краткий текст об измерении и характеристике света, который поможет при выборе лампы или системы освещения для велосипеда. Это немного научно, но может быть хорошей фоновой деталью, которую следует иметь в виду при сравнении различных систем освещения.
Самым важным моментом при выборе источника света является его яркость, а это будет определяться мощностью источника света. Однако; фокус света, а также расстояние до освещаемого объекта влияют на интенсивность лампы на цели.

Насколько ярок свет?
Световой поток называется «Световой поток» и измеряется в люменах. Эту характеристику также иногда называют яркостью, поскольку она описывает яркость света в источнике и, следовательно, светоотдачу. В данной системе это число определяется источником питания и конструкцией лампы и может считаться постоянным. Таким образом, лампа с более высоким числом люменов будет ярче.

Но это еще не все, потому что то, как сфокусирован свет, может иметь огромное значение для работы лампы.

Само собой разумеется, что чем сильнее вы фокусируете свет на данном пятне, тем ярче становится это пятно; таким образом, кажется, что свет становится ярче, но, конечно, лампа по-прежнему излучает то же количество света (люмен), это другое распределение.
Для количественной оценки характеристик сфокусированного света используется другой термин, называемый интенсивностью света, который измеряется в канделах. Если представить сфокусированный световой пучок в форме узкого конуса, число Канделы покажет вам интенсивность света в этом конусе. Чем уже угол, тем выше кандела для данного источника света. Это означает, что числа Канделы одинаковы независимо от расстояния до источника света.

Уменьшение расстояния до объекта имеет тот же эффект, что и уменьшение угла, поскольку при перемещении объекта к источнику света область, освещенная светом, становится меньше, и поэтому объект выглядит ярче. Количественное определение этой характеристики называется LUX . люкс — это измерение фактического света, доступного на заданном расстоянии. Один люкс равен одному падению люмен на квадратный метр освещаемой поверхности, другими словами: люкс = люмен/квадратный метр.

Если мы согласны с тем, что люмены от конкретного источника света фиксированы, то из формулы видно, что люкс увеличивается с уменьшением площади. Уменьшите вдвое площадь, на которую падает свет, и вы получите вдвое больше люксов на цели. Вот почему одной лампочки может быть достаточно, чтобы осветить небольшую спальню, но недостаточно на фабричном складе; увеличение площади в фабричном цеху делает значение люкса намного ниже, даже если люмены одинаковы.

Разница между люксом и канделой заключается в том, что люкс измеряет освещенность поверхности, а не угол. В результате важным фактором становится расстояние до поверхности: чем дальше поверхность находится от источника света, тем хуже она освещена.

Зевота — Как мы можем представить это?

Вернемся к тому, что мы понимаем — к велосипедам.

При выборе системы освещения больше люменов означает больше света, и это хорошо. Больше канделы также предпочтительнее, но имейте в виду, что это может быть просто потому, что свет более сфокусирован, а не ярче. Это может быть то, что вы хотите, или вы можете предпочесть более прожектор с более низкой канделой. Люкс — менее полезное число в мобильном приложении, потому что расстояние до цели будет меняться и может быть неизвестно, как в статическом сценарии. Однако его можно рассматривать как показатель того, насколько всадник виден от своего света, поскольку он показывает, насколько ярким свет кажется на расстоянии.

Надеюсь, все это поможет, а не помешает.
Конечно, видимость объекта при освещении зависит от его коэффициента отражения, поглощения, рассеяния, преломления и некоторых других факторов, но давайте оставим это на другой раз.
Чашку чая кто-нибудь?

0 лайков

Стив Бодили

Оставить комментарий

Стив Бодили

Инстаграм

@skyetravels

Аэродинамика. Почему это важно (и почему это не так).

Встряхнуть, Встряхнуть Шимми

Сколько света вам нужно? Калькулятор

люкс/люмен: сколько света вам нужно?

Подготовить предложение

Чтобы получить доступ, войдите или
Создать учетную запись

{{эта. модель}}
{{ this.series_title }}

{{это.количество}}
Икс

$
{{#strip_cents this.list_price}}{{this.list_price}}{{/strip_cents}}

2. Компания

3. Баннерный блог

4. Калькулятор люкс/люмен: сколько света вам нужно?

Калькулятор преобразования люксов в люмены

Приведенный ниже калькулятор преобразования люксов в люмены поможет вам выбрать решение для освещения, которое наилучшим образом соответствует конкретным требованиям вашего приложения. Компания Banner Engineering предлагает ряд высококачественных энергосберегающих светодиодных осветительных приборов, которые можно использовать для решения широкого круга промышленных задач.

Люмен:

Люкс:

Угол луча светодиода: 120

Расстояние от поверхности до источника света: 1

Ширина луча:

Подробнее о люксах и люменах

люкс : Количество света, падающего на поверхность, называется освещенностью и измеряется в люксах. Это можно рассматривать как интенсивность света в определенной области.

Люмен : Общий выход видимого света от источника света измеряется в люменах. Как правило, чем больше люмен обеспечивает светильник, тем он ярче.

Один люкс равен одному люмену на квадратный метр (люкс = люмен/м ² ). По сути, когда свет идет от излучателя, он рассеивается по всей площади. Чем дальше свет должен пройти, тем больше он будет рассеиваться. Следовательно, количество люксов в области или на поверхности может варьироваться в зависимости от расстояния, которое проходит свет, и угла, под которым он рассеивается.

Если световой поток, создаваемый данным излучателем, одинаков, свет, прошедший меньшее расстояние и/или более узко сфокусированный, будет казаться ярче, поскольку люксы сконцентрированы на меньшей площади, чем свет, прошедший большее расстояние и рассеянный по более широкая область.

Рекомендуемый люкс в зависимости от применения и возраста

Рекомендуемый уровень освещенности для обычных условий работы.