Как измеряется яркость и мощность света различных типов ламп. Что такое люмен, люкс и кандела. Как сравнить яркость светодиодных, люминесцентных и ламп накаливания. Таблицы соответствия световых потоков для разных типов ламп.
Основные единицы измерения света: люмен, люкс и кандела
При выборе осветительных приборов важно понимать, какие существуют единицы измерения света и что они означают. Рассмотрим основные величины:
- Люмен (лм) — единица измерения светового потока. Характеризует общее количество света, излучаемого источником во всех направлениях.
- Люкс (лк) — единица измерения освещенности. Показывает, сколько люменов падает на 1 квадратный метр поверхности.
- Кандела (кд) — единица силы света. Характеризует интенсивность света в определенном направлении.
Какая между ними разница? Световой поток в люменах показывает общую яркость лампы, а освещенность в люксах — насколько ярко освещена конкретная поверхность. Кандела же характеризует направленность света.
Сколько люмен у разных типов ламп?
Световой поток различных типов ламп может сильно отличаться при одинаковой мощности. Рассмотрим типичные значения для наиболее распространенных ламп:
- Лампа накаливания 100 Вт — около 1300-1400 лм
- Люминесцентная лампа 20 Вт — 1200-1300 лм
- Светодиодная лампа 10 Вт — 800-1000 лм
Как видим, при меньшей мощности современные светодиодные лампы обеспечивают сопоставимый световой поток. Это позволяет значительно экономить электроэнергию.
Таблица соответствия мощности и светового потока для разных типов ламп
Для удобства сравнения приведем таблицу соответствия мощности и светового потока для основных типов ламп:
| Лампа накаливания | Люминесцентная | Светодиодная | Световой поток, лм |
|---|---|---|---|
| 40 Вт | 10 Вт | 5 Вт | 400-450 |
| 60 Вт | 15 Вт | 7-8 Вт | 700-800 |
| 75 Вт | 20 Вт | 10 Вт | 900-1000 |
| 100 Вт | 25 Вт | 12-15 Вт | 1300-1400 |
Как рассчитать необходимый световой поток для помещения?
Для расчета требуемого светового потока можно воспользоваться простой формулой:
Световой поток (лм) = Площадь помещения (м²) х Норма освещенности (лк)
Нормы освещенности для разных помещений:
- Жилая комната — 150-300 лк
- Кухня — 200-400 лк
- Ванная — 100-200 лк
- Рабочий кабинет — 300-500 лк
Например, для освещения гостиной площадью 20 м² потребуется:
20 м² х 200 лк = 4000 лм
Это можно обеспечить 3-4 светодиодными лампами по 12-15 Вт каждая.
Особенности измерения светового потока светодиодных ламп
При выборе светодиодных ламп важно учитывать несколько факторов:
- Световая отдача диодов постоянно растет. Современные светодиоды обеспечивают до 150-200 лм/Вт.
- Реальный световой поток может отличаться от заявленного. Желательно выбирать продукцию проверенных производителей.
- Светодиодные лампы имеют направленное излучение, в отличие от ламп накаливания. Это позволяет эффективнее использовать световой поток.
Чтобы оценить эффективность светодиодной лампы, можно разделить заявленный световой поток на мощность. Хорошим показателем считается 80-100 лм/Вт и выше.
Цветовая температура и ее влияние на восприятие яркости
На субъективное ощущение яркости влияет не только световой поток, но и цветовая температура света. Различают следующие основные типы:
- Теплый белый (2700-3500K) — уютный желтоватый свет, напоминающий лампы накаливания
- Нейтральный белый (3500-5000K) — чистый белый свет без желтизны
- Холодный белый (более 5000K) — голубоватый оттенок, напоминающий дневной свет
При одинаковом световом потоке лампы с более высокой цветовой температурой кажутся ярче. Это стоит учитывать при выборе освещения для разных помещений.
Как правильно подобрать яркость освещения для разных задач?
Оптимальная яркость освещения зависит от назначения помещения и выполняемых задач:
- Общее освещение жилых комнат — 150-300 лк
- Рабочее освещение (чтение, письмо) — 300-500 лк
- Освещение для рукоделия — 500-1000 лк
- Декоративное освещение — 50-100 лк
Для создания комфортной световой среды рекомендуется комбинировать различные типы освещения — общее, акцентное и декоративное. Это позволит легко адаптировать яркость под разные ситуации.
Сравнение эффективности разных типов ламп
Эффективность ламп можно оценить по световой отдаче — количеству люмен на 1 Ватт потребляемой мощности:
- Лампы накаливания — 10-15 лм/Вт
- Галогенные лампы — 15-25 лм/Вт
- Люминесцентные лампы — 50-80 лм/Вт
- Светодиодные лампы — 80-150 лм/Вт
Как видим, современные светодиодные лампы значительно превосходят по эффективности другие типы. Это позволяет экономить до 90% электроэнергии по сравнению с лампами накаливания при той же яркости.
Заключение
Понимание основных единиц измерения света позволяет грамотно подойти к выбору освещения. Ориентируясь на световой поток в люменах, а не только на мощность, можно подобрать оптимальные лампы для различных задач. При этом важно учитывать и другие факторы — цветовую температуру, индекс цветопередачи, угол рассеивания света.
Современные светодиодные технологии обеспечивают высокую эффективность и позволяют создавать комфортное и экономичное освещение. Однако для получения максимального эффекта важно правильно рассчитать необходимую яркость и подобрать подходящие осветительные приборы.
Световые величины и единицы
Световой поток — мощность светового излучения, т. е. видимого излучения, оцениваемого по световому ощущению, которое оно производит на глаз человека. Световой поток измеряется в люменах.
Например лампа накаливания (100 Вт) излучает световой поток, равный 1350 лм, а люминесцентная лампа ЛБ40 — 3200.
Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света равной одной канделе, в телесный угол, величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд·ср).
Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4π люменам.
Существует и другое определение: единицей светового потока является люмен (лм), равный потоку, излучаемому абсолютно черным телом с площади 0,5305 мм2 при температуре затвердевания платины (1773° С), или 1 свеча·1 стерадиан.
Сила света
Освещенность — поверхностная плотность светового потока, падающего на поверхность, равная отношению светового потока к величине освещаемой поверхности, по которой он равномерно распределен.
Единицей освещенности является люкс (лк), равный освещенности, создаваемой световым потоком в 1 лм, равномерно распределенным на площади в 1 м2, т. е. равный 1 лм/1 м2.
Яркость — поверхностная плотность силы света в заданном направлении, равная отношению силы света к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную тому же направлению.
Единица яркости — кандела на квадратный метр (кд/м2).
Светимость (светность) — поверхностная плотность светового потока, испускаемого поверхностью, равная отношению светового потока к площади светящейся поверхности.
Единицей светимости является 1 лм/м2.
Единицы световых величин в международной системе единиц СИ (SI)
| Наименование величины | Наименование единицы | Выражение через единицы СИ (SI) |
Обозначение единицы | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| русское | между- народное | |||||
| Сила света | кандела | кд | кд | cd | ||
| Световой поток | люмен | лм | lm | |||
| Световая энергия | люмен-секунда | кд·ср·с | лм·с | lm·s | ||
| Освещенность | люкс | кд·ср/м2 | лк | lx | ||
| Светимость | люмен на квадратный метр | кд·ср/м2 | лм·м2 | lm/m2 | ||
| Яркость | кандела на квадратный метр | кд/м2 | кд/м2 | cd/m2 | ||
| Световая экспозиция | люкс-секунда | кд·ср·с/м2 | лк·с | lx·s | ||
| Энергия излучения | джоуль | кг·м2/с2 | Дж | J | ||
| Поток излучения, мощность излучения | ватт | кг·м |
Вт | W | ||
| Световой эквивалент потока излучения | люмен на ватт |
|
лм/Вт | lm/W | ||
| Поверхностная плотность потока излучения | ватт на квадратный метр | кг/с3 | Вт/м2 | W/m2 | ||
| Энергетическая сила света (сила излучения) | ватт на стерадиан | кг·м2/(с3·ср) | Вт/ср | W/sr | ||
| Энергетическая яркость | ватт на стерадиан-квадратный метр | кг/(с3·ср) | Вт/(ср·м2) | W/(sr·m2) | ||
| Энергетическая освещенность (облученность) | ватт на квадратный метр | кг/с3 | Вт/м2 | W/m2 | ||
| Энергетическая светимость (излучаемость) | ватт на квадратный метр | кг/с3 | Вт/м2 | W/m2 | ||
Примеры:
| Тип лампы | Мощность, Вт | Световой поток, лм |
Примерная сила света, кд |
|---|---|---|---|
| Свеча | 1 | ||
| Лампа накаливания Б235-245-100 | 100 | 1380 | 100 |
| Лампа люминесцентная ЛБ 40 | 40 | 2800 | |
| Ртутная лампа высокого давления ДРЛ 250 | 250 | 13000 | |
| Обычный светодиод | 0,015 | 0,001 | |
| Сверхяркий светодиод | 5 | 3 |
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК»
Под общей ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др.
М.: Издательство МЭИ, 1998
Люмен, люкс, кандела, ватт, мощность светового потока. Как в этом разобраться?
| Люмен, люкс, кандела, Ватт, мощность, световой поток, сила света. Не всегда легко разобраться, что означают эти значения. Мы поможем вам с этим, ниже вы найдете статью, в которой простым языком написано в каких случаях все эти значения взаимосвязаны. |
Люмен (лм, lm) — единица измерения светового потока в СИ. Где СИ — система единиц физических величин, (фр. Le Syst?me International d’Unit?s, SI).
Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд ? ср). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4? люменам.
Обычная лампа накаливания мощностью 100 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1300 лм. Компактная люминисцентная лампа дневного света мощностью 26 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1600 лм. Световой поток Солнца равен 3,63·10 в 28 степени лм.
Люмен — полный световой поток от источника. Однако, это измерение обычно не принимает во внимание сосредотачивающую эффективность отражателя или линзы и поэтому не является прямым параметром оценки яркости или полезной производительности луча фонаря. У широкого светового луча может быть тот же самый показатель люмен, как и у узкосфокусированного. Люмены не могут использоваться, чтобы определить интенсивность луча, потому что оценка в люменах включает в себя весь рассеянный бесполезный свет.
Люкс (лк, lx) — единица измерения освещённости в системе СИ.
Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 кв м при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 люмен .
100 люменов собрали и спроецировали на 1-метровую квадратную область. Освещенность области составит 100 люкс. Те же самые 100 люменов, направленные на 10 квадратных метров, дадут освещенность 10 люкс.
Кандела (кд, cd) — одна из семи основных единиц измерения системы СИ, равна силе света, испускаемого в заданном направлении источником монохроматического излучения частотой 540·10 в 12 степени Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет (1/683) Вт/ср. Стерадиа?н (русское обозначение: ср, международное: sr) — единица измерения телесных углов.
Выбранная частота соответствует зелёному цвету. Человеческий глаз обладает наибольшей чувствительностью в этой области спектра. Если излучение имеет другую частоту, то для достижения той же силы света требуется бо’льшая энергетическая интенсивность.
Ранее кандела определялась как сила света, излучаемого чёрным телом перпендикулярно поверхности площадью 1/60 кв см при температуре плавления платины (2042,5 К). В современном определении коэффициент 1/683 выбран таким образом, чтобы новое определение соответствовало старому.
Сила света, излучаемая свечой, примерно равна одной канделе (лат. candela — свеча), поэтому раньше эта единица измерения называлась «свечой», сейчас это название является устаревшим и не используется.
Сила света типовых источников:
| Источник | Мощность, Вт | Примерная сила света, кд |
| Свеча | 1 | |
| Современная (2016 г) лампа накаливания | 100 | 100 |
| Обычный светодиод | 0,015 | 5 мкд |
| Сверхъяркий светодиод | 1 | 25 |
| Сверхъяркий светодиод с коллиматором | 1 | 1500 |
| Современная (2016 г) люминесцентная лампа | 20 | 100 |
Black Diamond – фирма-законодатель мирового профессионального альпинистского и скалолазного снаряжения. Бренд выпускает высококачественные налобные и подвесные фонари, которые можно использовать даже на глубине одного метра под водой в течение получаса. BD предлагает туристические осветительные приборы с показателями светового потока до 200 люмен при сравнительно небольшом весе. Многие фонари наделены несколькими режимами освещения для удобства работы на альпинистском маршруте и в быту. Яркие, легкие, аккуратные и практичные, фонари БлекДиамонд не подведут даже в самой экстремальной ситуации.
Световой поток фонарей (лм)
big LED-high, big LED-med, big LED-low, 5 MM — High, 5 MM — medium, 5 MM — low
| Фонарь Black Diamond (BD) | Световой поток, (лм) |
| Icon | 200 |
| Spot new | 200 |
| Cosmo new | 90 |
| Wiz new | 30 |
| Ion | 80 |
| Ember Power Light | 150 |
| Orbit Lantern | 105 |
| Voyager Lantern | 140 |
| Фонарь Petzl | Световой поток (лм) |
| Tikka XP | 180 |
| MYO XP | 140 |
Все фонари Black Diamond
Световой поток светодиодных ламп, накаливания, ДРЛ, ДНАТ
Времена правления ламп накаливания в наших домах уже подошли к концу. Победоносное шествие начали диодные и индукционные. Теперь это не просто спираль, которая нагревается и светит. Современная светодиодка это сложный электронный осветительный прибор с блоком питания на микросхемах и высокотехнологичных кристаллах. Некоторые модели комплектуются системами дистанционного управления с пульта, датчиками движения и освещения.
Во времена СССР показателем яркости была мощность лампочки. Сейчас этот показатель отходит на второй план, теперь это значение только примерно характеризует световой поток светодиодных ламп.
Содержание
- 1. В чем измеряется световой поток?
- 2. Виды обмана
- 3. Соответствие светодиодных и накаливания
- 4. Соответствие
- 5. Люминесцентные КЛЛ
- 6. Большие люминесцентные лампочки
- 7. Галогенные
- 8. Регулировка яркости
- 9. ДРЛ и ДНАТ
- 10. Световой поток светодиодных светильников
- 11. Цветовая температура
- 12. Как вычислить светопоток
- 13. Итоги
В чем измеряется световой поток?
Единица измерения светового потока, сокращенно обозначается «лм». Этот параметр характеризует самый важный показатель современной светотехники, количество света от источника. Второй важный показатель, это количество Люмен на 1 Ватт.
Пример эффективности:
- светодиоды имеют от 60 до 200 лм/вт,
- энергосберегайки 60 лм/вт;
- диодные прожектора обычно 80-110 лм/вт.
Единица светового потока не зависит цветовой температуры источника и способа получения света. Это может быть лед кристалл, нить накала или газоразрядная дуга.
Виды обмана
Недобросовестные производители активно пользуются незнанием соответствия люмен и энергопотребления. Например, указывают в характеристиках:
- мощность 7W;
- светопоток 500лм;
- аналог лампы накаливания на 70вт.
Пожилой покупатель ориентируется только на последний пункт, где указан аналог. Светопоток аналогичной 70W должен быть 700-800лм., а не 500лм. После покупки оказывается, что новая лампочка светит хуже, поэтому требуется покупать новые, если покупали сразу комплект для люстры.
Хорошо, если производитель не обманул и указал светопоток честно. Изготовители самой дешевой светотехники завышают параметры своих светильником, лампочек и прожекторов. По результатам моего тестирования реальные мощность и светопоток бывают ниже до 30-40%.
Соответствие светодиодных и накаливания
В качестве соответствия указаны средние значения, они могут меняться примерно +/- 15%. Зависят от типа матового светорассеивателя, конструкции и комплектующих. Чаще всего спрашивают про световой поток лампы накаливания 100 ватт и 60 вт.
Световой поток светодиодных ламп таблица
| Накаливания, Вт | Светодиодная, аналог, Вт | Поток света, Лм |
| 25 | 3 | 250 |
| 40 | 5 | 400 |
| 60 | 8 | 650 |
| 100 | 14 | 1300 |
| 150 | 22 | 2100 |
Эффективность светодиодных ламп от 70 до 110 лм/вт, но сильное влияние оказывает матовая колба из поликарбоната. В зависимости от качества на ней теряется от 10% до 30% света.
Для накаливания большую роль играет напряжение в сети 220 вольт. Изменение напряжения с 220В до 230В добавляет 10% к яркости.
Но следует учитывать, что у обычной накаливания свет распространяется на 360 градусов, у диодной около 180 градусов. При установке в люстру или светильник следует учитывать светопропускаемость установленных плафонов. Ситуацию с диодным источником света может улучшить форма плафона, если его отверстие находится напротив колбы. В таком положении меньше света будет теряться внутри и больше выходить наружу.
Соответствие
..Приличный вклад в запутывание по соответствию мощности и светопотока внесли китайцы. В советские времена светотехника соотвествовала государственным стандартам. Трудолюбивые китайцы стали производить светотехнику по собственным стандартам и импортировать в Россию. Теперь стандартная лампочка на 60W в зависимости от производителя может быть от 500лм до 700лм. По отечественным гостам этот параметр был от 600 до 650лм.
Мне попадались такие китайские, покупал 15 штук самых простых и недорогих. Вроде бы обычная, даже не мог представить, как её можно сделать плохо. В течение 1 месяца всё вышли из строя, у всех отвалилась стеклянная колба, одна даже попала мне в голову, хорошо что не разбилась.
Люминесцентные КЛЛ
У вас дома наиболее распространена разновидность люминесцентных в виде КЛЛ, Компактных Люминесцентных Ламп. В магазинах и быту называются «энергосберегающие КЛЛ». Компактность достигается за счёт скручивания светящейся трубки в спираль.
Так же активно меняют люминесцентные и энергосберегающие лампы на светодиодные. Это относится к классической форме и в виде трубок. При этом для потолочных светильников Армстронг требуется небольшая доработка по удалению ЭПРА.
Световой поток люминесцентных ламп таблица
| Накаливания | КЛЛ | Поток света, Лм |
| 25 вт | 5вт | 250 |
| 40 вт | 9вт | 400 |
| 60 вт | 13вт | 650 |
| 80 вт | 15вт | 900 |
| 100 вт | 20вт | 1300 |
| 150 вт | 35вт | 2100 |
Разновидности КЛЛ
Таблица соотвествия для КЛЛ
| Мощность КЛЛ | Средний показатель в люменах |
| 9 вт | 450лм |
| 11 вт | 550лм |
| 15 вт | 800лм |
| 20 вт | 1200лм |
| 2 5вт | 1500лм |
| 30 вт | 1900лм |
| 35 вт | 2200лм |
| 55 вт | 3900лм |
| 85 вт | 6500лм |
| 105 вт | 6700лм |
| Показатели получены от бренда Osram | |
Благодаря китайцам и экономической ситуации, которая сложилась из-за курса доллара, производители любят завышать параметры светопотока. Такое завышение позволяет выделиться среди других и увеличить продажи. Измерять светопоток сложно и требуется дорогое оборудование, поэтому простой покупатель не раскроет этот обман.
Световой поток люминесцентной зависит от её формы, плотная спираль КЛЛ некоторую часть света затеняет и он остаётся внутри спирали. Света бывает больше от простых трубок, которые не имеют сложных форм.
Большие люминесцентные лампочки
К большим относятся люминесцентные трубки длиной 47см и 120см от потолочных и настенных светильников. Обозначаются T5 и T8, цоколь у них G13, G23. Наиболее популярны на 18 вт и 36 вт
При замене на светодиодные трубки учитывайте, что у них может быть матовый рассеиватель. Изготовитель запросто может указать светопоток без этого рассеивателя, на котором теряется 10-20%. Влияет и количество слоёв люминофора на стенках, от него зависит цветовая температура.
Таблица для простых
| Люминесцентные | LED аналог, Ватт | Люмены |
| 10 вт | 5 | 400 |
| 15 вт | 8 | 700 |
| 16 вт | 9 | 800 |
| 18 вт | 11 | 900 |
| 23 вт | 15 | 1350 |
| 30 вт | 20 | 1800 |
| 36 вт | 23 | 2150 |
| 38 вт | 25 | 2300 |
| 58вт | 35 | 3350 |
| Информация получена с официального сайта Osram для серии Стандарт | ||
Кроме недорогих бюджетных моделей производятся и дорогие улучшенные. Цена отличается значительно, но это окупается повышенной светоотдачей, которая больше на 50%. Светоотдача улучшенных моделей на 58вт получается, как у светодиодов, 90 лм/вт. Недостатком является высокое реактивное потребление энергии, которое зависит от показателя «коэффициент мощности».
Таблица для улучшенных
| Люминесцентные | LED аналог, Ватт | Люмены |
| 10 вт | 7 | 650 |
| 15 вт | 10 | 950 |
| 16 вт | 14 | 1250 |
| 18 вт | 15 | 1350 |
| 23 вт | 20 | 1900 |
| 30 вт | 25 | 2400 |
| 36 вт | 35 | 3350 |
| 38 вт | 35 | 3300 |
| 58 вт | 55 | 5200 |
| Информация получена с официального сайта Osram для серии Стандарт | ||
Срок службы обычных 15-20 тыс. часов, но есть модели со сроком работы в 75.000 – 90.000 часов, например из серии Osram LUMILUX XXT T8.
Еще один из существенных недостатков, это снижение светового потока при низких температурах. Давление в трубке снижается и светоотдача уменьшается.
Для потолочных светильников Армстронг обычно указывают потребление энергии и световой поток, например 36W и 2800лм. Производитель умалчивает, что 2800лм это светопоток ламп без самого светильника. Ведь в нём одна сторона трубки светит в корпус, другая в помещение. Чтобы свет на стенке не терялся, ставят отражатель. Но он расположен близко к трубке, поэтому корпус трубки затеняет часть отраженного света от 15 до 20%. Поэтому реальное количество люмен для светильника Армстронг ниже, вместо 2800лм будет только 2200лм.
У светодиодных трубок T5 T8 такой проблемы нет, отражатель не требуется. Светодиоды установлены с одной стороны и светят только в сторону помещения.
Галогенные
В миниатюрных источниках освещения, таких как точечные для потолка, устанавливали галогенные лампы. Галогенка имеет минимальные размеры по сравнению с другими. Чаще всего это цоколь G9, с которым сейчас больше всего проблем. Яркость диодных зависит от размера системы охлаждения. Чтобы сделать светодиодку размером с галогенку, охлаждение приходится делать очень маленьким. Поэтому мощность диодных с цоколем G9 не превышает 300лм. В характеристиках часто завышают, указывая 400-600лм, так же не верьте параметрам на базаре Aliexpress. При использовании люстры на 6 патронов и 300лм на одну светодиодку невозможно получить хорошее освещение, придётся менять люстру.
Таблица соответствия для простых галогенных
| Галогенная | LED аналог | Люмены |
| 5 вт | 2 | 60 |
| 10 вт | 3 | 140 |
| 25 вт | 4 | 260 |
| 35 вт | 5 | 410 |
| 40 вт | 6 | 490 |
| 50 вт | 9 | 700 |
| Данные с сайта Осрам | ||
Разновидности галогенных
Таблица соответствия для улучшенных галогенок
| Галогенная | LED аналог | Люмены |
| 10 вт | 3 | 180 |
| 20 вт | 4 | 350 |
| 25 вт | 6 | 500 |
| 30 вт | 5 | 650 |
| 35 вт | 8 | 860 |
| 40 вт | 12 | 980 |
| 50 вт | 14 | 1200 |
| Использованы значения с официального сайта Osram для галогенок серии Standart с цоколями G4 и G9 | ||
Срок службы в среднем от 1000ч до 2000ч. Чем выше мощность, тем короче срок службы.
Регулировка яркости
Устройство для регулирования мощности светового потока называется диммером.С ним совместимы только лампы накаливания, галогенки и некоторые светодиодные. Для диодных источников должен быть установлен специальный диммер, отличается минимальной мощностью , у обычного от 30W, у светодиодного диммера от 1W. Это связано с низким энергопотреблением светодиодок.
Люминесцентные и другие с блоками розжига регулирование не поддерживают. Им требуется постоянное напряжение для работы.
ДРЛ и ДНАТ
В промышленном и уличном освещении применяются лампы ДРЛ и ДНАТ, которые имеют приличную светоотдачу. При таком большом энергопотреблении используется цоколь Е40, E40.
- ДНАТ- это дуговые натриевые трубчатые;
- ДРЛ – это дуговая ртутная люминесцентная.
Эффективность лм/ватт у них на уровне простых светодиодов, но срок службы в 3-4 раза ниже. К тому же светопоток снижается быстрее, чем у диодного освещения.
Таблица аналогов для натриевых
| ДНАТ | Светодиодный аналог | Люмены |
| ДНАТ 70 | 50вт | 4.600 |
| ДНАТ 100 | 75вт | 7.300 |
| ДНАТ 150 | 110вт | 11.000 |
| ДНАТ 250 | 190вт | 19.000 |
| ДНАТ 400 | 350вт | 35.000 |
Таблица аналогов для ртутных
| ДРЛ | Светодиодный аналог | Люмены |
| ДРЛ 125 | 65вт | 6000 |
| ДРЛ 250 | 150вт | 13000 |
| ДРЛ 400 | 250вт | 23000 |
| ДРЛ 700 | 450вт | 40000 |
| ДРЛ 1000 | 600вт | 58000 |
У современных светодиодных аналогов светильников на хороших диодах, например Osram Duris, срок службы около 100.000ч. Из строя быстрее выйдет блок питания, чем LED чипы. Хороший блок питания (драйвер, преобразователь) на японских комплектующих служит до 70.000ч. Многое зависит от конденсаторов, которые теряются свою емкость и параметры питания светодиодов меняются.
Световой поток светодиодных светильников
Большинство современных уличных и промышленных светильников сейчас производят на качественных светодиодах, типа NationStar, Osram Duris, Cree, LG, Samsung. Светоотдача у них на уровне 110 -120 лм/ватт.
Промышленные, уличные, производственные
| Энергопотребление, ватт | Люмены |
| 10вт | 1100-1200лм |
| 20вт | 2200-2400лм |
| 30вт | 3300-3600лм |
| 50вт | 5500-6000лм |
| 70вт | 7700-8400лм |
| 100вт | 11000-12000лм |
Бытовые прожекторы для дома
| Энергопотребление, ватт | Люмены |
| 10вт | 800-900лм |
| 20вт | 1600-1800лм |
| 30вт | 2400-2700лм |
| 50вт | 4000-4500лм |
| 70вт | 5600-6300лм |
| 100вт | 8000-9000лм |
Для бытовых прожекторов ставят LED диоды попроще, условия эксплуатации у них легче и заменить гораздо проще. Китайцы как всегда экономят и могут ставить низкокачественные ЛЕДы. Мне попадались светильники для квартиры и других жилых помещений с эффективностью 60 лм. на ватт, вместо обычных 80-90 лм/вт. По замерам получалось, что он потребляет энергии прилично, но не светит. Сперва подумал оборудование сломалось, но после калибровки ничего не изменилось, освещение было плохое.
Цветовая температура
Большинство из нас привыкли к теплому свету источников с нитью накаливания, переходить на нейтрально белый на хотят Как показывает практика, стоит попробовать в течение двух дней нейтрально белый свет, и потом уже никто не соглашается переходить обратно на теплый.
На фото вы видите наглядные примеры отличия цветовой температуры:
- теплый 2700К, 2900К;
- нейтральный белый 4000К;
- слегка холодноватый 5500К и 6000К.
Как вычислить светопоток
Чтобы узнать сколько люмен у источника, используйте средние значения светоотдачи:
- для диодных умножьте мощность на 80-90 лм/вт для лампочек с матовой колбой и получите светопоток;
- для диодных филаментных умножайте энергопотребление на 100 лм/вт, филаментные прозрачные с диодами в виде желтых полосок;
- люминесцентные КЛЛ умножайте на 60 лм/вт, для дорогих он может быть выше, но они гораздо быстрее теряют яркость, поэтому это значение будет более точным;
- ДНАТ 66 лм/вт для 70W, 74 лм/вт для 100W 150W 250W, 88 лм/вт у 400W;
- ДРЛ множитель будет 58 лм/вт при среднем срок службы от 12 до 18т часов, китайские могут иметь другие характеристики, они всегда умудряются сэкономить даже там, где это практически не возможно.
Итоги
Как вы видите из выше расположенных таблиц, бывают простые и улучшенные модели лампочек. Перед тем как их менять на новые, узнайте точную модель старых, обычно маркировка нанесена на корпусе. По маркировке ищите в сети сайт производителя, на котором должна находится информация о технических характеристиках. Если этого не сделать, то новое освещение может оказаться хуже старого.
Другой вариант, это взять образец с собой в магазин и показать продавцу, некоторые из них хорошо разбираются в этом. В случае с интернет-магазином, отправьте фото консультанту по электронной почте.
Количество люмен в лампе и ее световой поток
Вокруг понятия «люмен» возникает множество мифов, поэтому, чтобы развеять некоторые из них, рассмотрим наиболее часто задаваемые вопросы, вроде таких, как: сколько люмен в лампе накаливания, в светодиодной лампе, сколько люмен содержит 1Вт светодиодной лампы, как определить ее световой поток, и какие светодиодные лампы аналогичны лампам накаливания.
Для начала разберемся, что подразумевает под собой понятие «люмен». Люмен является единицей измерения светового потока, исходящего от источника света, которым может быть лампа накаливания, светодиодная лампа, светодиод или другой осветительный прибор.
Чтобы проще было проводить сравнительный анализ, можно обратиться к таблице, где приведены соотношения СП (люмен) к мощности осветительного прибора (Вт) для ламп накаливания, люминесцентных и светодиодных ламп. Исходя из этих данных, видно, что светодиодные лампы в 10раз эффективнее, чем лампы накаливания, и в 2раза – чем люминесцентные. К тому же, в отличие от люминесцентных ламп и ламп накаливания, светодиодная лампа, следовательно, и светодиод, испускает направленный свет, из чего можно заключить, что и освещенность от светодиодной лампы будет значительно выше. Поэтому, используя светильник светодиодный уличный в качестве освещения, можно достичь гораздо лучшей освещенности, чем при использовании других ламп.
|
Лампа накаливания, |
Люминесцентная лампа, |
Светодиодная лампа, |
Световой поток, Лм |
|
20 Вт |
5-7 Вт |
2-3 Вт |
Около 250 Лм |
|
40 Вт |
10-13 Вт |
4-5 Вт |
Около 400 Лм |
|
60 Вт |
15-16 Вт |
8-10 Вт |
Около 700 Лм |
|
75 Вт |
18-20 Вт |
10-12 Вт |
Около 900 Лм |
|
100 Вт |
25-30 Вт |
12-15 Вт |
Около 1200 Лм |
|
150 Вт |
40-50 Вт |
18-20 Вт |
Около 1800 Лм |
|
200 Вт |
60-80 Вт |
25-30 Вт |
Около 2500 Лм |
Что касается количества люмен в 1Вт светодиодной лампы.
У светодиодов световой поток колеблется от 80 до 150Лм из 1Вт. Это обуславливается некоторыми отличиями вольтамперных характеристик светодиодов и систем охлаждения. Световой поток экспериментальных светодиодов доходит до 220Лм/Вт, но такие светодиоды не встречаются в массовом производстве.
Как можно определить количество люмен в светильнике или лампочке.
Обычно эта информация указана на упаковке или в инструкции к товару, но можно воспользоваться и табличными данными.
Для самостоятельного определения люменов нужен люксметр, определяющий уровень освещенности на каждом участке помещения. Люкс в данном случае – это количественное отношение люмен на площадь освещения (1люкс-1люмен на м2). При силе света, исходящего от изотропного источника, равного 1 кандела, полный световой поток равен 4
|
Светильник с лампой ДРЛ |
Светильник с лампой Днат |
Светодиодный светильник |
Световой поток, Лм |
|
125 Вт |
70 Вт |
30-40 Вт |
Около 3 500 Лм |
|
250 Вт |
100 Вт |
40-60 Вт |
Около 8 000 Лм |
|
400 Вт |
150 Вт |
80-120 Вт |
Около 12 000 Лм |
|
700 Вт |
250 Вт |
140-160 Вт |
Около 20 000 Лм |
|
1000 Вт |
400 Вт |
180-200 Вт |
Около 30 000 Лм |
Характеристики цвета ламп освещения как источника света.
Температура цвета ламп.
Светотехнические изделия занимают самую многочисленную группу электроприборов в каждом помещении. Лампы являются наиважнейшим элементом быта и в условиях труда человека. Для общего освещения в жилых и не жилых помещениях не рекомендуется сочитать различные разновидности ламп, так как это очень вредно для зрения. Не следует применять одновременно люминесцентные лампы дневного света и лампы накаливания.
К светотехническим характеристикам источников света относится цветовая температура или температура цвета. Это условная величина, описывающая цвет, излучаемый самой лампой, в сравнении с цветом абсолютно «черного тела», являющимся постоянной величиной. Измеряется эта характеристика в градусах Кельвина (сокращенно К). У ламп накаливания этот показатель близок к температуре накаливаемого тела. Зрение человека воспринимает свет ламп с разными цветовыми температурами по-разному, чем выше температура цвета, тем холоднее воспринимается излучаемый свет.
для стандартных ламп накаливания с мощностью от 40 до 100 Ватт, цветовая температура составляет 2700 — 2900К,
для галогенных ламп накаливания цветовая температура составляет 2900 — 3100К.
для люминесцентных ламп тепло-белый цвет при цветовой температуре 2700 – 3300К, белый нейтральный свет при температуре 3500 — 4500К, а холодно-белый (дневной) свет при 5000 — 6500К.
Постепенно нагреваемый идеальный излучатель (черное тело) испускает свет различной цветовой окраски в зависимости от температур. Цветовой температурой лампы является температура, до которой необходимо нагреть черное тело, чтобы тон испускаемого им света был примерно того же спектрального состава и цветовой окраски, что и свет заданного источника.
| В маркировке лампы | Цветовая температура | Наименование цвета |
| 827 | 2 700 К | теплый свет |
| 830, 930, WDL, ww | 3 000 К | теплый белый свет |
| 835 | 3 500 К | белый свет |
| 640, 840, 940, NDL, nw | 4 000 К | холодный белый свет (нейтральный) |
| 950, D, dw | 5 000 К | дневной свет |
| 765, 865, 965, CD | 6 500 К | холодный дневной свет |
Нажмите на логотип производителя, чтобы посмотреть все его товары в каталоге.
Основные светотехнические единицы измерения, применяемые в светотехнике и светодиодном освещении
СВЕТОДИОДНЫЕ ПРОЖЕКТОРЫ
Завод производит cветодиодные прожекторы (модель ПРС PRS) купить в г. Москве от завода производителя Светорезерв www.svetorezerv.ruСвет и излучение
Под светом понимают электромагнитное излучение, вызывающее в глазу человека зрительное ощущение. При этом речь идет об излучении в диапазоне от 360 до 830 нм, занимающем мизерную часть всего известного нам спектра электромагнитного излучения.
Световой поток Ф
Единица измерения: люмен* [лм]. Световым потоком Ф называется вся мощность излучения источника света, оцениваемая по световому ощущению глаза человека. Обычная лампа накаливания мощностью 100 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1300 лм. Компактная люминесцентная лампа дневного света мощностью 26 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1600 лм. Световой поток Солнца равен 3,8 × 1028 лм.
Сила света I
Единица измерения: кандела** [кд]. Источник света излучает световой поток Ф в разных направлениях с различной интенсивностью. Интенсивность излучаемого в определенном направлении света называется силой света I.
Освещенность Е
Единица измерения: люкс*** [лк]. Освещенность Е отражает соотношение падающего светового потока к освещаемой площади. Освещенность равна 1 лк, если световой поток 1 лм равномерно распределяется по площади 1м2.
Яркость L
Единица измерения: кандела на квадратный метр [кд/м2]. Яркость света L источника света или освещаемой площади является главным фактором для уровня светового ощущения глаза человека.
Цветовая температура
Единица измерения: Кельвин**** [K]. Цветовая температура источника света определяется путем сравнивания с так называемым «черным телом» и отображается «линией черного тела». Если температура «черного тела» повышается, то синяя составляющая в спектре возрастает, а красная составляющая убывает. Лампа накаливания с тепло-белым светом имеет, например, цветовую температуру 2700 K, а люминесцентная лампа с цветностью дневного света — 6000 K.
Распространенные цветности света
Существуют следующие три главные цветности света: тепло-белая < 3300 K, нейтрально-белая 3300 — 5000 K, белая дневного света > 5000 K.
Цветопередача
В зависимости от места установки ламп и выполняемой ими задачи искусственный свет должен обеспечивать возможность наиболее лучшего восприятия цвета (как при естественном дневном свете). Данная возможность определяется характеристиками цветопередачи источника света, которые выражаются с помощью различных степеней «общего коэффициента цветопередачи» Ra. Коэффициент цветопередачи отражает уровень соответствия естественного цвета тела с видимым цветом этого тела при освещении его эталонным источником света. Для определения значения фиксируется Ra сдвиг цвета с помощью восьми указанных в DIN 6169 стандартных эталонных цветов, который наблюдается при направлении света тестируемого источника света на эти эталонные цвета. Чем меньше отклонение цвета излучаемого тестируемой лампой света от эталонных цветов, тем лучше характеристики цветопередачи этой лампы. Источник света с показателем цветопередачи Ra = 100 излучает свет, оптимально отражающий все цвета, как свет эталонного источника света. Чем ниже значение Ra, тем хуже передаются цвета освещаемого объекта.
* Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд × ср). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4π люменам.
** Канде́ла (обозначение: кд, cd; от лат. candela — свеча) равна силе света, испускаемого в заданном направлении источником монохроматического излучения частотой 540·1012 герц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет (1/683) Вт/ср.
*** Люкс (обозначение: лк, lx) — единица измерения освещённости, равен освещённости поверхности площадью 1 м² при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 лм
**** Ке́львин (обозначение: K) — единица измерения температуры, один кельвин равен 1/273,16 термодинамической температуры тройной точки воды. Начало шкалы (0 К) совпадает с абсолютным нулём. Пересчет в градусы Цельсия. С = K − 273,15
Физические величины, применяемые в светотехнике
Для того, чтобы разбираться в светотехнике необходимо иметь хотя бы общее представление об основных физических терминах и величинах, используемых такой области науки, как оптика. Ведь именно при помощи основных величин и единиц измерения можно получить представление о характеристиках разных светотехнических устройств и только при их помощи можно сравнивать, казалось бы, совершенно разные типы ламп.
Видимый свет.
Свет, а точнее видимый свет, это электромагнитное излучение с длиной волны от 320 (фиолетовый цвет) до 780 (красный цвет) нанометров (она миллиардная доля метра). Этот диапазон представляет собой только малый участок всего спектра электромагнитного излучения. Однако именно в этом диапазоне излучение воспринимается сетчаткой глаза человека, позволяя нам видеть окружающие предметы. Для описания характеристик света используются несколько основных физических величин.
Световой поток.
Световой поток служит характеристикой мощности любого источника света и определяется как количество световой энергии, которая проходит через единицу площади за единицу времени.
Световой поток обозначается буквой Ф и измеряется в люменах (лм). Самые распространенные на данный момент источники света имеют следующие значения светового потока: Лампа накаливания мощностью 100Вт создает 1300-1600 лм светового потока. Компактная люминесцентная лампа мощностью 26 Вт – 1600 лм. 1-ваттная светодиодная лампа создает световой поток равный 120 лм.
Сила света.
Световой поток от каждого источника излучения распределяется в окружающем его пространстве неравномерно. Его интенсивность в разных направлениях от источника света может значительно различаться. Сила света (I), измеряемая в канделах (кд), представляет собой интенсивность светового потока, распространяющегося в определенном направлении.
Освещенность.
Отношение светового потока к площади поверхности, которую он освещает, называется освещенностью (Е). Соответственно можно говорить об освещенности в 1 люкс тогда, когда световой поток равный 1 лм равномерно освещает площадь равную 1 м2.
Яркость света.
Яркость источника света характеризует силу света, излучаемого единицей площади светящейся поверхности. Измеряется яркость в канделах на квадратный метр (кд/м2). Стоит заметить, что яркость источника света является одним из самых важных факторов для светового восприятия человеческого глаза.
Световая отдача.
Световая отдача (Н) характеризует энергоэффективность (экономичность) источника света. Она измеряется в люменах на ватт (лм/вт) и рассчитывается как отношение светового потока, который излучается источником света к мощности, потребляемой этим источником.
Приведем для сравнения величину световой отдачи разных источников света:
— Лампа накаливания мощностью 100Вт — 15 лм/ватт.
— Компактная люминесцентная лампа мощностью 26 Вт –62 лм/ватт
— Светодиодные лампы мощностью 1Вт – от 70 до 130 лм/ватт.
Цветовая температура.
Цветовую температуру источника света можно рассчитать, если сравнить его излучение с излучением абсолютно черного тела. Температура, при которой спектр излучения абсолютно черного тела соответствует излучению исследуемого источника света и называется цветовой температурой данного источника.
Цветовая температура отображается линией черного тела и с повышением температуры доля синей составляющей в спектре увеличивается, а красной уменьшается, спектр становится «холоднее».
Разные лампы имеют разные цветовые температуры. Так, например, лампа накаливания белого цвета имеет цветовую температуру около 2700К, люминесцентная 6000К, а светодиоды, как правило, могут иметь 3 стандартных оттенка белого света соответствующие 2700К (теплый оттенок), 4200К (нейтральный оттенок), 6400К (холодный оттенок).
Цветовая температура измеряется в Кельвинах (К).
Цветопередача.
Цветопередача характеризует насколько естественными и натуральными будут выглядеть цвета и предметы, освещенные тем или иным источником света. Величина этого параметра определяется общим индексом цветопередачи (Ra). Индекс цветопередачи может колебаться в пределах от 0 до 100. Для того, чтобы определить индекс цветопередачи исследуемой лампой освещаются 8 эталонных цветов. После этого эти же цвета освещаются при помощи стандартной лампы, которая должна иметь ту же цветовую температуру, что и исследуемый источник света. При этом измеряется насколько сдвигается цвет при освещении исследуемой лампой каждого из эталонных цветов. Индекс цветопередачи определяется как среднее значение для всех 8 цветов. Показатель Ra=100 соответствует полному отсутствию цветового сдвига.
В общем случае источник света должен иметь как можно более высокий коэффициент Ra. Это обеспечивает максимально естественное освещение.
| Лампа накаливания | Галогенная лампа | Люминесцентная лампа | Светодиодная лампа | |
| Цветопередача (Ra) | 60-90 | 80-100 | 70-80 | 0-100 |
| Светоотдача (лм/вт) | 7-17 | 14-30 | 60-100 | 80-160 |
| Срок службы | 1000-2000 | 3000-4000 | 2000-14000 | 50000-100000 |
| Экономичность | Не экономична | Малоэкономична | Экономична | Сверхэкономична |
Led 7 — Future Lighting
Как измеряется светоотдача лампы?
Количество света, производимого любой лампой, можно выразить тремя способами: в люменах, фут-свече и в силе свечи.
Люмен — это единица измерения количества света, покидающего лампу. В лампах накаливания, если вкрутить простую лампу накаливания в простой патрон без отражателя, свет будет излучаться под углом 360 градусов. Если разместить люменметр в любой точке вокруг лампы, он будет измерять количество света в этом направлении.Просвет можно описать как «количество света, проходящего через данную точку в данный момент времени, независимо от направления».
Начальные люмены — количество света в люменах (для люминесцентной лампы) после примерно 100 часов работы.
Средний люмен — количество света, излучаемого лампой после примерно 40 процентов ее номинального срока службы. Свет лампы уменьшается по мере того, как лампа продолжает использоваться, поэтому средние люмены имеют меньшее значение, чем первоначальные.
Фут-свечи — не весь свет лампы достигает рабочей плоскости.Часть света теряется в светильнике, а часть поглощается поверхностями комнаты, прежде чем достигнет рабочей поверхности. (Это действие известно как коэффициент использования, для которого существует стандартная формула расчета этого измерения). Свет, который достигает рабочей поверхности, измеряется в фут-свечах (стандартным люксметром). Общество инженеров по освещению (IES), группа профессиональных инженеров и дизайнеров по свету, устанавливает стандарты количества света (фут-свечей), которое должно быть предусмотрено для определенных видов деятельности, выполняемых в данной области.
Мощность свечи. Термин «мощность свечи» используется для измерения света, когда кто-то помещает лампочку в отражатель или использует лампу-отражатель. Свеча-сила — это «направленный просвет», или свет, который направлен (отражателем) в определенном направлении. Это измерение обычно регистрирует «максимальную мощность луча свечи», что означает количество света непосредственно в центре луча. Этот «луч» может быть «пятном», «узким лучом» или «потоком».
Как измеряется освещение | EGEE 102: Энергосбережение и защита окружающей среды
Когда большинство людей покупают лампочку, они ищут ватт (Вт).Напомним, что ватт — это единица мощности (т. Е. Скорость, с которой энергия потребляется поставщиком электроэнергии). Он ничего не говорит о свете.
Наиболее распространенным показателем светоотдачи (или светового потока) является люмен. Все лампы имеют люмен, как показано на рисунке ниже, и каждая лампа имеет 3 параметра, указанные на упаковке:
- Световой поток лампы или световой поток
- Потребляемая мощность в ваттах
- Срок службы лампы в часах
Параметры, указанные на лампочке.
Посмотрите видеоролик в масштабе 1:41 ниже, чтобы узнать больше о люменах.
Люмен, как измеряется свет
Щелкните здесь, чтобы увидеть стенограмму видео измерения освещенности
люмен; как измеряется освещение?
Хорошо, следующий вопрос: как измеряется освещение. Итак, у нас здесь так много света, как нам измерить количество света, которое мы получаем? Обычно световой поток измеряется в световом потоке или количестве света, падающего на горизонтальную поверхность.У всех ламп, например, этой (стандартной), указано сколько люменов? Люмен — это световой поток конкретной лампочки. Сколько света мы получаем от этой лампочки? Люмен. Не ватты. Уоттс — второе, что вы здесь видите. И это сколько ватт или сколько мощности мы потребляем от электрических проводов? И третье, что указано на каждой посылке, которую вы видите, — это количество часов. Другими словами, это срок, ожидаемый срок службы этой лампочки. Как видите, люмен — это световой поток.Люмен — это показатель того, сколько света мы получаем от этих лампочек. Например, как я уже сказал, 40-ваттные лампы дают вам 500 люмен, а у нас есть 60-ваттная лампа, которая дает вам 865 люмен. Это не пропорционально, но по мере увеличения мощности вы получаете все больше и больше люменов.
Свечи
фут-кандела (fc) — стандартная единица измерения освещенности поверхности. Это световой просвет, распределенный по площади в 1 квадратный фут (0,09 квадратного метра).
Свеча для ног
Средний уровень фут-кандел на квадратной поверхности равен количеству люменов, падающих на поверхность, деленному на площадь поверхности.
FC = Люмены света / Площадь в квадратных футах
Пример
Лампа мощностью 40 Вт дает около 505 люмен и имеет срок службы около 1000 часов. Когда эта лампочка используется для освещения комнаты размером 10 x 10 футов, эти 505 люмен распределяются на 100 квадратных футов площади пола. Что такое подсветка?
505 люмен света на 100 футов 2 = 5,05 люмен на фут 2 или 5,05 фк
1 футовая свеча = 1 люмен / фут2 = 1 люкс (метрическая система)Теперь посмотрите фильм в масштабе 1:15, в котором показано, как экспонометр используется для измерения люмен на фут 2 .Помните, 1 люмен / фут2 = 1 фут-кандела.
Как измеряется свет?
Щелкните здесь, чтобы просмотреть стенограмму видео измерения освещенности.
Использование экспонометра
Я положил сюда лампочку на 60 ватт. И эта лампа мощностью 60 Вт дает 865 люмен света. Когда я держу эту лампочку очень близко к этой области поверхности здесь, где измеряется свет, все эти 800 единиц падают на небольшую область. Очевидно, что если мы попытаемся измерить количество люменов, попадающих на эту небольшую площадь, мы увидим, что количество люменов на квадратный фут очень и очень велико.Как вы можете примерно видеть, у нас около 1200 люмен на квадратный фут — очень высокая концентрация. Когда я убираю эту лампочку, значение уменьшается, потому что такое же количество люменов распределяется по большей площади, как вы можете видеть здесь. Сейчас он составляет около 100 люмен. И если я пойду дальше, он уменьшится.
КАК ИЗМЕРЯЕТСЯ ЯРКОСТЬ СВЕТА?
люмен, люкс, ватт? Вот наше простое руководство по некоторым основам для понимания того, как измеряются яркость и свет в современном электрическом освещении.
Вт
Многие люди до сих пор думают о яркости света в ваттах и имеют хорошее представление о разнице в яркости лампочек мощностью 40, 60 или 100 Вт. Раньше это работало лучше, так как большинство ламп накаливания и разница в эффективности у разных производителей была небольшой. В настоящее время с более энергоэффективным освещением ватты не так полезны для оценки яркости. Ватт — это на самом деле единица мощности или скорость энергии, используемой или генерируемой с течением времени.Энергетические компании используют ватты для отслеживания количества потребляемой электроэнергии в киловаттах в час (кВтч), что составляет 1000 ватт мощности за один час использования. Таким образом, если у нас есть лампочка мощностью 100 Вт, включенная на 1 час, это будет 0,1 киловатт-часа или 1 ватт-час (Втч).
ЛЮМЕН
В общих чертах, люмен (лм) — это мера того, сколько видимого света излучается источником света, технически это описывается как его световой поток. Общая мощность видимого света представлена общим количеством испускаемых люменов.Короче говоря, при поиске мощности лампы в осветительной арматуре обращайте внимание на общее количество люменов.
ЛЮКС
люкс (лк) используется для измерения количества видимого света (светового потока), распространяемого по площади поверхности, это технически известно как освещенность. Освещенность является фундаментальным фактором для дизайнеров освещения и архитекторов при выборе светильников для установки. Другой способ выразить эту единицу — люмен на квадратный метр, поскольку 1 люкс равен 1 люмену на квадратный метр, или 1 люкс = 1 лм / м2.В зданиях люкс можно измерить с помощью прибора, называемого люксметром, который дает точные показания освещенности.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ СВЕТИЛЬНИКА
Помимо самого света, при измерении количества излучаемого света необходимо учитывать и другие факторы. Большинство ламп заключено в световую арматуру, состоящую из таких элементов, как рассеиватели и отражатели. Эти элементы, а также такие вещи, как форма и количество ламп, будут влиять на яркость и распределение света от светильника.Эффективность светильника учитывает эти элементы, чтобы дать более точное измерение люменов, выделяемых всем светильником в полностью собранном состоянии.
ЛЮМОВ НА ВАТУ
Это соотношение — это количество люменов, которые излучает свет на каждый ватт потребляемой мощности, технически называемое световой эффективностью. Например, свет, излучающий 1000 люмен, который потребляет мощность 100 Вт, будет давать 10 лм / Вт. Большинство производителей освещения указывают значение лм / Вт на своих светильниках и лампах в качестве ориентира для их общей эффективности.
КАНДЕЛА
Кандела (кд) — это стандартная единица силы света или яркости света в определенном направлении. Название кандела происходит от того факта, что обычная свеча дает примерно 1 канделу яркости в заданном направлении. Кандела в основном используется при работе с сфокусированным светом, например, от фонарей или прожекторов, и поэтому часто не указывается на светильниках.
КАК ИЗМЕРИТЬ ЯРКОСТЬ СВЕТА? УЗНАЙТЕ НАШУ ЯРКОСТЬ В ОСВЕЩЕНИИ ИНФОГРАФИЯ:
Версия PDF (высокое разрешение)
Полное руководство по измерению освещенности
Это новое руководство покажет вам все, что вам нужно знать об измерении света.
Важно понимать различные термины, используемые для описания света. Это руководство охватывает все: от измерения света в электромагнитном спектре до понимания воспринимаемой яркости человеческим глазом, интенсивности света и инструментов, используемых для измерения света.
Погрузимся в …
Хотите узнать больше об измерении освещенности? Получите бесплатный PDFЯ пришлю вам копию, чтобы вы могли прочитать ее, когда вам будет удобно.Просто дайте мне знать, куда его отправить (занимает 5 секунд):
СодержаниеГлава 1: Единицы света — Общие термины измерения освещенности
Глава 2: Радиометрия — Сколько света там
Глава 3: Фотометрия — Как вы видите свет (человеческое восприятие)
Глава 4: Спектрометрия — Измерение длины волны
Глава 5: Способы измерения света — Как измерить интенсивность света
Глава 6. Инструменты для измерения освещенности — Какие инструменты используются для измерения освещенности
Глава 1:
Единицы света (Общие термины измерения освещенности)В осветительной промышленности для измерения света используются несколько различных единиц измерения, в зависимости от того, какая информация требуется.
Ниже приведены несколько наиболее распространенных единиц и терминов:
Поток (световой поток) — Произошедшее от латинского слова «Fluxus», означающего поток , поток — это количество энергии, излучаемой светом в секунду, измеряемое в люмен (лм) .
Когда дело доходит до освещения, нужно учитывать Вт (Вт), (потребляемая энергия) и люмен (лм), (яркость). Или потребление электроэнергии в сравнении с светоотдачей. Люмены оцениваются для человеческого восприятия, а ватты — нет.
- Люмен (лм) — единица светового потока в системе СИ, это единица светового потока.
- Вт (Вт) — Единица измерения электрической мощности, это радиометрическое измерение.
Интенсивность света — Количество видимого света, излучаемого в единицу времени на единицу телесного угла
- Кандела (кд) — Базовая единица измерения силы света в системе СИ. Это единица силы света источника света в определенном направлении.2 = 1 нит
- Nit (nt) — Название, данное для единицы яркости
Для облегчения понимания представьте себе лампу, излучающую свет.
- Свет от лампы измеряется в люменах (мера силы света)
- Свет, падающий на поверхность, выражается в люксах
- Человеческий глаз видит это визуально с точки зрения яркости или яркости, которая измеряется в канделах
Глава 2
Радиометрия — Сколько там светаЧто такое радиометрия
В целом радиометрия — это наука об измерении электромагнитного излучения.Что касается оптики, это относится к обнаружению и измерению световых волн в оптической части электромагнитного спектра (инфракрасного, видимого и ультрафиолетового). Радиометрия также включает определение распределения абсолютной мощности излучения.
Почему важна радиометрия
Радиометрия охватывает широкий спектр задач по обнаружению и измерению света.
Вот несколько распространенных приложений:[источник]
4 Традиционно используемые геометрические описания в радиометрии
Основная единица радиометрии называется Radiant Flux .
1. Radiant Flux / Power — Выраженный в ваттах, лучистый поток можно определить как полную оптическую мощность источника света. Его также можно определить как скорость потока лучистой энергии. Вы можете думать об этом как об общем количестве света, излучаемого лампочкой.
2. Интенсивность излучения — Также измеряется в ваттах, интенсивность излучения — это количество потока, излучаемого через известный телесный угол.
3. Энергия излучения — Энергия освещенности, измеряемая в ваттах на квадратный метр, представляет собой измерение лучистого потока на известной площади поверхности.
4. Сияние — Сияние измеряется в стерадианах в ваттах на квадратный метр. Сияние — это мера силы излучения, излучаемого из единицы площади источника.
Глава 3: Фотометрия — как вы видите свет (видимый свет)Что такое фотометрия
Фотометрия — это разновидность радиометрии, которая применяется только к видимой части электромагнитного спектра. В то время как радиометрия фокусируется на измерении энергии излучения с точки зрения абсолютной мощности, фотометрия учитывает реакцию человеческого глаза и фокусируется на измерении света с точки зрения воспринимаемой яркости.
Фотометрия — это «наука об измерении интенсивности света, где« свет »относится к общему интегрированному диапазону излучения, к которому чувствителен глаз.
Фотометрия отличается от радиометрии, в которой обнаруживается и измеряется каждая отдельная длина волны в электромагнитном спектре, включая ультрафиолет и инфракрасный свет ». Фотометрия. В EDU.photonics.com/Photometry: Ответ на вопрос о восприятии света Получено с https : //www.photonics.ru / a25119 / Photometry_The_Answer_to_How_Light_Is_Perceived
Почему важна фотометрия
Фотометрия измеряет видимый свет с точки зрения человека.
Общие приложения для фотометрии:
Как и радиометрия, применение фотометрии также разнообразно. Он используется в ряде отраслей для проверки интенсивности света, производимого дисплеями, приборными панелями, приборами ночного видения и т. Д.
Основной единицей фотометрии является люмен.Фотометрия состоит из четырех основных понятий:
1. Световой поток — Световой поток, измеряемый в люменах, представляет собой измерение общей воспринимаемой мощности, излучаемой источником света во всех направлениях.
2. Сила света — Сила света в канделах — это количество света, излучаемого источником в определенном направлении.
3. Освещенность — Освещенность измеряется в люменах на единицу площади; это количество света, падающего на поверхность.Освещенность также можно назвать фут-свечой.
4. Яркость — Яркость, измеряемая в канделах на квадратный метр или нит, — это общий свет, излучаемый или отраженный от поверхности в заданном направлении. Он показывает, насколько ярко мы воспринимаем результат взаимодействия падающего света и поверхности.
Изображение предоставлено: J.C. Walker, Light Sources — Technology and Applications [CC Attribution-ShareAlike 3.0]
Глава 4:
Спектрометрия — Измерение длины волныСпектрометрия известна наукой и использованием спектрометров для измерения и анализа.Это исследование взаимодействия между светом и веществом, а также реакций и измерения интенсивности излучения и длины волны .
На схеме ниже показано, как спектрометрия используется для анализа образца. Образец показан на этапе 2. Спектрометрия также может использоваться для анализа длин волн, присутствующих в данном источнике света. В этом случае между источником и дифракционной решеткой не было бы образца.
i Источник: Спектрометрическая диаграмма публичной лаборатории [CC BY 2.0] (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/), с сайта flickr
Использование для спектрометрии:
В статье «Что такое спектрометрия и для чего она используется», написанной ATA Scientific Instruments, подробно описаны современные способы использования спектроскопии:
- В астрономии мы можем использовать уникальные спектры для определения химического состава объектов в космосе.
- Мы также можем использовать его для определения свойств космических объектов: в основном их температуры, а также их скорости.
- Он применяется для скрининга метаболитов, а также для анализа и улучшения структуры лекарственных средств.
Биомедицинское использование света состоит из диагностических и терапевтических применений. Узнайте больше о спектроскопии в биомедицинских услугах.
Спектрорадиометрия — это «измерение энергии света на отдельных длинах волн в пределах электромагнитного спектра. Оно может быть измерено по всему спектру или в определенной полосе длин волн».
Спектрорадиометрия.В KonicaMinolta.us: Радиометрия, спектрорадиометрия и фотометрия Получено с: https://sensing.konicaminolta.us/learning-center/light-measurement/radiometry-spectroradiometry-photometry/
Две основные концепции спектрорадиометрии:
Spectral Radiance — яркость поверхности на единицу частоты или длины волны. Единицы СИ для спектральной яркости — стерадианный нанометр ватт / квадратный метр.
Спектральная освещенность — энергетическая освещенность поверхности на единицу частоты или длины волны.В системе СИ для спектральной освещенности используется ватт / кубический метр.
Глава 5: Как измерить интенсивность светаРасчет интенсивности света зависит от источника света и направления, в котором он излучает свет. Количество света, падающего на поверхность, называется освещенностью и измеряется в люксах.
Sciencing написала пошаговую статью / эксперимент о том, как рассчитать интенсивность света с помощью силы света вокруг лампочки, которая излучает свет одинаково во всех направлениях.В заключении уточняется, что «интенсивность света в вашей точке на сфере равна количеству ватт, которое излучает лампочка, деленному на площадь поверхности сферы». Полные расчеты можно найти здесь.
В фотометрии сила света является мерой мощности излучения, излучаемой объектом в определенном направлении , и зависит от длины волны излучаемого света.
Что наиболее важно с точки зрения измерения силы света , так это фактическое количество люменов , падающих на определенную поверхность.
Измерение уровня освещенности
Как отмечалось выше, поток — это общий световой поток. Ватты относятся к абсолютной мощности, а люмены — к человеческому восприятию.
В чем разница между яркостью и освещенностью
«Яркость — это количество света, отраженного от освещаемой поверхности».
Освещенность — это количество света, падающего на поверхность.
Яркость — это то, что мы измеряем по поверхности, на которую падает свет.
Top Light Co назвала его лучшим …
Думайте об этом так: IL-яркость, IL, I = падающий свет. Освещенность измеряет падающий свет. Яркость — это то, что уходит с поверхности — L = уходит. Освещенность определяет происшествие, яркость — то, что уходит.
Глава 6: Какие инструменты используются для измерения света1. Фотометр
Фотометр — это прибор для измерения силы света.Его можно определить как прибор, измеряющий видимый свет.
Два типа фотометров:
1. Измерители яркости — определяют выходную видимую энергию источника света
Измерения яркости используются для таких продуктов, как светофоры и автомобильные задние фонари.
2. Измерители освещенности — измеряют видимую энергию, падающую на поверхность объекта.
Измерители яркости и колориметры
2.Интегрирующая сфера
«Интегрирующая сфера собирает электромагнитное излучение от источника, полностью внешнего по отношению к оптическому устройству, обычно для измерения потока или оптического ослабления».
Основы интеграции и приложения Sphere
3. Спектрометр
«Основная функция спектрометра состоит в том, чтобы улавливать свет, разбивать его на его спектральные составляющие, оцифровывать сигнал в зависимости от длины волны, считывать его и отображать через компьютер.”
Спектрометр
4. Измеритель освещенности
Люксметр — это прибор, используемый для измерения уровня освещенности . Уровень освещенности — это количество света, измеренное на плоскости.
Заключение
Когда дело доходит до мощности света и измерения света, используется множество терминов и технологий. Ключ к пониманию того, как сочетаются все эти уникальные аспекты.
Понимание способа измерения света помогает нам, как поставщику световых решений, соответствовать требованиям яркости и однородности ваших конкретных приложений.
Как измерить лампочки
Измерение лампочек — простой процесс, и он очень важен, если вы пытаетесь заменить лампочку и потеряли оригинальную упаковку или находитесь в процессе перехода на энергоэффективные светодиоды. В конце концов, вы должны быть уверены, что новая лампочка, которую вы выберете, подходит к вашему приспособлению.
Если вам никогда не приходилось измерять электрическую лампочку, вам может быть интересно, какие измерения вам нужно сделать и с чего именно начать измерения.Давайте посмотрим:
Измерение лампы
Размер верхней части лампочки из стекла или пластика измеряется и маркируется в миллиметрах или восьмых дюйма.
В этой области вам понадобятся два типа измерений:
Длина
Чтобы правильно измерить длину вашей лампочки, измерьте расстояние от верха стеклянной или пластиковой колбы до самого конца цоколя с помощью линейки или рулетки. Если вы используете мягкую измерительную ленту, держите ее натянутой, а не следуйте за краем колбы — вам нужно измерить высоту колбы, а не длину ее поверхности.
СОВЕТ ОТ ПРОФЕССИОНАЛА: При измерении длины лампочек, таких как люминесцентные лампы, измеряйте длину кончиков штырей на любом конце.Ширина
Каждая лампочка имеет код, который указывает ее форму и диаметр в самом широком месте. Например, код A19 означает, что это классическая лампочка серии A диаметром 19 восьмых дюйма (2,38 дюйма или 60,33 мм). Чтобы получить правильное измерение ширины лампы, вам также необходимо измерить ее в самом широком месте, что будет зависеть от типа лампы, которую вы выберете.Вот несколько примеров:
Измерение базы
Независимо от типа цоколя лампочки, например, байонетного или винтового, цоколь измеряется в миллиметрах. Размеры цоколя лампочки будут помечены кодом, аналогичным тому, который используется для лампы. Например, стандартное цоколь лампочки — E27, что означает, что цоколем является цоколь Эдисона размером 27 мм.
Винтовые и байонетные базы измеряются прямо по дну.Основания штырей, включая люминесцентные лампы, измеряют расстояние между штырями.
Измерь дважды
Некоторые лампы может быть трудно установить просто потому, что для них не так много места, но пока ваша новая лампа по размеру близка к старой, у вас не должно возникнуть никаких проблем. Просто убедитесь, что вы держите эти размеры лампочки под рукой:
- Длина
- Диаметр
- Базовые размеры
Если вам нужна помощь в выборе подходящего размера, цвета или типа, если вам нужна помощь в выборе лампочки, мы можем помочь! Свяжитесь с нами через чат, по электронной почте (запросы @ thelightbulb.co.uk) или по телефону (+44 (01869) 362222).
Узнайте больше о выборе идеальной лампы для вашей лампы в наших руководствах по покупке лампочек.
Как измерить свет в фут-свечах, люменах и люксах
Как определить уровень освещенности, необходимый для различных приложений, чтобы добиться оптимального освещения и безопасности, а также визуального комфорта? Мы часто покупаем наши лампочки в соответствии с их потребляемой мощностью, не зная, какое количество света они излучают. Как мы измеряем свет? В осветительной индустрии мы часто говорим о фут-свечах, люменах и люксах.Ниже приведены основные справочные сведения, которые помогут вам измерить свет.
Ножная свеча
Вот простая иллюстрация, которая поможет вам понять измерение фут-свечи. Представьте, что вы устанавливаете свечу на расстоянии 0,30 метра (1 фут) от плоской стены, на которой мы нарисовали квадрат размером 0,09 квадратных метра (1 квадратный фут). Один люмен на квадратный фут будет освещать эту поверхность.
Фут-свеча — это наиболее распространенное средство измерения освещения в отрасли.Почему мы все еще используем слово «свеча» для измерения света в наши дни? Объяснение этого выбора восходит к происхождению самой свечи. Когда люди начали измерять интенсивность света, свечи были наиболее распространенным доступным источником света.
В то время промышленность по производству свечей обеспечивала последовательный, устойчивый, чистый и эффективный способ измерения света. Таким образом, мы используем это известное выражение и по сей день.
Люмен и люкс
Просвет — важная единица: он измеряет общее количество видимого света, излучаемого данным источником.Все остальные измерения основаны на просвете. Измерение просвета возникло из базовой концепции фут-свечей. Это может быть более или менее проиллюстрировано изображением, показанным здесь. Сегодня существует более научное определение, но этот рисунок помогает визуализировать просвет.
Представьте себе свечу, установленную в центре сферы диаметром 0,60 метра (2 фута). Если мы прорежем отверстие размером 0,09 квадратных метра (1 квадратный фут) в центре этой сферы, то свет, который будет проходить через него, будет тем, что мы определяем как просвет.
Фут-свеча равна одному люмену на квадратный фут. Это британская мера. В метрической системе просвет измеряется квадратным метром или люксом. Таким образом, фут-свеча эквивалентна приблизительно 10 люкс или 10,57 люкс.
Более высокое количество люменов указывает на более яркий и интенсивный свет, тогда как меньшее количество люменов означает более тусклое и приглушенное освещение.
Как измерить люмен или люкс
На самом деле люмены измерить довольно сложно: обычно требуются лабораторные исследования.Следовательно, если вы хотите узнать количество люменов, излучаемое вашей лампой или осветительным прибором со встроенной лампой, вы можете обратиться к упаковке продукта или обратиться к каталогу светильников.
Переход от ватт к люменам
Есть смысл оценивать количество света по потребляемой лампе ватт. Если вы хотите заменить лампочку, следуйте этому простому практическому правилу, чтобы преобразовать ватты в люмены и наоборот.
Сколько вам нужно освещения?
Обычно мы устанавливаем оптимальные требования к освещению, исходя из потребности в подходящих ножных свечах.Как определить наилучшее количество освещения для вашего конкретного приложения? Общество инженеров освещения Северной Америки (IES) установило ряд руководящих принципов, с которыми вы, возможно, захотите ознакомиться.
Ниже приводится инфографика, в которой изложен ряд рекомендаций по определению количества люменов, необходимого для освещения различных комнат вашего дома:
Свяжитесь с одним из наших специалистов по освещению. Эта оценочная услуга по промышленному или коммерческому применению предоставляется бесплатно.
Свяжитесь с нами
Объяснениесветовых измерений | LEDwatcher
Что такое люмен? Как измерить свет? Сколько ватт потребляет светодиодная лампа? Это лишь некоторые из тем о свете, затронутых в этой статье. Мы попытались объяснить основы света и способы измерения различных аспектов света на реальных примерах, выделив наиболее важные формулы, используя информационные изображения, графики и таблицы, а также сделали несколько калькуляторов для упрощения расчетов.Надеюсь, вы найдете эту статью полезной, и если у вас есть какие-либо комментарии, предложения или дополнения, не стесняйтесь использовать форму комментариев под статьей.
Вот содержание со ссылками на темы, затронутые в этой статье, для упрощения навигации:
- ЛЮМЫ И КАНДЕЛИ (световой поток, сила света)
- ОСВЕЩЕНИЕ, ОСВЕЩЕНИЕ, ЛЮКС И НОЖНЫЕ СВЕЧИ
- КАК ИЗМЕРИТЬ ОСВЕЩЕНИЕ?
- Световые метры
- Приложения для экспонометра
- ЛЮМЫ И ВОДА
- Калькулятор световой отдачи
- Люмен в ватт калькулятор
- Калькулятор ватт в люмен
- Люмен диаграмма
ЛЮМЫ И КАНДЕЛИ
Что такое просвет?
Световой поток или сила света измеряет общее количество света, излучаемого источником света за период времени.Проще говоря, световой поток показывает, сколько света излучает лампа во всех направлениях в секунду, световой поток выражается в единицах, называемых люмен (лм) . Световой поток измеряет только свет, излучаемый человеческим глазом в видимых длинах волн в диапазоне примерно 400-750 нм.
Световой поток — Люмен (лм) — единица измерения светового потока или силы света. Один люмен равен количеству света, излучаемого источником света (излучающим равное количество света во всех направлениях) через телесный угол в один стерадиан с интенсивностью 1 кандела.
Световой поток (в люменах) обычно указывается на упаковке лампочки (или его можно найти в специальных каталогах лампочек) и используется в качестве объективного измерения светоотдачи источника света для лучшего сравнить различные типы лампочек. Однако, поскольку люмен измеряется на определенном расстоянии во всех направлениях от источника света, это не лучшее измерение, чтобы описать, насколько ярким будет свет в определенной области. Для описания этого используется термин «освещенность» и единицы измерения, называемые люкс или фут-свеча.
Сила света (кандела)
Сила света — это сила света или количество видимого света, излучаемого источником света в заданном направлении на единицу телесного угла. Сила света измеряется в канделах (кд) , что является базовой единицей СИ. По сути, он измеряет количество видимого света, излучаемого под одним определенным углом от источника света, что является полезным измерением при сравнении устройств, производящих сфокусированный луч света, таких как прожекторы, фонарики и лазерные указки.
Определение канделы — кандела (кд) — единица измерения силы света в СИ. Кандела заменил старую единицу, которая использовалась для выражения силы света — силы свечи. Одна обычная свеча излучает приблизительно 1 канделу силы света, поэтому канделу в прежние времена называли свечой.
Поскольку свеча не была самым точным источником света для измерения силы света, были определены гораздо более строгие правила и определения для измерения силы света, официальное определение канделы:
Кандела — это сила света в заданном направлении источника, излучающего монохроматическое излучение с частотой 540 x 1012 герц и имеющего силу излучения в этом направлении 1/683 ватт на стерадиан.
Из http://physics.nist.gov/cuu/Units/current.html
Пояснение
Напомним, световой поток измеряет, сколько всего видимого света излучается источником света, единицей светового потока является люмен (лм) . Сила света измеряет, сколько света излучается источником света в одном направлении, единицей силы света является кандела (кд) . Итак, в основном, если вам нужна лампочка, которая излучает свет во всех направлениях (например, потолочный светильник в доме) , посмотрите на люмены при сравнении различных лампочек, однако, если вам нужен свет, который может сфокусировать максимальное количество яркости в луч меньшего размера, такой как прожектор или фонарик, смотрите на свечки, сравнивая такие огни.Помимо этих двух, освещенность также является важным показателем, измеряющим количество света, падающего на данную поверхность (измеряется в люксах или фут-канделах) , но позже с этим.
Классический пример объяснения люменов и кандел. Представьте, что вы помещаете прозрачную сферу радиусом 1 метр над свечой. Свеча дает силу света в 1 канделу и равномерно излучает свет во всех направлениях. Если вы прорежете в сфере отверстие размером 1 квадратный метр, из этого отверстия будет выходить 1 люмен света.Это дает в виде уравнения:
1лм = 1кд * ср
где:
- 1 лм = один люмен;
- 1 кд = одна кандела;
- sr = стерадиан (квадратный радиан, один квадратный радиан общей сферы можно рассчитать с помощью уравнения A = r², где r — радиус сферы) .
Так в данном случае:
1лм = 1кд * 11 люмен = 1 кандела; : источник света с интенсивностью 1 кандела дает световой поток 1 люмен в сфере с площадью поверхности 1 квадратный метр.
Мы также можем рассчитать световой поток всей сферы, используя то же уравнение. Для этого сначала нам нужно знать площадь поверхности сферы, ее можно рассчитать по формуле:
4π r² = 4 * 3,14 * 1 = 12,56sr
Итак, если мы возьмем предыдущее уравнение 1lm = 1cd * sr и знаем, что интенсивность света составляет 1cd , а площадь поверхности сферы составляет 12,57m² , мы можем вычислить:
1лм = 1кд * 12,57ср
лм = 12,57 ; источник света с интенсивностью 1 кандела излучает световой поток 12,57 люмен в сфере с радиусом 1 метр (или площадью поверхности 12,57 м²).
То же уравнение можно преобразовать для вычисления кандел:
1 кд = 1 лм / ср
Давайте посмотрим на новый пример, у нас есть лампочка, излучающая 700 люмен света равномерно во всех направлениях, с той же прозрачной сферой с радиусом 1 м над лампочкой.
Теперь, если мы возьмем преобразованную формулу 1 кд = 1 лм / ср и узнаем, что световой поток равен 700 лм , а площадь поверхности сферы равна 12,57 м² , мы можем вычислить силу света лампы:
1лм / ср = 1кд
700лм / 12,57ср ≈ 56 кд
Но если мы хотим вычислить интенсивность света в определенном направлении, скажем, проходя через один стерадиан , как в первом примере, мы можем использовать ту же формулу:
700лм / 1ср ≈ 700 кд; это подтверждает первое правило, что 1 люмен = 1 кандела, когда свет проходит через сферу в 1 стерадиан.
Чтобы еще лучше проиллюстрировать разницу между световым потоком (люмен) и силой света (кандел) , представьте себе лампочку, которая производит 1 канделу или 12,57 люмен, если вы закроете одну сторону лампы, она все равно будет светить. такая же сила света в 1 кандела, но вдвое меньше светового потока — 6,28лм. Это связано с тем, что свечки измеряют мощность света, насколько яркий свет будет в определенном направлении, поэтому в этом случае закрытие половины лампы не повлияет на интенсивность света (если она измеряется на непокрытой части лампы. ) .Но поскольку люмены измеряют общее количество видимого света от источника, покрытие половины лампы уменьшит общее количество видимого света вдвое.
Вот почему вам следует сравнивать кандели при покупке точечного светильника или фонарика с концентрированным световым лучом и люмен (или люкс) при покупке внутреннего освещения, такого как потолочные светильники или наружное освещение.
Эти предыдущие вычисления и формулы в основном относились к источнику света, который является изотропным или, другими словами, излучает свет равномерно во всех направлениях.Теперь давайте посмотрим, как рассчитать канделы и люмены в лампочках под определенными углами.
Люмен, кандел, углы обзора
В том же уравнении 1cd = 1 лм / ср sr указывает угол обзора (также называемый углом при вершине) , через который излучается свет при вычислении силы света и светового потока. В предыдущих примерах мы рассчитывали люмены и свечи, предполагая, что свет излучается равномерно во всех направлениях (или в одном примере через телесный угол в один стерадиан, где 1 люмен равен 1 канделе) , но обычно мы покупаем осветительные приборы, которые освещают свет в под определенным углом прожекторы освещают под более узким углом, чтобы обеспечить более сфокусированный луч, в то время как прожекторы освещают под более широким углом, чтобы покрыть большую площадь поверхности.
Рассматривая то же уравнение 1cd = 1 лм / ср , мы можем заключить, что, увеличивая силу света (кандел) , мы должны уменьшить угол обзора (стерадианы) для получения того же светового потока (люменов). ) .
И наоборот, если мы уменьшим силу света (кандел) , мы должны увеличить угол обзора (стерадианы) , чтобы получить тот же световой поток (люмен) .Таким образом, мы можем сказать, что сила света обратно пропорциональна углу обзора, что означает, что, увеличивая одно значение с той же скоростью, другое будет уменьшаться.
В то же время при расчете светового потока, если мы увеличиваем либо силу света, либо угол обзора, световой поток увеличивается, и наоборот, если мы уменьшаем силу света или угол обзора, световой поток также будет уменьшаться. .
Итак, как мы можем определить этот угол при вершине светового луча?
По сути, угол при вершине — это угол между осью источника света, который дает наибольшую силу света, и осью, где сила света уменьшается до 50%.Формула для вычисления телесного угла (Ω) в стерадианах (sr) :
Ом = 2π (1 − cos (α / 2))
где α — угол при вершине, измеренный в градусах.
Так, например, если вы хотите вычислить телесный угол (Ω) в стерадианах (sr) , чтобы вычислить люмены или канделы светового пути, допустим, для светового луча с углом при вершине 40 ° , используя приведенное выше уравнение, получаем:
Ом = 2π (1 − cos (40/2))
Ом ≈ 2 * 3,14 * (1-0,94)
Ом ≈ 6,28 * 0,06
Ом ≈ 0,38sr
Теперь, если мы хотим рассчитать световой поток источника света с интенсивностью 1 кандела и углом обзора 40 ° , мы можем вставить ранее рассчитанный телесный угол Ом ≈ 0,38sr в основное уравнение :
1 лм = 1 кд * ср
лм = 1 * 0,38
лм ≈ 0,38
Полное уравнение для расчета светового потока (люмен) источника света, если нам известна сила света (кандел) и угол при вершине (стерадианы) :
Φ = I2π (1 − cos (α / 2))
люмен = канделы * 2π * (1-cos (угол при вершине / 2))
- Φ — световой поток (лм)
- I — сила света (кд)
- π — постоянная (≈3,14)
- α — угол при вершине (°)
Для расчета силы света (кандел) , если известны световой поток (люмен) и угол при вершине (стерадианы) , используйте это уравнение:
I = Φ / (2π * (1 − cos½ * α))
кандел = люмен / (2π * (1-cos½ * угол при вершине))
Теперь давайте проверим это уравнение на более практическом примере.Допустим, у нас есть лампа, которая дает силу света 3cd при угле при вершине 40 ° , и мы хотим рассчитать люмены для этой лампы. Мы можем использовать предыдущее уравнение:
Φ = I2π (1 − cos (α / 2))
лм = 3cd * 2 * π * (1-cos (40 ° / 2))
лм = 18,84 * 0,06
лм ≈ 1, 13 (осветительный прибор с силой света 3 кд при угле при вершине 40 ° будет производить световой поток примерно 1,13 лм)
Если мы увеличим угол обзора с 40 ° до 70 ° и оставим силу света на уровне 3cd , общий световой поток должен увеличиться:
лм = 3cd * 2 * π * (1-cos (70 ° / 2))
лм ≈ 3,39
Итак, это правда, если мы увеличим угол наклона лампы, сохраняя при этом силу света той же самой, световой поток также увеличится.
Мы также можем проверить это наоборот, оставив угол при вершине 70 ° , но уменьшив интенсивность света вдвое, с 3 кд до 1,5 кд . Теперь лампа должна давать меньше люмен:
лм = 1,5 кд * 2 * π * (1-cos (70 ° / 2))
лм ≈ 1,69
Так оно и есть, 3,39 лм> 1,69 лм.
Сводка люменов и кандел
Итак, световой поток измеряет общее количество видимого света, излучаемого во всех направлениях, единицей светового потока является люмен (лм) .Сила света измеряет количество видимого света, излучаемого источником света в заданном направлении под телесным углом, единицей силы света является кандела (кд) . Уравнение для расчета люменов, когда известны канделы и телесный угол источника света: 1lm = 1cd * sr .
Канделы в основном используются для описания яркости осветительных приборов, которые производят сфокусированный луч света под более узким углом в одном направлении, например, лазерная указка, фонарик и прожектор.Люмены используются для сравнения лампочек или осветительных приборов, которые освещают под широким углом и должны производить свет одинаково во всех направлениях, например потолочные светильники и некоторые типы пищевых светильников. Как правило, чем шире угол луча света, тем ниже его интенсивность, а чем уже угол луча, тем выше интенсивность света.
ОСВЕЩЕНИЕ, ОСВЕЩЕНИЕ, ЛЮКС, НОЖНАЯ СВЕЧА
Освещенность
Освещенность — это количество света или светового потока, падающего на поверхность.Освещенность измеряется в люксах (люмен на квадратный метр) или в фут-канделах (люмен на квадратный фут) с использованием американских и британских метрик. Освещенность не зависит от типа поверхности, на которую она освещает, и зависит только от количества света, падающего на эту поверхность, поэтому она будет одинаковой при освещении на стене, земле, полу, дереве или любом другом объекте. Освещенность (в отличие от люменов и других показателей освещения) можно легко измерить с помощью простого устройства, называемого люксметром, или даже с помощью смартфона, на котором установлено специальное приложение.
Люкс
Определение люкс — люкс (лк) — это единица измерения освещенности, люкс измеряет световой поток на единицу площади или количество света, падающего на заданную поверхность. По сути, люкс определяет, насколько яркой будет освещенная поверхность. Один люкс равен одному люмену на квадратный метр площади поверхности:
1лк = 1лм / м²
или
1 люкс = 1 кд * ср / м²
, потому что 1 лм = 1 кд * ср
В приведенных выше формулах м² представляет собой целевую площадь поверхности, на которую падает свет.
Фут-свеча
В британских и американских системах измерения вместо люкс используется термин фут-свеча (fc) . Фут-свеча также измеряет количество света, падающего на поверхность, но вместо люменов на квадратный метр, используемых для измерения люксов , люменов на квадратный фут используются для измерения фут-свечей. Одна фут-свеча составляет прибл. 10,764 лк. Фут-свечи рассчитываются по формуле:
1fc = 1 лм / фут²
Пояснение
Освещенность можно легко рассчитать, если известны световой поток (люмен) , выходящий из источника света, и площадь освещенной поверхности.Например, сконцентрированный луч света со световым потоком 400 люмен осветит большую площадь площадью 1 квадратный метр с освещенностью 400 люкс:
лк = 400 лм / 1 м²
лк = 400
Однако, если мы увеличим площадь поверхности, на которую падает свет в два раза, с 1 квадратного метра до 2 квадратных метра и оставим световой поток на уровне 400 люмен , освещенность на этой площади уменьшится в два раза :
лк = 400 лм / 2 м²
лк = 200
Это означает, что чем дальше расстояние от освещаемой поверхности или больше угол освещения, тем ниже будет освещенность света, падающего на поверхность.
Освещенность полезна при выборе подходящих лампочек или осветительных приборов для определенных областей, таких как спальня, гостиная, офис, магазин, театры, сцены и тому подобное. Люкс также является важным показателем при выборе освещения для выращивания растений в помещении.
Яркость
Яркость — это сила света, которая отражается или излучается от объекта на единицу площади в определенном направлении. Яркость зависит от того, сколько света попадает на объект и от отражения света от этой поверхности.Единица измерения яркости — кандела на квадратный метр — кд / м² .
В основном, яркость используется для расчета того, сколько световой мощности будет излучаться от данной поверхности при определенном угле обзора и обнаруживаться человеческим глазом, или, другими словами, насколько яркой будет данная поверхность для человеческого глаза. Яркость — это фактически единственная световая форма, которую мы можем видеть. Яркость используется, например, при оформлении дорожных знаков и дорожного освещения.
КАК ИЗМЕРИТЬ СВЕТ?
Измерение люменов
Многие думают, что люмены для лампочки или осветительного прибора можно легко измерить с помощью дешевого люксметра или даже мобильного приложения, но на самом деле для этого требуется специальное устройство, называемое интегрирующей сферой , , подключенное к спектрометру и компьютеру, на котором установлено специальное программное обеспечение. должен быть установлен, который может отображать несколько показателей, таких как световой поток или люмен, световая отдача, распределение светового спектра, цветовая температура и другие характеристики освещения.На самом деле люменметр — это не маленькое портативное устройство, которое вы можете приобрести за пару долларов, а больше похоже на лабораторию для измерения люменов и других показателей лампочек.
Вот видео от Diode Dynamics, демонстрирующее интегрирующую сферу, используемую для измерения люменов.
Световые метры
Существуют также другие типы измерителей для измерения различных световых метрик:
- люксметр для измерения освещенности (люкс или фут-свечи) ;
- измеритель силы света для измерения силы света кандел ;
- измеритель яркости для измерения яркости.
Люксметры — самые распространенные из них, которые используются для измерения освещенности или количества света, падающего на поверхность. Люксметр используется для измерения количества света при фото- и видеосъемке в отдельных домах и многих общественных местах, таких как офисы, магазины, библиотеки, музеи и другие места, чтобы определить, имеет ли место достаточный уровень яркости в целях безопасности. условия труда для сотрудников (в офисах) или просто в целях дизайна (в художественных галереях), а также для определения видимости на открытых площадках, например, при выборе подходящего уличного освещения.
Люксметрчасто называют люксметром из-за его популярности по сравнению с другими устройствами для измерения освещенности. На рынке доступен широкий ассортимент люксметров в зависимости от их цены, функциональности и точности, от пары долларов до нескольких сотен долларов за более продвинутые счетчики. Есть даже множество приложений для люксметров (бесплатных и платных) , доступных на устройствах iOS и Android, которые могут измерять освещенность, и некоторые из этих приложений на самом деле довольно хороши для основных задач измерения освещенности.
Приложения для экспонометра
Вот несколько самых популярных приложений для экспонометров для устройств iOS или Android, которые вы можете протестировать самостоятельно.
Приложения для экспонометра iOS:
- Карманный светильник (от Nuwaste studios) ;
- myLightMeter Free (Дэвид Квилс).
Приложения для экспонометра Android:
- LightMeter Free (Дэвид Квилс) ;
- люксметр (Borce Trajkovski) ;
- измеритель света beeCam (от FM.Bee Corp.).
ЛЮМЫ И МОЩНОСТЬ
Измерение, которое описывает соотношение между люменами и ваттами, составляет световой отдачи . Световая отдача — это соотношение между световым потоком и электрической мощностью источника света, она измеряет, насколько эффективен источник света при преобразовании электрической энергии в видимый свет. Единица световой отдачи — лм / Вт (люмен на ватт) .
Калькулятор световой отдачи
Световую отдачу можно легко рассчитать по формуле:
Световая отдача (лм / Вт) = световой поток (лм) / мощность (Вт)
Так, например, световая отдача лампы 10 Вт , которая дает 600 люмен, , будет 60 лм / Вт :
600 лм / 10 Вт = 60 лм / Вт
Калькулятор для перевода
люмен в ватт
Мы также можем преобразовать это уравнение для расчета мощности лампочки, если нам известны световой поток (люмен) и световая отдача этой лампочки.Возьмем тот же пример, если мы знаем, что лампочка дает 600 люмен, с эффективностью 60 лм / Вт , используя уравнение:
мощность = люмен / люмен на ватт-час
600 лм / 60 лм / Вт = 10 Вт
мы можем подсчитать, что лампочка потребляет 10 ватт электроэнергии, чтобы произвести 600 люмен света.
Калькулятор преобразования
Вт в люмены
Аналогичным образом мы можем рассчитать световой поток (люмен) лампочки, если мы знаем ватт, и световую отдачу лампы, преобразовав ту же формулу:
люмен = мощность * люмен на ватт-час
10 Вт * 60 лм / Вт = 600 лм
Люмен Сравнение
Количество люмен в ватте будет зависеть от типа лампы, используемой в осветительном приборе.
