Что такое световой поток и освещенность. Как измеряются эти характеристики света. В чем заключается разница между световым потоком и освещенностью. Какое практическое значение имеют эти параметры при проектировании освещения.
Что такое световой поток и как он измеряется
Световой поток — это количество света, излучаемого источником света во всех направлениях. Это одна из ключевых характеристик любого осветительного прибора. Световой поток измеряется в люменах (лм).
Чем больше значение светового потока, тем ярче будет светить лампа или светильник. Например:
- Небольшая светодиодная лампа может иметь световой поток 250-400 лм
- Мощная светодиодная лампа для освещения больших помещений — 2000-3000 лм
- Промышленный светодиодный светильник — 10000-20000 лм и более
Важно понимать, что световой поток характеризует именно количество излучаемого света, а не потребляемую мощность. Поэтому современные энергоэффективные светодиодные лампы при меньшей мощности могут давать такой же световой поток, как и старые лампы накаливания.
Освещенность: определение и единицы измерения
Освещенность — это количество светового потока, падающего на единицу площади освещаемой поверхности. Единица измерения освещенности — люкс (лк).
1 люкс равен освещенности поверхности площадью 1 м², на которую падает световой поток в 1 люмен.
Освещенность зависит не только от мощности источника света, но и от расстояния до освещаемой поверхности и угла падения света. Чем дальше расположен светильник, тем ниже будет освещенность при том же световом потоке.
Ключевые отличия светового потока от освещенности
Хотя световой поток и освещенность тесно связаны между собой, это разные характеристики света:
- Световой поток характеризует сам источник света, а освещенность — освещаемую поверхность
- Световой поток измеряется в люменах, освещенность — в люксах
- Освещенность зависит от расстояния до источника света, а световой поток — нет
- При одинаковом световом потоке освещенность может быть разной в зависимости от площади освещаемой поверхности
Практическое значение светового потока и освещенности
Знание этих параметров крайне важно при проектировании систем освещения. Как применять их на практике?
Выбор ламп и светильников
При покупке ламп ориентируйтесь в первую очередь на световой поток, а не на мощность. Это позволит подобрать лампы с нужной яркостью независимо от типа и энергоэффективности.
Расчет необходимого количества светильников
Зная требуемую освещенность помещения и световой поток одного светильника, можно рассчитать их необходимое количество. Например, для освещения комнаты площадью 20 м² с нормой освещенности 300 лк потребуется световой поток около 6000 лм.
Проверка соответствия нормам
Для различных помещений существуют нормы освещенности. Измерив фактическую освещенность люксметром, можно проверить, соответствует ли она требованиям.
Факторы, влияющие на световой поток и освещенность
На эти характеристики влияет ряд факторов:
- Тип источника света (светодиоды, люминесцентные лампы, лампы накаливания)
- Конструкция светильника и тип рассеивателя
- Цветовая температура света
- Угол рассеивания светового потока
- Отражающие свойства поверхностей в помещении
Учет этих факторов позволяет создать оптимальное освещение для конкретных задач и условий.
Связь светового потока и мощности светильников
Хотя световой поток и мощность — разные характеристики, между ними существует определенная связь. Она выражается через показатель светоотдачи, измеряемый в люменах на ватт (лм/Вт).
Чем выше светоотдача, тем эффективнее светильник преобразует электроэнергию в свет. Сравните:
- Лампа накаливания: 10-15 лм/Вт
- Люминесцентная лампа: 50-80 лм/Вт
- Современный светодиод: 100-200 лм/Вт
Поэтому светодиодные лампы при меньшей мощности могут давать такой же или даже больший световой поток по сравнению с традиционными источниками света.
Методы измерения светового потока и освещенности
Как на практике измеряются эти характеристики?
Измерение светового потока
Для точного измерения светового потока используются специальные приборы — интегрирующие сферы. Источник света помещается внутрь сферы, покрытой изнутри белым диффузно отражающим материалом. Специальный датчик измеряет суммарный световой поток.
Измерение освещенности
Освещенность измеряется с помощью люксметров. Эти приборы намного компактнее и доступнее, чем интегрирующие сферы. Датчик люксметра размещается на исследуемой поверхности, и прибор показывает значение освещенности в люксах.
Для бытовых целей можно использовать мобильные приложения-люксметры, хотя их точность обычно ниже, чем у профессиональных приборов.
Нормы освещенности для различных помещений
Существуют рекомендуемые нормы освещенности для разных типов помещений и видов деятельности. Вот некоторые примеры:
- Жилые комнаты: 150-300 лк
- Офисные помещения: 300-500 лк
- Учебные классы: 300-500 лк
- Производственные цеха: 200-2000 лк (зависит от вида работ)
- Спортивные залы: 200-500 лк
- Складские помещения: 75-200 лк
Соблюдение этих норм важно для комфорта, безопасности и производительности труда. Недостаточное освещение может вызывать усталость глаз и снижение работоспособности, а избыточное — дискомфорт и повышенный расход электроэнергии.
Световой поток и освещенность в дизайне интерьеров
Понимание этих характеристик света важно не только для инженеров, но и для дизайнеров интерьеров. Как применять эти знания на практике?
- Подбор светильников с нужным световым потоком для создания желаемой атмосферы
- Расчет необходимого количества источников света для равномерного освещения
- Использование направленных светильников для создания акцентного освещения с высокой локальной освещенностью
- Учет отражающих свойств поверхностей при расчете освещенности
- Создание многоуровневого освещения с разной освещенностью для разных зон помещения
Грамотное использование этих принципов позволяет создавать функциональные и эстетически привлекательные световые решения.
Основные характеристики света
Функциональный или, как теперь принято говорить, архитектурный свет — это сегмент освещения, где крайне важны базовые знания и понимание основных качественных и количественных характеристик света для правильного подбора оборудования в проект.
1 Световой поток
Световой поток — количество излучаемого света и один из самых значимых параметров светильника. Оперируя данной величиной, можно выбрать тип и количество световых инструментов для конкретной задачи или помещения.
Единицы измерения:
лм (lm) — Люмен
Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным источником, c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан
Стоит учесть, что восприятие равного количества светового потока сильно отличается у разных типов приборов, а именно: у приборов акцентного и рассеянного света.
Для приблизительной оценки количества света и его распределения существуют светотехнические расчеты на базе современных программ (DiaLux, Relux).
2 Мощность
Мощность — количество электрической энергии, которое световой прибор потребляет из сети. Не следует ориентироваться на этот параметр для оценки количества света. Это связано с тем, что каждый светодиодный светильник сконструирован по-разному и имеет различную базу элементов: источник света, оптику, особенности корпуса и др.
Поэтому светильники с равной мощностью могут излучать разное количество света.
3 Освещенность
Освещенность – показывает плотность распределения светового потока на заданной площади.
Освещённость прямо пропорциональна силе света источника света. При удалении его от освещаемой поверхности её освещённость уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния.
Единицы измерения:
лк (lx) — Люкс
Один люкс равен одному люмену на квадратный метр
4 Яркость
Яркость (не путать с освещенностью и световым потоком) показывает нам какое количество света отражается от поверхности объекта в направлении наблюдателя.
Например, темный стол и лежащий на нем лист белой бумаги будут иметь различную яркость, несмотря на одинаковую освещенность. Измеряется в канделах на метр квадратный.
Единицы измерения:
кд/м2 — канделы/метр квадратный
5 Контрастность
Контрастность освещения – разница в освещенности двух точек, которые мы чаще наблюдаем одновременно.
Высокая контрастность создает определенный драматический эффект. Она дает возможность существования акцентов, привлечение и направление внимания наблюдателя в заданную зону. Если зажечь спичку в темной комнате, волей-неволей, вы на нее посмотрите.
6 Коэффициенты пропускания, преломления, отражения
Коэффициенты относятся как к материалам и поверхностям, так и к самим светильникам.
7 Индекс цветопередачи (CRI)
Индекс или коэффициент цветопередачи — важный количественный параметр, который показывает насколько точно человеческий глаз воспринимает освещаемые прибором цвета по сравнению с эталонными источниками света — солнцем и лампой накаливания, у которых этот показатель равен 100.
Способность различать цветовые полутона имеет разную степень важности в различных проектах: в музеях, ресторанах, магазинах и жилых пространствах цвета играют важнейшую роль, во вспомогательных помещениях и проходных зонах — это менее критично.
Выбор значения индекса цветопередачи определяется типом освещаемого пространства:
70 и ниже — удовлетворительный — подходит для складских и утилитарных задач.
80 — хороший — подходит для жилых и рабочих пространств.
90 — отличный — для ресторанов, бутиков, салонов красоты.
95-97 — повышенный — специальное решение для музеев и галерей.
8 Цветовая температура
Цветовая температура — величина, которая отражает «оттенок» излучаемого света, в градации от теплого до холодного.
Измеряется в градусах Кельвина (К).
Единицы измерения:
К — Кельвины
Эта характеристика света влияет на биоритмы человека, поэтому от выбора правильной цветовой температуры зависит физическое и эмоциональное состояние человека, а также атмосфера пространства.
2400 К — очень теплое, почти оранжевое свечение. Подойдет для спальных комнат, зон отдыха, спа салонов и лаунж пространств. Создает комфортную атмосферу для расслабления.
2700 К — теплое свечение, близкое к уютному свету от лампы накаливания. Является решением для домашних интерьеров, гостиничных номеров, кафе и ресторанов.
3000 К — теплое свечение, менее располагающее к релаксации. Универсальное решение для всех видов жилых и общественных пространств: магазинов, салонов красоты и прочих.
3500 К — ближе к нейтральному оттенку белого света.
Подойдет для магазинов, ресторанов, холлов и рабочих пространств.
4000 К — нейтральный белый свет, создает бодрую атмосферу для активной работы. Такой свет подходит для офисных пространств, торгово-развлекательных центров, тренажерных залов.
5000 К (и выше) — холодный свет, близкий к голубому. Не самый комфортный для человека, поэтому в основном используется для освещения ювелирных украшений, рыбы и морепродуктов.
Нейтральный и холодный свет обладает способностью создавать ощущение «чистоты». По этой причине его используют в салонах красоты, медицинских центрах, общественных санузлах.
Световая отдача и световой поток LED-светильников и ламп: таблица, измерение
Под светоотдачей светодиодных ламп подразумевают соотношение показателя светового потока к электрической мощности.
Этот термин также называют энергоэффективностью. Показатель светоотдачи обязательно учитывается при организации систем освещения на любых объектах.
В статье мы рассмотрим, что означает световой поток и светоотдача светодиодных ламп, особенности расчета, таблица соответствия светового потока от потребляемой мощности LED-ламп и ламп накаливания.
Понятие светового потока светодиодной лампы
Световой поток светодиодных светильников – это общее количество света, которое выделяет прибор на определенную поверхность. Иными словами, это яркость лампы. На современных LED-лампах показатель светового потока указывается на упаковке вместе с мощностью и углом освещения. Если этих данных нет, такую лампу лучше не покупать.
С помощью показателя светового потока можно рассчитать уровень освещенности, измеряемый в люксах. Если световой поток дошел до поверхности полностью, то 1 люкс будет равен 1 люмену на квадратный метр. Если луч рассеивается под разным углом, то и освещенность будет варьироваться.
Например, если лампа находится под углом 360 градусов, то свет падает не только на пол, но и на стены. Это значит, что на пол световой поток дойдет не полностью.
В чем измеряется световой поток светодиодных ламп
Понимая, в чем измеряется световой поток светодиодных ламп, легко найти этот показатель на упаковке прибора. Яркость лампы измеряется в люменах (Лм). Согласно установленным нормам, оптимальное значение светового потока для жилых комнат составляет 30 Лм на 1 кв. м. Соотношение светового потока к площади освещаемой поверхности принято измерять в люксах. Получаемое значение называют освещенностью.
Что такое световая отдача светодиодной лампы
Светоотдачей светодиодных ламп называют коэффициент величины светового потока к мощности, которая потребляется из источника электроэнергии. Чтобы определить световую отдачу лампы, нужно разделить ее световой поток, указанный в люменах, на мощность в ваттах. Если осветительный прибор со световым потоком 5000 Лм имеет мощность 50 Вт, то светоотдача лампы составит 100 Лм/Вт.
Зная этот показатель, можно правильно организовать освещение для определенного помещения.
Степень нагрева кристаллов на светоотдачу светодиодов не влияет. Она зависит от качества люминофора в LED-лампе и технологии, по которой он изготовлен.
Не меньшее влияние на светоотдачу оказывают следующие факторы:
- Тип отражателя. Во многих лампах отражатель снижает слепящий эффект, тем самым понижая показатель светоотдачи.
- Наличие драйвера, способного контролировать яркость света, исходящего от лампы.
- От формы рассеивателя зависит эффективность защиты от вспышек и бликов. Именно поэтому меняется и светоотдача.
- Чем выше показатель цветовой температуры, тем больше светоотдача осветительного прибора.
Как связаны светоотдача и мощность LED-ламп
Световая отдача LED-ламп и показатель их мощности стоят в одном ряду по своей важности. Если значения величины светового потока и светоотдачи известны, не составит труда определить мощность лампы.
Для этого показатель светового потока нужно разделить на светоотдачу.
Таблица сравнения ламп накаливания с LED-лампами
Во времена, когда использовались преимущественно лампы накаливания, было принято измерять мощность исключительно в ваттах. По этой причине большинство потребителей при выборе ламп обращает внимание именно на этот показатель. При необходимости покупки вместо ламп накаливания LED-ламп встает вопрос об их соотношении по мощности. В таблице приведены эквивалентные значения.
Световой поток (Лм) | Мощность LED-лампы (Вт) | Мощность лампы накаливания (Вт) |
250 | 2–3 | 25 |
400 | 5–7 | 40 |
650 | 8–9 | 60 |
1300 | 14–15 | 100 |
2100 | 22–27 | 150 |
Светоотдача светодиодных светильников – важный показатель, который нужно учитывать при организации освещения в совокупности с мощностью и величиной светового потока.
От этих величин зависит, насколько комфортно и безопасно будет в освещаемом помещении. Выбирая лампу, необходимо ориентироваться на нормы освещенности, предусмотренные для каждого конкретного объекта.
Понимание светового потока (люмен) и освещенности (люкс)
27 марта 2022 г.
Мы часто видим данные о световом потоке или освещенности на упаковке лампочек или других ламп. Возможно, вы знаете, что эти два параметра используются для описания яркости света. Но каковы конкретные определения светового потока и освещенности? В чем разница между ними?
Что такое световой поток? Световой поток — это мера общего количества видимого света, излучаемого лампой. Он отличается от лучистого потока. Поток излучения — это измерение всего испускаемого электромагнитного излучения (включая инфракрасное, ультрафиолетовое и видимое), которое представляет собой общее количество объективного света. Световой поток – это количество света, воспринимаемое человеческим глазом.
Он отражает чувствительность человеческого глаза, взвешивая каждую длину волны функцией светимости. Так что это взвешенная сумма всех длин волн мощности в диапазоне видимого света, исключая инфракрасный и ультрафиолетовый.
Функция яркости описывает относительную чувствительность человеческого глаза к свету с разными длинами волн путем субъективной оценки яркости света разных цветов. Его нельзя считать абсолютно точным, но он является хорошим представлением зрительной чувствительности человеческого глаза и ценен в качестве основы для экспериментальных целей.
Рисунок 1: Фотопическая (черная) и скотопическая (зеленая) функции светимости
Единица Световой поток ——ЛюменЕдиницей светового потока в системе СИ является люмен (лм). Люмен определяется по отношению к канделе, которая является единицей силы света, как
1 лм = 1 кд ⋅ ср
То есть, когда световой угол источника света составляет один телесный угол и световой поток 1 люмен, сила света 1 кандела.
Когда световой поток источника света также равен 1 люмену, но световой угол становится 1/2 телесного угла, сила света этого источника света считается равной 2 канделам.
И наоборот, когда сила света точечного источника света, излучающего свет во всех направлениях, составляет 1 канделу, поскольку полная сфера имеет телесный угол 4π стерадиан, световой поток этого источника света составляет 4π люменов, или 12,56 люменов.
Рисунок 2: Графическое представление 1 стерадиан.
Что такое i яркость?В фотометрии освещенность — это общий световой поток света, падающего на единицу площади. Другими словами, световой поток представляет собой общее количество света, излучаемого источником, а освещенность относится к общему количеству света, полученного объектом.
Связь между освещенностью и световым потоком аналогична связи между освещенностью и потоком излучения, то есть потоком излучения, полученным на единицу площади.
Однако освещенность взвешивается в соответствии с чувствительностью человеческих глаз к свету с разными длинами волн, что представляет собой интенсивность света, воспринимаемую человеческими глазами.
Единицей освещенности в системе СИ является люкс (люкс). Он равен одному люмену на квадратный метр.
1 лк = 1 лм/м 2 = 1 кд·ср/м 2 .
В фотографии также существует неметрическая единица освещенности, фут-свеча. Фут-кандел означает «освещение источника свечи на поверхности на расстоянии одного фута». Таким образом, одна фут-свеча равна одному люмену на квадратный фут или примерно 10 люксам.
Оба Расстояние an d Эффект наклона Освещенность Освещенность – это количество люменов на квадратный метр. Это означает, что когда источник света в 1000 люмен освещает площадь в 1 квадратный метр, освещенность на этой плоскости составляет 1000 люкс.
Когда источник света в 1000 люмен освещает площадь 10 квадратных метров, освещенность на плоскости становится 100 люкс.
Чтобы, когда мы покупаем лампочки, мы не выбирали их только по количеству люменов. Это связано с тем, что, когда в гостиной и туалете установлены лампы с одинаковым числом люменов, из-за разного размера комнат разница в освещенности для восприятия глазами может быть значительной.
Различия между световым потоком и силой света
Существуют параметры освещения, которые кажутся сложными, слова, которые часто используются в светодизайне или инженерии, но которые, с другой стороны, ускользают от повседневного словаря космических дизайнеров.
Дизайнеры, как правило, ленивы в отношении техники, но нам было бы интересно узнать некоторые концепции, которые могут помочь нам определить наш проект и его световую атмосферу. Световой поток является одним из самых основных и забытых.
Что такое световой поток?
Давайте разберем слово за словом, мы все понимаем, что ПОТОК это движение жидкости , но мы говорим о свете , поэтому у него есть дополнение СВЕТЯЩИЙСЯ и в этих явно технических словах магия обнаружен свет.
Свет — это излучение, мы называем его видимым излучением, потому что оно позволяет нам видеть, неосязаемый материал, к которому мы не можем прикоснуться, он окружает нас и всегда находится в движении с момента возникновения , он отражается от поверхности на поверхность, чтобы мы могли видеть то, что нас окружает.
Короче говоря, световой поток — это количество света, излучаемого светильником , это количество энергии, которая выходит из источника света, преобразуется в видимое излучение и позволяет нам видеть то, что нас окружает. .
Если мы погуглим Световой поток, то получим миллионы очень технических определений и математических формул, которые мы сейчас не будем анализировать, главное, что мы понимаем, что световой поток – это количество света, излучаемого светильником, который мы анализируют, наблюдают или даже проектируют, если это так.
Как измеряется световой поток?
Для возможности сравнения светильников интересно, что у нас есть единица измерения.
Световой поток измеряется в люменах (сокращенно лм) и люмен дают нам количество света, которое генерирует источник света.
Мы обычно сравниваем светильники или источники света по мощности, сколько ватт эта лампа имеет (потребляет)? Сколько раз вы слышали/задавали этот вопрос? Но интереснее узнать, сколько люмен излучает эта лампочка?
Я задаю вам вопрос: что будет определять ваш проект: энергия, потребляемая проектируемыми светильниками (ватты), или свет, который они излучают (люмены)? Как вы думаете, если с сегодняшнего дня мы начать говорить о люменах, а не о ваттах?
Как знание светового потока помогает нам в проекте?
При проектировании помещения у нас на столе множество параметров: качество, материалы, отделка, бюджет исполнения, программные требования, конкретные нормы, сроки строительства и т. д.
Зная световой поток помещения светильники помогают нам предварительно определить размеры освещения , чтобы иметь возможность согласовать атмосферу, которую мы хотим передать, с готовым пространством на ранних стадиях проектирования.
Является ли сила света такой же, как световой поток?
Как я писал в начале этой статьи, есть много технических понятий, которые интересно рассмотреть по одному, но сила света тесно связана со световым потоком, поэтому мы посмотрим, как они дополняют друг друга. Другой.
Уже ясно, что световой поток – это свет, излучаемый рассматриваемым светильником, но как этот световой поток распределяется в пространстве?
Светильники, которые мы устанавливаем в наших проектах, обычно не излучают свет равномерно во всех направлениях, мы выбираем их в зависимости от того, как они направляют или распределяют свет в нашем пространстве в зависимости от атмосферы, которую мы хотим создать.
Сила света измеряется в канделах (сокращенно кд) и является мерой, которая говорит нам , сколько света излучает источник света в определенном направлении.
Световой поток помогает нам понять количество света в пространстве в целом, а сила света — это параметр, который мы используем для расчета точных уровней света, падающего на каждую поверхность.
