Что такое люмены (lm) | Led4light

Что такое люмены (lm) | Led4light Анемометр

Характеристики фонарей. что такое люмены, канделы, люксы?

Некоторые думают, что чем ярче фонарь – тем лучше, а чем он меньше – тем ещё лучше. На самом деле здесь есть что обсудить.

Прежде всего, давайте определимся, что такое “яркий” фонарь. Откройте любой каталог, и что вы там увидите? Люмены, люмены, люмены… Чем больше, тем лучше, верно? Но действительно ли большое количество люменов – показатель хорошего фонаря?

На рисунке ниже обозначено, где проявляются свойства потока света от источника, соответствующие единицам измерения – люменам, канделам и люксам.

Люмен, в отличие от кандел и люксов, реже используемых единиц, является мерой общего количества света, исходящего от источника, т.н. ‘светового потока’. Что-то вроде лошадиных сил в двигателе. На самом деле это довольно общий показатель, поскольку не опирается на стандартизированную единицу измерения, с которой его можно было бы сравнить.

Кандела, ‘сила света’, была бы лучшим описанием фонарей, особенно используемых как повседневный инструмент. Она показывает, насколько ярок источник света, относительно того, насколько далеко он может быть замечен. Если опять использовать сравнение с двигателем – это как крутящий момент.

Одна кандела – это как одна горящая свеча, интенсивность свечения которой в теории не меняется, даже если свету поставить преграду, и остаётся постоянной при наблюдении под разными углами на том же расстоянии. В том смысле, что если смотреть на свечу под любым углом на расстоянии 20 метров, яркость её будет постоянной. Так что кандела не только описательная характеристика, это настоящая мера возможностей фонарика.

Также кандела относится к измерению сфокусированного луча света, в то время как люмен – к общему количеству испускаемого света. Один люмен равен световому потоку, испускаемому источником c силой света, равной одной канделе – это в намеренно упрощённом виде без важных подробностей.

Люкс же, ‘освещённость’ – мера количества света, падающего на поверхность заданной площади. Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 кв. м. при световом потоке падающего на неё излучения, равного 1 люмену. Так что эта мера соотносится с поверхностью, которую вы намереваетесь осветить.

Если всё ещё слишком сложно, то подведём черту: сравнивайте люмены с люменами, а канделы с канделами. Если вы сравниваете два разных товара, описываемые разными единицами измерения, то рассчитайте соотношение, в интернетах полно калькуляторов и таблиц.

Выбор единиц измерения, в которых оценивается фонарь, зависит от того, как вы собираетесь использовать фонарь. Если вы хотите освещать область заливным светом, то такой фонарь лучше оценивать в люменах. Канделы лучше подходят для характеристики концентрированного луча, как у поискового фонаря. Один подойдёт для освещения пространств и осмотра комнат, другой для установки на оружии и индивидуальной подсветки целей.

Про анемометры:  ГОСТ 20444-85: Шум. Транспортные потоки. Методы измерения шумовой характеристики

Помимо того, что нужно отличать разные единицы измерения, важно понимать, что больше – не обязательно лучше. Одна из причин этого – ограниченное поле зрения у человека, а когда вы освещаете пространство бОльшее, чем ваше зрение и сознание могут обработать, это вряд ли на пользу.

Такая подсветка может выдать вас, или подсветить кого-то, кого вы предпочли бы не высвечивать. При осмотре комнаты вам нужно её осветить, но не нужно, чтоб лучи света пробивались на улицу через щели. Держитесь в тени до тех пор, пока не отыщете плохого парня.

Есть дополнительные соображения при принятии решения, в какой фонарик вложиться. А покупка крепкого надёжного фонаря – это серьёзное вложение. Если выбирать по цене и внешнему виду, а не изучив опыт пользователей – легко прогадать. Известные производители с хорошей репутацией обеспечивают лучшую гарантию, сервис, и в конечном итоге – работоспособность, однако одно только название фирмы не должно быть определяющим.

Для этой категории снаряжения есть правило: “Два – это один, а один – это ничего!“. Даже если у вас есть запасная батарейка или запасная лампочка, есть шансы, что с вашим основным фонарём возникнут проблемы, и потребуется пустить в дело запасной. Товарищей очень раздражает, когда вы постоянно одалживаетесь у них.

Много споров ведётся о том, какой тип аккумулятора лучше. Если вы не меняете батарейку (или не заряжаете аккумулятор) перед каждым выходом, вам нужен запасной фонарь.

Ниже на фото показаны аккумуляторы типоразмеров: 10430 (аналог батарейки ААА), 14500 (аналог батарейки АА), 16340 (аналог батарейки CR123), 18650, 26500 (аналог батарейки C):

Испытайте свой фонарь прежде, чем выходить за дверь, это избавит вас от лишней головной боли. Дополнительные опции могут включать регулируемую фокусировку, стробоскоп, и разные типы источников света. Некоторые фонари меняют режимы с помощью нескольких нажатий на одну кнопку.

Хотя регулируемый фокус может оказаться сподручным при осмотрах помещений, спасательных операциях и так далее, реальность боевых действий в условиях высокой интенсивности не позволит воспользоваться этой функцией. То же самое относится и к переключению режимов хитрой комбинацией коротких и длинных нажатий на кнопку.

Большинство моих знакомых предпочитают не полагаться на мелкую моторику при действиях в условиях стресса. Подобные манипуляции, с точно выверенными многократными нажатиями, очень сложно практиковать.

Вообще, очень много нюансов влияют на эффективность применения фонаря. В недавние годы произошёл скачок в технологии линз и источников света. После быстрой и лёгкой замены светового модуля старый фонарь буквально преображается, становясь современным, мощным и экономичным.

Не менее важно, кроме наличия хорошего фонаря, ещё и умение пользоваться им. Применение фонаря на оружии, вместе в оружием, да и повседневные нужды делают этот вопрос весьма актуальным, поэтому обучение – ключ к успеху.

Про анемометры:  Простой анемометр. Изготавливаем самостоятельно.

А действия при низкой освещённости – занятие, требующее изрядного просветления. Воссияйте же! =)

По мотивам статьи Back to School with Flashlights 101 и других публикаций.

Диапазон измерения освещенности

Специальный прибор для измерения освещенности, люксметр, выбирают с учетом предполагаемой рабочей области. Нет смысла в избыточной трате энергетических ресурсов без действительной необходимости. Профессиональные расчеты выполняют с учетом особенностей отдельных операций: от общего наблюдения до действий с мелкими деталями высшей точности.

Нормативная освещенность объектов

ОбъектНормативная освещенность в люксах (лк)
Кухня150
Детская комната200
Гостиная, столовая150
Входная группа, коридоры между комнатами50
Библиотека, кабинет300
Межэтажные лестничные пролеты20
Площадка перед лифтом30
Тепловой пункт20
Фойе, приемные150
Проектные организации500
Ремонтные и сервисные мастерские300
Серверная комната, операционный зал в банке400
Помещение для сейфа150
Аудитории высших учебных заведений400
Спортивные залы200
Бильярдные комнаты300
Бассейн150
Торговый зал в магазине500
Склад в прачечной50
Муниципальная автомобильная дорога с проходимостью 500-1000 транспортных средств за час15
Центральные аллеи на выставках10

Существенное значение имеет чувствительность человеческого глаза к определенным участкам спектра. Современные приборы для измерения света создают с учетом соответствующих особенностей. Обычно проверяют видимый диапазон. Однако надо помнить о том, что незаметное ультрафиолетовое излучение при большой интенсивности оказывает негативное влияние на сетчатку.

Также проверяют пульсации с частотой до 300 Гц. Они заметны для человеческого зрения. Подобные изменения амплитуды излучения вызывают дискомфорт, вплоть до болезненных ощущений. Необходимо помнить о вреде избыточной освещенности. В подобных условиях значительно возрастают общие нагрузки, так как активизируются обменные процессы в организме.

Интересно. Отдельно следует упомянуть уход за растениями. Освещенность для роз и пальм устанавливают выше 14 000-16 000 люкс. Неприхотливым фикусам достаточно 8 000-11 000 люкс.

Советуем изучить Выключатель с регулятором яркости

Контроль освещения позволяет при разумных затратах энергии получать хорошие показатели урожайности в круглогодичном режиме

Освещение

Что такое люмены (lm) | Led4light

Стандартная

светодиодная лампа

мощностью 470 люмен. Он потребляет примерно одну шестую энергии

лампы накаливания,

производящей такой же свет.

Лампы, используемые для освещения , обычно обозначаются их светоотдачей в люменах; во многих юрисдикциях этого требует закон.

Компактная спиральная люминесцентная лампа мощностью 23 Вт излучает около 1400–1600 лм. Многие компактные люминесцентные лампы и другие альтернативные источники света маркируются как эквивалентные лампе накаливания с определенной мощностью .

1 сентября 2021 года вступил в силу закон Европейского Союза, согласно которому осветительное оборудование должно маркироваться в первую очередь по световому потоку (лм), а не по электрической мощности (Вт). Это изменение является результатом Директивы ЕС по экологическому проектированию энергопотребляющих продуктов (EuP).

Параметры светового потока

В светотехнике используются следующие понятия:

  1. Оптическое излучение, занимающее длины волн от 380 до 760 нм. По краям этого участка располагаются ИК (инфракрасный) и УФ (ультрафиолетовый) диапазоны.
  2. Поток света (Ф), выражаемый в люменах (лм). Он характеризует силу воздействия волн на зрение человека. Величина потока не зависит от своей направленности.
  3. Люмен (лм), это излучение, созданное калиброванным источником при заданных условиях окружающей среды. Поверочные и контрольные измерения проводятся при температуре 25 °C.
  4. Освещенность (Е), описываемая соотношением излучения, падающего на плоскость, к охватываемой площади и измеряемая в люксах (лк). Формула Е=Ф/А, где, А – площадь. При полной луне освещенность составляет 0,2 лк, уличные фонари поднимают E до 20 лк, в помещении величина достигает 5000 лк, E в пасмурный день колеблется в пределах 5 000 – 10 000 лк и на солнце E может достигать 100 000 лк.
  5. Сила света (I) характеризует световой поток, проходящий внутри объемного угла, I=Ф/ω. Ее единицей измерения установлена кандела (кд). Вольфрамовая лампа 100 Вт создает излучение, соответствующее 100 кд. Распределение освещенности в пространстве характеризуется кривой силы света (КСС).
  6. Яркость (L) показывает соотношение потока излучения, проходящего в телесном углу, к своему сечению. Выражение L производится в кд/м² по формуле L=I/A (L=I/Cos A). Восприятие яркости находится под влиянием субъективных ощущений. Человек в темноте способен регистрировать яркость в микроканделах на кв.м. (мкд/м²). Обычный газоразрядный источник создает яркость до 11000 кд/м².
  7. Световая отдача (H) есть световой поток, деленный на мощность источника по формуле Н=Ф/Р. Единица измерения определяется как лм/Вт. Она характеризует энергетическую эффективность источника. Замена вольфрамовой лампы (светоотдача 10-20 лм/Вт) на газоразрядную (90 лм/Вт) сокращает расход электрической энергии в 7 раз при сохранении уровня освещенности.
  8. Цветовая температура (Тц) задает тональность источника излучения и освещаемых объектов. Измеряется в Кельвинах (К), которые соотносятся со шкалой Цельсия по формуле Тс = Тц -273.
  9. Индекс передачи цветности (Ra или CRI) определяет воспроизводимость различными материалами излучения с разной длиной волн. Сравнение производится с калибровочным источником. Индекс CRI имеет сверху максимальное ограничение равное 100.
Про анемометры:  АТЕ-1019 анемометр: описание | Купить измерители параметров окружающей среды по оптимальным ценам

Показатель Ra делится на градации:

  • 90 и более – отличная передача цвета, уровень 1А;
  • 80-89 – 1В, хорошая передача цвета;
  • 70-79 – лучше среднего, уровень 2А;
  • 60-69 – средний показатель, 2В;
  • 40-59 – достаточный уровень, 3;
  • до 39 – низкий показатель, <3.

Для распространенных источников света Тц в градусах Кельвина:

  • огонь свечи – 1900;
  • вольфрамовая лампа – 2700;
  • лампа газоразрядная с парами ртути – от 3000 до 6500;
  • солнце – 5000;
  • небо, закрытое облаками – 6500;
  • солнечный день – от 10 000 до 20 000.

Color rendering index (CRI) введен в оборот для сопоставления источника излучения с непрерывным спектром. Приемлемая для глаз величина индекса располагается в диапазоне от 80 до 100 CRI.

Параметры, определяющие показатель светового потока и его расчет

Луч состоит из потока частичек – фотонов. Когда эти частички попадают человеку в глаза, возникают определенные зрительные ощущения. Чем больше фотонов попало на сетчатку глаза в определенный промежуток времени, тем более освещенным кажется нам предмет.

Глаз человека реагирует на количество попадающих на него фотонов
Глаз человека реагирует на количество попадающих на него фотонов

К сожалению, чем дольше лампочка используется, тем меньшую яркость она сможет давать. Ухудшить показатель освещенности может также сама лампа, ведь часто потери зависят от качества материала лампы. Самые большие потери светового потока наблюдаются у газоразрядных источников, у люминесцентных ламп эти потери могут составлять 20–30%, у ламп накаливания – 10–15%. Светодиодные лампы обладают наибольшей светоотдачей – световые потери составляют менее 5%.

Чтобы перевести в люмены световой поток лампы, используйте средние значения светоотдачи:

  • для диодных изделий умножьте мощность на 80–90 лм/вт для лампочек с матовой колбой и получите светопоток;
  • для диодных филаментных (прозрачные изделия с желтыми полосками) умножайте энергопотребление на 100 лм/вт;
  • люминесцентные энергосберегающие лампы умножайте на 60 лм/вт;
  • для лампы ДНаТ это значение будет 66 лм/вт для 70W; 74 лм/вт для 100W, 150W, 250W; 88 лм/вт у 400W;
  • для дуговой ртутной лампы множитель будет 58 лм/вт;
  • лампа накаливания мощностью 100 Вт дает поток примерно 1 200 люмен. Если мощность уменьшить до 40 Вт, поток достигнет 400 лм. А вот лампочка в 60 ватт имеет показатель около 800 лм.

Если необходимо точно определить световой поток, понадобится прибор люксометр. С его помощью можно вычислить, какой световой поток будет в выбранных точках помещения по известной методике.

Люксометр
Люксометр

Один люкс соответствует определенному световому потоку, попадающему на освещаемую поверхность площадью в один квадратный метр. Определить приблизительное значение светового потока, создаваемое определенным источником, можно, воспользовавшись формулой:

Ф = Е х S,где S – это площадь всех поверхностей исследуемого вами помещения (в кв. метрах), а Е – это освещенность (в люксах).

Так если площадь поверхности 75 кв. метров, а освещенность 40 люкс, световой поток равен 3 000 люмен. Для точного расчета светового потока придется учитывать множество других пространственных факторов.

Если вы правильно, по всем параметрам подберете светодиодную лампу, при соблюдении всех требований завода-изготовителя она гарантированно прослужит долгие годы. В настоящее время наименее энергозатратные и обеспечивающие наибольшую освещенность изделия стоят недешево, но со временем они станут доступны всем потребителям.

Перевод люменов в ватты

Если пользователь не хочет самостоятельно проводить расчет освещенности прибора, он может обратиться к электрику или воспользоваться специальными ресурсами в интернете. В первом случае все вычисления проведет специалист, а во втором нужно ввести в калькулятор количество Люмен, которые указал производитель и выбрать тип лампочки.

Чтобы перевести Люмены в Ватты во время первого применения лампочки, нужно изучить следующую таблицу:

Количество света в ЛмМощность led-лампы (Вт)
2502 – 3
4004 – 5
7008 – 10
90010 – 12
120012 – 15
180018 – 20
250025 – 30

Важно учитывать, что мощность разных типов лампочек с одинаковой яркостью отличается.

Далее необходимо рассчитать количество лампочек по такой методике:

  1. Вычислите подходящую степень освещенности в зависимости от типа помещения.
  2. Рассчитайте количество светодиодов, которые помогут равномерно осветить площадь.

Чтобы определить яркость лампочек для отдельного помещения, нужно знать такие характеристики:

  1. Е – норма освещенности в Люксах.
  2. S – площадь помещения.
  3. K – коэффициент высоты потолков.

Если потолок не выше 2.5 – 2.7 м, то k = 1, от 2.7 до 3м – 1.2, от 3 до 3.5 м – 1.5.

Расчеты проводят по такой формуле: Люмен = Е х S х k.

Нормы освещенности для разных типов помещений отличаются:

  1. Для обычных офисов, кабинета, мастерской – 300 Лк/м².
  2. Для офисов, где делают чертежи – 500.
  3. Для конференц-зала – 200.
  4. Для подсобных помещений, санузла, коридора – 50.
  5. Для жилой комнаты или кухни – 150.
  6. Для гардеробной – 75.

Например, чтобы подобрать хороший светильник для спальни, площадь которой 12 м², а высота потолков – 3.1 м, проведите такие вычисления: 200 х 12 х 1.2 = 2880. Исходя из расчетов, подходящий световой поток для спальни – 2880 Люмен.

Зная подходящую степень освещенности, можно выбрать лампочки, которые ее обеспечат. Для вышеуказанной комнаты можно приобрести 1 прибор, рассчитанный на 25 – 30 Вт или три на 10 Вт.

Различные типы промышленных ламп, их достоинства и недостатки

Ниже, приведена сравнительная таблица различных видов промышленных ламп.

Тип лампы Достоинства Недостатки
Лампы накаливания
  1. Простота изготовления
  2. Небольшой период разгорания
  3. Величина светового потока к концу срока службы снижается незначительно
  • Низкий КПД
  • Низкий показатель светоотдачи
  • Однородный спектральный состав цвета
  • Небольшой срок службы
Ртутная газоразрядная лампа Низки показатель потребления электроэнергии
Средняя эффективность
  1. Интенсивное образование озона при горении
  2. Низкая цветовая температура
  3. Низкий коэффициент цветопередачи
  4. Продолжительное разгорание
Дуговые натриевые трубчатые лампы Относительно высокая светоотдача
Длительный срок службы
Продолжительное время разгорания
Низкий показатель экологичности
Люминесцентные лампы
  • Хороший показатель светоотдачи
  • Разнообразие световых оттенков
  • Длительный срок службы
  1. Высокий показатель химической опасности
  2. Мерцание ламп
  3. Необходимость использования дополнительного оборудования для пуска
  4. Низкий коэффициент мощности
Светодиодные лампы
  • Низкий показатель энергопотребления
  • Длительный срок службы
  • Высокий ресурс прочности
  • Разнообразие цветовой гаммы светового потока
  • Низкое рабочее напряжение
  • Высокий показатель экологической и пожарной безопасности
  • Регулируемая интенсивность
Относительно высокая цена

Исходя из данной таблицы, можно сделать вывод, что светодиодные лампы практически по всем показателям превосходят другие типы осветительных элементов. А что касается цены, то вряд ли этот фактор можно назвать существенным недостатком. К тому же, при грамотном подходе к вопросу выбора и установки светодиодного оборудования, к примеру на складе, оно окупит себя в относительно короткие сроки.

Проконсультироваться по поводу технических характеристик и стоимости светодиодных промышленных светильников, а также выбрать из каталога необходимое вам изделие, вы можете на нашем сайте. Также наши специалисты проведут аудит текущего освещения на вашем объекте и предложат подходящий проект  по модернизации системы.

Сила света в музеях

Сотрудники музеев измеряют силу света в музейных помещениях, чтобы определить оптимальные условия, позволяющие посетителям рассмотреть выставленные работы, и в то же время, обеспечить щадящий свет, наносящий как можно меньше вреда музейным экспонатам.

Музейные экспонаты, содержащие целлюлозу и красители, особенно из натуральных материалов, портятся от продолжительного воздействия света. Целлюлоза обеспечивает прочность изделий из ткани, бумаги и дерева; часто в музеях встречается много экспонатов именно из этих материалов, поэтому свет в экспозиционных залах представляет большую опасность.

Чем сильнее сила света, тем больше портятся музейные экспонаты. Кроме разрушения, свет также обесцвечивает материалы с целлюлозой, такие как бумага и ткани, или вызывает их пожелтение. Иногда бумага или холст, на которых написаны картины, портятся и разрушаются быстрее, чем краска. Это особенно проблематично, так как краски на картине восстановить проще, чем основу.

Париж, Версаль
Париж, Версаль

Вред, наносимый музейным экспонатам, зависит от длины световой волны. Так, например, свет в оранжевом спектре наименее вреден, а синий свет — самый опасный. То есть, свет с большей длиной волны безопаснее, чем свет с более короткими волнами. Многие музеи используют эту информацию и контролируют не только общее количество света, но и ограничивают синий свет, используя светло-оранжевые фильтры.

Важно не забывать, что экспонаты портятся не только от света. Поэтому трудно предсказать, основываясь только на силе света, как быстро происходит разрушение материалов, из которых они сделаны. Для долгосрочного хранения в музейных помещениях необходимо не только использовать слабое освещение, но и поддерживать низкую влажность, а также низкое количество кислорода в воздухе, по крайней мере, внутри выставочных витрин.

Табличка, запрещающая фотографирование со вспышкой

В музеях, где запрещают фотографировать со вспышкой, часто ссылаются именно на вред света для музейных экспонатов, особенно ультрафиолетового. Это практически необоснованно. Так же как и ограничение всего спектра видимого света намного менее эффективно, по сравнению с ограничением синего света, так и запрет на вспышки мало влияет на степень повреждения экспонатов светом.

Во время экспериментов исследователи заметили небольшие повреждения на акварели, вызванные профессиональной студийной вспышкой только после более миллиона вспышек. Вспышка каждые четыре секунды на расстоянии 120 сантиметров от экспоната практически равносильна свету, который обычно бывает в экспозиционных залах, где контролируют количество света и фильтруют синий свет.

Те, кто фотографируют в музеях, редко используют такие мощные вспышки, так как большинство посетителей — не профессиональные фотографы, и фотографируют на телефоны и компактные камеры. Каждые четыре секунды вспышки в залах работают редко. Вред от испускаемых вспышкой ультрафиолетовых лучей также в большинстве случаев невелик.

Теории восприятия цвета

На сегодняшний день, существуют несколько теорий восприятия цвета. Пожалуй, самой распространенной из них является Трехкомпонентная теория, предложенная тремя авторами: М.В. Ломоносовым, Т. Юнгом и Г. Гельмгольцем. Согласно этой теории, в органе зрения человека существуют три цветоощущающих аппарата: красный, зеленый и синий.

Каждый из них возбуждается в большей или меньшей степени, в зависимости от длины волны излучения. Затем возбуждения суммируются аналогично тому, как это происходит при суммируемом смешении цветов. Суммарное возбуждение ощущается человеком как тот или иной цвет. В своей работе «Цветовое зрение» авторы Л.Н. Миронова, И.Д. Григорьевич о [2.1].

Другой, очень распространенной и имеющей множество подтверждений, теорией является теория оппонентных цветов Э. Геринга. Геринг выдвинул предположение, что в колбочках сетчатки могут существовать три вида гипотетических веществ: бело-черные, красно-зеленые и желто-синие.

Световой поток влечет их разрушение (одни световые лучи) с образованием белого, красного или желтого цветов или синтез (другие световые лучи) чорного, зеленого или синего цвета. Геринг предполагал, что имеются четыре основных цвета красный, желтый, зеленый и синий, и что они попарно связаны с помощью двух антагонистических механизмов зелено-красного механизма и желто-синего механизма.

Постулировался также третий оппонентный механизм для ахроматически дополнительных цветов белого и черного. Из-за полярного характера восприятия этих цветов Геринг назвал эти цветовые пары «оппонентными цветами». Из его теории следует, что не может быть таких цветов, как зеленовато-красный и синевато-желтый.

Таким образом, теория оппонентных цветов постулирует наличие антагонистических цветоспецифических нейронных механизмов. Например, если такой нейрон возбуждается под действием зеленого светового стимула, то красный стимул должен вызывать его торможение.

Предложенные Герингом оппонентные механизмы получили частичное подтверждение после того, как научились регистрировать активность нервных клеток, непосредственно связанных с рецепторами. Так, у некоторых позвоночных, обладающих цветовым зрением, были обнаружены красно-зеленые и желто-синие горизонтальные клетки.

У клеток красно-зеленого канала мембранный потенциал покоя изменяется и клетка гиперполяризуется, если на ее рецептивное поле падает свет спектра 400-600 нм, и деполяризуется при подаче стимула с длиной волны больше 600 нм. Клетки желто-синего канала гиперполяризуются при действии света с длиной волны меньше 530 нм и деполяризуются в интервале 530-620 нм.

Множество проводимых исследований подтвердили предположения этих двух теорий, так например колбочки у приматов существуют всего трех типов: воспринимающие цвет в фиолетово-синей, зелено-жёлтой, в желто-красной частях спектра. Каждый вид колбочек интегрирует поступающую лучистую энергию в довольно широком диапазоне длин волн, и диапазоны чувствительности трех видов колбочек перекрываются, различаясь лишь диаграммой величины чувствительности.

Человеческое зрение, таким образом, является трёхстимульным анализатором, то есть спектральные характеристики цвета выражаются всего в трех значениях. Если сравниваемые потоки излучения с разным спектральным составом производят на колбочки одинаковое действие, цвета воспринимаются как одинаковые.

В животном мире известны четырёх- и даже пятистимульные цветовые анализаторы, так что цвета, воспринимаемые человеком одинаковыми, животным могут казаться разными так, хищные птицы видят следы грызунов на тропинках к норам исключительно благодаря ультрафиолетовой люминисценции компонентов их мочи.

Типовая освещённость, примеры

Расшифровка единицы освещенности 1 лк выглядит так: 1 люкс (обозначение этой величины в системе СИ) соответствует порядку освещённости 1 м2 поверхности падающим световым потоком величиной 1 люмен (Лм).

Когда речь идёт о яркости света, то здесь можно рассматривать две позиции:

  • сила света, излучаемого каким-либо источником;
  • количество падающего на поверхность света.

Вторая позиция есть освещённость, о которой идёт речь.

Примеры типовых значений освещенности, в соответствии с внешним восприятием

Значение освещённости, лкВнешнее восприятие
0,0001безлунное звёздное небо
0,01четверть луны
0,27полнолуние при ясном небосводе
1возможность различать очертания предметов, свободная ориентация в пространстве, короткое время для адаптации зрения при переходе из ярко освещённого пространства
5лёгкое визуальное восприятия часового циферблата, возможность прочесть заголовки в газете
10освещённость пространства рядом со свечкой
15-20свет от сигареты на расстоянии 300 мм
20-35свет в кинотеатре при антракте
50можно прочитать текст в газете, освещение жилой комнаты
100допускает длительное чтение газеты, но утомительно для глаз
300комфортные условия для чтения печатной продукции
400-500типовое освещение библиотек и офисов
1000ясный день за час до заката солнца
2000ясное утро через час после восхода солнца
25000летний облачный день в 10 часов утра
65000ясный летний день в 10 часов утра
100000полдень ясного летнего дня

Внимание! Визуальным восприятием определение освещённости объектов не ограничивается. Для этой цели применяют аппарат, который называется «люксметр». Это простой прибор, в основу которого входит фотоэлемент, преобразующий энергию света в электрическую энергию и отображающий показания на дисплее. Он позволяет измерить освещённость.

Что такое люмены (lm) | Led4light
Люксметр СЕМ DT 1308

Формулы вычисления конкретного значения кандел, люменов и люксов

В настоящее время существует множество программ для гаджетов, позволяющих переводить люмены в люксы. Калькулятор может пересчитать и выполнить необходимый перевод одной величины в другую в режиме онлайн. Однако это не помешает узнать, как перевести люкс в люмен и, наоборот, с помощью формул.

Первое определение, которое необходимо знать, – что такое телесный угол. Это угол, вырезающий из сферы поверхность в виде круга с площадью R2 и имеющий центр в сфере с радиусом R. Он обозначается буквой Ω, единица его измерения – 1 стерадиан (sr).

Угол находится по формуле:

Ω = S/ R2,

где:

  • S – площадь поверхности шарового сегмента сферы;
  • R – радиус сферы.

После преобразования получится:

Ω = S/ R2 = 4π R2/ R2 = 4π.

Что такое люмены (lm) | Led4light
Телесный угол Ω, графическое изображение

Второе определение, характеризующее источник освещения, – сила света. Эта физическая величина обозначается буквой I и измеряется в канделах (кд, сd).

Формула силы света выглядит так:

I = F/ Ω,

где:

  • I – сила света, (сd);
  • F – световой поток (lm);
  • Ω – телесный угол, (sr).

Что такое люмены (lm) | Led4light
Определение силы света

Следующая величина, вступающая в соотношение с предыдущими свойствами света, – световой поток. Имеет буквенное обозначение F, измеряется в люменах (лм,lm) и высчитывается по формуле:

F = I* Ω.

Что такое люмены (lm) | Led4light
Определение светового потока

В люксах измеряют величину освещённости, которая обозначается буквой Е, с единицей измерения люкс (лк, lk). Её формула имеет вид:

E = F/S,

где:

  • E – освещённость, лк;
  • F – поток, лм;
  • S – площадь освещаемой поверхности, м2.

Пользуясь этими формулами, можно без электронной программы «онлайн-калькулятор» переводить одни величины в другие.

Что такое люмены (lm) | Led4light
Определение величины освещённостиhttps://www.youtube.com/watch?v=qrLnsb3Lyy8

Внимание! Основное физическое различие между люменом и люксом в том, что по мере удаления от источника излучения значение освещённости (лк) снижается, значение светового потока (лм) остаётся неизменным.

Что такое люмены (lm) | Led4light
Физические различия между люксом и люменом

Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий