|
Нормы освещенности измеряются в Люкс. Чтобы получить количество люкс на один квадратный метр, необходимо разделить количество люмен (единица измерения светового потока) на один квадратный метр. В конечном счете, нам важно не как светит лампа или светильник, а насколько хорошо освещен наш рабочий стол, например. Поэтому контролирующие органы проверяют соответствие реальной освещенности рабочей поверхности в Люкс установленным нормам освещенности. Видимые лучи, посылаемые источником света, называются световым потоком (ф), за единицу измерения которого принят люмен (Лм). Если световой поток встречает на своем пути какую-либо поверхность, то эта поверхность получает определенную освещенность, измеряемую в люксах (Лк), причём 1 Лк = 1 лм/м2. Уровни освещенности, таблица
Плотностью светового потока (L) определяется яркость излучающей свет поверхности независимо от того, сама ли она излучает свет (первичный излучатель), либо только отражает или пропускает световые лучи (вторичный излучатель, например, освещенные поверхности стен, пола, потолка). Освещённость помещения определяется освещенностью горизонтальной поверхности на высоте 0,85 м от уровня пола (примерно на уровне верха стола). Помещение может иметь различную освещенность (E). Отношение Емин/Еср служит для оценки равномерности освещения (табл. 1). Нормы освещенности при различных видах производственной деятельности, с учетом типа помещений.
Для большинства офисных помещений нормой является освещенность в 120 — 250 лк, складских помещений — 60 — 120 лк, производственных помещений — 120 — 500 лк. При этом, на письменном столе необходимо получить не менее 300 лк.
Рекомендуем также почитать: КСС или кривая силы света Светодиодные лампы — какие лучше |
0001
Уровни освещённости жилых помещений
Измерение освещённости | в помещениях | Производственный контроль | Заказать
Влияние освещенности на здоровье человека
Человек проводит на своем рабочем месте треть суток. Это может быть производственный цех, кабинет менеджера или операционная в клинике. Общее самочувствие, здоровье и способность выполнять работу в любом помещении зависит от микроклимата на рабочем месте.Обеспечение правильной, с достаточной интенсивностью освещенности рабочего места – требование федерального законодательства.
Недостаточно яркий свет, мерцающий или искажающий цветовосприятие затормаживает центральную нервную систему человека. Возникает ощущение сонливости и переутомления. Чрезмерно яркий, наоборот, действует как раздражитель, активирует ресурсы организма, что приводит к его быстрому «износу» и частым эмоциональным кризам человека.
Нормативные требования по освещенности объектов
Нормы освещенности регулирует СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. Согласно нормативному акту, объекты разделяются на общественные и жилые. Для каждого вида объектов предусмотрена норма интенсивности света при естественном, совмещенном и искусственном освещении.От типа объекта и характера выполняемых работ в общественном помещении зависит интенсивность освещенности. Как регламентируются нормы интенсивности искусственного освещения на различных объектах:
- для жилых помещений – от 150 до 300 лк;
- для помещений в административных зданиях – 500 лк;
- для школьных классов – от 400 до 500 лк;
- для предприятий общественного питания – 400 до 500 лк;
- для чертежных залов в конструкторских бюро – 700 лк.
- Нормативы допускают максимальное отклонение от нормы в 10%.
Методика измерения освещенности специалистами ГУП «Дезконтроль»
Для каждого объекта наша компания подбирает подходящую методику измерения освещенности, но все измерения специалист проводит одним прибором – люксметром. Работа люксметра основана на использовании фотоэлементов. Точность измерений зависит от их разрешительной способности. Чем выше нужная точность измерений, тем сложнее и дороже необходимый люксметр. Лаборатория ГУП «Дезконтроль» обладает профессиональным оснащением для любой задачи по измерению освещения.Измерение состоит из четырех этапов:
- Осматриваем все источники искусственного света и даем рекомендации по замене перегоревших ламп и чистке плафонов.
- Изучаем план помещения и отмечаем точки, в которых следует провести измерение естественной, смешанной и искусственной освещенности. Составляем график проведения замеров.
- Выполняем замеры.
Данные заносим в протокол. - Данные измерений сравниваем со значениями нормативных требований. Оформляем экспертное заключение.
Преимущества измерения освещенности с ГУП «Дезконтроль»
ГУП «Дезконтроль» использует только профессиональное оборудование с высочайшей точностью и минимальной погрешностью. Кроме экспертной оценки, наши специалисты дают практические рекомендации, какими методами можно добиться правильного освещения рабочих мест. Выполнение наших рекомендаций на 100% гарантирует отсутствие замечаний при проверке контролирующих организаций.Главные преимущества компании: специалисты с высшим медицинским образованием и опытом исследований, которые ГУП «Дезконтроль» проводит с 1999 года. Мы имеем разрешения на эту деятельность.
Стоимость работ зависит от площади объекта и количества рабочих мест. Свяжитесь с ГУП «Дезконтроль» сейчас: мы дадим предварительную консультацию, оценим стоимость услуг и оформим заказ на измерения.
Измерение освещенности.
Единица измерения освещенности | Eco30 Августа 2019 г.
ельных и других типов помещений. Освещенность – один из основных параметров окружающей среды, влияющий на ощущение комфорта человеком. Поэтому, освещенность помещений жестко нормируется санитарными законодательством РФ. При проверке соответствия любых помещений санитарным нормам всегда проводятся измерения освещенности.
Освещенность — это количество света падающего на измеряемую поверхность от всех источников света, расположенных в поле зрения люксметра (в том числе и от источников отраженного света).
| Формула освещенности |
Единица измерения освещенности — это люкс (сокращенно – «лк»). Действующие санитарные нормы освещенности имеют большой разброс, в зависимости от требований к месту измерения (тип рабочего места, территории время пребывания человека), но в самых распространенных случаях (чтение, работа с документами, на компьютере) освещенность рабочего места не должна быть меньше 300 лк.
В общем случае, требования к освещенности следующие — чем выше напряженность зрительной работы, тем выше должен быть уровень освещенности.
Для измерения освещенности используют люксметр. Подробнее об устройстве люксметра смотрите статью….
Годятся ли для измерения освещенности смартфоны и обычные фотодиоды? Результаты тестирования в статье….
При измерении освещенности можно иметь ввиду следующие типовые уровни:
Максимальная освещенность солнечным днем — 50000-100000 люкс,
Освещенность днем при сплошной облачности — 2000-10000 люкс,
Освещенность для комфортный работы за письменным столом — от 300 люкс,
Минимально доступный уровень освещенности для чтения — около 30 люкс,
Освещенность лунной ночью — 0,1…0,5 люкс,
Минимальный уровень освещенности, воспринимаемый человеческим глазом — около 0,005 люкс.
Понравился материал? Поделитесь им в соцсетях:
Категория:Освещение
Дата:30 Августа 2019 г.
Интересно знать: Два брата — Люкс и Люмен.
Люкс и Люмен.
Зачастую обычный человек может не знать что такое люксы и люмены или вовсе путать их.
Рассмотрим подробнее эти понятия:
Люкс (от лат. lux — свет) — это единица измерения освещенности в Международной системе единиц. Русское обозначение — лк, международное — lx.
1 люкс равен освещенности поверхности площадью 1 квадратный метр при световом потоке падающего на нее излучения, равном 1 люмен.
1 лк = 1 лм/ м².
Также 1 люкс равен освещённости поверхности сферы радиусом 1 метр, создаваемой точечным источником света, находящимся в её центре, сила света которого составляет 1 кандела*.
1 лк = 1 кд/ м².
Примеры типовой освещенности:
| Освещенность, лк | Где |
| 10−5 | Свет Сириуса, одной из самых ярких звезд ночного неба. |
| 0,0003 | Ночное звездное небо без лунного света. |
| 0,01 | Освещение от четверти луны. |
| 0,27 | Освещение от луны во время полнолуния. |
| 1 | Освещение от полной луны в тропиках. |
| 20 | Море на глубине около 50 метров. |
| 50 | Ванные комнаты, уборные, санузлы, душевые. |
| 100 | Очень пасмурный день. |
| 150 | Жилые комнаты, гостиные, спальни. |
| 200 | Детские комнаты. |
| 320-500 | Рабочий кабинет. |
| 400 | Восход или закат в ясный день. |
| 1 тыс. | Пасмурный день или освещение в телестудии. |
| 4-5 тыс. | Полдень в середине зимы. |
| 10-25 тыс. | Ясный солнечный день в тени. |
| 30-130 тыс. | Прямой солнечный свет. |
| 135 тыс. | Вне атмосферы на среднем расстоянии Земли от Солнца. |
Люмен (от лат. lumen — свет) — единица измерения светового потока в Международной системе единиц, является световой величиной. Русское обозначение — лм, международное — lm.
1 люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, с силой света, равной 1 канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан.
1 лм = 1 кд × ср.
1 лм = 1 кд × 1 лк × м².
Световая отдача источника света — отношение излучаемого источником светового потока к потребляемой им мощности. В Международной системе единиц измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). Является показателем эффективности и экономичности источников света.
Световая отдача типичных источников света:
| Источник | Мощность, Вт | Световой поток, лм | Световая отдача, лм/Вт |
| Лампа накаливания | 5 | 20 | 8,8 |
| 10 | 50 | 10,4 | |
| 15 | 120 | 11,8 | |
| 25 | 220 | 12,5 | |
| 40 | 415 | 13,4 | |
| 60 | 710 | 14,4 | |
| 75 | 935 | 15,2 | |
| 100 | 1340 | 17 | |
| 150 | 2160 | 19,1 | |
| 200 | 3040 | 20,8 | |
| Галогенная лампа | 20 | 340 | 17 |
| 35 | 670 | 16,5 | |
| 50 | 1040 | 17,3 | |
| 75 | 1280 | 16 | |
| 100 | 1650 | 16,7 | |
| 150 | 2600 | 16,8 | |
| 200 | 3200 | 19 | |
| 300 | 5000 | 30 | |
| 400 | 6700 | 40 | |
| 500 | 9500 | 56,3 | |
| Люминесцентная лампа | 4 | 120 | 73,1 |
| 6 | 240 | 70 | |
| 8 | 450 | 78,1 | |
| 13 | 950 | 75 | |
| 15 | 1050 | 93,1 | |
| 16 | 1250 | 89,7 | |
| 18 | 1350 | 40 | |
| 36 | 3350 | 50 | |
| 58 | 5200 | 52 | |
| Ртутная лампа | 50 | 2000 | 56 |
| 80 | 4000 | 60 | |
| 125 | 6500 | 66,7 | |
| 250 | 14000 | 93,5 | |
| 400 | 24000 | 77 | |
| Светодиодная лампа | 6 | 400 | 8,8 |
| 10 | 935 | 10,4 | |
| 13 | 1000 | 11,8 | |
| Солнце | 3,63·1028 | 683,002 |
*Кандела (от лат.
candela — свеча) — единица силы света, одна из семи основных единиц Международной системы единиц. Русское обозначение — кд, международное — cd.
Сила света типичных источников света:
| Источник | Мощность, Вт | Примерная сила света, кд |
| Свеча | 1 | |
| Современная лампа накаливания | 100 | 100 |
| Обычный светодиод | От 0,015 до 0,1 | От 0,005 до 3 |
| Сверхъяркий светодиод | 1 | От 25 до 500 |
| Сверхъяркий светодиод с коллиматором | 1 | 1500 |
| Солнце | 3,83·1026 | 2,8·1027 |
Организация освещения рабочей зоны на кухне
Организация освещения рабочей зоны на кухне
Организовать освещение на кухне, на первый взгляд, не так уж и сложно.
Для кухни подойдут светильники следующих типов:
- люстры или подвесные лампы;
- встраиваемые точечные светильники;
- накладные светильники;
- светодиодная подсветка;
- линейные светильники.
Светильники комбинируются между собой. Например, главный свет обеспечивается люстрой или подвесом, а второстепенный – встроенными или накладными светильниками. Такой вариант освещения подойдет для всех современных стилей.
Нормы освещения
При подборе светильников для кухни следует рассмотреть основные светотехнические понятия, характеризующие производственное освещение, – это цветовая температура, световой поток, освещенность и яркость.
Цветовая температура – основная характеристика светильника, от которой зависит, насколько комфортно вам будет в интерьере. Светильники с низкой цветовой температурой излучают теплый, желтоватый свет, а светильники с более высокой температурой − холодный, голубоватый свет. Температура измеряется в кельвинах (К).
Световой поток – мощность светового излучения, то есть видимого излучения, оцениваемого по световому ощущению, производимому на глаз человека. Единица измерения – Люмен (лм). Освещенность (Е) – поверхностная плотность светового потока, падающего на освещаемую поверхность. Единица измерения – Люкс (лк), равный освещенности, создаваемой световым потоком в 1 лм, равномерно распределенным на площади в 1 м².
Яркость (L) – поверхностная плотность силы света в определенном направлении. Единица измерения – поверхностная плотность света в данном направлении. Единица измерения – Кандела (кд) на 1 м² (кд/м²). Как пониженная, так и повышенная яркость ухудшают условия зрительного восприятия, приводят к утомлению глаз и снижению работоспособности.
Уровень освещенности для различных типов помещений регламентируется Сан ПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. Соблюдение стандартов гарантирует благоприятный уровень освещения.
Согласно документу:
· жилые помещения общего назначения и кухня должны обладать средней освещенностью 150 лк;
· детская комната должна иметь уровень освещения, равный 200 лк;
· рабочее место должно быть оборудовано освещением 300 лк;
· ванные, душевые, подсобные помещения должны оборудоваться освещением не менее 50-75 лк;
· сауны, гардеробные, раздевалки должны оборудоваться освещением 100 лк.
Для измерения уровня освещения используется специальный прибор – люксометр.
Правильное освещение на кухне
Главный секрет правильного освещения кухни – наличие нескольких уровней. Одного потолочного светильника или люстры здесь будет явно недостаточно: при готовке вы просто закроете спиной свет, который должен поступать на рабочую зону.
Поэтому небольшие лампочки над столами здесь не просто декоративное решение, а практическая необходимость.
Разместить их можно не только под шкафами, но и над ними. Если рабочая поверхность выступает относительно мест хранения, а чаще всего именно так и бывает, то свет от ламп, размещенных прямо над ней, будет падать в зону готовки. Обеспечить достаточное количество света нужно также в зонах мытья посуды, обеденной зоне. Для подсветки шкафов и ящиков лучше выбирать модели с максимальным освещением внутреннего пространства и встроенным датчиком движения.
Для функциональной подсветки рабочих зон рекомендуется использовать светодиодные светильники. Они экономно расходуют электроэнергию и обеспечивают достаточное освещение кухни. Cветодиоды делают мебель по-настоящему функциональной, удобной и оригинальной.
Основные преимущества светодиодных светильников:
- Низкое энергопотребление.
Энергосберегающие светодиодные лампы потребляют в 2-8 раз меньше электрической энергии, чем другие световые устройства. - Большой срок службы.
Современные светодиодные системы способны функционировать до 50 000-100 000 часов (10-25 лет работы) без изменения первоначальных параметров качества освещения. Это примерно в 100 раз превышает показатель срока эксплуатации у ламп накаливания и в 12 раз – у люминесцентных светильников. - Возможность управления уровнем освещенности и качеством излучения.
Светодиодные комплексы, дополненные регуляторами, датчиками и камерами преобразуются в интеллектуальную систему освещения, позволяющую регулировать параметры яркости светового потока, изменять его направление и управлять массивами светодиодов. - Безопасность.
В конструкции светодиодного светильника отсутствуют вредные и опасные компоненты (ртуть, аргон, неон, криптон), что обеспечивает экологическую и противопожарную безопасность его эксплуатации и не требует специальных условий для утилизации.
- Качество освещения.
Свет, излучаемый полупроводниковыми материалами, максимально приближен к естественному дневному излучению, характеризуется высоким уровнем цветопередачи и чистотой, отсутствием пульсации светового потока, инфракрасных и ультрафиолетовых лучей. Комбинации различных светодиодов дают возможность создавать любые цветовые оттенки. - Стойкость к негативным факторам воздействия.
Твердотельные источники света устойчивы к вибрации, влаге, перепадам напряжения и механическим повреждениям, способны работать в любых климатических условиях. - Миниатюрность.
Небольшие размеры LED источников света являются еще одним преимуществом светодиодных светильников.
Также для еще большей экономии и удобства рекомендуем использовать сенсорные выключатели с регулировкой яркости света, бесконтактные выключатели, реагирующие на взмах руки, а также инфракрасные датчики движения, реагирующие на движение в зоне его действия. Они автоматически настроят необходимый уровень яркости и включат дополнительные лампы, если естественного или искусственного света будет недостаточно.
Чтобы сделать свой дом функциональным, удобным и комфортным, не нужно тратить много средств, достаточно обратиться к профессионалам, которые выберут для вас самый оптимальный вариант. На сайте ametist-store.ru в разделе «Мебельные светильники», вы найдете все необходимые устройства, а специалисты компании помогут Вам сделать правильный выбор.
Люксметром, как им пользоваться
Люксметр — переносной прибор для измерения освещённости, один из видов фотометров.
Фотометрический прибор для измерения освещенности называется люксметром. Кроме непосредственно освещенности, многие люксметры измеряют также яркость, а некоторые и коэффициент пульсаций света. Данные измерения проводят для того, чтобы определить качество источников света, а также характеристики освещения на рабочем месте и в быту.
Дело в том, что свет влияет на наши глаза и настроение. Тусклый свет или свет со значительными пульсациями вызывает напряжение глаз, быструю утомляемость, депрессию… Чтобы этого не происходило, свет должен быть правильно настроен, лампы должны быть качественными. В достижении этих целей как раз и помогает люксметр.
Фотодатчик люксметра воспринимает направленное на него видимое излучение, которое инициирует в схеме измерительного устройства ток, величина которого пропорциональна освещенности. Таким образом, по величине и другим параметрам данного тока можно судить об освещенности и других параметрах света: о яркости, о пульсациях.
Измерения при помощи люксметра необходимо проводить правильно, чтобы получить адекватные результаты измерений, и затем на их основе наладить соответствующим образом освещение рабочего места и помещений в доме или на работе, дабы параметры используемого света укладывались в санитарные нормы. Далее поговорим об измерении освещенности, яркости, коэффициента пульсаций света, о способах замера и о некоторых немаловажных сопутствующих вещах.
Освещенность
Под освещенностью понимают отношение светового потока в люменах к площади в квадратных метрах, на которую данный световой поток падает. Освещенность не зависит от направления источника света и измеряется в Люксах (1 Лк = 1 Лм/кв.м).
Измеряя освещенность при помощи люксметра, мы проверяем условия нашего собственного пребывания, а также обстановку для комнатных растений и домашних животных. Кроме того, исходя из полученных показаний о текущей освещенности настраивают различную фото- и видеоаппаратуру.
Измерения освещенности поверхностей проводятся так: люксметр переводят в соответствующий режим, а затем размещают его на поверхности так, чтобы его фотодатчик был направлен в сторону источника света или источников света, если их несколько, освещающих данную поверхность. После этого нажимают на кнопку проведения измерений, и считывают показания с дисплея прибора.
Таким образом мы определим, какое количество света попадает на поверхность со всех сторон. Когда нужно узнать параметры только одного осветительного прибора, например настольной лампы, то другие приборы (люстру, светильник и т. д.) на время проведения измерений гасят.
Регламентированные нормы (САНПИН 2.2.1/2.1.1.1278-03) указывают нижнюю границу освещенности:
- рабочих письменных столов и комнат — 500 Лк;
- для компьютерных столов, столов для чтения и игровых комнат детских садов — 400 Лк;
- для библиотек и мастерских — 300 Лк.
При недостаточной освещенности развиваются проблемы со зрением, быстро наступает усталость, падает производительность труда. Особенно это касается инженерных и школьных кабинетов, где недостаток света приводит к быстрой усталости глаз от перенапряжения. Поэтому следует позаботиться о том, чтобы света было достаточно.
Яркость
Яркость отражает то, насколько интенсивно свет излучается поверхностью единичной площади. Измеряется яркость в Канделах на квадратный метр. Поскольку данная характеристика сильно зависит от отражающей способности поверхности, то при одной и той же освещенности яркость на разных направлениях может отличаться.
Как недостаточная, так и избыточная яркость источников света и экранов вызывают у человека чувство эмоционального дискомфорта, которое ухудшает концентрацию внимания и производительность труда. Поэтому, например, яркость экранов мониторов необходимо настраивать корректно. Поверхности осветительных приборов обычно не плоские, поэтому измерения произвести непросто.
Измерение яркости экрана производится следующим образом: на экран выводят сплошную заливку белого цвета, затем переводят прибор в режим измерения яркости. Фотоэлемент люксметра подносят на расстояние 1 см к экрану. Если измеряется яркость лампы, действия аналогичны, но можно измерить несколько мест, а после — усреднить показания.
В процессе измерений прибор держат неподвижно. Нажимают кнопку. Считывают результат с дисплея. Наиболее оптимальная яркость экрана монитора — в районе 200 Кд/кв.м. Если больше — это вредно для глаз и нервной системы.
Коэффициент пульсаций света
Коэффициентом пульсаций называется характеристика, отражающая неравномерность светового потока во времени, выраженная в процентах. Это может быть пульсация освещенности и пульсация яркости. Существует регламент касательно норм (СП 52.13330.2011), основанный на медицинских исследованиях.
Медики выяснили, что пульсации с частотой до 300 Гц, будучи восприняты человеческим глазом, воздействуют на нервную систему человека пагубно, как минимум — нарушается естественный гормональный фон и искажаются природные биоритмы. Поэтому необходимо знать степень пульсации излучающих свет приборов, которые вас окружают: ламп, дисплеев, даже смартфона.
Измерения пульсаций проводятся так: люксметр с функцией измерения коэффициента пульсаций переводится в соответствующий режим и кладется на ровную поверхность (стол, пол, ниша и т.д) так, чтобы световой поток источника света был направлен прямо на фотодатчик прибора. После нажатия на кнопку проведения измерений можно считать показания с дисплея люксметра.
Если измеряются пульсации дисплея, то фотодатчик просто подносится возможно ближе к дисплею. Важно чтобы источник света сначала вышел на номинальный режим (например лампе дневного света требуется для этого 5 минут). Проследите, чтобы сторонние источники света и предметы не влияли на проводимые вами замеры.
Согласно регламентированным нормам, пульсации света в санузлах, зонах ожидания, мастерских, не должны превышать 20%, для офисов верхняя граница 15%, для жилых помещений — 10% и для рабочих помещений — 5%. Если коэффициент пульсаций света будет выше, то это негативно скажется на работоспособности, настроении и на состоянии центральной нервной системы в целом.
Ранее ЭлектроВести писали, что в норвежском городе построят энергонезависимый район посреди озера. Проект разрабатывает лондонское бюро Waugh Thistleton в норвежском городе Берген на озере Store Lungegardsvann.
По материалам: electrik.info.
Нормы освещенности в жилых домах
С развитием технического прогресса расширились не только грани человеческих возможностей, но и промежуток времени, когда люди занимаются активной деятельностью.
Раньше с восходом солнца вставали, делали все дела и с закатом ложились. А теперь световой день и период активности можно легко продлить с помощью выключателя на осветительном приборе.
Но цивилизация пошла дальше. От правильного освещения теперь зависят ваше зрение, хорошее настроение, возможность качественно выполнять работу. Поэтому для любых помещений существуют нормы освещенности.
Нормы освещенности. Что это такое?
От того, для какой цели будет использоваться помещение, зависит и то, сколько нужно для этого света. Очевидно, что на рабочем месте должно быть больше света, чем в небольшой кладовой комнате.
Как, что и каким образом должно освещаться, определяют несколько правовых документов. Главный среди них – СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».
По нему проводят все расчеты при проектировании освещенности жилых помещений, образовательных учреждений, предприятий, витрин аптек и магазинов, вокзалов, парков, улиц и т. д.
Нормы освещения указываются в Люксах (Лк). Один Люкс соответствует одному люмену на квадратный метр. Для разных помещений есть свои нормы, которые указывают необходимое количество света. Они зависят от рабочей поверхности. В классе, например, это высота парты, в лифте – пол и т. д.
Как уже говорилось выше, при расчете количества света также учитывают характер процессов, которые будут выполнять в той или иной комнате, как часто и как долго. Для жилых помещений разработаны следующие нормы освещенности.
Как правильно рассчитать освещенность комнаты
Создавая проект освещенности жилого дома, зачастую руководствуются не какими-то строгими нормами, а личными ощущениями. Источники света размещают так, чтобы было достаточно светло, уютно и комфортно. Специалисты считают, что этот способ не всегда верен и лучше следовать нормам.
Но если вы все же решились настроить освещение самостоятельно, то есть несколько способов, которые помогут сделать это правильно.
Способ №1. Установить столько источников света, чтобы глазам было комфортно, – не тускло и не ярко. Чтобы придерживаться хоть каких-то расчетов, можно воспользоваться нехитрой формулой: на 1 кв. м – одна лампочка мощностью 25 Вт.
Способ № 2. Воспользоваться таблицей, в которой есть нормы освещенности в ваттах для жилых помещений. Ищете нужное помещение, норму для него и умножаете ее на количество квадратных метров.
Эта таблица подходит, если вы воспользуетесь обычными лампочками. Если выберете галогенные или люминесцентные, то учтите, что первые при такой же мощности дают в 1,5 больше света, а вторые – в 5 раз.
Например, вы посчитали, сколько нужно лампочек в спальню площадью 20 м2. Тогда 12 Вт/м2 умножаем на площадь и получаем 240 Вт. То есть для полноценного освещения вам нужно купить, как минимум, две лампы мощностью 100 и 150 ватт.
Если используем галогенные лампы, то 240 Вт делим на 1,5. Выходит 160 Вт. Значит, вам нужны три галогенные лампочки: две мощностью 50 Вт и одна – мощностью 60 Вт. По такому же принципу считают количество люминесцентных ламп. Делайте расчеты «с запасом», если декор и интерьер помещения выполнены в темных тонах.
В качестве осветительных приборов можно использовать люстры, как основной источник света, и торшеры, бра, настольные лампы – как дополнительный. Вы можете «распределять» между разными приборами лампочки разной мощности. Главное, чтобы освещение при этом было равномерным.
Способ №3. Подходит для расчета освещенности, если используются светодиодные лампы. Сначала вычисляют величину светового потока (в люменах, Лм), затем определяют количество светодиодных ламп.
Люмены считают так: норма освещенности (в Люксах), площадь помещения и коэффициент, зависящий от высоты потолка (от 2,5 до 2,7 метра; от 1,2 до 2,7–3 метров; от 1,5 до 3–3,5 метра; от 2 до 3,5–4 метров).
Далее, пользуясь таблицей, количество люмен делим на количество соответствующих ватт светодиодной лампы. В итоге определяем, сколько нужно светодиодных ламп.
Способы автоматической оптимизации освещения в жилых помещениях
Несмотря на то, что теоретически всеми этими способами можно воспользоваться без помощи профессионалов, они не являются такими уж простыми. Крайне велика вероятность ошибиться и создать недостаточно или слишком яркое освещение.
Проще и качественнее оптимизировать освещение автоматически с помощью датчиков освещенности. Эти устройства определяют текущий уровень освещенности и, если он ниже заданного порога, включают светильники.
Еще один способ организовать равномерное освещение в комнате – использовать комбинированные диммирующие датчики присутствия и диммируемые светильники. Подойдет, например, датчик PD4-M-2C-DUO.
Благодаря двум подвижным сенсорам освещенности эта модель позволяет измерять освещенность в конкретном месте, например, у окна. За счет этого у диммируемых светильников настраивается разная яркость – и каждая зона получает достаточное количество искусственного света.
При этом вы не тратите лишнюю электроэнергию, а соответственно, и деньги.
Создать равномерное освещение в доме в соответствии с заданными нормами вам помогут специалисты компании B.E.G. Обратитесь к нам, чтобы получить бесплатную консультацию профессионалов.
Не забывайте подписываться на наш блог и читать интересные статьи об автоматизации освещения.
comments powered by HyperCommentsНаука с помощью смартфона: Измерение освещенности с помощью люкс
Это наше второе занятие, требующее использования смартфона или планшета. Пожалуйста, сообщите нам свое мнение. Напишите по электронной почте [email protected] с отзывами об использовании технологий в этом — и будущем — мероприятиях Bring Science Home.
Ключевые понятия
Физика
Свет
Измерение
Математика
Введение
Знаете ли вы, что вы можете использовать смартфон в качестве научного инструмента для исследования окружающего мира? Смартфоны содержат множество встроенных электронных датчиков, которые могут измерять такие явления, как звук, свет, движение и многое другое.В этом упражнении вы будете использовать датчик освещенности на телефоне или планшете, чтобы исследовать яркость света от разных источников света и мест. Насколько ярка лампа для чтения в вашей гостиной по сравнению с прямыми солнечными лучами? Попробуйте это занятие, чтобы узнать!
Фон
Измерение предметов вокруг вас, например расстояния, вероятно, довольно привычно. Единицы измерения, такие как дюймы или сантиметры, могут описывать расстояние между одной точкой и другой. Но в окружающем нас мире есть много других качеств, которые мы также можем превратить в измеримые величины.Например, знаете ли вы, что можно измерять свет? Вы можете описывать уровни освещенности относительно других вещей, например, «темно как ночь» или «ярче солнца», но вы, вероятно, не станете использовать число. Но так же, как вам может понадобиться линейка для измерения расстояния, вы можете использовать инструмент для измерения точных единиц света.
Свет можно измерить по-разному. Одна единица измерения называется люкс, которая описывает, сколько света падает на определенную область. (Это отличается от единицы люмен, которая показывает вам общее количество света, излучаемого источником света.) Количество люкс становится меньше по мере удаления от источника света. Это имеет смысл, если задуматься: лампочка выглядит намного тусклее, если вы стоите на расстоянии 100 футов от нее, а не близко — даже если она по-прежнему излучает такое же общее количество света в люменах. Типичные уровни освещенности на открытом воздухе могут варьироваться от менее 1/1000 люкс в темную ночь до более 30 000 люкс при прямом солнечном свете!
Вот тут-то и пригодится смартфон. Уже давно существуют автономные люксметры (например, для использования в фотографии), устройства с датчиком освещенности и экраном, отображающим уровень освещенности в люксах.Однако современные смартфоны и планшеты, как правило, содержат встроенные датчики освещенности, которые используются для автоматической регулировки яркости экрана в зависимости от уровня освещенности (например, делая экран ярче и его легче увидеть, если вы используете устройство под прямыми солнечными лучами, но затемняете его. экран в более темных помещениях, чтобы он не был слишком ярким для ваших глаз). Многие телефоны могут запускать приложения, которые будут отображать световые показания в люксах. Чтобы узнать больше об уровнях освещенности в мире вокруг вас, найдите смартфон или планшет и начните измерения!
Материалы
- Смартфон или планшет с доступом в Интернет и разрешением на загрузку и установку приложения
- Взрослый (для проверки и загрузки приложения)
- Различные источники света (фонарик, лампа, потолочный светильник и т. Д.))
- В разных местах (темный шкаф, комната с окнами, на улице и т. Д.)
- Линейка (опция)
Подготовка
- Попросите взрослого помочь вам найти приложение «люксметр» или «люксметр» на смартфоне или планшете. Доступно множество бесплатных опций (обратите внимание, что в некоторых приложениях может быть включена реклама или встроенные покупки).
- Познакомьтесь с вашим приложением для люксметра. Некоторые приложения просто отображают число на экране, тогда как другие отображают счетчик или график.Некоторые также позволяют записывать данные. Убедитесь, что приложение работает: переместите телефон из темной комнаты в светлую или поднесите его к лампочке (лампочки бывают горячими и яркими, поэтому будьте осторожны), и вы увидите, что числа колеблются. .
- Найдите датчик освещенности на вашем устройстве. Обычно он находится в верхней части передней части телефона (сторона с экраном). Вы можете сделать это, проведя кончиком пальца по поверхности телефона, когда открыто приложение люксметра. Когда ваш палец накрывает датчик освещенности, показания должны упасть.Убедитесь, что вы случайно не закрыли датчик во время занятия.
- Примечание. Некоторые приложения могут отображать уровни освещенности в других единицах, например «EV», что означает «значение экспозиции» и используется в фотографии для измерения количества света, падающего на камеру. Концепции, описанные в этом упражнении, по-прежнему применимы, и вы по-прежнему можете сравнивать различные источники света или то, как уровни света меняются с расстоянием от источника света. Однако числа, которые вы измеряете в EV, не будут такими же, как в люксах.
Порядок действий
- Проверьте, как показания в люксах меняются с расстоянием от фиксированного источника света. Например, встаньте прямо под потолочным светильником, держите телефон экраном вверх и перемещайте телефон вверх и вниз. Вы также можете держать телефон боком и направлять его на торшер, подходя к лампе и удаляясь от нее. Как показания меняются с расстоянием?
- Теперь сравните разные источники искусственного света на одинаковом расстоянии.Вы можете использовать линейку для этого или любой удобный предмет (или часть тела, например предплечье) в качестве распорки. Точное расстояние не имеет значения, если вы поддерживаете его постоянным. Как фонарик сравнить с лампочкой? А как насчет света телевизора или экрана компьютера? Какой источник света в вашем доме самый яркий? Самый тусклый?
- Наконец, измерьте уровень внешней освещенности в разных местах. Выключите все источники искусственного света. Как уровень освещенности снаружи соотносится с уровнем освещенности внутри? А как насчет комнаты с закрытыми оконными покрытиями по сравнению с открытыми оконными покрытиями? В комнате, где вы спите ночью, а не днем? Какая комната в вашем доме получает больше всего естественного света? Какая комната получает меньше всего?
- Дополнительно: Попробуйте наклонить телефон относительно источника света и посмотреть, как меняются показания.
Наблюдения и результаты
Вы, наверное, заметили, как резко меняется уровень освещенности с увеличением расстояния от источника света. Вы можете увидеть только несколько десятков или сотен люкс, когда находитесь на другом конце комнаты от лампочки, но если вы поднесете телефон прямо к лампочке, показания могут исчисляться тысячами или даже десятками тысяч. Это связано с математической зависимостью, называемой законом обратных квадратов. По мере того, как свет расширяется наружу от источника, количество света, попадающего в каждую область, очень быстро падает.Солнце так далеко, что может показаться удивительным, что показания в люксах под прямыми солнечными лучами настолько высоки (десятки тысяч люкс). Это дает нам представление о том, насколько ярким является само солнце!
Если вы попытались наклонить телефон, вы могли заметить, что показания уменьшились, хотя расстояние между телефоном и источником света не изменилось. Угол наклона поверхности относительно источника света также определяет, сколько света попадает на нее, потому что свет распространяется по прямой линии.Поверхность, перпендикулярная световым лучам (под углом 90 градусов), будет собирать больше всего света. Вот почему так важно, чтобы солнечные панели были нацелены прямо на Солнце, и почему полюса Земли получают меньше света (и являются более холодными), чем экватор.
Наличие единицы измерения и устройства для ее измерения может быть полезно для более точного определения и сравнения различных сред. Например, вы можете обнаружить, что определенный диапазон люкс наиболее удобен для чтения книги.Эти измерения можно использовать при проектировании зданий, например школ, чтобы обеспечить достаточное количество света для различных зон и видов деятельности.
В зависимости от вашего телефона или приложения, который вы использовали, диапазон значений, которые вы могли измерить, мог быть ограничен. Некоторые приложения, например, могут не отображать десятичные значения, что затрудняет измерение уровней освещенности ниже 1 люкс (другими словами, даже если реальное значение составляет 0,4 люкс, приложение будет отображать 0 люкс). Чаще всего это происходит в очень темных местах, например, в туалете или на улице ночью.Максимальное чтение также может быть ограничено приложением или аппаратным обеспечением телефона или планшета. Вы можете, например, увидеть на улице только 10 000 люкс при прямом солнечном свете — даже если вы ожидали, что показание составит 30 000 люкс или более. Об этом полезно помнить при использовании любого измерительного прибора. Подобно тому, как длина линейки не может отражать всю длину футбольного поля или кухонный термометр не может определить температуру поверхности солнца, многие цифровые измерительные инструменты не могут обеспечить полный диапазон возможных значений. измерения.
Дополнительные сведения
Освещенность: что такое люкс? от All About Circuits
Закон обратных квадратов, свет, от Hyperphysics в Университете штата Джорджия
Рекомендуемые уровни освещенности (освещенности) для открытых и закрытых помещений (pdf), от Национальной оптической астрономической обсерватории
Наука со смартфоном: децибелметр, от Scientific American
Занятия STEM для детей от Science Buddies
Это мероприятие предоставлено вам в сотрудничестве с Science Buddies
Как измерить свет в фут-свечах, люменах и люксах
Как определить уровень освещенности, необходимый для различных применений, 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 приведена 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
В чем разница между люксами и люменами?
В этой статье мы объясняем разницу между ними и объясняем, как можно разобраться в показателях!
Разница между люксами и люменами по определению
Основное различие можно резюмировать следующим образом:
- Люкс — это мера освещенности, общее количество света, падающего на поверхность.
- Люмен — это мера светового потока, общее количество света, излучаемого во всех направлениях. .
На приведенном ниже рисунке каждая желтая точка представляет собой единицу яркости. Люкс — это количество точек, падающих на определенную поверхность, а люмен — это общее количество точек, испускаемых источником света.
Чем ближе к источнику света, тем выше показание в люксах. Это происходит из-за рассеивания света при удалении от источника света.
Следовательно, когда вы смотрите на уровень люкс для лампочки, вы всегда должны убедиться, что существует соответствующее расстояние.Например, вы можете увидеть «1000 люкс на расстоянии 4 фута» — если вы видите только рейтинг люкс, вы не будете знать, на каком расстоянии он измеряется, и не сможете провести достоверное сравнение.
Для большинства направленных источников света, таких как светодиодные прожекторы, центр луча обычно имеет максимальное значение в люксе. По мере удаления от центра люкс будет уменьшаться.
Когда использовать люкс, а когда использовать люмен
Люкс важен для понимания того, насколько яркой выглядит та или иная поверхность.Это важный показатель, если вы хотите знать, насколько яркой будет поверхность, например столешница, материалы для чтения или объекты фотографии.
Без достаточного уровня освещенности может быть трудно читать или делать хорошие фотографии. Общие уровни освещенности перечислены ниже:
Темный, пасмурный день: 1000 люкс, или 20 микромолей в секунду на квадратный метр
Непрямой дневной свет: 10 000 люкс или 200 микромолей в секунду на квадратный метр
Прямой дневной свет: 100000 люкс, или 2000 микромолей в секунду на квадратный метр.
Люкс — это мера того, сколько света падает на определенную поверхность, и может быть результатом смешивания нескольких лампочек и даже дневного света.
С другой стороны, люмены важны для того, чтобы знать, сколько света излучает один источник света. Это полезно для сравнения общего количества света, излучаемого лампочкой, но в зависимости от ее распределения света и размера пространства, не всегда можно определить, «достаточно» ли этого для пространства или задачи.
Различия в методах измерения между люксами и люменами
Поскольку люкс — это мера того, сколько света падает на поверхность, даже небольшой портативный люксметр или спектрометр может измерить количество света, падающего на поверхность.Как правило, они дешевле и даже подключаются к смартфонам и используются в полевых условиях. С другой стороны,
люмен измеряет количество света, излучаемого одним источником света во всех направлениях. Следовательно, требуются немного более сложные инструменты. Обычно требуется гониосфера или интегрирующая сфера. Эти устройства улавливают свет, излучаемый под всеми углами, а затем измеряют общий излучаемый свет.
Другие сообщения
Начало работы со светодиодным ленточным освещением для вашего дома
Светодиодное ленточное освещение — это новый тип осветительной техники, которого раньше никогда не было.Поскольку светодиодные технологии достаточно развиты, чтобы быть … Подробнее
Можно ли установить светодиодную лампу, мощность которой превышает номинальную мощность светильника или цоколя?
Часто мы получаем следующий вопрос: «У меня есть светодиодная лампа мощностью 60 Вт, но в розетке, в которую я хочу ее установить, указано [MAX 50… Подробнее
Как выбрать блок питания для вашего проекта светодиодной ленты
Светодиодные ленты, к сожалению, не так просты в установке и настройке, как традиционные лампы накаливания. Потому что они … Подробнее
Лампы E26 против E27 — Взаимозаменяемы? Не обязательно!
Вам может быть интересно, являются ли E26 и E27 одинаковыми или взаимозаменяемыми, и можно ли использовать лампу E26 в патроне E27 или наоборот.Перед … Подробнее
Вернуться к блогу об освещении осциллограмм
Просмотрите нашу коллекцию статей, практических рекомендаций и руководств по различным приложениям освещения, а также подробные статьи по науке о цвете.
Обзор продукции для освещения осциллограмм
Глоссарий терминов по измерениям освещенности
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
Поглощение
Рассеяние света (излучения) на поверхности или в среде, вызванное преобразованием лучистой (световой) энергии в другую форму энергии, обычно в тепло, при взаимодействии с веществом.Поглощение — это «недостающий элемент» при сравнении полной отраженной и прошедшей энергии с падающей энергией. Отношение полного поглощенного лучистого или светового потока к падающему потоку называется поглощательной способностью. Стандартная единица поглощения — это процент (%) или коэффициент от 0 до 1. Поглощение также можно вывести из передачи через среду. Если% пропускания определенной длины волны составляет 70%, тогда материал имеет поглощение 30%.
Актиничный
Характеристика излучения, указывающая на его способность вызывать химические изменения.В нашей отрасли этот термин обычно используется в отношении УФ-излучения и его воздействия на биологические системы. Актинические полоски используются при УФ-обработке для контроля интенсивности источников. Цвет или оптическая плотность полоски меняется в зависимости от экспонирования. См. Страницу приложений оптической радиационной опасности для получения списка систем измерения света ILT, используемых для определения актинической опасности источника света.
Окружающий свет
Окружающий свет — это свет, рассеянный в среде, окружающей детектор, измеряющий оптическое излучение от другого источника.Этот свет вносит свой вклад в сигнал, измеряемый от источника. Для получения достоверных результатов из каждого измерения необходимо вычесть вклад окружающего света или фона.
Диафрагма
Отверстие, через которое может проходить лучистая энергия. Угловая апертура — это угол, под которым самые расходящиеся лучи могут проходить через отверстие или линзу. Апертура объектива часто выражается через f / #. F / # — это отношение фокусного расстояния объектива к его диаметру.Объектив с фокусным расстоянием 100 мм и диаметром 25 мм будет иметь апертуру f / 4.
Аттенюатор
Устройство, уменьшающее количество энергии, поступающей на датчик. Аттенюаторы обычно используются, когда лучистая энергия насыщает детектор. Фильтры QNDS, QNDS2 и QNDS3 являются аттенюаторами, снижающими плотность потока на детекторе в 10, 100 и 1000 раз соответственно.
Пропускная способность
Полоса пропускания описывает размер спектрального сегмента.Ширина полосы 10 нм означает диапазон излучения 10 нм. Это может быть, например, диапазон от 500 до 510 нм, от 1000 до 1010 нм или сегмент равного размера в любом месте спектра.
Ленточный элиминаторный фильтр
Фильтр-элиминатор полосы пропускает длины волн выше и ниже отсечки фильтра, подавляя при этом длины волн в пределах полосы. Эти фильтры также называются режекторными фильтрами. Полосовой фильтр на 500 нм с полосой пропускания 10 нм подавляет волны с длиной волны от 495 до 505 нм.
Ширина луча
Угловая ширина светового конуса, вершина которого находится в источнике. Ширина луча обычно определяется как угол, образуемый конусом, охватывающим 90% энергии.
Черный корпус
Черное тело — это объект, который поглощает всю падающую на него лучистую энергию. При нагревании черное тело излучает четко определенный характеристический спектр, который можно использовать для характеристики спектральной чувствительности детекторов.Поскольку идеального черного тела не существует, для этой цели используются симуляторы черного тела.
Калибровка
Процесс нормализации выходного сигнала детектора к выходному сигналу детектора, определенного в качестве стандарта (обычно определяемого Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) при идентичных условиях освещения). Калибровку также можно выполнить с помощью стандартного источника (лампы), выходная энергия которого на определенных длинах волн и на расстояниях измерения сопоставима с эталонной лампой, определенной руководящим органом по стандартизации (NIST).
кандела (кд)
Текущая единица силы света в системе СИ. Одна кандела эквивалентна 1 люмену на стерадиан. Используется для выражения интенсивности луча (кандела луча) и средней сферической интенсивности (средняя сферическая кандела). Также называется Candlepower (cp).
Кандела, пучок (cd или eff cd) фотометрическое измерение интенсивности
Отбирая очень узкий угол входного луча, кандела луча представляет только люмены на стерадиан при максимальной интенсивности луча.Угол отбора пробы определять не нужно. Может измеряться в канделах (кд) для устойчивых источников или в эффективных канделах (эфф. Кд) для мигающих источников.
Кандела, эффективный (эфф. Cd)
Единица силы светового луча, взвешенная с учетом повышенной чувствительности человеческого глаза к источнику вспышки.
Кандела, измерение средней сферической (кд) фотометрической интенсивности
Сила света источника, выраженная в канделах.Средняя сферическая кандела, измеренная в интегрирующей сфере, — это общий световой поток источника в люменах, деленный на стерадианы 4pi в сфере.
Мощность свечи (имп.)
Старое определение силы света. Мощность одной свечи (cp) была силой света стандартной свечи, сделанной из китового воска, весом 1/6 фунта, 7/8 дюйма в диаметре и сжигающей 120 зерен в час. В настоящее время единицей СИ для измерения силы света является кандела (кд). Одна кандела (кд) равна силе одной свечи, поэтому источник с силой света 10 кандел можно назвать источником мощности в 10 свечей.
ПЗС
ПЗС-матрица (устройство с зарядовой связью) представляет собой детектор света с высокой чувствительностью, прежде всего в видимом спектре. ПЗС-матрицы обычно представляют собой линейные или двумерные матрицы, состоящие из миллионов отдельных элементов детектора. 2D-версии используются для записи изображений и встречаются в большинстве цифровых камер, используемых как в научных, так и в потребительских приложениях.
Цветность
Аспекты цвета, связанные с оттенком и насыщенностью, без привязки к яркости.
Координаты цветности (CIE)
Доля стандартных трехцветных значений, используемых при согласовании цветов. Цвета сравниваются по их координатам CIE X, Y и Z.
CIE
CIE (Международный комитет по освещению) — это международная организация по стандартизации освещения и цветового зрения.
Цветовая температура
Цветовая температура — это температура в градусах Кельвина, до которой необходимо нагреть черное тело, чтобы получить цвет, подобный эталонному.Лампа накаливания мощностью 40 Вт имеет цветовую температуру около 2680K, в то время как дневной свет в полдень имеет цветовую температуру около 5500K.
Коллектор косинусов
Косинусоидальный коллектор — это полупрозрачный коллектор света, который компенсирует нормальное блокирование излучения от плоских поверхностей. Коллектор косинуса измеряет излучение в соответствии с законом косинуса через полусферу над поверхностью. Косинусный коллектор также можно назвать ламбертовской поверхностью.
Закон косинуса (закон косинуса Ламберта)
Поток на единицу телесного угла, покидающий или входящий в поверхность, пропорционален косинусу угла по отношению к нормали к поверхности.В косинусоидальном коллекторе лучи, падающие на поверхность под углом 60 ° от вертикали, будут давать 0,5 (косинус 60 °) вклад идентичных лучей, приходящих вертикально.
Отсечной фильтр
Фильтр, который не пропускает свет с длинами волн короче длины волны отсечки и пропускает широкий диапазон длин волн выше длины волны отсечки. Длина волны отсечки указывается в некоторой точке при переходе от максимальной передачи к нулевой передаче.Один и тот же фильтр может иметь разные длины волны отсечки в зависимости от указанного% пропускания. Тот же самый фильтр может быть указан как отсекающий фильтр на 500 нм с точкой пропускания 50% в качестве эталона или как отсекающий фильтр на 485 нм, если спецификация — это точка пропускания 5%, где пропускание при 485 нм составляет 5%.
Адаптация к темноте
Способность человеческого глаза приспосабливаться к низкому уровню освещенности.
Темный сигнал (ток)
Темный сигнал — это сигнал, который проходит через фотоприемник, когда на него не падает оптическое излучение.Этот сигнал создается внутри детектора и цепей усиления за счет термоэлектронных (температурных) эффектов.
Плотномер
Денситометр измеряет непрозрачность или поглощающую способность материала. Измерение обычно выражается в AU (единицы поглощения) или OD (оптическая плотность).
Дифракционная решетка
Дифракционная решетка — это оптический компонент, который разделяет свет на составляющие его длины волн.Функционально эквивалентен призме, он рассеивает свет по его спектру, используя канавки для его рассеивания. Угол дифракции зависит от длины волны.
Диффузное отражение
Отношение падающего потока к потоку, отраженному от рассеивающей поверхности, в отличие от сильно направленной или зеркальной (зеркальной) поверхности.
Динамический диапазон
Динамический диапазон — это отношение максимального измеряемого сигнала до насыщения к минимальному измеряемому сигналу выше шума.Обычно динамический диапазон выражается либо в декадах (степень 10), либо в битах (степень 2). Динамический диапазон 5 декад указывает на то, что существует коэффициент 100000 между максимальным и минимальным сигналами, измеряемыми устройством. Динамический диапазон в 16 бит (264) указывает на коэффициент 65 532 между минимальным и максимальным измеряемыми сигналами.
Динамический диапазон также выражается в дБ (децибелах), определяемый как 10 log 10 (максимальный сигнал / минимальный сигнал). Пять декад динамического диапазона равны 50 дБ.
Эйнштейн
Единица энергии, эквивалентная количеству энергии, поглощенной одной молекулой материала, подвергающегося фотохимической реакции, как определено законом Штарка-Эйнштейна.
Электромагнитное излучение
Излучение, испускаемое колеблющимися заряженными частицами. Комбинированное колебание электрического и магнитного полей, распространяющееся в пространстве со скоростью света. Электромагнитный спектр теоретически бесконечен, включает гамма-, рентгеновское, УФ, видимое, инфракрасное, микроволны и радиоволны.
Коэффициент излучения
Отношение яркости объекта к излучению черного тела при той же температуре и длине волны.
Плотность энергии
Энергия излучения, приходящая на поверхность на единицу площади, обычно выражается в джоулях или миллиджоулях на квадратный сантиметр (Дж / см² или мДж / см²). Это интеграл освещенности по времени. (Другие применяемые термины включают «излучение», «световую дозу» и «общую эффективную дозировку»).
Etendue
Также называется пропускной способностью оптической системы, это произведение ее входной апертуры и телесного угла, под которым свет может приниматься через эту апертуру.
Выход
Флюс, покидающий поверхность на единицу площади.
Воздействие
Распространенный, но широко используемый термин для обозначения плотности энергии или плотности лучистого потока на поверхности. (Это точно определенный термин в EB-отверждении: 1 Грей (Гр) = 1 Дж / кг, мера поглощенной энергии на единицу массы).В других технологиях этот термин обычно применяется к энергии, поглощаемой в интересующей среде, но при УФ-отверждении он приравнивается только к плотности энергии излучения, поступающей на поверхность интересующей среды. [Предпочтительным сокращенным термином является плотность энергии, выражаемая в Дж / см² или мДж / см²]. Также может называться «доза» или «дозировка».
Нить накала
Тонкая металлическая проволока, специально помещенная внутри колбы лампы, которая генерирует излучение в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах при прохождении через нее электрического тока.Часто используется вольфрам, так как он обладает высокой прочностью на разрыв, очень прочен и может нагреваться до температуры, близкой к температуре плавления, без быстрого испарения. Лампы накаливания предлагаются в различных конструкциях, оптимизированных для конкретных применений.
Описание нити
Описание нити накала состоит из буквы префикса, указывающей, является ли провод прямой или свернутой в бухту, за которым следует число, указывающее расположение нити на опорах.Буквы префикса обычно являются одним из трех вариантов
-
- S — прямая, без катушки до нити
- C — Спиральная, нить намотана в спиральную катушку
- CC — Coiled Coiled, спирально свернутая нить накала снова наматывается в другую спиральную катушку.
Флюс
Энергия в секунду (мощность) светового луча, выраженная в ваттах или джоулях в секунду.(Сияющая сила). При фотометрических измерениях сила света обычно выражается в люменах (лм).
Фотометрические измерения фут-канделей (fc)
Фут-свечки — это единица измерения освещенности (сколько света падает на точку на поверхности). Один раз фут-кандела эквивалентна 10,764 люкс.
Фотометрические измерения Footlambert (fl)
Единица яркости, равная 1 / p кандела / фут 2.
Бактерицидное
Все биологические организмы содержат ДНК.ДНК необходима для воспроизводства. Оптическое излучение в диапазоне УФС способно разрушать молекулярные связи внутри ДНК, эффективно убивая микроорганизмы. Бактерицидные УФ-лампы используются для очистки воды, стерилизации пищевых продуктов и их контейнеров, а также для очистки воздуха, особенно в больницах.
Блок Хефнера Фотометрические измерения
Единица силы света, равная 0,9 свечи.
Фотометрические свойства освещенности
Световой поток, падающий на единицу площади поверхности.1 люмен / м² = 1 люкс.
Инфракрасный (ИК)
Невидимая часть электромагнитного спектра от 0,75 до 1000 микрон. Излучение в ближней инфракрасной области (NIR) вызывает ощущение тепла.
Интегрирующая сфера
Полая сфера, покрытая изнутри белым рассеивающим покрытием. Он используется для измерения диффузного отражения и пропускания объектов или полного потока от источника, который полностью находится внутри.
Интенсивность
Поток на телесный угол. Радиометрические измерения производятся в Вт / ср. Фотопические измерения производятся в люменах / св.
Закон обратных квадратов
Закон обратных квадратов коррелирует относительную интенсивность на разных расстояниях от точечного источника. Относительная интенсивность уменьшится до коэффициента квадратного корня из разницы в расстоянии. Например, если на расстоянии 2 метров от источника интенсивность составляет 16 Вт / м², она будет 4 Вт / м² на расстоянии 4 метра и Вт / м² на расстоянии 8 метров.Для протяженных (неточечных) источников спад интенсивности приближается к закону обратных квадратов на расстоянии, эквивалентном 5 диаметрам источника.
Радиометрические свойства энергетической освещенности
Падение лучистого потока на единицу площади поверхности; мощность падающая на единицу площади. Радиометрическая единица измерения — Вт / м² или ее коэффициент (мВт / см²). Фотометрическими единицами измерения являются люмен / м², люкс, фотон и фут-кандела.
Джоуль (Дж)
Джоуль — это единица измерения энергии в системе СИ.
Ламбертовская поверхность
Поверхность, излучение или рассеяние которой подчиняется закону косинусов Ламберта, в котором интенсивность излучения, покидающего поверхность, пропорциональна косинусу угла от нормали к поверхности. См. Сборщик косинусов.
Линейность
Точность, с которой существует прямая зависимость между падающим излучением и результирующим значением измерения до точки насыщения. Линейность 1% означает, что отношение измеренного значения к величине падающего излучения не будет отличаться от абсолютного более чем на 1%.
Люмен (лм) фотометрические измерения
Люмен — фотометрическая единица мощности. Это поток, излучаемый в единичном телесном угле точечным источником с силой света в одну канделу.
Фотометрические свойства яркости
Плотность потока на единицу телесного угла.
Люкс, радиометрическое измерение
S.I. единица освещенности, равная 1 люмен на квадратный метр.
Средняя сферическая мощность свечи (MSCP)
Сила света источника света.Рейтинг MSCP лампы измеряется при расчетном напряжении и представляет собой общее количество света, испускаемого источником света во ВСЕХ направлениях (измеренное в интегрирующей сфере).
Один MSCP эквивалентен всему свету, излучаемому во всех направлениях одной стандартной свечи со спермацетом. Средняя сферическая сила свечи — это общепринятый метод оценки общей светоотдачи миниатюрных ламп. 1 MSCP равен 12,57 (4 пи) люмен.
Микрон
Единица длины, равная 10 -6 м.Длины инфракрасных волн обычно измеряются в микронах.
Монохроматор
Монохроматор — это устройство, в котором используется дифракционная решетка или призма для рассеивания света в спектре составляющих его длин волн. Диспергирующий элемент вращается так, что только узкая (монохроматическая) полоса света может выходить из монохроматора через узкую апертуру или щель.
Нано
Префикс, обозначающий 10 -9 .Один нановатт (нВт) = 10 -9 Вт.
Нанометр (нм)
Единица длины, равная 10 -9 м. Сокращенно нм. Обычно используется для определения длины волны света, особенно в УФ и видимом диапазонах электромагнитного спектра.
Узкополосный фильтр
Узкополосный фильтр пропускает только ограниченное количество длин волн. Узкополосные фильтры обычно задаются на определенной центральной длине волны, полоса пропускания указывает диапазон длин волн, которые будут проходить через нее, и% пропускания в пределах полосы пропускания.Узкополосный фильтр на 500 нм с полосой пропускания 10 нм с 5% отсечкой пропускает длины волн от 495 до 505 нм. Коэффициент пропускания выше и ниже этих длин волн будет менее 5%.
Фильтр нейтральной плотности
Фильтр, который снижает интенсивность проходящего через него света без изменения относительного спектрального распределения энергии. Нейтральные плотности даются логарифмической базой 10 их затухания. Ослабление 100 дает нейтральную плотность (ND) 2.См. Оптическая плотность.
Фотометрическое измерение нит (нит)
Единица измерения яркости (яркости), равная одной канделе на квадратный метр.
Шумовая эквивалентная освещенность (NEI)
Плотность лучистого потока в Вт / см 2 , необходимая для получения сигнала, равного собственному шуму системы обнаружения. Входная освещенность, при которой отношение сигнал / шум составляет 1.
Эквивалентная мощность шума (NEP)
Мощность излучения на указанной длине волны и полосе пропускания, которая будет производить выходной сигнал от детектора, эквивалентный собственному шуму в этом детекторе.
Обычное
Нормаль — это ось, перпендикулярная освещенной поверхности. Нормаль — это точка отсчета, от которой измеряются углы отражения, дифракции и преломления. Луч с нулевым углом падения попадает перпендикулярно поверхности. Луч с углом падения 90 ° параллелен поверхности и не может попасть в нее.
Режекторный фильтр
См. Полосовой элиминирующий фильтр.
Непрозрачность
Мера способности материала блокировать свет.Это эквивалентно коэффициенту пропускания материала.
Оптический прерыватель
Механическое или электрооптическое устройство для пропускания и прерывания на постоянной частоте луча света.
Оптическая плотность (OD)
Мера пропускания T через оптическую среду. OD = -log 10 T. OD, равный 1, эквивалентен пропусканию 10%. Фильтр с 2 OD будет иметь пропускание 1%.
Пиковое излучение УФ-отверждение
Интенсивный пик мощности в фокусе прямо под лампой. Максимальная точка профиля освещенности. Измеряется в единицах энергетической освещенности (Вт / см²).
Фото (ph) фотометрические измерения
Единица измерения освещенности. Один фото = 10 000 люкс (лк).
Фотодиод
Фотодиод — это двухэлектродный полупроводниковый прибор с переходом, чувствительным к оптическому излучению, в котором обратный ток изменяется в зависимости от освещения.Чувствительность к длине волны зависит от материалов, используемых в устройстве. Кремниевые фотодиоды чувствительны в большей части видимого спектра. Фотодиоды InGaAs чувствительны в ближней ИК-области спектра. Фотодиоды на основе GaP используются для УФ-области спектра.
Фотодинамическая терапия
Использование оптического излучения для лечения болезней. Фотодинамическая терапия используется при лечении кожных заболеваний, таких как псориаз, желтуха у новорожденных, а в последнее время — при лечении некоторых видов рака.
Фотометр
Устройство для измерения силы света или яркости. В фотометре используется светофильтр с полосой пропускания, соответствующей реакции человеческого глаза. Используемые единицы измерения — люмен и люкс.
Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ)
Фотоэлектронный умножитель — это вакуумное устройство, в котором фотокатод испускает электроны при воздействии света. Затем электроны ускоряются электростатическими полями к металлическим пластинам, из которых испускается большее количество вторичных электронов.Это повторяется в несколько этапов. Это усиливает ток на многие тысячи.
Фотопикс
Имеет характеристику чувствительности, аналогичную реакции человеческого глаза. Фотопический фильтр будет иметь полосу пропускания от 400 до 700 нм с максимальным пропусканием на 550 нм со спектральной чувствительностью, указанной CIE.
Фоторезист
Химическое вещество, которое становится нерастворимым при воздействии света. Путем экспонирования фоторезиста через маску можно создавать электрические цепи, промывая неэкспонированные области и травляя материал ниже.Фоторезисты обычно оптимизированы для определенных областей УФ-спектра, обозначенных как UVC, UVB и UVA, в зависимости от типа лампы, используемой для экспонирования.
Фотостабильность
Многие химические продукты, как лекарственные, так и защитные покрытия, могут разрушаться под воздействием света. Измерения фотостабильности производятся для определения основных длин волн, ответственных за разложение, и количества воздействия (дозы), необходимого для создания изменения, которое может отрицательно сказаться на эффективности продукта.В исследованиях фотостабильности следует отличать эффекты видимого света от УФ-излучения. Обычно используются два детектора с фильтрацией, каждый из которых ограничивает измерение только одной спектральной областью.
Пико (п)
Префикс, обозначающий 10 -12 . Один pW = 10 -12 Вт.
Радиометрическое измерение яркости
Мощность излучения на единицу площади источника на телесный угол. Вт / м² / стерадиан.
Радиометрическое измерение излучательной способности
Мощность излучения, излучаемая в полную сферу (4p стерадиан) единицей площади источника, выраженная в Вт / м². Для этого измерения обычно используется интегрирующая сфера.
Радиометрическое измерение лучистого выхода
Лучистый поток на единицу площади, излучаемый источником.
Радиометр
Устройство для измерения интенсивности или накопления лучистой энергии.Консультации по выбору радиометра.
Радиометрия
Наука об измерении радиации. Обнаружение и измерение энергии излучения либо на определенных длинах волн, либо в полосе пропускания, либо в зависимости от длины волны в широком спектре. Измерение взаимодействия света с веществом в отношении поглощения, пропускания и отражения.
Луч
Геометрическое представление светового пути через оптическую систему.
Отражение
Отношение отраженного потока к падающему с поверхности потоку. В некоторых случаях измерение может быть выполнено с использованием либо зеркальной, либо диффузной составляющей полного отраженного потока. Отражение выражается в процентах.
Относительная пространственная чувствительность
Относительная пространственная чувствительность детектора указывает угол приема и процент излучения, падающего под этим углом, которое попадает в детектор.Измерения обычно производятся в сравнении с идеальной ламбертовской поверхностью.
Чувствительность (спектральная чувствительность)
Отклик или чувствительность любой системы в зависимости от длины волны падающего излучения. В радиометрии это выходной сигнал устройства в зависимости от длины волны.
Насыщенность
Состояние, при котором плотность лучистого потока превышает либо способность фотодетектора излучать электроны в линейной зависимости от падающего потока, и / или ток, создаваемый детектором, превышает способность электроники измерять ток линейным образом. .
Scotopic
Относится к чувствительности человеческого глаза к длине волны в условиях адаптации к темноте.
Чувствительность
Отношение выходного сигнала детектора к входному сигналу. Это также может быть выражено как минимальный уровень входной освещенности, который будет производить выходной сигнал, превышающий уровень шума детектора; т.е. где отношение S / N больше 1.
SI
Международная система образования; международная метрическая система единиц.
Спектральный отклик
Мера относительной чувствительности детектора в зависимости от длины волны падающего света. Типичная кривая спектрального отклика будет отображать чувствительность в процентах на данной длине волны к длине волны максимальной чувствительности.
Спектрометр / спектрограф
Устройство для измерения взаимодействия света и материалов в зависимости от длины волны. Спектрометр обычно представляет собой монохроматор со встроенным детектором.Спектрограф не имеет выходной щели, что позволяет одновременно измерять широкий диапазон длин волн с помощью многоэлементного детектора или фотографической пластины.
Зеркальное отражение
Отражение от зеркальной поверхности, где когерентность падающего луча сохраняется в отраженном луче. Это противоположно диффузному отражению, при котором отраженный свет распространяется во всех направлениях ламбертовским способом.
Стерадиан (sr)
Единица телесного угла, образованная площадью на поверхности сферы, равной квадрату радиуса сферы.Один стерадиан можно представить в виде конического сечения с телесным углом примерно 66 °.
Стильб (сб) фотометрические измерения
Единица яркости, равная 1 кандела / см².
«Т» Номер лампы
Число «Т» лампы — это диаметр лампы с шагом 1/8 дюйма. Лампа «Т-1» имеет диаметр 1/8 дюйма, лампа «Т-2» — диаметр 1/4 дюйма и т. Д.
Фотометрические измерения Talbot
Единица измерения количества света в системе СИ, выраженная в люмен-секундах.
Термопара Термобатарея
Устройство, состоящее из разнородных металлов, в котором возникает небольшой ток, зависящий от разницы температур материалов на стыке. Термопары могут использоваться для измерения излучения в инфракрасной области спектра.
Коэффициент пропускания
Отношение мощности излучения, передаваемой через материал, к падающей мощности излучения. Коэффициент пропускания обычно выражается в процентах.Фильтр с коэффициентом пропускания 50% (на определенной длине волны) будет поглощать половину падающего на него света и пропускать половину света через него.
УФ (ультрафиолет)
Невидимая часть электромагнитного спектра с длинами волн от 1 до 400 нм.
UVA
Часть УФ-спектра, охватывающая диапазон длин волн от 320 до 400 нм. Эта спектральная область используется во многих областях медицины, УФ-отверждения и фотолитографии.Атмосфера Земли (на уровне моря) поглощает все длины волн короче УФА. Продолжительное воздействие УФА излучения вызовет солнечный ожог.
УВБ
UVB — это часть УФ-спектра, охватывающая диапазон длин волн от 280 до 320 нм. UVB-излучение обычно используется при УФ-отверждении и фотолитографии, а также в некоторых медицинских приложениях. Воздействие УФ-В излучения (от ламп или электрической дуги) может вызвать серьезные солнечные ожоги и вызвать повреждение глаз.
UVC
UVC — это часть УФ-спектра, которая простирается от 190 до 280 нм. УФС обычно используется при очистке воды и стерилизации. UVC также используется для УФ-отверждения и фотолитографии в приложениях микроэлектроники. Воздействие УФС-излучения (от ламп, дуг или лазеров) может вызвать серьезные биологические повреждения.
ВУФ (вакуумный ультрафиолет)
ВУФ — это часть УФ-спектра ниже 190 нм.Электромагнитное излучение ниже 190 нм поглощается кислородом воздуха. Физические или химические взаимодействия, требующие ВУФ-излучения, должны выполняться в среде, продуваемой азотом до 160 нм или в вакуумной камере ниже 160 нм.
Видимый спектр (VIS)
Видимая часть спектра простирается от 400 до 700 нм (согласно CIE). Он охватывает те длины волн света, которые может воспринимать человеческий глаз.
Радиометрическое измерение ватт (Вт)
Ватт — это единица мощности или работы.Один ватт соответствует одному джоуля в секунду.
Длина волны
Когда электроны вибрируют, они создают колеблющиеся перпендикулярные электрические и магнитные поля. Расстояние между последовательными максимумами напряженности поля определяется как длина волны. Эти расстояния для видимого излучения очень малы и обычно выражаются в единицах длины нанометров (нм).
|
МОЩНОСТЬ: 1 ватт (Вт): л люмен (лм) 1 джоуль (Дж) 1 лм * секунда |
ИЗЛУЧЕНИЕ: 1 Вт / см² 1 лм / м² = 1 люкс
ИНТЕНСИВНОСТЬ: 1 Вт / стерадиан (Вт / ср) 1 люмен / стерадиан (лм / ср) |
СИЯНИЕ: 1 Вт / см² / ср 1 лм / м2 / ср |
<Назад ко всем ресурсам для измерения освещенности
кандела, люмен, люкс: уравнения
Пожалуйста, включите JavaScript, чтобы отображать математику на этой странице.
Свет измеряется разными методами, поэтому существует несколько родственные, но разные единицы измерения. В этой статье дается краткий обзор из наиболее широко используемых мер и представляет несколько уравнений для преобразования одной меры в другую.Для удобства стол с калькуляторами конвертации находится внизу этой страницы.
Оптическое излучение охватывает широкий спектр, включая инфракрасный и ультрафиолетовый. свет. Для краткости в этой статье основное внимание уделяется видимому свету (область фотометрии).
Кандела
Кандела (единица кд) происходит от яркости «стандартная свеча», но более точное определение она получила в Международной Система единиц (СИ) — в то время эта единица также была переименована в «свечу». на «канделу».
Кандела измеряет количество излучаемого света в диапазоне (трехмерном) угловой пролет. Поскольку сила света описывается с помощью угла, расстояние, на котором вы измеряете эту интенсивность, не имеет значения. Для простоты иллюстрации на картинке справа три измерения сведены до двух. В На этой картинке экран B будет улавливать точно такое же количество световых лучей (испускаемых от источника света) в качестве экрана A — при условии, что экран A был удален, чтобы не затемненный экран B.Это потому, что экран B покрывает тот же угол, что и экран A.
Угловой диапазон для канделы выражается в стерадианах, без единицы измерения. (например, радиан для углов в двумерном пространстве). Один стерадиан на сфера радиусом в один метр дает поверхность в один метр 2 . Полная сфера измеряет \ (4 \ pi \) стерадианы.
См. Раздел о люксе, чтобы узнать о соотношении канделы и люкс.
Люмен
Если вы посмотрите на светодиоды, особенно светодиоды высокой яркости, вы можете заметить, что светодиоды с высокой силой света (в канделах или милликанделах, мкд) обычно имеют узкий угол при вершине.Аналогично светодиоды с широким угол при вершине обычно имеет относительно низкую яркость интенсивность. То же самое и с галогенными пятнами с отражателем: с узконаправленными отражатель имеет более высокий рейтинг в канделах, чем прожекторы того же власть.
Причиной этой связи является полная энергия, производимая светодиодом. Светодиоды определенного класса (например, «высокий поток») все производят примерно одинаковое количество световая энергия. Однако, когда светодиод излучает свою полную энергию в пучке с узким угол, интенсивность будет больше (в направлении этого угла), чем когда та же энергия была испущена под широким углом.
Люмен (единица лм) дает общий световой поток источника света на умножение интенсивности (в канделах) на угловой диапазон, на котором свет испускается. С символом \ (\ Phi_v \) для просвета, \ (I_v \) для канделы и \ (\ Omega \) для углового размаха в стерадиане соотношение:
\ [\ Phi_v = I_v \ cdot \ Omega \]Если источник света изотропный (что означает: однородный во всех направлениях), \ (\ Phi_v = 4 \ pi \ I_v \). Это потому, что сфера измеряет \ (4 \ pi \) стерадианы.См. Тему об углах при вершине, чтобы получить трехмерный угловой пролет \ (\ Omega \) от угла раскрытия.
Для справки: стандартная лампочка 120 В / 60 Вт имеет мощность 850 лм и эквивалентная лампа мощностью 230 В / 60 Вт рассчитана на 700 лм. Низкое напряжение (12 В) Вольфрамовая галогенная лампа мощностью 20 Вт дает примерно 310 лм.
Люкс
Люкс (единица люкс) — это мера освещенности поверхности. Люксметры часто измерять значения люкс (или фут-кандел, но они напрямую связаны: один фут-свеча — 10.764 лк). Формально люкс — это производная единица от люмена, т.е. производная единица от канделы. Тем не менее, понятие люкс легче по сравнению с кандела, чем просвет.
Разница между люксом и канделой в том, что люкс измеряет освещенность поверхность, а не угол. В конечном итоге расстояние эта поверхность от источника света становится важным фактором: чем дальше что поверхность от источника света, тем меньше она будет освещена им.На картинке справа экран A имеет тот же размер, что и экран B.
Один стерадиан на сфере радиусом один метр дает поверхность в один метр. м 2 (см. раздел о канделах). Отсюда следует, что при расстояние измерения 1 метр, значения для кандел (люмен на стерадиан) и люкс (люмен на м 2 ) такие же. Как правило, измерения в люксах могут можно преобразовать в канделы и обратно, если известно расстояние измерения. Примечание что при измерении светодиодов виртуальное происхождение источника света лежит в нескольких миллиметры позади физического точечного источника из-за линзы светодиода — это становится актуальным при измерении светодиодов на небольшом расстоянии.2 \) (неофициально, но все еще широко используется) — «Нит».
Яркость и освещенность («люкс») связаны в том смысле, что яркость — это мера света, испускаемого поверхностью (либо из-за отражения, либо из-за это светоизлучающая поверхность), а освещенность — это мера попадания света на поверхность. Предполагая идеальную диффузно отражающую поверхность, вы можете умножить измерьте в «Нитах» на \ (\ pi \), чтобы получить эквивалентное значение в люксах. То есть с \ (L_v \) для яркости и \ (E_v \) для люкс:
\ [E_v = L_v \ cdot \ pi \]Как и в случае с Lux, существует несколько более старых единиц яркости, из которых фут-ламберт, вероятно, самый распространенный (из-за его отношения 1 к 1 с свеча на ламбертово-отражающей поверхности).Эти старые агрегаты легко конвертируются в канделы на квадратный метр путем умножения их на масштабный коэффициент. Для фут-ламберта, масштабный коэффициент равен 3,425.
Угол при вершине
Поскольку просвет и размеры канделы связаны через угол обзора (или угол при вершине ), полезно знать, как определяется этот угол.
Один измеряет угол между осью, где источник света дает максимальную отдачу. сила света и ось, на которой эта сила уменьшается до 50%.в На картинке справа этот угол обозначен \ (\ theta \). Угол при вершине вдвое больше этого угла (что означает \ (2 \ theta \)).
Обратите внимание, что снижение интенсивности до 50% основано на линейной шкале, но что наше восприятие яркости , а не линейно. CIE стандартизировал соотношение между силой света и воспринимаемой яркостью как кубический корень; другие источники утверждают, что квадратный корень лучше аппроксимирует это соотношение. Смотрите также страница по цветовой метрике.
Трехмерный угловой диапазон для угла при вершине с использованием \ (\ Omega \) для угловой размах (в стерадианах) и \ (2 \ theta \) для угла при вершине:
\ [\ Omega = 2 \ pi \ left ({1 — \ cos {2 \ theta \ over 2}} \ right) \]Эффективность освещения
Есть множество способов осветить поверхность или комнату: лампы накаливания, люминесцентные лампы, светодиоды, вольфрамово-галогенные лампы, электролюминесцентные листы, и другие. Их часто сравнивают по эффективности поворота электрических энергия к световой энергии.
Официальное название световой отдачи — «световая отдача источника». Этот не следует путать со «световой эффективностью излучения», которое не учитывает потери из-за тепловыделения и др. (поэтому дает значительно более высокие ценности). Эффективность освещения измеряется в лм / Вт (люмен на ватт).
Эффективность освещения часто выражается в процентах от теоретической максимальное значение светоотдачи 683,002 лм / Вт (на длине волны 555 нм).Например, на момент написания этой статьи белый светильник мощностью 1 Вт может достигать КПД более 100 лм / Вт, что дает КПД 15%. Хотя это может кажутся низкими, светодиоды на самом деле довольно эффективны по сравнению с другими методами освещения.
Уравнения
Уравнения в этом разделе даны без дополнительных объяснений или выводов. За подробностями обращайтесь к технической литературе или Википедия.
| От | до | Учитывая | Уравнение |
|---|---|---|---|
| Кандела (\ (I_v \)) | Люмен (\ (\ Phi_v \)) | угол при вершине α | \ (\ Phi pi I_v \ left ({1 — \ cos {\ alpha \ over 2}} \ right) \) |
| Люмен (\ (\ Phi_v \)) | Кандела (\ (I_v \)) | угол при вершине α | \ (I_v = {\ Phi_v \ over {2 \ pi \ left ({1 — \ cos {½ \ alpha}} \ right)}}} \) |
| Люмен (\ (\ Phi_v \)) | люкс (\ (E_v \)) | площадь поверхности A (м 2 ) | \ (E_v = {\ Phi_v \ over A} \) |
| люкс (\ (E_v \)) | Люмен (\ (\ Phi_v \)) | площадь поверхности A (м 2 ) | \ (\ Phi_v = E_v \ cdot A \) |
| Кандела (\ (I_v \)) | Люкс (\ (E_v \)) | расстояние измерения D (м) | 913 20 \ (E_v = {I_v \ over {D ^ 2}} \)|
| люкс (\ (E_v \)) | Кандела (\ (I_v \)) | расстояние измерения D (м) | \ (I_v = E_v \ cdot D ^ 2 \) |
Например, если в техническом паспорте светодиода высокой яркости упоминается, что он производит 1500 мкд (1.\ circ} \ right) \ cr & \ приблизительно 1,70 \, {\ rm lm} } \]
Калькуляторы преобразования
Основываясь на уравнениях, разработанных и представленных выше, приведенная ниже таблица позволяет вам чтобы быстро преобразовать одну меру в другую.
Для калькуляторов, указанных в таблице ниже, требуется JavaScript.
Если ваш браузер поддерживает JavaScript, убедитесь, что он включен.
Оценка
Результат уравнений (и калькуляторов на их основе) может отличаться от данные, предоставленные производителем светодиодов или прожекторов, или от того, что вы измеряете с помощью люксметр по нескольким причинам.Производитель может указать силу света. (в канделах или милликанделах) перпендикулярно свету источник, а не среднее значение по углу при вершине. Другая сложность заключается в том, что значения кандел, люмен и люкс стандартизированы. для света с длиной волны 555 нм или зеленого света. Для светодиодов другого цвет, следует применить весовую функцию, используя стандартизированную модель человеческий глаз. Стандартные люксметры имеют в лучшем случае только фильтры дневного света и лампа накаливания, поэтому светодиоды могут значительно отклоняться (даже белые Светодиоды, так как спектр не такой, как у ламп накаливания).
единиц и измерения — ANACC Methods and Materials
Light — Примечания к физическим и субъективным единицам измерения
| Физические единицы | Субъективные единицы |
|---|---|
|
|
|
|
Сила луча света определяется как мощность на единицу поперечного сечения и измеряется в ваттах -2 или эйнштейнах м -2 сек -1
|
Интенсивность на дистанции: — один фут от стандартной свечи — один фут. -один метр от стандартной свечи — это одна метровая свеча или один люкс. NB . 1 фут-кандела = 10,8 люкс
|
Полезный ассортимент для культивирования микроводорослей 20-200 мкмоль. фотоны м -2 с –1 Прямой солнечный свет (полдень в тропиках) составляет примерно 1700 мкмоль. фотоны м -2 с –1 |
NB . В других контекстах эти единицы могут вводить в заблуждение. Например, некоторые фотосинтезирующие бактерии, использующие инфракрасный свет, не будут расти под яркими люминесцентными лампами, которым не хватает инфракрасного света; однако вольфрамовые лампы более тусклого вида, но с высоким уровнем инфракрасного излучения будут способствовать гораздо лучшему росту. |
Примечание. Преобразование физических единиц в субъективные зависит от относительной видимости различных длин волн, то есть определенные длины волн «более заметны» для человеческого глаза, чем другие.Следовательно, как преобразование между люксами и мкмоль. фотоны m -2 с –1 — преобразования, зависящие от длины волны, должны быть только приблизительными;
например; X мкмоль. фотонов м -2 с –1 = Люкс x ~ 0,0165… или… 1000 Люкс = 16-20 мкмоль. фотоны м -2 с –1
Список литературы
Клейтон, Р. К. (1970). Свет и живая материя. Том 1. Физическая часть. Книжная компания Макгроу-Хилл, Нью-Йорк.
Херши, Д.Р. 1991. Измерение и расчеты освещения растений. Американский учитель биологии 53 : 351-53.
Морел А. и Смит Р. С. 1974. Связь между полными квантами и полной энергией для фотосинтеза в воде. Лимнол. Окканогр 19 : 591-600.
Разница между люксом и люменом: что такое яркость?
При поиске новых ламп, например светодиодных, каждый хочет знать: «Какая лампа самая яркая?» Чтобы ответить на этот вопрос и действительно получить лучшее представление о том, что такое «яркость», нам нужно подойти к науке и дать определение нескольким терминам.Но не волнуйтесь! Я собираюсь сделать эту статью настолько простой, насколько это возможно, чтобы вы могли запомнить. Так что оставайтесь со мной на мгновение, и вы станете профессионалом, когда дело доходит до выяснения и понимания истинной яркости.
Два основных слова, которые следует определить, когда мы говорим о яркости фар, — это люмен и люкс .
Люмен: Единица измерения светового потока, которая является мерой общего количества видимого света, излучаемого источником.
Люкс: Единица измерения освещенности, которая является мерой того, сколько светового потока распространяется на заданную область.
«Световой поток (измеряемый в люменах) можно рассматривать как меру общего« количества »присутствующего видимого света, а освещенность (измеряемую в люксах) как меру интенсивности освещения на поверхности на определенном расстоянии. из источника ».
Итак, давайте подумаем об этих определениях, когда увидим, как измеряются люмен и люкс и как этот процесс применяется к лампам.
Интегрирующая сфера для измерения просвета.
Световой поток, который я буду называть люменом, измеряется внутри устройства, называемого интегрирующей сферой.Лампа помещается внутри сферы, и свет, излучаемый лампой, рассеивается внутри интегрирующей сферы и равномерно распределяется по всем углам. Общее количество просвета источника света может быть точно измерено, поскольку свет может быть захвачен со всех углов внутри сферы. Хотя этот метод измерения яркости лампочки хорошо работает для освещения в тех случаях, когда требуется 360 градусов света (например, настольная лампа), количество люмен составляет только половину диапазона при проверке яркости ламп фар.Вот почему так важны освещенность и люкс.
Люкс измеряется путем установки лампы в кожух и тестирования, чтобы увидеть, насколько хорошо световые потоки проецируются или отражаются от кожуха. В этом случае мы измерили диаграмму направленности, созданную комбинацией корпуса и лампы на стене на расстоянии 25 футов. С этого расстояния и этого положения мы можем видеть количество люменов от лампы, которое действительно используется и превращается в пригодную для использования диаграмму направленности корпусом фары.При таком измерении в люксах мы можем учесть множество факторов, влияющих на яркость лампы, и получить более четкую картину истинного, пригодного для использования света. Световой поток лампы, соотношение между лампой и корпусом, результирующая диаграмма направленности и расстояние — все это факторы при расчете люксов таким способом.
Цифровой люксметр, используемый для измерения люкс. В этом приложении люкс измеряется в диаграмме направленности, создаваемой светодиодной лампой внутри корпуса фары.
Итак, вы, вероятно, думаете: «Ну, разве это не значит, что лампа с наибольшим световым потоком будет самой яркой?» Может быть. Помните, что количество люмен — это лишь часть головоломки при определении полезной яркости света.
«Определенное количество света будет более тускло освещать поверхность, если оно распространяется на большую площадь, поэтому освещенность (люкс) обратно пропорциональна площади, когда световой поток (люмены) поддерживается постоянным».
Лампа с большим световым потоком может плохо фокусироваться после помещения в корпус фары из-за плохой конструкции и дизайна.Результатом будет несфокусированная диаграмма луча с плохо отраженным или проецируемым светом. В этом случае плохо сфокусированная диаграмма направленности луча от лампы с изначально большим количеством светового потока будет иметь низкие измерения в люксах, потому что свет рассредоточен или расфокусирован. Такой свет был бы «ярким» на бумаге, но на самом деле его нельзя было бы использовать в реальных условиях. Ниже мы видим пример, аналогичный этому сценарию, в корпусе Toyota Tundra 2007-2013 гг. Здесь были протестированы две светодиодные лампы вместе со стандартной лампой, но обратите внимание на диаграммы направленности и количество люксов.
Галогенные лампы оригинального оборудования обычно имеют световой поток 900–1000 люмен, и эта стандартная лампа была измерена в 530 люкс на расстоянии 25 футов с этим корпусом. Светодиодная лампа GTR Lighting GEN 2 излучает световой поток 3600 люмен и измеряется при яркости 360 люкс на глубине 25 футов внутри этого корпуса. Эта светодиодная лампа в этом корпусе на самом деле производила меньше люкс, чем стандартная лампа, даже несмотря на то, что ее люмен в 3 раза больше. Разницу можно увидеть при сравнении двух диаграмм направленности. Дополнительный световой поток не так точно сосредоточен в этом корпусе Tundra, как стандартные лампы.В результате диаграмма луча становится менее концентрированной и, возможно, менее яркой.
И это увеличение на 1000 люкс достигается только за счет увеличения освещенности на 100 люмен…
Теперь сравним две светодиодные лампы. Лампа GTR Lighting GEN 2 излучает 3600 люмен и измеряется при яркости 360 люкс на глубине 25 футов внутри этого корпуса. В то время как лампа GTR Lighting GEN 3 излучает 3700 люмен (только на 100 больше) и измеряется на уровне 1360 люкс на расстоянии 25 футов внутри этого корпуса. Эта лампа излучает большой световой поток и большое количество люксов внутри этого корпуса.Взгляните на диаграммы направленности, и вы поймете, почему. Эта светодиодная лампа способна формировать диаграмму направленности луча, которая более концентрирована по сравнению с другой светодиодной лампой и более точно соответствует диаграмме луча стандартной лампы.