Lumen (jednotka) - Lumen (unit)
| Lumen | |
|---|---|
| Jednotkový systém | Jednotka odvozená od SI |
| Jednotka | Světelný tok |
| Symbol | lm |
| Konverze | |
| 1 lm v ... | ... je rovný ... |
| Základní jednotky SI | 1 cd ⋅ sr |
Lumen (symbol: lm ) je odvozené jednotky ze světelného toku , kterým se měří celkové množství viditelného světla vyzařovaného zdrojem za jednotku času. Světelný tok se liší od výkonu ( sálavý tok ) v tom, že zářivý tok zahrnuje všechny emitované elektromagnetické vlny, zatímco světelný tok je vážen podle modelu („ funkce svítivosti “) citlivosti lidského oka na různé vlnové délky . Lumeny souvisejí s luxem v tom, že jeden lux je jeden lumen na metr čtvereční.
Definice
26. generální konference pro váhy a míry (CGPM) předefinovala fotometrické jednotky v roce 2018. S novou definicí, která vstoupila v platnost 20. května 2019, lumen
[...] je definován tak, že pevná číselná hodnota světelné účinnosti monochromatického záření o frekvenci 540 × 10 12 Hz, K cd , je 683, je -li vyjádřena v jednotce lm W –1 [...]
Před rokem 2019 byla definice založena na kandele . Lumen souvisí s kandelami as
Celá koule má pevný úhel 4π steradiánů , takže světelný zdroj, který rovnoměrně vyzařuje jednu kandelu ve všech směrech, má celkový světelný tok
- 1 cd × 4π sr = 4π cd⋅sr ≈ 12,57 lm .
Vysvětlení
Pokud světelný zdroj vyzařuje jednu svíčku se světelnou intenzitou rovnoměrně přes pevný úhel jednoho steradiánského záření , celkový světelný tok emitovaný do tohoto úhlu je jeden lumen (1 cd · 1 sr = 1 lm). Alternativně izotropní světelný zdroj s jednou kandelou vydává celkový světelný tok přesně 4π lumenů. Pokud by byl zdroj částečně pokryt ideální pohlcující polokoulí, tento systém by vyzařoval polovinu světelného toku - pouze 2π lumenů. Svítivost by ještě jeden candela v těch směrech, které nezaniklo.
Lumen lze nedbale považovat za měřítko celkového množství viditelného světla v určitém definovaném paprsku nebo úhlu nebo za emitované z nějakého zdroje. Počet kandel nebo lumenů ze zdroje také závisí na jeho spektru prostřednictvím nominální odezvy lidského oka, jak je znázorněno ve funkci svítivosti .
Rozdíl mezi jednotkami lumen a lux spočívá v tom, že lux zohledňuje oblast, přes kterou se šíří světelný tok. Tok 1000 lumenů, soustředěný do oblasti jednoho metru čtverečního, rozsvítí tento metr čtvereční osvětlením 1000 luxů. Stejných 1 000 lumenů, rozložených na deset metrů čtverečních, vytváří stmívací osvětlení pouze 100 luxů. Matematicky 1 lx = 1 lm/m 2 .
Zdroj vyzařující sílu jednoho wattu světla v barvě, pro kterou je oko nejúčinnější (vlnová délka 555 nm, v zelené oblasti optického spektra), má světelný tok 683 lumenů. Lumen tedy představuje alespoň 1/683 wattů viditelného světelného výkonu, v závislosti na spektrálním rozložení.
Osvětlení
Svítidla používaná k osvětlení jsou běžně označována světelným výkonem v lumenech; v mnoha jurisdikcích to vyžaduje zákon.
23W spirálová kompaktní zářivka vydává přibližně 1 400–1 600 lm. Mnoho kompaktních zářivek a jiných alternativních zdrojů světla je označeno jako ekvivalent žárovky se specifickým výkonem . Níže je tabulka, která ukazuje typický světelný tok běžných žárovek a jejich ekvivalenty.
| Minimální světelný výkon (lumeny) | Spotřeba elektrické energie (watty) | |||
|---|---|---|---|---|
| Žárovka | Kompaktní zářivka | VEDENÝ | ||
| Nehalogenové | Halogen | |||
| 90 | 15 | 6 | 2-3 | 1-2 |
| 200 | 25 | 3-5 | 3 | |
| 450 | 40 | 29 | 9–11 | 5–8 |
| 800 | 60 | 13–15 | 8–12 | |
| 1100 | 75 | 53 | 18–20 | 10–16 |
| 1600 | 100 | 72 | 24–28 | 14–17 |
| 2400 | 150 | 30–52 | 24-30 | |
| 3100 | 200 | 49–75 | 32 | |
| 4 000 | 300 | 75–100 | 40,5 | |
Dne 1. září 2010 vstoupily v platnost právní předpisy Evropské unie, které nařizovaly, aby osvětlovací zařízení byla označována především z hlediska světelného toku (lm), namísto elektrického výkonu (W). Tato změna je výsledkem směrnice EU o ekodesignu pro výrobky využívající energii (EuP). Například podle standardu Evropské unie musí mít energeticky účinná žárovka, která se prohlašuje za ekvivalent 60 W wolframové žárovky, minimální světelný výkon 700–750 lm.
Výstup projektoru
Lumenů ANSI
Světelný výkon projektorů (včetně videoprojektorů ) se obvykle měří v lumenech. Americký národní institut pro normalizaci stanovil standardizovaný postup pro testování projektorů , který zahrnuje zprůměrování několika měření provedených na různých pozicích. Pro marketingové účely může být světelný tok projektorů, které byly testovány podle tohoto postupu, uveden v „lumenech ANSI“, aby se odlišily od světel testovaných jinými metodami. Měření lumenů ANSI je obecně přesnější než ostatní měřicí techniky používané v projektoru. To umožňuje projektory snadněji porovnávat na základě jejich specifikací jasu.
Metoda měření lumenů ANSI je definována v dokumentu IT7.215, který byl vytvořen v roce 1992. Nejprve je projektor nastaven tak, aby zobrazoval obraz v místnosti při teplotě 25 ° C (77 ° F). Jas a kontrast projektoru jsou upraveny tak, aby na plném bílém poli bylo možné rozlišovat mezi 5% blokem plochy obrazovky s 95% špičkovou bílou a dvěma stejně velkými 100% a 90% špičkovými bílými rámečky uprostřed bílého pole. Světelný výkon se poté měří na plném bílém poli na devíti konkrétních místech kolem obrazovky a zprůměruje. Tento průměr se pak vynásobí plochou projekční plochy, čímž se získá jas projektoru v „lumenech ANSI“.
Špičkové lumeny
Špičkové lumeny jsou měřítkem světelného výkonu běžně používaného u CRT video projektorů . Při testování se používá testovací obrazec obvykle na 10 a 20 procentech oblasti obrazu ve středu obrazovky jako bílý, zbytek jako černý. Světelný výkon se měří právě v této středové oblasti. Omezení u CRT videoprojektorů způsobují vyšší jas, když je jen zlomek obsahu obrazu na špičkovém jasu. Například videoprojektor Sony VPH-G70Q CRT produkuje 1200 „špičkových“ lumenů, ale pouhých 200 ANSI lumenů.
Barevný světelný výstup
Jas (výkon bílého světla) měří celkové množství světla promítaného v lumenech. Specifikace jasu barev Barevný světelný výstup měří červenou, zelenou a modrou barvu v devítibodové mřížce, a to stejným způsobem, jaký byl použit k měření jasu.
SI fotometrické jednotky
| Množství | Jednotka | Dimenze | Poznámky | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| název | Symbol | název | Symbol | Symbol | ||||
| Světelná energie | Q v | lumen sekunda | lm ⋅s | T J. | Lumen sekunda se někdy nazývá talbot . | |||
| Světelný tok , světelný výkon | Φ v | lumen (= kandela steradiánská ) | lm (= cd⋅sr) | J. | Světelná energie za jednotku času | |||
| Svítivost | Já v | kandela (= lumen na steradián) | cd (= lm/sr) | J. | Světelný tok na jednotku pevného úhlu | |||
| Svítivost | L v | kandela na metr čtvereční | cd/m 2 (= lm/(sr⋅m 2 )) | L -2 J | Světelný tok na jednotku pevného úhlu na jednotku projektované oblasti zdroje. Kandele na metr čtvereční se někdy říká nit . | |||
| Osvětlení | E v | lux (= lumen na metr čtvereční) | lx (= lm/m 2 ) | L -2 J | Světelný tok dopadající na povrch | |||
| Světelný výstup , světelná emise | M v | lumen na metr čtvereční | lm/m 2 | L -2 J | Světelný tok vyzařovaný z povrchu | |||
| Světelná expozice | H v | lux sekunda | lx⋅s | L −2 T J | Časově integrované osvětlení | |||
| Hustota světelné energie | ω v | lumen za sekundu na metr krychlový | lm⋅s/m 3 | L −3 T J | ||||
| Světelná účinnost (záření) | K | lumen na watt | lm/ W | M −1 L −2 T 3 J | Poměr světelného toku ke světelnému toku | |||
| Světelná účinnost (zdroje) | η | lumen na watt | lm/ W | M −1 L −2 T 3 J | Poměr světelného toku ke spotřebě energie | |||
| Světelná účinnost , světelný koeficient | PROTI | 1 | Světelná účinnost normalizovaná maximální možnou účinností | |||||
| Viz také: SI · Fotometrie · Radiometrie | ||||||||
Viz také
Poznámky a reference
externí odkazy
- International Lighting Vocabulary 2nd Edition (online prohledávatelná verze mezinárodního standardu CIE S 017: 2020