В чем измеряется яркость люмен. Характеристики фонарей. Что такое люмены, канделы, люксы

Об этом вы узнаете прочитав статью ниже.

Люмен (лм, lm) - единица измерения светового потока в системе исчислений (СИ).

Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд ср). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4 люменам.

Обычная лампа накаливания мощностью 100 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1300 лм. Компактная люминисцентная лампа дневного света мощностью 26 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1600 лм.

Люмен - Полный световой поток от источника. Однако, это измерение обычно не принимает во внимание сосредотачивающую эффективность отражателя или линзы и поэтому не является прямым параметром оценки яркости или полезной производительности луча фонаря. У широкого светового луча может быть тот же самый показатель люмен, как и у узкосфокусированного. Люмены не могут использоваться, чтобы определить интенсивность луча, потому что оценка в люменах включает в себя весь рассеянный, бесполезный свет.

Люкс (обозначение: лк, lx) - единица измерения освещённости в системе СИ.

Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 м² при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 люмен.

100 люменов собрали и спроецировали на 1-метровую квадратную область.

Освещенность области составит 100 люкс.

Те же самые 100 люменов направленные на 10 квадратных метров дадут освещенность 10 люкс.

Кандела (обозначение: кд, cd) - одна из семи основных единиц измерения системы СИ, равна силе света, испускаемого в заданном направлении источником монохроматического излучения частотой 540·1012 герц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет (1/683) Вт/ср.

Выбранная частота соответствует зелёному цвету. Человеческий глаз обладает наибольшей чувствительностью в этой области спектра. Если излучение имеет другую частоту, то для достижения той же силы света требуется бо?льшая энергетическая интенсивность.

Ранее кандела определялась как сила света, излучаемого чёрным телом перпендикулярно поверхности площадью 1/60 см? при температуре плавления платины (2042,5 К). В современном определении коэффициент 1/683 выбран таким образом, чтобы новое определение соответствовало старому.

Сила света, излучаемая свечой, примерно равна одной канделе (лат. candela - свеча), поэтому раньше эта единица измерения называлась «свечой», сейчас это название является устаревшим и не используется.

Свет - это то, без чего на Земле ничто не способно было бы существовать. Как и все физические величины, его можно исчислить, а значит, существует единица измерения светового потока. Как же она называется и чему равна? Давайте найдем ответы на эти вопросы.

Что называется «световой поток»

Прежде всего, стоит разобраться, что в физике именуется этим термином.

Световой поток - мощность излучения света, оцениваемого по производимому им световому ощущению с точки зрения человеческого глаза. Это количественная характеристика излучения источника света.

Численно рассматриваемая величина равна энергии светового потока, проходящего через определенную поверхность за единицу времени.

Единица измерения светового потока

В чем же измеряется рассматриваемая физическая величина?

Согласно действующим нормам СИ (Международной системы единиц), для этого используется специализированная единица под названием люмен.

Данное слово было образовано от латинского существительного, означающего "свет" - lūmen. Кстати, от этого слова также возникло и название тайной организации «Иллюминаты», которая стала предметом всеобщего интереса несколько лет назад.

В 1960 г. люмен официально начал использоваться во всем мире, как единица измерения светового потока, и остается таковым и до сегодня.

В сокращенном виде в российском языке эта единица записывается как «лм», а в английском - lm.

Стоит отметить, что во многих странах мощность света лампочек измеряется не в ваттах (как на просторах бывшего СССР), а именно в люменах. Иными словами, заморские потребители считают не количество потребляемой энергии, а силу излучаемого света.

Кстати, из-за этого на упаковках большинства современных энергосберегающих лампочек есть информация об их характеристиках и в ваттах, и в люменах.

Формула

Рассматриваемая единица измерения светового потока численно равна свету от точечного изотропного источника (с силой в канделу), излучаемому в телесный угол, равный одному стерадиану.

В виде формулы это выглядит таким образом: 1 лм = 1кд x 1 ср.

Если учесть, что полная сфера образует телесный угол 4П ср, получается, что полный световой поток указанного выше источника с мощностью в одну канделу равен 4П лм.

Что такое «кандела»

Узнав о том, люмен - это что, стоит обратить внимание на единицу связанную с ним. Речь идет о кд - то есть канделе.

Данное название было образовано от латинского слова «свеча» (candela). С 1979 г. и по сей день она является согласно СИ (Международной системе единиц).

Фактически одна кандела - это сила света, излучаемая одной свечой (отсюда и название). Стоит отметить, что в русском языке долгое время вместо термина «кандела» употреблялось слово «свеча». Однако такое название устарело.

Из предыдущего пункта ясно, что люмен и кандела связаны между собою (1 лм = 1 кд x 1 ср).

Люмены и люксы

Рассматривая особенности такой световой величины как люмен, стоит обратить внимание на такое близкое к ней понятие как «люкс» (лк).

Как и канделы с люменами, люксы тоже относятся к светотехническим единицам. Лк - это единица измерения освещенности, используемая в системе СИ.

Взаимосвязь люкса и люмена выглядит следующим образом: 1 лк равен 1 лм светового потока, равномерно распределенного на поверхности в 1 квадратный метр. Таким образом, помимо приведенной выше формулы люмена (1 лм = 1кд х 1 ср), у этой единицы есть еще одна: 1 лм = 1 лк/ м 2 .

Говоря более простым языком, люмен - это показатель количества излученного света определенным источником, например, той же самой лампочкой. А вот люкс показывает, насколько реально светло в помещении, так как далеко не все световые лучи достигают освещаемой поверхности. Иными словами, люмен - свет, вышедший из источника, люкс - то количество его, которое действительно дошло до освещаемой поверхности.

Как уже было сказано, не всегда весь излученный свет достигает освещаемой поверхности, ведь часто на пути таких лучей встречаются преграды, создающие тени. И чем больше их на пути, тем меньшая освещенность.

К примеру, при постройке библиотечного зала в нем повесили множество лампочек. Общая освещенность этого пустого помещения была равна 250 лк. Но когда ремонтные работы были завершены и в зал внесли мебель, уровень света упал до 200 лк. Это притом, что лампочки, как и прежде, выдавали столько же люменов световой энергии. Однако на пути каждого ее луча теперь появились преграды в виде стеллажей с книгами и другой библиотечной мебели, а также посетителей и работников. Таким образом, они поглощали часть излученного света, уменьшая общее количество освещенности к зале.

Приведенная в качестве примера ситуация не является исключением в своем роде. Поэтому при постройке любых новых зданий или оформлении интерьера уже имеющихся всегда важно учитывать его освещенность. Для большинства учреждений даже есть система норм освещенности, естественно, она измеряется в люксах.

В современном мире есть несколько программ, в которых можно не только смоделировать дизайн комнаты своей самостоятельно, но и просчитать, насколько она будет светла. Ведь от этого зависит зрение ее обитателей.

Люмен и ватт

В прошлом в нашей стране при выборе лампочки ориентировались на количество ватт, которые она потребляет. Чем из больше - тем лучше светил данный прибор.
Сегодня, даже на отечественных просторах, все чаще мощность излучения ее измеряют в люменах. В связи с этим некоторые полагают, что лм и Вт - это величины одного рода, а значит, люмены в ватты и наоборот можно свободно переводить, как и некоторые другие единицы системы СИ.

Такое мнение не совсем верно. Дело в том, что обе рассматриваемые единицы измерения используются для разных величин. Так, ватт - это не световая, а энергетическая единица, показывающая мощность источника освещения. В то время как люмен показывает, сколько света излучаем конкретный прибор.

К примеру, обычная лампа накаливания, потребляющая 100 ватт, выдает свет в 1340 люменов. При этом более совершенная (на сегодняшний день) светодиодная ее «сестра» при потреблении всего 13 Вт выдает 1000 лм. Таким образом, получается, что светосила лампочки не всегда находится в прямой зависимости от количества и мощности поглощенной ею энергии. Важную роль в этом вопросе играет и используемое для освещения вещество в приборе. А значит, прямой зависимости между люменами и ваттами нет.

При этом данные величины действительно связаны между собою. Светоотдача любого источника света (взаимозависимость потребляемой энергии к выдаваемому количеству света) измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). Именно эта единица является свидетельством эффективности того или иного осветительного прибора, а также его экономичности.

Стоит отметить, что при большой необходимости все же можно осуществить перевод люменов в ватты и наоборот. Но для этого нужно учитывать несколько дополнительных нюансов.

• Характер источника света. Какая лампа используется в расчетах: накаливания, светодиодная, ртутная, галогенная, флуоресцентная и т.д.
• Светоотдачу прибора (сколько потребляет ватт и какое количество люменов выдает при этом).

Однако чтобы не осложнять себе жизнь, для проведения подобных расчетов можно просто применять онлайн-калькулятор или скачать себе подобную программу на компьютер или другой прибор.

Кратные единицы люмена

Люмен, как и все его "сородичи" в системе СИ, имеет ряд стандартных кратных и дольных единиц. Одни используются для простоты расчетов, когда приходиться иметь дело либо со слишком малыми, либо со слишком большими величинами.

Если речь идет о последних, то они записываются в виде позитивной степени, если о первых - в виде отрицательной. Так, самая большая кратная единица люмена - иотталюмен - равен 10 24 лм. Его чаще всего применяют, при характеристике космических тел. Например, световой поток Солнца равен 36300 Илм.

Чаще всего применяются четыре кратные единицы: килолюмен (10 3), мегалюмен (10 6), гигалюмен (10 9) и тералюмен (10 12).

Дольные единицы люмена

Самой малой дольной единицей люмена является иоктолюмен - илм (10 -24), однако, как и иотталюмен, он практически не используется в реальных расчетах.

Наиболее часто используются такие единицы - миллилюмен (10 -3), микролюмен (10 -6) и нанолюмен (10 -9).

В советские времена выбирая лампочку, потребители ориентировались на количество ватт в ней. Чем их больше - тем ярче светило данное устройство. Однако сегодня (когда на прилавках магазинов появилось множество новых разновидностей ламп) все чаще приходиться сталкиваться с таким понятием, как «люмен». Что такое это, чем отличается от ватта и что за единица называется люмен на ватт? Давайте найдем ответы на эти вопросы.

Что такое «люмен»

В средине ХХ в. для избегания путаницы в единицах измерения между различными странами была введенная универсальная система СИ. Именно благодаря ей мы имеет ватты, амперы, метры, килограммы и т.п.

Согласно ей, (видимое электромагнитное излучения) является Фактически в этих единицах измеряют количество света, исходящего от его источника.

Так же на вопрос о том, что такое «люмен, можно ответить, что это название известной российской рок-группы из Уфы. Начав свою деятельность в 1998 г., она уже почти двадцать лет продолжает оставаться любимой многими слушателями в Российской Федерации и за ее пределами.

Происхождение слова

Узнав, что такое люмен, стоит уточнить, откуда пришло данное слово в российский язык.

Как и большинство названий единиц измерения в системе СИ, рассматриваемый термин является латинизмом. Он образован от слова «свет» (lūmen).

При этом отдельные лингвисты утверждают, что существительное могло быть образовано и от праиндоевропейского слова leuk (белый) или от lucmen (значение точно не установлено).

Чем отличается люмен от люкса

Рассматривая значение слова «люмен», стоит упомянуть о таком близком к нему понятии, как «люкс».

Оба этих термина относятся к световым энергетическим единицам, однако люмен - это весь излученный источником свет, а люкс - то его количество, которое дошло до освещаемой поверхности, а не было остановлено какими-то преградами с образованием теней.

Взаимозависимость данных единиц можно отразить при такой формуле: 1 люкс = 1 люмен/1 квадратный метр.

Например, если лампа, освещающая территорию размером в 1 м 2 , излучает 50 люменов, то освещенность данного места равна 50 люксам (50лм/1м 2 = 50 лк).

Однако если все та же лампа с аналогичным количеством света используется для помещения в 10 м 2 , то освещенность в нем будет меньшей, нежели в предыдущем случае. Всего 5 люксов (50лм/10м 2 = 5 лк).

Кроме того, при таких подсчетах не бралось во внимание наличие различных преград, препятствующих достижению световых лучей поверхности, что существенно снижает уровень освещенности.

В связи с такой ситуацией в любой стране мира существуют нормы освещенности для различных зданий. Если она ниже их, зрение человека недополучает света и ухудшается. По этой причине, задумав делать ремонт или перестановку в своем жилище, всегда важно учитывать данный нюанс.

Также существует целый ряд дизайнерских программ, в которых производятся подобные расчеты автоматически.

Люмен и ватт

Узнав отличие и значение люмена и люкса, стоит обратить внимание на еще одну единицу системы СИ - ватт.

Из-за того, что их используют для лампочек, некоторые полагают, что можно свободно соотносить между собою данные единицы. Однако это не совсем так.

Дело в том, что в ваттах измеряется мощность энергии, которую потребляет лампочка, а в люменах - количество света, которое она излучает.

Во времена существования только ламп накаливания высчитать количество света от такого прибора было проще. Так как 100 Вт лампочка выдавала около 1600 лм света. В то время как аналогичный прибор в 60 Вт - 800 лм. Получалось, чем больше потреблено энергии - тем лучше освещение.

Но сегодня все не так. В последние десятилетия изобретено несколько новых видов источников освещения люминесцентные и т.п.). Их преимуществом является экономичность. То есть они светят ярче при меньшем количестве использованной энергии.

В связи с этим при необходимости составить соотношения между ваттами и люменами нужно учитывать тип лампы и искать ее светосилу в специальных таблицах.

Стоит отметить, что обычному человеку иногда не хочется перестраиваться и разбираться во всех этих тонкостях. Поэтому большинство отечественных производителей лампочек нового типа на этикетках указывают не только количество люменов, а насколько меньше ватт потребляет данный прибор (по сравнению с лампой накаливания). Например: лампа в 12 ватт выдает свет как при 75 Вт.

Единица измерения «люмен на ватт»: значение ее и сфера применения

Например, классическая лампа накаливания в 40 Вт имеет светоотдачу в 10,4 лм/Вт. При этом у индукционной лампочки с такой же мощностью этот показатель гораздо выше - 90 лм/Вт.

По этой причине, выбирая себе осветительный прибор в дом, все-таки стоит не полениться, а узнать уровень его световой отдачи. Как правило, такие данные есть на этикетках.

Когда мы хотим купить лампочку в магазине, продавец может спросить: а сколько Люмен вам надо? Большую часть покупателей этот вопрос может поставить в тупик, ведь еще недавно такого разнообразия ламп на рынке просто не было, могло быть два варианта: мощность 60 Вт или 100 вт. Итак, что же такое Люмен. Световой поток лампы определяет количество света, которое она может дать, и этот световой поток измеряется в Люменах. В зависимости от назначения лампы он может быть до десятков тысяч Люмен

Лампы накаливания дают самый маленький световой поток - при мощности 100 Вт он будет всего 1300 Люмен. Энергосберегающие лампы разительно отличаются по этому показателю, лампа мощностью в 12 Вт даст 630 Люмен. Именно поэтому на упаковке с энергосберегающими лампами часто пишут: мощность 20 Вт (соответствует 100 Вт лампе накаливания). Здесь дело именно в мощности, лампы энергосберегающие тратят в пять раз меньше электроэнергии, чем обычные лампы. В бытовых условиях этого светового потока вполне достаточно для того, чтобы осветить комнаты и другие более просторные помещения. Однако есть такая отрасль, как растениеводство. Для досветки или полной подсветки растений необходимы не просто мощные лампы, а приборы с тысячами Люмен яркости. Это натриевые лампы ДНАТ. Одна такая лампа мощностью в 400 вт может дать до 50000 Люмен. Если пересчитать, сколько обычных ламп накаливания потребуется в этом случае, получится 40 100-ватных лампочек общей мощностью не 400, а 4000 Вт. Вот почему сила светового потока должна рассчитываться индивидуально под ваши личные потребности. Если вам нужно досветить рассаду, выбирайте люминесцентные лампы , в бытовых условиях подойдут лампы накаливания. Кстати, именно натриевые или другие виды газоразрядных ламп используются в уличных светильниках, там нужен сильный световой поток, чтобы осветить большую площадь темной улицы или сквера.

Световой поток в реальных условиях может не соответствовать заявленному производителем, и это вовсе не его вина. Дело в том, что многие лампы, в том числе ртутные лампы ДРЛ, после определенного срока службы способны «растерять» силу света почти до 50 процентов от номинала. Использование неподходящих светильников, отсутствие алюминиевых отражателей - все это очень влияет на силу светового потока. Ниже приведена сравнительная таблица мощности светового потока у различных типов ламп.

Световой поток ламп накаливания

Световой поток люминесцентных (энергосберегающих) ламп

Световой поток ртутных ламп ДРЛ

Световой поток натриевых ламп ДНаТ

Световой поток светодиодных ламп

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

Люмен , в отличие от кандел и люксов, реже используемых единиц, является мерой общего количества света, исходящего от источника, т.н. ‘светового потока’. Что-то вроде лошадиных сил в двигателе. На самом деле это довольно общий показатель, поскольку не опирается на стандартизированную единицу измерения, с которой его можно было бы сравнить. Мера в люменах не учитывает наличие в фонаре рефлектора и линзы, тип поверхности рефлектора, поэтому не может служить описанием практической яркости фонаря, или его полезной производительности.

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

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

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

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

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

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

Помимо того, что нужно отличать разные единицы измерения, важно понимать, что больше — не обязательно лучше. Одна из причин этого — ограниченное поле зрения у человека, а когда вы освещаете пространство бОльшее, чем ваше зрение и сознание могут обработать, это вряд ли на пользу. Такая подсветка может выдать вас, или подсветить кого-то, кого вы предпочли бы не высвечивать. При осмотре комнаты вам нужно её осветить, но не нужно, чтоб лучи света пробивались на улицу через щели. до тех пор, пока не отыщете плохого парня.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

А — занятие, требующее изрядного просветления. Воссияйте же! =)