Pretvarač svjetlosti
Svjetlost i Fotometrija — Od Kandele do Lumena
Savladajte fotometrijske jedinice u 5 kategorija: osvjetljenost (luks), luminancija (nit), svjetlosni intenzitet (kandela), svjetlosni tok (lumen) i ekspozicija. Razumite razliku između svjetlosti NA površinama i SA površina.
Osnove Fotometrije
Pet fizičkih veličina
Fotometrija mjeri 5 RAZLIČITIH stvari! Osvjetljenost: svjetlost koja pada NA površinu (luks). Luminancija: svjetlost SA površine (nit). Intenzitet: jačina izvora (kandela). Tok: ukupni izlaz (lumen). Ekspozicija: svjetlost x vrijeme. Ne mogu se miješati!
- Osvjetljenost: luks (svjetlost NA)
- Luminancija: nit (svjetlost SA)
- Intenzitet: kandela (izvor)
- Tok: lumen (ukupno)
- Ekspozicija: luks-sekunda (vrijeme)
Osvjetljenost (Luks)
Svjetlost koja pada NA površinu. Jedinice: luks (lx) = lumen po kvadratnom metru. Sunčeva svjetlost: 100.000 luksa. Kancelarija: 500 luksa. Mjesečina: 0,1 luks. Mjeri koliko svijetla površina izgleda kada je osvijetljena.
- luks = lm/m² (lumen/površina)
- Sunčeva svjetlost: 100.000 lx
- Kancelarija: 300-500 lx
- Ne može se konvertovati u nit!
Luminancija (Nit)
Svjetlost koja dolazi SA površine (emitovana ili reflektovana). Jedinice: nit = kandela po kvadratnom metru. Ekran telefona: 500 nita. Laptop: 300 nita. Razlikuje se od osvjetljenosti! Mjeri svjetlinu same površine.
- nit = cd/m²
- Telefon: 400-800 nita
- Laptop: 200-400 nita
- Razlikuje se od osvjetljenosti!
- 5 različitih fizičkih veličina - ne miješati!
- Osvjetljenost (luks): svjetlost NA površini
- Luminancija (nit): svjetlost SA površine
- Intenzitet (kandela): jačina izvora u smjeru
- Tok (lumen): ukupni izlaz svjetlosti
- Konvertujte samo unutar iste kategorije!
Objašnjenje pet kategorija
Osvjetljenost (Svjetlost NA)
Svjetlost koja pada NA površinu. Mjeri koliko svjetlosti pogađa područje. Osnovna jedinica: luks (lx). 1 luks = 1 lumen po kvadratnom metru. Stopa-kandela (fc) = 10,76 luksa. Koristi se za dizajn rasvjete.
- luks (lx): SI jedinica
- stopa-kandela (fc): imperijalna
- fot (ph): CGS (10.000 lx)
- Mjeri primljenu svjetlost
Luminancija (Svjetlost SA)
Svjetlost emitovana ili reflektovana SA površine. Svjetlina koju vidite. Osnovna jedinica: nit = kandela/m². Stilb = 10.000 nita. Lambert, stopa-lambert su historijski. Koristi se za displeje, ekrane.
- nit (cd/m²): moderna
- stilb: 10.000 nita
- lambert: 3.183 nita
- stopa-lambert: 3,43 nita
Intenzitet, Tok, Ekspozicija
Intenzitet (kandela): jačina izvora u smjeru. SI osnovna jedinica! Tok (lumen): ukupni izlaz u svim smjerovima. Ekspozicija (luks-sekunda): osvjetljenost tokom vremena za fotografiju.
- kandela (cd): SI osnova
- lumen (lm): ukupni izlaz
- luks-sekunda: ekspozicija
- Sve su različite veličine!
Fizika mjerenja svjetlosti
Zakon inverznog kvadrata
Intenzitet svjetlosti opada sa kvadratom udaljenosti. Osvjetljenost E = Intenzitet I / udaljenost² (r²). Dvostruka udaljenost = 1/4 svjetline. 1 kandela na 1 metar = 1 luks. Na 2 metra = 0,25 luksa.
- E = I / r²
- Dvostruka udaljenost = 1/4 svjetlosti
- 1 cd na 1m = 1 lx
- 1 cd na 2m = 0,25 lx
Od Toka do Osvjetljenosti
Svjetlosni tok raspoređen po površini. E (luks) = Tok (lumen) / Površina (m²). 1000 lumena na 1 m² = 1000 luksa. Na 10 m² = 100 luksa. Veća površina = manja osvjetljenost.
- E = Φ / A
- 1000 lm / 1 m² = 1000 lx
- 1000 lm / 10 m² = 100 lx
- Površina je bitna!
Luminancija i Refleksivnost
Luminancija = osvjetljenost x refleksivnost / π. Bijeli zid (90% refleksivnosti): visoka luminancija. Crna površina (10% refleksivnosti): niska luminancija. Ista osvjetljenost, različita luminancija! Ovisi o površini.
- L = E × ρ / π
- Bijela: visoka luminancija
- Crna: niska luminancija
- Površina je bitna!
Standardi nivoa svjetlosti
| Stanje | Osvjetljenost (luks) | Napomene |
|---|---|---|
| Zvjezdana svjetlost | 0.0001 | Najtamnija prirodna svjetlost |
| Mjesečina (puna) | 0.1 - 1 | Vedra noć |
| Ulična rasvjeta | 10 - 20 | Tipično urbano |
| Dnevna soba | 50 - 150 | Udoban dom |
| Kancelarijski radni prostor | 300 - 500 | Standardni zahtjev |
| Maloprodajna radnja | 500 - 1000 | Svijetli izlog |
| Operaciona sala | 10,000 - 100,000 | Hirurška preciznost |
| Direktna sunčeva svjetlost | 100,000 | Svijetao dan |
| Puna dnevna svjetlost | 10,000 - 25,000 | Od oblačnog do sunčanog |
Svjetlina displeja (Luminancija)
| Uređaj | Tipična (nita) | Maksimalna (nita) |
|---|---|---|
| E-čitač (e-mastilo) | 5-10 | 15 |
| Ekran laptopa | 200-300 | 400 |
| Desktop monitor | 250-350 | 500 |
| Pametni telefon | 400-600 | 800-1200 |
| HDR TV | 400-600 | 1000-2000 |
| Kino projektor | 48-80 | 150 |
| Vanjski LED displej | 5000 | 10,000+ |
Primjene u stvarnom svijetu
Dizajn rasvjete
Kancelarija: 300-500 luksa. Maloprodaja: 500-1000 luksa. Hirurgija: 10.000+ luksa. Građevinski propisi specificiraju zahtjeve za osvjetljenost. Preniska: naprezanje očiju. Previsoka: bliještanje, rasipanje energije. Pravilna rasvjeta je kritična!
- Kancelarija: 300-500 lx
- Maloprodaja: 500-1000 lx
- Hirurgija: 10.000+ lx
- Primjenjuju se građevinski propisi
Tehnologija displeja
Ekrani telefona/tableta: 400-800 nita tipično. Laptopi: 200-400 nita. HDR televizori: 1000+ nita. Vanjski displeji: 2000+ nita za vidljivost. Luminancija određuje čitljivost u svijetlim uslovima.
- Telefoni: 400-800 nita
- Laptopi: 200-400 nita
- HDR TV: 1000+ nita
- Vanjski: 2000+ nita
Fotografija
Ekspozicija kamere = osvjetljenost x vrijeme. Luks-sekunde ili luks-sati. Svjetlomjeri mjere lukse. Pravilna ekspozicija je kritična za kvalitet slike. EV (vrijednost ekspozicije) je povezana s luks-sekundama.
- Ekspozicija = luks x vrijeme
- Svjetlomjeri: luks
- luks-sekunda: foto jedinica
- EV povezan s ekspozicijom
Brza matematika
Inverzni kvadrat
Osvjetljenost opada s udaljenošću². 1 cd na 1m = 1 lx. Na 2m = 0,25 lx (1/4). Na 3m = 0,11 lx (1/9). Brzo: podijelite s kvadratom udaljenosti!
- E = I / r²
- 1m: podijelite s 1
- 2m: podijelite s 4
- 3m: podijelite s 9
Širenje po površini
Tok po površini. Sijalica od 1000 lm. Na 1 m udaljenosti, širi se preko površine sfere od 12,6 m². 1000 / 12,6 = 79 luksa. Veća sfera = niži luks.
- Površina sfere = 4πr²
- 1m: 12,6 m²
- 2m: 50,3 m²
- Tok / površina = osvjetljenost
Luks u Stopu-Kandelu
1 stopa-kandela = 10,764 luksa. Brzo: fc x 10 ≈ luks. Ili: luks / 10 ≈ fc. Dovoljno blizu za procjene!
- 1 fc = 10.764 lx
- fc x 10 ≈ luks
- luks / 10 ≈ fc
- Brza procjena
Kako rade konverzije
- Korak 1: Provjerite kategoriju
- Korak 2: Konvertujte samo unutar kategorije
- Osvjetljenost: luks, fc, fot
- Luminancija: nit, lambert, fL
- NIKADA ne prelazite kategorije!
Uobičajene konverzije (unutar kategorija)
| Iz | U | Faktor | Primjer |
|---|---|---|---|
| luks | stopa-kandela | 0.0929 | 100 lx = 9,29 fc |
| stopa-kandela | luks | 10.764 | 10 fc = 107,6 lx |
| fot | luks | 10,000 | 1 ph = 10.000 lx |
| nit (cd/m²) | stopa-lambert | 0.2919 | 100 nit = 29,2 fL |
| stopa-lambert | nit | 3.426 | 100 fL = 343 nit |
| stilb | nit | 10,000 | 1 sb = 10.000 nit |
| lambert | nit | 3183 | 1 L = 3183 nit |
| lumen | vat@555nm | 0.00146 | 683 lm = 1 W |
Brzi primjeri
Riješeni problemi
Kancelarijska rasvjeta
Kancelariji je potrebno 400 luksa. LED sijalice proizvode po 800 lumena. Soba je 5m x 4m (20 m²). Koliko je sijalica potrebno?
Ukupno potrebnih lumena = 400 lx x 20 m² = 8.000 lm. Potrebne sijalice = 8.000 / 800 = 10 sijalica. Pretpostavlja se ravnomjerna distribucija i bez gubitaka.
Udaljenost baterijske lampe
Baterijska lampa ima intenzitet 1000 kandela. Kolika je osvjetljenost na 5 metara?
E = I / r². E = 1000 cd / (5m)² = 1000 / 25 = 40 luksa. Zakon inverznog kvadrata: dvostruka udaljenost = 1/4 svjetlosti.
Svjetlina ekrana
Ekran laptopa je 300 nita. Konvertovati u stope-lamberte?
1 nit = 0,2919 stopa-lamberta. 300 nit x 0,2919 = 87,6 fL. Istorijski kino standard bio je 16 fL, tako da je laptop 5,5x svjetliji!
Uobičajene greške
- **Miješanje kategorija**: Ne može se konvertovati luks u nit! Različite fizičke veličine. Luks = svjetlost NA površini. Nit = svjetlost SA površine. Potrebna je refleksivnost da bi se povezale.
- **Zaboravljanje inverznog kvadrata**: Svjetlost opada s KVADRATOM udaljenosti, ne linearno. 2x udaljenost = 1/4 svjetline, ne 1/2!
- **Brkanje lumena i luksa**: Lumen = ukupni izlaz (svi smjerovi). Luks = izlaz po površini (jedan smjer). Sijalica od 1000 lm NE proizvodi 1000 luksa!
- **Ignorisanje refleksivnosti**: Bijeli zid nasuprot crnom zidu pod istom osvjetljenošću imaju znatno različitu luminanciju. Površina je bitna!
- **Kandela vs jačina svijeće**: 1 kandela ≠ 1 jačina svijeće. Pentanska svijeća = 10 kandela. Historijske jedinice su varirale!
- **Jedinice za svjetlinu displeja**: Proizvođači miješaju nite, cd/m² i % svjetline. Uvijek provjerite stvarne nite za poređenje.
Zabavne činjenice
Kandela je osnovna SI jedinica
Kandela je jedna od 7 osnovnih SI jedinica (sa metrom, kilogramom, sekundom, amperom, kelvinom, molom). Definisana je kao svjetlosni intenzitet izvora koji emituje svjetlost od 540 THz sa zračnim intenzitetom od 1/683 vata po steradijanu. Jedina jedinica zasnovana na ljudskoj percepciji!
Lumen je definisan iz Kandele
1 lumen = svjetlost iz izvora od 1 kandele preko 1 steradijana prostornog ugla. Budući da sfera ima 4π steradijana, izotropni izvor od 1 kandele emituje ukupno 4π ≈ 12,57 lumena. Lumen je izveden, kandela je fundamentalna!
555 nm je vrhunac osjetljivosti
Ljudsko oko je najosjetljivije na 555 nm (zeleno-žuto). 1 vat svjetlosti od 555 nm = 683 lumena (maksimalno moguće). Crvena ili plava svjetlost: manje lumena po vatu. Zato je noćni vid zelen!
HDR displeji = 1000+ nita
Standardni displeji: 200-400 nita. HDR (High Dynamic Range): 1000+ nita. Neki dostižu 2000-4000 nita! Odraz sunca: 5000+ nita. HDR oponaša raspon svjetline stvarnog svijeta za zapanjujuće slike.
Stopa-Kandela od stvarnih svijeća
1 stopa-kandela = osvjetljenost na 1 stopu od izvora od 1 kandele. Prvobitno od stvarne svijeće na udaljenosti od 1 stope! = 10,764 luksa. Još uvijek se koristi u američkim propisima o rasvjeti.
Standard za svjetlinu u kinu
Kino projektori su kalibrirani na 14-16 stopa-lamberta (48-55 nita). Izgleda tamno u poređenju sa TV/telefonom! Ali u mračnom pozorištu, stvara pravilan kontrast. Kućni projektori često imaju 100+ nita za ambijentalno svjetlo.
Evolucija mjerenja svjetlosti: od svijeća do kvantnih standarda
Drevni izvori svjetlosti (prije 1800. godine)
Prije naučne fotometrije, ljudi su se oslanjali na prirodne cikluse svjetlosti i grube vještačke izvore. Uljane lampe, svijeće i baklje pružale su nedosljedno osvjetljenje mjereno samo poređenjem.
- Svijeće kao standardi: svijeće od loja, pčelinjeg voska i spermaceta korištene kao grube reference
- Bez kvantitativnih mjerenja: svjetlost opisivana kvalitativno ('svijetlo kao dan', 'tamno kao mjesečina')
- Regionalne varijacije: svaka kultura je razvila svoje standarde za svijeće bez međunarodnog dogovora
- Ograničenje otkrića: bez razumijevanja svjetlosti kao elektromagnetskog zračenja ili fotona
Rođenje naučne fotometrije (1800-1900)
19. vijek je donio sistematske pokušaje standardizacije mjerenja svjetlosti, potaknute usvajanjem plinske rasvjete i ranog električnog osvjetljenja.
- 1799. - Rumfordov fotometar: Benjamin Thompson (grof Rumford) izumio je fotometar sjena za poređenje izvora svjetlosti
- 1860-ih - Pojavljuju se standardi za svijeće: spermacetna svijeća (kitovo ulje), karcelova lampa (biljno ulje), hefnerova lampa (amil acetat) takmiče se kao reference
- 1881. - Violleov standard: Jules Violle predložio je platinu na tački smrzavanja (1769°C) kao standard svjetlosti - 1 kvadratni centimetar emituje 1 Violle
- 1896. - Hefnerova svijeća: njemački standard koji koristi kontrolisani plamen amil acetata, korišten do 1940-ih (0,903 moderne kandele)
Međunarodna standardizacija (1900-1948)
Napori početkom 20. vijeka ujedinili su konkurentske nacionalne standarde u Međunarodnu svijeću, preteču moderne kandele.
- 1909. - Međunarodna svijeća: sporazum između Francuske, Velike Britanije i SAD-a definiše standard kao 1/20 platinskog crnog tijela na tački smrzavanja
- 1921. - Predložena Bougerova jedinica: zasnovana na platinskom standardu, približno jednaka modernoj kandeli
- 1930-ih - Pentanski standard: neke zemlje su koristile standardiziranu pentansku lampu umjesto platine
- 1940-ih - Rat remeti standarde: Drugi svjetski rat naglašava potrebu za univerzalnim, ponovljivim mjerenjem nezavisnim od artefakata
Kandela postaje osnovna SI jedinica (1948-1979)
Poslijeratna međunarodna saradnja uspostavila je kandelu kao sedmu osnovnu SI jedinicu, prvobitno definisanu zračenjem platinskog crnog tijela.
1948 Definition: 1948. (9. CGPM): Kandela definisana kao svjetlosni intenzitet 1/600.000 m² platine na tački smrzavanja. Prvi put 'kandela' zvanično zamjenjuje 'svijeću'. Uspostavila je fotometriju unutar SI okvira zajedno sa metrom, kilogramom, sekundom, amperom, kelvinom i molom.
Challenges:
- Ovisnost o platini: zahtijevala je preciznu kontrolu čistoće i temperature platine (1769°C)
- Teška realizacija: malo laboratorija je moglo održavati aparaturu za tačku smrzavanja platine
- Spektralna osjetljivost: definicija zasnovana na fotopičkom vidu (kriva osjetljivosti ljudskog oka)
- Evolucija terminologije: 'nit' neformalno usvojen za cd/m² 1967. godine, iako nije zvanični SI termin
Kvantna revolucija: povezivanje svjetlosti s fundamentalnim konstantama (1979-danas)
Redefinicija iz 1979. godine oslobodila je kandelu materijalnih artefakata, umjesto toga povezujući je s vatom kroz osjetljivost ljudskog oka na određenoj talasnoj dužini.
1979 Breakthrough: 16. CGPM redefinisala je kandelu na osnovu monohromatskog zračenja: 'Svjetlosni intenzitet, u datom smjeru, izvora koji emituje monohromatsko zračenje frekvencije 540 × 10¹² Hz (555 nm, vrhunac osjetljivosti ljudskog oka) i ima zračni intenzitet od 1/683 vata po steradijanu.' Ovo čini 683 lumena tačno jednakim 1 vatu na 555 nm.
Advantages:
- Fundamentalna konstanta: povezana s vatom (SI jedinica snage) i ljudskom fotopičkom funkcijom sjajnosti
- Ponovljivost: bilo koja laboratorija može realizovati kandelu koristeći laser i kalibrisani detektor
- Bez artefakata: bez platine, bez tačaka smrzavanja, bez fizičkih standarda
- Preciznost talasne dužine: 555 nm izabrano kao vrh fotopičkog vida (gdje je oko najosjetljivije)
- Broj 683: izabran da održi kontinuitet s prethodnom definicijom kandele
Modern Impact:
- Kalibracija LED-a: ključna za standarde energetske efikasnosti (ocjene lumena po vatu)
- Tehnologija displeja: HDR standardi (niti) zasnovani na preciznoj definiciji kandele
- Propisi o rasvjeti: zahtjevi za zgrade (nivoi luksa) sljedivi do kvantnog standarda
- Astronomija: mjerenja zvjezdane sjajnosti povezana s fundamentalnom fizikom
Tehnološke revolucije u rasvjeti (1980-ih-danas)
Moderna tehnologija rasvjete transformisala je način na koji stvaramo, mjerimo i koristimo svjetlost, čineći fotometrijsku preciznost važnijom nego ikad.
LED era (2000-ih-2010-ih)
LED-ovi su revolucionirali rasvjetu sa 100+ lumena/vat (u poređenju sa 15 lm/W za žarulje sa žarnom niti). Energetske oznake sada zahtijevaju precizne ocjene lumena. Indeks reprodukcije boja (CRI) i temperatura boje (Kelvin) postaju potrošačke specifikacije.
Tehnologija displeja (2010-ih-danas)
HDR displeji dostižu 1000-2000 nita. OLED kontrola na nivou piksela. Standardi poput HDR10, Dolby Vision zahtijevaju precizne specifikacije luminancije. Vidljivost pametnih telefona na otvorenom pokreće vršnu svjetlinu od 1200+ nita. Kino održava 48 nita za pravilan kontrast.
Pametna rasvjeta i dizajn usmjeren na čovjeka (2020-e)
Istraživanje cirkadijalnog ritma pokreće podesivu rasvjetu (podešavanje CCT). Luksmetri u pametnim telefonima. Građevinski propisi specificiraju osvjetljenost za zdravlje/produktivnost. Fotometrija je centralna za dizajn blagostanja.
- Jedina SI jedinica zasnovana na ljudskoj percepciji: kandela jedinstveno uključuje biologiju (osjetljivost oka) u definiciju fizike
- Od svijeća do kvanta: put od grubih voštanih štapića do laserski definisanih standarda u 200 godina
- Još uvijek se razvija: LED i tehnologija displeja nastavljaju da pokreću fotometrijske inovacije
- Praktični uticaj: svjetlina ekrana vašeg telefona, kancelarijska rasvjeta i farovi automobila svi se vraćaju na 683 lumena = 1 vat na 555 nm
- Budućnost: potencijalno dalje usavršavanje kako bolje razumijemo nauku o vidu, ali trenutna definicija je izuzetno stabilna od 1979.
Profesionalni savjeti
- **Prvo provjerite kategoriju**: Uvijek potvrdite da konvertujete unutar iste kategorije. Luks u fc: U redu. Luks u nit: POGREŠNO!
- **Brzi inverzni kvadrat**: Udaljenost x2 = svjetlina /4. Udaljenost x3 = svjetlina /9. Brza mentalna matematika!
- **Lumen ≠ Luks**: Sijalica od 1000 lumena raspoređena na 1 m² = 1000 luksa. Na 10 m² = 100 luksa. Površina je bitna!
- **Brza stopa-kandela**: fc x 10 ≈ luks. Dovoljno blizu za grube procjene. Tačno: fc x 10,764 = luks.
- **Poređenje displeja**: Uvijek koristite nite (cd/m²). Ignorišite specifikacije % svjetline. Samo su niti objektivni.
- **Procjena rasvjete u sobi**: 300-500 luksa je tipično za kancelariju. Ukupno potrebnih lumena = luks x površina (m²). Zatim podijelite s lumenima po sijalici.
- **Automatska naučna notacija**: Vrijednosti ≥ 1 milion ili < 0.000001 automatski se prikazuju u naučnoj notaciji (npr. 1.0e+6) radi čitljivosti!
Potpuna fotometrijska referenca
Osvjetljenje
Light falling ON a surface - lux, foot-candle, phot. Units: lm/m². Cannot convert to other categories!
| Jedinica | Simbol | Napomene i primjene |
|---|---|---|
| luks | lx | SI jedinica osvjetljenosti. 1 lx = 1 lm/m². Kancelarija: 300-500 luksa. Sunčeva svjetlost: 100.000 luksa. |
| kiloluks | klx | 1000 luksa. Svijetli vanjski uslovi. Rasponi direktne sunčeve svjetlosti. |
| mililuks | mlx | 0,001 luks. Uslovi slabog osvjetljenja. Nivoi sumraka. |
| mikroluks | µlx | 0,000001 luks. Veoma tamni uslovi. Nivoi zvjezdane svjetlosti. |
| stopa-svijeća | fc | Imperijalna osvjetljenost. 1 fc = 10,764 luksa. Još uvijek se koristi u američkim propisima. |
| fot | ph | CGS jedinica. 1 ph = 10.000 luksa = 1 lm/cm². Rijetko se danas koristi. |
| noks | nx | 0,001 luks. Noćno osvjetljenje. Od latinskog 'noć'. |
| lumen po kvadratnom metru | lm/m² | Isto kao luks. Direktna definicija: 1 lm/m² = 1 luks. |
| lumen po kvadratnom centimetru | lm/cm² | Isto kao fot. 1 lm/cm² = 10.000 luksa. |
| lumen po kvadratnoj stopi | lm/ft² | Isto kao stopa-kandela. 1 lm/ft² = 1 fc = 10,764 luksa. |
Sjaj
Light emitted/reflected FROM a surface - nit, cd/m², foot-lambert. Different from illuminance!
| Jedinica | Simbol | Napomene i primjene |
|---|---|---|
| kandela po kvadratnom metru (nit) | cd/m² | Moderna jedinica luminancije = nit. Displeji se ocjenjuju u nitima. Telefon: 500 nita. |
| nit | nt | Uobičajeni naziv za cd/m². Standard za svjetlinu displeja. HDR: 1000+ nita. |
| stilb | sb | 1 cd/cm² = 10.000 nita. Veoma svijetlo. Rijetko se danas koristi. |
| kandela po kvadratnom centimetru | cd/cm² | Isto kao stilb. 1 cd/cm² = 10.000 cd/m². |
| kandela po kvadratnoj stopi | cd/ft² | Imperijalna luminancija. 1 cd/ft² = 10,764 cd/m². |
| kandela po kvadratnom inču | cd/in² | 1 cd/in² = 1550 cd/m². Mala površina, visoka svjetlina. |
| lambert | L | 1/π cd/cm² = 3.183 cd/m². Savršeno difuzna površina. |
| mililambert | mL | 0,001 lamberta = 3,183 cd/m². |
| stopa-lambert | fL | 1/π cd/ft² = 3,426 cd/m². Američki kino standard: 14-16 fL. |
| apostilb | asb | 1/π cd/m² = 0,318 cd/m². CGS jedinica. |
| blondel | blondel | Isto kao apostilb. 1/π cd/m². Nazvan po Andréu Blondelu. |
| bril | bril | 10^-7 lamberta = 3,183 x 10^-6 cd/m². Vid prilagođen tami. |
| skot | sk | 10^-4 lamberta = 3,183 x 10^-4 cd/m². Jedinica za skotopički vid. |
Jačina svjetlosti
Light source strength in a direction - candela (SI base unit), candle power. Different physical quantity!
| Jedinica | Simbol | Napomene i primjene |
|---|---|---|
| kandela | cd | Osnovna SI jedinica! Intenzitet svjetlosti u smjeru. LED: 1-10 cd tipično. |
| kilokandela | kcd | 1000 kandela. Veoma svijetli izvori. Reflektori. |
| milikandela | mcd | 0,001 kandela. Male LED diode. Indikatorska svjetla: 1-100 mcd. |
| hefnerkerze (Hefnerova svijeća) | HK | 0,903 cd. Njemački standard za svijeću. Plamen amil acetata. |
| međunarodna svijeća | ICP | 1,02 cd. Rani standard. Platina na tački smrzavanja. |
| decimalna svijeća | dc | Isto kao kandela. Rani francuski termin. |
| pentanska svijeća (10 jačina svijeće) | cp | 10 cd. Standard za pentansku lampu. 10 jačina svijeće. |
| carcel jedinica | carcel | 9,74 cd. Francuski standard za lampu. Carcelova uljana lampa. |
| bougie decimal | bougie | Isto kao kandela. Francuska decimalna svijeća. |
Svjetlosni tok
Total light output in all directions - lumen. Cannot convert to intensity/illuminance without geometry!
| Jedinica | Simbol | Napomene i primjene |
|---|---|---|
| lumen | lm | SI jedinica svjetlosnog toka. Ukupni izlaz svjetlosti. LED sijalica: 800 lm tipično. |
| kilolumen | klm | 1000 lumena. Svijetle sijalice. Komercijalna rasvjeta. |
| mililumen | mlm | 0,001 lumena. Veoma tamni izvori. |
| vat (na 555 nm, vršna svjetlosna efikasnost) | W@555nm | 1 W na 555 nm = 683 lm. Vršna svjetlosna efikasnost. Maksimum zelene svjetlosti. |
Fotometrijska ekspozicija
Light exposure over time - lux-second, lux-hour. Illuminance integrated over time.
| Jedinica | Simbol | Napomene i primjene |
|---|---|---|
| luks-sekunda | lx⋅s | Osvjetljenost tokom vremena. Fotografska ekspozicija. 1 lx za 1 sekundu. |
| luks-sat | lx⋅h | 3600 luks-sekundi. 1 lx za 1 sat. Duže ekspozicije. |
| fot-sekunda | ph⋅s | 10.000 luks-sekundi. Svijetla ekspozicija. |
| stopa-svijeća-sekunda | fc⋅s | 10,764 luks-sekundi. Stopa-kandela za 1 sekundu. |
| stopa-svijeća-sat | fc⋅h | 38.750 luks-sekundi. Stopa-kandela za 1 sat. |
Najbolje prakse za konverziju u fotometriji
Najbolje prakse
- Znajte veličinu: Luks (NA površini), nit (SA površine), kandela (izvor), lumen (ukupno) - NIKADA ne miješajte!
- Konvertujte samo unutar iste kategorije: luks↔stopa-kandela je OK, luks↔nit je NEMOGUĆE bez podataka o površini
- Za lumen u luks: potrebna je površina i obrazac distribucije svjetlosti (nije jednostavno dijeljenje!)
- Svjetlina displeja u nitima: 200-300 u zatvorenom, 600+ na otvorenom, 1000+ za HDR sadržaj
- Propisi o rasvjeti koriste lukse: kancelarija 300-500 lx, maloprodaja 500-1000 lx, provjerite lokalne zahtjeve
- Fotografija: luks-sekunde za ekspoziciju, ali moderne kamere koriste EV (vrijednost ekspozicije) skalu
Uobičajene greške koje treba izbjegavati
- Pokušaj direktne konverzije luksa u nit: Nemoguće! Različite veličine (NA vs SA površine)
- Konverzija lumena u lukse bez površine: Morate znati osvijetljenu površinu i obrazac distribucije
- Ignorisanje zakona inverznog kvadrata: Intenzitet svjetlosti opada s udaljenošću² (dvostruka udaljenost = 1/4 svjetlosti)
- Miješanje kategorija: Kao pokušaj konverzije metara u kilograme - fizički besmisleno!
- Korištenje pogrešne jedinice za primjenu: displeji trebaju nite, sobe trebaju lukse, sijalice se ocjenjuju u lumenima
- Brkanje kandele sa jačinom svijeće (candlepower): stara imperijalna jedinica, nije isto što i moderna kandela (cd)
Često postavljana pitanja
Koja je razlika između luksa i nita?
Potpuno različiti! Luks = osvjetljenost = svjetlost koja pada NA površinu (lm/m²). Nit = luminancija = svjetlost koja dolazi SA površine (cd/m²). Primjer: sto ima 500 luksa osvjetljenosti od gornjih svjetala. Ekran računara ima 300 nita luminancije koju vidite. Ne možete konvertovati između njih bez poznavanja refleksivnosti površine! Različite fizičke veličine.
Mogu li konvertovati lumene u lukse?
Da, ali je potrebna površina! Luks = lumeni / površina (m²). Sijalica od 1000 lumena koja osvjetljava površinu od 1 m² = 1000 luksa. Ista sijalica koja osvjetljava 10 m² = 100 luksa. Također je pod utjecajem udaljenosti (zakon inverznog kvadrata) i obrasca distribucije svjetlosti. To nije direktna konverzija!
Zašto je kandela osnovna SI jedinica?
Iz historijskih i praktičnih razloga. Svjetlosni intenzitet je fundamentalan - može se direktno mjeriti iz izvora. Lumen, luks su izvedeni iz kandele pomoću geometrije. Također, kandela je jedina SI jedinica zasnovana na ljudskoj percepciji! Definisana je pomoću spektralne osjetljivosti ljudskog oka na 555 nm. Posebna među SI jedinicama.
Koja je dobra svjetlina ekrana?
Ovisi o okruženju! U zatvorenom: 200-300 nita je dovoljno. Na otvorenom: potrebno je 600+ nita za vidljivost. HDR sadržaj: 400-1000 nita. Previše svijetlo u mraku = naprezanje očiju. Previše tamno na sunčevoj svjetlosti = ne možete vidjeti. Mnogi uređaji se automatski prilagođavaju. Telefoni obično imaju 400-800 nita, neki dostižu 1200+ za jaku sunčevu svjetlost.
Koliko lumena mi je potrebno?
Ovisi o sobi i namjeni! Opšte pravilo: 300-500 luksa za kancelarije. Spavaća soba: 100-200 luksa. Kuhinja: 300-400 luksa. Pomnožite luks x površinu sobe (m²) = ukupni lumeni. Primjer: kancelarija 4m x 5m (20 m²) sa 400 luksa = potrebno je 8.000 lumena. Zatim podijelite s lumenima po sijalici.
Zašto ne mogu miješati ove kategorije?
To su fundamentalno različite fizičke veličine s različitim dimenzijama! Kao da pokušavate konvertovati kilograme u metre - nemoguće! Osvjetljenost je tok/površina. Luminancija je intenzitet/površina. Intenzitet je kandela. Tok je lumen. Sve su povezane fizikom/geometrijom, ali NISU direktno konvertibilne. Potrebne su dodatne informacije (udaljenost, površina, refleksivnost) da bi se povezale.
Kompletan Direktorij Alata
Svih 71 alata dostupnih na UNITS