Pretvarač svjetlosti
Svjetlost i Fotometrija — Od Kandele do Lumena
Savladajte fotometrijske jedinice u 5 kategorija: osvjetljenje (luks), sjajnost (nit), svjetlosna jakost (kandela), svjetlosni tok (lumen) i ekspozicija. Razumijte razliku između svjetlosti NA površinama i svjetlosti S površina.
Osnove fotometrije
Pet fizikalnih veličina
Fotometrija mjeri 5 RAZLIČITIH stvari! Osvjetljenje: svjetlost koja pada NA površinu (luks). Sjajnost: svjetlost S površine (nit). Jakost: jačina izvora (kandela). Tok: ukupni izlaz (lumen). Ekspozicija: svjetlost x vrijeme. Ne mogu se miješati!
- Osvjetljenje: luks (svjetlost NA)
- Sjajnost: nit (svjetlost S)
- Jakost: kandela (izvor)
- Tok: lumen (ukupno)
- Ekspozicija: luks-sekunda (vrijeme)
Osvjetljenje (Luks)
Svjetlost koja pada NA površinu. Jedinice: luks (lx) = lumen po kvadratnom metru. Sunčeva svjetlost: 100.000 luksa. Ured: 500 luksa. Mjesečina: 0,1 luks. Mjeri koliko svijetla površina izgleda kada je osvijetljena.
- luks = lm/m² (lumen/površina)
- Sunčeva svjetlost: 100.000 lx
- Ured: 300-500 lx
- Ne može se pretvoriti u nit!
Sjajnost (Nit)
Svjetlost koja dolazi S površine (emitirana ili reflektirana). Jedinice: nit = kandela po kvadratnom metru. Ekran telefona: 500 nita. Prijenosno računalo: 300 nita. Razlikuje se od osvjetljenja! Mjeri sjajnost same površine.
- nit = cd/m²
- Telefon: 400-800 nita
- Prijenosno računalo: 200-400 nita
- Razlikuje se od osvjetljenja!
- 5 različitih fizikalnih veličina - ne miješati!
- Osvjetljenje (luks): svjetlost NA površini
- Sjajnost (nit): svjetlost S površine
- Jakost (kandela): jačina izvora u smjeru
- Tok (lumen): ukupni izlaz svjetlosti
- Pretvarajte samo unutar iste kategorije!
Objašnjenje pet kategorija
Osvjetljenje (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
Sjajnost (Svjetlost S)
Svjetlost emitirana ili reflektirana S površine. Sjajnost koju vidite. Osnovna jedinica: nit = kandela/m². Stilb = 10.000 nita. Lambert, stopa-lambert su povijesni. Koristi se za zaslone.
- nit (cd/m²): moderna
- stilb: 10.000 nita
- lambert: 3.183 nita
- stopa-lambert: 3,43 nita
Jakost, Tok, Ekspozicija
Jakost (kandela): jačina izvora u smjeru. SI osnovna jedinica! Tok (lumen): ukupni izlaz u svim smjerovima. Ekspozicija (luks-sekunda): osvjetljenje tijekom 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 s kvadratom udaljenosti. Osvjetljenje E = Jakost I / udaljenost² (r²). Dvostruka udaljenost = 1/4 sjajnosti. 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 Osvjetljenja
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 = manje osvjetljenje.
- E = Φ / A
- 1000 lm / 1 m² = 1000 lx
- 1000 lm / 10 m² = 100 lx
- Površina je bitna!
Sjajnost i Reflektivnost
Sjajnost = osvjetljenje x reflektivnost / π. Bijeli zid (90% reflektivnosti): visoka sjajnost. Crna površina (10% reflektivnosti): niska sjajnost. Isto osvjetljenje, različita sjajnost! Ovisi o površini.
- L = E × ρ / π
- Bijela: visoka sjajnost
- Crna: niska sjajnost
- Površina je bitna!
Standardi razine svjetlosti
| Stanje | Osvjetljenje (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 |
| Uredski radni prostor | 300 - 500 | Standardni zahtjev |
| Maloprodajna trgovina | 500 - 1000 | Svijetli izlog |
| Operacijska dvorana | 10,000 - 100,000 | Kirurška preciznost |
| Izravna sunčeva svjetlost | 100,000 | Svijetao dan |
| Puna dnevna svjetlost | 10,000 - 25,000 | Od oblačnog do sunčanog |
Sjajnost zaslona (Sjajnost)
| Uređaj | Tipična (nita) | Maksimalna (nita) |
|---|---|---|
| E-čitač (e-tinta) | 5-10 | 15 |
| Zaslon prijenosnog računala | 200-300 | 400 |
| Stolni monitor | 250-350 | 500 |
| Pametni telefon | 400-600 | 800-1200 |
| HDR TV | 400-600 | 1000-2000 |
| Kino projektor | 48-80 | 150 |
| Vanjski LED zaslon | 5000 | 10,000+ |
Primjene u stvarnom svijetu
Dizajn rasvjete
Ured: 300-500 luksa. Maloprodaja: 500-1000 luksa. Kirurgija: 10.000+ luksa. Građevinski propisi specificiraju zahtjeve za osvjetljenje. Prenisko: naprezanje očiju. Previsoko: bliještanje, rasipanje energije. Pravilna rasvjeta je ključna!
- Ured: 300-500 lx
- Maloprodaja: 500-1000 lx
- Kirurgija: 10.000+ lx
- Primjenjuju se građevinski propisi
Tehnologija zaslona
Zasloni telefona/tableta: 400-800 nita tipično. Prijenosna računala: 200-400 nita. HDR televizori: 1000+ nita. Vanjski zasloni: 2000+ nita za vidljivost. Sjajnost određuje čitljivost u svijetlim uvjetima.
- Telefoni: 400-800 nita
- Prijenosna računala: 200-400 nita
- HDR TV: 1000+ nita
- Vanjski: 2000+ nita
Fotografija
Ekspozicija kamere = osvjetljenje x vrijeme. Luks-sekunde ili luks-sati. Svjetlomjeri mjere lukse. Pravilna ekspozicija je ključna za kvalitetu 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
Osvjetljenje 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. Žarulja od 1000 lm. Na 1 m udaljenosti, širi se preko površine kugle od 12,6 m². 1000 / 12,6 = 79 luksa. Veća kugla = niži luks.
- Površina kugle = 4πr²
- 1m: 12,6 m²
- 2m: 50,3 m²
- Tok / površina = osvjetljenje
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 pretvorbe
- Korak 1: Provjerite kategoriju
- Korak 2: Pretvarajte samo unutar kategorije
- Osvjetljenje: luks, fc, fot
- Sjajnost: nit, lambert, fL
- NIKADA ne prelazite kategorije!
Uobičajene pretvorbe (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
Uredska rasvjeta
Uredu je potrebno 400 luksa. LED žarulje proizvode po 800 lumena. Soba je 5m x 4m (20 m²). Koliko je žarulja potrebno?
Ukupno potrebnih lumena = 400 lx x 20 m² = 8.000 lm. Potrebne žarulje = 8.000 / 800 = 10 žarulja. Pretpostavlja se ravnomjerna distribucija i bez gubitaka.
Udaljenost svjetiljke
Svjetiljka ima jakost 1000 kandela. Koliko je osvjetljenje na 5 metara?
E = I / r². E = 1000 cd / (5m)² = 1000 / 25 = 40 luksa. Zakon inverznog kvadrata: dvostruka udaljenost = 1/4 svjetlosti.
Sjajnost zaslona
Zaslon prijenosnog računala je 300 nita. Pretvoriti u stope-lamberte?
1 nit = 0,2919 stopa-lamberta. 300 nit x 0,2919 = 87,6 fL. Povijesni kino standard bio je 16 fL, tako da je prijenosno računalo 5,5x svjetlije!
Uobičajene pogreške
- **Miješanje kategorija**: Ne može se pretvoriti luks u nit! Različite fizikalne veličine. Luks = svjetlost NA površini. Nit = svjetlost S površine. Potrebna je reflektivnost da bi se povezale.
- **Zaboravljanje inverznog kvadrata**: Svjetlost opada s KVADRATOM udaljenosti, ne linearno. 2x udaljenost = 1/4 sjajnosti, ne 1/2!
- **Miješanje lumena i luksa**: Lumen = ukupni izlaz (svi smjerovi). Luks = izlaz po površini (jedan smjer). Žarulja od 1000 lm NE proizvodi 1000 luksa!
- **Ignoriranje reflektivnosti**: Bijeli zid nasuprot crnom zidu pod istim osvjetljenjem imaju znatno različitu sjajnost. Površina je bitna!
- **Kandela vs jačina svijeće**: 1 kandela ≠ 1 jačina svijeće. Pentanska svijeća = 10 kandela. Povijesne jedinice su varirale!
- **Jedinice za sjajnost zaslona**: Proizvođači miješaju nite, cd/m² i % sjajnosti. Uvijek provjerite stvarne nite za usporedbu.
Zabavne činjenice
Kandela je osnovna SI jedinica
Kandela je jedna od 7 osnovnih SI jedinica (s metrom, kilogramom, sekundom, amperom, kelvinom, molom). Definirana je kao svjetlosna jakost izvora koji emitira svjetlost od 540 THz sa zračnom jakošću od 1/683 vata po steradijanu. Jedina jedinica zasnovana na ljudskoj percepciji!
Lumen je definiran iz Kandele
1 lumen = svjetlost iz izvora od 1 kandele preko 1 steradijana prostornog kuta. Budući da kugla ima 4π steradijana, izotropni izvor od 1 kandele emitira 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 zasloni = 1000+ nita
Standardni zasloni: 200-400 nita. HDR (High Dynamic Range): 1000+ nita. Neki dostižu 2000-4000 nita! Odraz sunca: 5000+ nita. HDR oponaša raspon sjajnosti stvarnog svijeta za zapanjujuće slike.
Stopa-Kandela od stvarnih svijeća
1 stopa-kandela = osvjetljenje na 1 stopu od izvora od 1 kandele. Prvotno od stvarne svijeće na udaljenosti od 1 stope! = 10,764 luksa. Još uvijek se koristi u američkim propisima o rasvjeti.
Standard za sjajnost u kinu
Kino projektori su kalibrirani na 14-16 stopa-lamberta (48-55 nita). Izgleda tamno u usporedbi s TV/telefonom! Ali u mračnom kinu, 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 znanstvene fotometrije, ljudi su se oslanjali na prirodne cikluse svjetlosti i grube umjetne izvore. Uljane svjetiljke, svijeće i baklje pružale su nedosljedno osvjetljenje mjereno samo usporedbom.
- 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 znanstvene fotometrije (1800-1900)
19. stoljeće je donijelo sustavne pokušaje standardizacije mjerenja svjetlosti, potaknute usvajanjem plinske rasvjete i ranog električnog osvjetljenja.
- 1799. - Rumfordov fotometar: Benjamin Thompson (grof Rumford) izumio je fotometar sjena za usporedbu izvora svjetlosti
- 1860-ih - Pojavljuju se standardi za svijeće: spermacet svijeća (kitovo ulje), karcelova svjetiljka (biljno ulje), hefnerova svjetiljka (amil acetat) natječu se kao reference
- 1881. - Violleov standard: Jules Violle predložio je platinu na točki smrzavanja (1769°C) kao standard svjetlosti - 1 kvadratni centimetar emitira 1 Violle
- 1896. - Hefnerova svijeća: njemački standard koji koristi kontrolirani plamen amil acetata, korišten do 1940-ih (0,903 moderne kandele)
Međunarodna standardizacija (1900-1948)
Napori početkom 20. stoljeća ujedinili su konkurentske nacionalne standarde u Međunarodnu svijeću, preteču moderne kandele.
- 1909. - Međunarodna svijeća: sporazum između Francuske, Velike Britanije i SAD-a definira standard kao 1/20 platinskog crnog tijela na točki smrzavanja
- 1921. - Predložena Bougerova jedinica: zasnovana na platinskom standardu, približno jednaka modernoj kandeli
- 1930-ih - Pentanski standard: neke zemlje su koristile standardiziranu pentansku svjetiljku umjesto platine
- 1940-ih - Rat remeti standarde: Drugi svjetski rat naglašava potrebu za univerzalnim, ponovljivim mjerenjem neovisnim o artefaktima
Kandela postaje osnovna SI jedinica (1948-1979)
Poslijeratna međunarodna suradnja uspostavila je kandelu kao sedmu osnovnu SI jedinicu, prvobitno definiranu zračenjem platinskog crnog tijela.
1948 Definition: 1948. (9. CGPM): Kandela definirana kao svjetlosna jakost 1/600.000 m² platine na točki smrzavanja. Prvi put 'kandela' službeno zamjenjuje 'svijeću'. Uspostavila je fotometriju unutar SI okvira zajedno s 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 točku smrzavanja platine
- Spektralna osjetljivost: definicija zasnovana na fotopičkom vidu (krivulja osjetljivosti ljudskog oka)
- Evolucija terminologije: 'nit' neformalno usvojen za cd/m² 1967. godine, iako nije službeni 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 valnoj duljini.
1979 Breakthrough: 16. CGPM redefinirala je kandelu na osnovu monokromatskog zračenja: 'Svjetlosna jakost, u datom smjeru, izvora koji emitira monokromatsko zračenje frekvencije 540 × 10¹² Hz (555 nm, vrhunac osjetljivosti ljudskog oka) i ima zračnu jakost od 1/683 vata po steradijanu.' Ovo čini 683 lumena točno jednakim 1 vatu na 555 nm.
Advantages:
- Fundamentalna konstanta: povezana s vatom (SI jedinica snage) i ljudskom fotopičkom funkcijom sjajnosti
- Ponovljivost: bilo koji laboratorij može realizirati kandelu koristeći laser i kalibrirani detektor
- Bez artefakata: bez platine, bez točaka smrzavanja, bez fizikalnih standarda
- Preciznost valne duljine: 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 učinkovitosti (ocjene lumena po vatu)
- Tehnologija zaslona: HDR standardi (niti) zasnovani na preciznoj definiciji kandele
- Propisi o rasvjeti: zahtjevi za zgrade (razine luksa) sljedivi do kvantnog standarda
- Astronomija: mjerenja zvjezdane sjajnosti povezana s fundamentalnom fizikom
Tehnološke revolucije u rasvjeti (1980-ih-danas)
Moderna tehnologija rasvjete transformirala 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 usporedbi s 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 zaslona (2010-ih-danas)
HDR zasloni dostižu 1000-2000 nita. OLED kontrola na razini piksela. Standardi poput HDR10, Dolby Vision zahtijevaju precizne specifikacije sjajnosti. Vidljivost pametnih telefona na otvorenom pokreće vršnu sjajnost 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 osvjetljenje 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 definiranih standarda u 200 godina
- Još uvijek se razvija: LED i tehnologija zaslona nastavljaju pokretati fotometrijske inovacije
- Praktični utjecaj: sjajnost zaslona vašeg telefona, uredska rasvjeta i farovi automobila svi se vraćaju na 683 lumena = 1 vat na 555 nm
- Budućnost: potencijalno daljnje usavršavanje kako bolje razumijemo znanost o vidu, ali trenutna definicija je izuzetno stabilna od 1979.
Profesionalni savjeti
- **Prvo provjerite kategoriju**: Uvijek potvrdite da pretvarate unutar iste kategorije. Luks u fc: U redu. Luks u nit: POGREŠNO!
- **Brzi inverzni kvadrat**: Udaljenost x2 = sjajnost /4. Udaljenost x3 = sjajnost /9. Brza mentalna matematika!
- **Lumen ≠ Luks**: Žarulja 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. Točno: fc x 10,764 = luks.
- **Usporedba zaslona**: Uvijek koristite nite (cd/m²). Ignorirajte specifikacije % sjajnosti. Samo su niti objektivni.
- **Procjena rasvjete u sobi**: 300-500 luksa je tipično za ured. Ukupno potrebnih lumena = luks x površina (m²). Zatim podijelite s lumenima po žarulji.
- **Automatska znanstvena notacija**: Vrijednosti ≥ 1 milijun ili < 0.000001 automatski se prikazuju u znanstvenoj 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 osvjetljenja. 1 lx = 1 lm/m². Ured: 300-500 luksa. Sunčeva svjetlost: 100.000 luksa. |
| kiloluks | klx | 1000 luksa. Svijetli vanjski uvjeti. Rasponi izravne sunčeve svjetlosti. |
| mililuks | mlx | 0,001 luks. Uvjeti slabog osvjetljenja. Razine sumraka. |
| mikroluks | µlx | 0,000001 luks. Vrlo tamni uvjeti. Razine zvjezdane svjetlosti. |
| stopa-svijeća | fc | Imperijalno osvjetljenje. 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. Izravna 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 sjajnosti = nit. Zasloni se ocjenjuju u nitima. Telefon: 500 nita. |
| nit | nt | Uobičajeni naziv za cd/m². Standard za sjajnost zaslona. HDR: 1000+ nita. |
| stilb | sb | 1 cd/cm² = 10.000 nita. Vrlo 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 sjajnost. 1 cd/ft² = 10,764 cd/m². |
| kandela po kvadratnom inču | cd/in² | 1 cd/in² = 1550 cd/m². Mala površina, visoka sjajnost. |
| 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. |
Jakost 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! Jakost svjetlosti u smjeru. LED: 1-10 cd tipično. |
| kilokandela | kcd | 1000 kandela. Vrlo 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 točki smrzavanja. |
| decimalna svijeća | dc | Isto kao kandela. Rani francuski termin. |
| pentanska svijeća (10 snage svijeće) | cp | 10 cd. Standard za pentansku svjetiljku. 10 jačina svijeće. |
| jedinica carcel | carcel | 9,74 cd. Francuski standard za svjetiljku. Carcelova uljna svjetiljka. |
| 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 žarulja: 800 lm tipično. |
| kilolumen | klm | 1000 lumena. Svijetle žarulje. Komercijalna rasvjeta. |
| mililumen | mlm | 0,001 lumena. Vrlo tamni izvori. |
| vat (na 555 nm, vršna svjetlosna učinkovitost) | W@555nm | 1 W na 555 nm = 683 lm. Vršna svjetlosna učinkovitost. 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 | Osvjetljenje tijekom 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 pretvorbu u fotometriji
Najbolje prakse
- Znajte veličinu: Luks (NA površini), nit (S površine), kandela (izvor), lumen (ukupno) - NIKADA ne miješajte!
- Pretvarajte 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!)
- Sjajnost zaslona u nitima: 200-300 u zatvorenom, 600+ na otvorenom, 1000+ za HDR sadržaj
- Propisi o rasvjeti koriste lukse: ured 300-500 lx, maloprodaja 500-1000 lx, provjerite lokalne zahtjeve
- Fotografija: luks-sekunde za ekspoziciju, ali moderne kamere koriste EV (vrijednost ekspozicije) skalu
Uobičajene pogreške koje treba izbjegavati
- Pokušaj izravne pretvorbe luksa u nit: Nemoguće! Različite veličine (NA vs S površine)
- Pretvorba lumena u lukse bez površine: Morate znati osvijetljenu površinu i obrazac distribucije
- Ignoriranje zakona inverznog kvadrata: Intenzitet svjetlosti opada s udaljenošću² (dvostruka udaljenost = 1/4 svjetlosti)
- Miješanje kategorija: Kao pokušaj pretvorbe metara u kilograme - fizikalno besmisleno!
- Korištenje pogrešne jedinice za primjenu: zasloni trebaju nite, sobe trebaju lukse, žarulje se ocjenjuju u lumenima
- Miješanje kandele s 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 = osvjetljenje = svjetlost koja pada NA površinu (lm/m²). Nit = sjajnost = svjetlost koja dolazi S površine (cd/m²). Primjer: stol ima 500 luksa osvjetljenja od gornjih svjetala. Zaslon računala ima 300 nita sjajnosti koju vidite. Ne možete pretvarati između njih bez poznavanja reflektivnosti površine! Različite fizikalne veličine.
Mogu li pretvoriti lumene u lukse?
Da, ali je potrebna površina! Luks = lumeni / površina (m²). Žarulja od 1000 lumena koja osvjetljava površinu od 1 m² = 1000 luksa. Ista žarulja koja osvjetljava 10 m² = 100 luksa. Također je pod utjecajem udaljenosti (zakon inverznog kvadrata) i obrasca distribucije svjetlosti. To nije izravna pretvorba!
Zašto je kandela osnovna SI jedinica?
Iz povijesnih i praktičnih razloga. Svjetlosna jakost je fundamentalna - može se izravno mjeriti iz izvora. Lumen, luks su izvedeni iz kandele pomoću geometrije. Također, kandela je jedina SI jedinica zasnovana na ljudskoj percepciji! Definirana je pomoću spektralne osjetljivosti ljudskog oka na 555 nm. Posebna među SI jedinicama.
Koja je dobra sjajnost zaslona?
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! Opće pravilo: 300-500 luksa za urede. Spavaća soba: 100-200 luksa. Kuhinja: 300-400 luksa. Pomnožite luks x površinu sobe (m²) = ukupni lumeni. Primjer: ured 4m x 5m (20 m²) sa 400 luksa = potrebno je 8.000 lumena. Zatim podijelite s lumenima po žarulji.
Zašto ne mogu miješati ove kategorije?
To su fundamentalno različite fizikalne veličine s različitim dimenzijama! Kao da pokušavate pretvoriti kilograme u metre - nemoguće! Osvjetljenje je tok/površina. Sjajnost je jakost/površina. Jakost je kandela. Tok je lumen. Sve su povezane fizikom/geometrijom, ali NISU izravno pretvorljive. Potrebne su dodatne informacije (udaljenost, površina, reflektivnost) da bi se povezale.
Potpuni Direktorij Alata
Svi 71 alati dostupni na UNITS