Konverter Cahaya
Cahaya & Fotometri — Dari Kandela ke Lumen
Kuasai unit fotometri dalam 5 kategori: iluminansi (lux), luminansi (nit), intensitas cahaya (kandela), fluks cahaya (lumen), dan eksposur. Pahami perbedaan antara cahaya PADA permukaan vs DARI permukaan.
Dasar-dasar Fotometri
Lima Kuantitas Fisik
Fotometri mengukur 5 hal yang BERBEDA! Iluminansi: cahaya yang jatuh PADA permukaan (lux). Luminansi: cahaya DARI permukaan (nit). Intensitas: kekuatan sumber (kandela). Fluks: output total (lumen). Eksposur: cahaya x waktu. Tidak bisa dicampur!
- Iluminansi: lux (cahaya PADA)
- Luminansi: nit (cahaya DARI)
- Intensitas: kandela (sumber)
- Fluks: lumen (total)
- Eksposur: lux-detik (waktu)
Iluminansi (Lux)
Cahaya yang jatuh PADA permukaan. Unit: lux (lx) = lumen per meter persegi. Sinar matahari: 100.000 lux. Kantor: 500 lux. Cahaya bulan: 0,1 lux. Mengukur seberapa terang permukaan tampak saat diterangi.
- lux = lm/m² (lumen/area)
- Sinar matahari: 100.000 lx
- Kantor: 300-500 lx
- Tidak bisa dikonversi ke nit!
Luminansi (Nit)
Cahaya yang berasal DARI permukaan (dipancarkan atau dipantulkan). Unit: nit = kandela per meter persegi. Layar ponsel: 500 nit. Laptop: 300 nit. Berbeda dari iluminansi! Mengukur kecerahan permukaan itu sendiri.
- nit = cd/m²
- Ponsel: 400-800 nit
- Laptop: 200-400 nit
- Berbeda dari iluminansi!
- 5 kuantitas fisik yang berbeda - tidak bisa dicampur!
- Iluminansi (lux): cahaya PADA permukaan
- Luminansi (nit): cahaya DARI permukaan
- Intensitas (kandela): kekuatan sumber ke satu arah
- Fluks (lumen): total output cahaya
- Hanya konversi dalam kategori yang sama!
Penjelasan Lima Kategori
Iluminansi (Cahaya PADA)
Cahaya yang datang PADA permukaan. Mengukur berapa banyak cahaya yang mengenai suatu area. Unit dasar: lux (lx). 1 lux = 1 lumen per meter persegi. Foot-candle (fc) = 10,76 lux. Digunakan untuk desain pencahayaan.
- lux (lx): unit SI
- foot-candle (fc): imperial
- phot (ph): CGS (10.000 lx)
- Mengukur cahaya yang diterima
Luminansi (Cahaya DARI)
Cahaya yang dipancarkan atau dipantulkan DARI permukaan. Kecerahan yang Anda lihat. Unit dasar: nit = kandela/m². Stilb = 10.000 nit. Lambert, foot-lambert adalah unit historis. Digunakan untuk display, layar.
- nit (cd/m²): modern
- stilb: 10.000 nit
- lambert: 3.183 nit
- foot-lambert: 3,43 nit
Intensitas, Fluks, Eksposur
Intensitas (kandela): kekuatan sumber ke satu arah. Unit dasar SI! Fluks (lumen): output total ke segala arah. Eksposur (lux-detik): iluminansi seiring waktu untuk fotografi.
- kandela (cd): dasar SI
- lumen (lm): output total
- lux-detik: eksposur
- Semua kuantitas yang berbeda!
Fisika Pengukuran Cahaya
Hukum Kuadrat Terbalik
Intensitas cahaya berkurang seiring kuadrat jarak. Iluminansi E = Intensitas I / jarak² (r²). Jarak dua kali lipat = 1/4 kecerahan. 1 kandela pada 1 meter = 1 lux. Pada 2 meter = 0,25 lux.
- E = I / r²
- Jarak dua kali lipat = 1/4 cahaya
- 1 cd pada 1m = 1 lx
- 1 cd pada 2m = 0,25 lx
Dari Fluks ke Iluminansi
Fluks cahaya tersebar di suatu area. E (lux) = Fluks (lumen) / Area (m²). 1000 lumen di atas 1 m² = 1000 lux. Di atas 10 m² = 100 lux. Area lebih besar = iluminansi lebih kecil.
- E = Φ / A
- 1000 lm / 1 m² = 1000 lx
- 1000 lm / 10 m² = 100 lx
- Area itu penting!
Luminansi & Reflektansi
Luminansi = iluminansi x reflektansi / π. Dinding putih (reflektansi 90%): luminansi tinggi. Permukaan hitam (reflektansi 10%): luminansi rendah. Iluminansi sama, luminansi berbeda! Tergantung pada permukaan.
- L = E × ρ / π
- Putih: luminansi tinggi
- Hitam: luminansi rendah
- Permukaan itu penting!
Tolok Ukur Tingkat Cahaya
| Kondisi | Iluminansi (lux) | Catatan |
|---|---|---|
| Cahaya bintang | 0.0001 | Cahaya alami paling gelap |
| Cahaya bulan (purnama) | 0.1 - 1 | Malam cerah |
| Penerangan jalan | 10 - 20 | Perkotaan tipikal |
| Ruang tamu | 50 - 150 | Rumah yang nyaman |
| Ruang kerja kantor | 300 - 500 | Persyaratan standar |
| Toko ritel | 500 - 1000 | Tampilan cerah |
| Ruang operasi | 10,000 - 100,000 | Presisi bedah |
| Sinar matahari langsung | 100,000 | Hari cerah |
| Cahaya siang penuh | 10,000 - 25,000 | Mendung hingga cerah |
Kecerahan Layar (Luminansi)
| Perangkat | Tipikal (nit) | Maksimum (nit) |
|---|---|---|
| E-reader (e-ink) | 5-10 | 15 |
| Layar laptop | 200-300 | 400 |
| Monitor desktop | 250-350 | 500 |
| Smartphone | 400-600 | 800-1200 |
| TV HDR | 400-600 | 1000-2000 |
| Proyektor bioskop | 48-80 | 150 |
| Layar LED luar ruangan | 5000 | 10,000+ |
Aplikasi di Dunia Nyata
Desain Pencahayaan
Kantor: 300-500 lux. Ritel: 500-1000 lux. Bedah: 10.000+ lux. Peraturan bangunan menetapkan persyaratan iluminansi. Terlalu rendah: mata lelah. Terlalu tinggi: silau, pemborosan energi. Pencahayaan yang tepat sangat penting!
- Kantor: 300-500 lx
- Ritel: 500-1000 lx
- Bedah: 10.000+ lx
- Peraturan bangunan berlaku
Teknologi Layar
Layar ponsel/tablet: 400-800 nit tipikal. Laptop: 200-400 nit. TV HDR: 1000+ nit. Layar luar ruangan: 2000+ nit untuk visibilitas. Luminansi menentukan keterbacaan dalam kondisi terang.
- Ponsel: 400-800 nit
- Laptop: 200-400 nit
- TV HDR: 1000+ nit
- Luar ruangan: 2000+ nit
Fotografi
Eksposur kamera = iluminansi x waktu. Lux-detik atau lux-jam. Pengukur cahaya mengukur lux. Eksposur yang tepat sangat penting untuk kualitas gambar. EV (nilai eksposur) terkait dengan lux-detik.
- Eksposur = lux x waktu
- Pengukur cahaya: lux
- lux-detik: unit foto
- EV terkait dengan eksposur
Matematika Cepat
Kuadrat Terbalik
Iluminansi turun seiring jarak². 1 cd pada 1m = 1 lx. Pada 2m = 0,25 lx (1/4). Pada 3m = 0,11 lx (1/9). Cepat: bagi dengan kuadrat jarak!
- E = I / r²
- 1m: bagi dengan 1
- 2m: bagi dengan 4
- 3m: bagi dengan 9
Penyebaran Area
Fluks di atas area. Bohlam 1000 lm. Pada jarak 1 m, menyebar di atas permukaan bola 12,6 m². 1000 / 12,6 = 79 lux. Bola lebih besar = lux lebih rendah.
- Area bola = 4πr²
- 1m: 12,6 m²
- 2m: 50,3 m²
- Fluks / area = iluminansi
Lux ke Foot-Candle
1 foot-candle = 10,764 lux. Cepat: fc x 10 ≈ lux. Atau: lux / 10 ≈ fc. Cukup dekat untuk perkiraan!
- 1 fc = 10.764 lx
- fc x 10 ≈ lux
- lux / 10 ≈ fc
- Perkiraan cepat
Cara Kerja Konversi
- Langkah 1: Periksa kategori
- Langkah 2: Hanya konversi dalam kategori
- Iluminansi: lux, fc, phot
- Luminansi: nit, lambert, fL
- JANGAN PERNAH melintasi kategori!
Konversi Umum (Dalam Kategori)
| Dari | Ke | Faktor | Contoh |
|---|---|---|---|
| lux | foot-candle | 0.0929 | 100 lx = 9,29 fc |
| foot-candle | lux | 10.764 | 10 fc = 107,6 lx |
| phot | lux | 10,000 | 1 ph = 10.000 lx |
| nit (cd/m²) | foot-lambert | 0.2919 | 100 nit = 29,2 fL |
| foot-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 | watt@555nm | 0.00146 | 683 lm = 1 W |
Contoh Cepat
Soal yang Dikerjakan
Pencahayaan Kantor
Kantor membutuhkan 400 lux. Bohlam LED menghasilkan 800 lumen masing-masing. Ruangan berukuran 5m x 4m (20 m²). Berapa banyak bohlam yang dibutuhkan?
Total lumen yang dibutuhkan = 400 lx x 20 m² = 8.000 lm. Bohlam yang dibutuhkan = 8.000 / 800 = 10 bohlam. Mengasumsikan distribusi merata dan tidak ada kerugian.
Jarak Senter
Senter memiliki intensitas 1000 kandela. Berapa iluminansi pada jarak 5 meter?
E = I / r². E = 1000 cd / (5m)² = 1000 / 25 = 40 lux. Hukum kuadrat terbalik: jarak dua kali lipat = 1/4 cahaya.
Kecerahan Layar
Layar laptop adalah 300 nit. Konversikan ke foot-lambert?
1 nit = 0,2919 foot-lambert. 300 nit x 0,2919 = 87,6 fL. Standar bioskop historis adalah 16 fL, jadi laptop 5,5x lebih terang!
Kesalahan Umum
- **Mencampur kategori**: Tidak bisa mengonversi lux ke nit! Kuantitas fisik yang berbeda. Lux = cahaya PADA permukaan. Nit = cahaya DARI permukaan. Perlu reflektansi untuk menghubungkannya.
- **Melupakan kuadrat terbalik**: Cahaya berkurang seiring KUADRAT jarak, bukan secara linier. Jarak 2x = kecerahan 1/4, bukan 1/2!
- **Membingungkan lumen dan lux**: Lumen = output total (semua arah). Lux = output per area (satu arah). Bohlam 1000 lm TIDAK menghasilkan 1000 lux!
- **Mengabaikan reflektansi**: Dinding putih vs dinding hitam di bawah iluminansi yang sama memiliki luminansi yang sangat berbeda. Permukaan itu penting!
- **Kandela vs daya lilin**: 1 kandela ≠ 1 daya lilin. Lilin pentana = 10 kandela. Unit historis bervariasi!
- **Unit kecerahan layar**: Produsen mencampur nit, cd/m², dan % kecerahan. Selalu periksa nit aktual untuk perbandingan.
Fakta Menarik
Kandela adalah Satuan Dasar SI
Kandela adalah salah satu dari 7 satuan dasar SI (bersama meter, kilogram, detik, ampere, kelvin, mol). Didefinisikan sebagai intensitas cahaya dari sumber yang memancarkan cahaya 540 THz dengan intensitas radiasi 1/683 watt per steradian. Satu-satunya satuan yang didasarkan pada persepsi manusia!
Lumen Didefinisikan dari Kandela
1 lumen = cahaya dari sumber 1 kandela di atas sudut padat 1 steradian. Karena bola memiliki 4π steradian, sumber isotropik 1 kandela memancarkan total 4π ≈ 12,57 lumen. Lumen diturunkan, kandela adalah fundamental!
555 nm adalah Puncak Sensitivitas
Mata manusia paling sensitif terhadap 555 nm (hijau-kuning). 1 watt cahaya 555 nm = 683 lumen (maksimum yang mungkin). Cahaya merah atau biru: lebih sedikit lumen per watt. Itulah mengapa penglihatan malam berwarna hijau!
Layar HDR = 1000+ Nit
Layar standar: 200-400 nit. HDR (High Dynamic Range): 1000+ nit. Beberapa mencapai 2000-4000 nit! Pantulan matahari: 5000+ nit. HDR meniru rentang kecerahan dunia nyata untuk gambar yang menakjubkan.
Foot-Candle dari Lilin Asli
1 foot-candle = iluminansi 1 kaki dari sumber 1 kandela. Awalnya dari lilin asli pada jarak 1 kaki! = 10,764 lux. Masih digunakan dalam kode pencahayaan AS.
Standar Kecerahan Bioskop
Proyektor bioskop dikalibrasi ke 14-16 foot-lambert (48-55 nit). Tampak redup dibandingkan dengan TV/ponsel! Tapi di teater yang gelap, ini menciptakan kontras yang tepat. Proyektor rumah seringkali 100+ nit untuk cahaya sekitar.
Evolusi Pengukuran Cahaya: Dari Lilin ke Standar Kuantum
Sumber Cahaya Kuno (Sebelum 1800)
Sebelum fotometri ilmiah, manusia mengandalkan siklus cahaya alami dan sumber buatan yang kasar. Lampu minyak, lilin, dan obor memberikan penerangan yang tidak konsisten yang hanya diukur dengan perbandingan.
- Lilin sebagai standar: Lilin dari lemak, lilin lebah, dan spermaceti digunakan sebagai referensi kasar
- Tidak ada pengukuran kuantitatif: Cahaya dijelaskan secara kualitatif ('terang seperti siang hari', 'redup seperti cahaya bulan')
- Variasi regional: Setiap budaya mengembangkan standar lilinnya sendiri tanpa kesepakatan internasional
- Keterbatasan penemuan: Tidak ada pemahaman tentang cahaya sebagai radiasi elektromagnetik atau foton
Lahirnya Fotometri Ilmiah (1800-1900)
Abad ke-19 membawa upaya sistematis untuk menstandarisasi pengukuran cahaya, didorong oleh adopsi pencahayaan gas dan penerangan listrik awal.
- 1799 - Fotometer Rumford: Benjamin Thompson (Count Rumford) menemukan fotometer bayangan untuk membandingkan sumber cahaya
- 1860-an - Standar lilin muncul: Lilin spermaceti (minyak paus), lampu Carcel (minyak sayur), lampu Hefner (amil asetat) bersaing sebagai referensi
- 1881 - Standar Violle: Jules Violle mengusulkan platina pada titik beku (1769°C) sebagai standar cahaya - 1 sentimeter persegi memancarkan 1 Violle
- 1896 - Lilin Hefner: Standar Jerman menggunakan nyala api amil asetat yang terkontrol, masih digunakan hingga tahun 1940-an (0,903 kandela modern)
Standardisasi Internasional (1900-1948)
Upaya awal abad ke-20 menyatukan standar nasional yang bersaing menjadi Lilin Internasional, pendahulu kandela modern.
- 1909 - Lilin Internasional: Perjanjian antara Prancis, Inggris, dan AS mendefinisikan standar sebagai 1/20 dari radiator benda hitam platina pada titik beku
- 1921 - Unit Bouger diusulkan: Berdasarkan standar platina, kira-kira sama dengan kandela modern
- 1930-an - Standar pentana: Beberapa negara menggunakan lampu pentana standar alih-alih platina
- 1940-an - Perang mengganggu standar: Perang Dunia II menyoroti perlunya pengukuran universal yang dapat direproduksi dan tidak bergantung pada artefak
Kandela Menjadi Satuan Dasar SI (1948-1979)
Kerja sama internasional pascaperang menetapkan kandela sebagai satuan dasar SI ketujuh, awalnya didefinisikan oleh radiasi benda hitam platina.
1948 Definition: 1948 (CGPM ke-9): Kandela didefinisikan sebagai intensitas cahaya 1/600.000 m² platina pada titik beku. Untuk pertama kalinya, 'kandela' secara resmi menggantikan 'lilin'. Ini menetapkan fotometri dalam kerangka SI bersama meter, kilogram, detik, ampere, kelvin, dan mol.
Challenges:
- Ketergantungan pada platina: Membutuhkan kontrol presisi kemurnian dan suhu platina (1769°C)
- Realisasi yang sulit: Sedikit laboratorium yang dapat memelihara peralatan titik beku platina
- Sensitivitas spektral: Definisi berdasarkan penglihatan fotopik (kurva sensitivitas mata manusia)
- Evolusi terminologi: 'Nit' diadopsi secara informal untuk cd/m² pada tahun 1967, meskipun bukan istilah resmi SI
Revolusi Kuantum: Menghubungkan Cahaya dengan Konstanta Fundamental (1979-Sekarang)
Redefinisi tahun 1979 membebaskan kandela dari artefak material, sebaliknya menghubungkannya dengan watt melalui sensitivitas mata manusia pada panjang gelombang tertentu.
1979 Breakthrough: CGPM ke-16 mendefinisikan ulang kandela berdasarkan radiasi monokromatik: 'Intensitas cahaya, dalam arah tertentu, dari sumber yang memancarkan radiasi monokromatik dengan frekuensi 540 × 10¹² Hz (555 nm, puncak sensitivitas mata manusia) dan memiliki intensitas radiasi 1/683 watt per steradian.' Ini membuat 683 lumen sama persis dengan 1 watt pada 555 nm.
Advantages:
- Konstanta fundamental: Terkait dengan watt (satuan daya SI) dan fungsi luminositas fotopik manusia
- Reproduktifitas: Laboratorium mana pun dapat merealisasikan kandela menggunakan laser dan detektor terkalibrasi
- Tidak ada artefak: Tidak diperlukan platina, titik beku, atau standar fisik
- Presisi panjang gelombang: 555 nm dipilih sebagai puncak penglihatan fotopik (di mana mata paling sensitif)
- Angka 683: Dipilih untuk menjaga kontinuitas dengan definisi kandela sebelumnya
Modern Impact:
- Kalibrasi LED: Penting untuk standar efisiensi energi (peringkat lumen per watt)
- Teknologi layar: Standar HDR (nit) didasarkan pada definisi kandela yang presisi
- Kode pencahayaan: Persyaratan bangunan (tingkat lux) dapat ditelusuri kembali ke standar kuantum
- Astronomi: Pengukuran luminositas bintang terhubung dengan fisika fundamental
Revolusi Teknologi dalam Pencahayaan (1980-an-Sekarang)
Teknologi pencahayaan modern telah mengubah cara kita membuat, mengukur, dan menggunakan cahaya, membuat presisi fotometri lebih penting dari sebelumnya.
Era LED (2000-an-2010-an)
LED merevolusi pencahayaan dengan 100+ lumen/watt (vs. 15 lm/W untuk lampu pijar). Label energi sekarang memerlukan peringkat lumen yang presisi. Indeks rendering warna (CRI) dan suhu warna (Kelvin) menjadi spesifikasi konsumen.
Teknologi Layar (2010-an-Sekarang)
Layar HDR mencapai 1000-2000 nit. Kontrol tingkat piksel OLED. Standar seperti HDR10, Dolby Vision memerlukan spesifikasi luminansi yang presisi. Visibilitas smartphone di luar ruangan mendorong kecerahan puncak 1200+ nit. Bioskop mempertahankan 48 nit untuk kontras yang tepat.
Pencahayaan Cerdas & Desain Berpusat pada Manusia (2020-an)
Penelitian ritme sirkadian mendorong pencahayaan yang dapat disesuaikan (penyesuaian CCT). Pengukur lux di smartphone. Peraturan bangunan menetapkan iluminansi untuk kesehatan/produktivitas. Fotometri menjadi pusat dalam desain kesehatan.
- Satu-satunya satuan SI yang didasarkan pada persepsi manusia: Kandela secara unik memasukkan biologi (sensitivitas mata) ke dalam definisi fisika
- Dari lilin ke kuantum: Perjalanan dari batang lilin kasar ke standar yang didefinisikan dengan laser dalam 200 tahun
- Masih berkembang: Teknologi LED dan layar terus mendorong inovasi fotometri
- Dampak praktis: Kecerahan layar ponsel Anda, pencahayaan kantor, dan lampu depan mobil Anda semuanya dapat ditelusuri kembali ke 683 lumen = 1 watt pada 555 nm
- Masa depan: Potensi penyempurnaan lebih lanjut seiring kita lebih memahami ilmu penglihatan, tetapi definisi saat ini sangat stabil sejak 1979
Tips Pro
- **Periksa kategori terlebih dahulu**: Selalu konfirmasi Anda mengonversi dalam kategori yang sama. Lux ke fc: OK. Lux ke nit: SALAH!
- **Kuadrat terbalik cepat**: Jarak x2 = kecerahan /4. Jarak x3 = kecerahan /9. Matematika cepat di kepala!
- **Lumen ≠ Lux**: Bohlam 1000 lumen yang tersebar di 1 m² = 1000 lux. Di atas 10 m² = 100 lux. Area itu penting!
- **Foot-candle cepat**: fc x 10 ≈ lux. Cukup dekat untuk perkiraan kasar. Tepat: fc x 10,764 = lux.
- **Perbandingan layar**: Selalu gunakan nit (cd/m²). Abaikan spesifikasi kecerahan %. Hanya nit yang objektif.
- **Perkiraan pencahayaan ruangan**: 300-500 lux tipikal untuk kantor. Total lumen yang dibutuhkan = lux x area (m²). Kemudian bagi dengan lumen per bohlam.
- **Notasi ilmiah otomatis**: Nilai ≥ 1 juta atau < 0.000001 secara otomatis ditampilkan dalam notasi ilmiah (misalnya, 1.0e+6) agar mudah dibaca!
Referensi Fotometri Lengkap
Iluminansi
Light falling ON a surface - lux, foot-candle, phot. Units: lm/m². Cannot convert to other categories!
| Unit | Simbol | Catatan & Aplikasi |
|---|---|---|
| lux | lx | Unit SI iluminansi. 1 lx = 1 lm/m². Kantor: 300-500 lux. Sinar matahari: 100.000 lux. |
| kilolux | klx | 1000 lux. Kondisi luar ruangan yang cerah. Rentang sinar matahari langsung. |
| mililux | mlx | 0,001 lux. Kondisi cahaya rendah. Tingkat senja. |
| mikrolux | µlx | 0,000001 lux. Kondisi sangat gelap. Tingkat cahaya bintang. |
| foot-candle | fc | Iluminansi imperial. 1 fc = 10,764 lux. Masih digunakan dalam kode AS. |
| phot | ph | Unit CGS. 1 ph = 10.000 lux = 1 lm/cm². Jarang digunakan sekarang. |
| nox | nx | 0,001 lux. Penerangan malam hari. Dari bahasa Latin 'malam'. |
| lumen per meter persegi | lm/m² | Sama seperti lux. Definisi langsung: 1 lm/m² = 1 lux. |
| lumen per sentimeter persegi | lm/cm² | Sama seperti phot. 1 lm/cm² = 10.000 lux. |
| lumen per kaki persegi | lm/ft² | Sama seperti foot-candle. 1 lm/ft² = 1 fc = 10,764 lux. |
Luminansi
Light emitted/reflected FROM a surface - nit, cd/m², foot-lambert. Different from illuminance!
| Unit | Simbol | Catatan & Aplikasi |
|---|---|---|
| kandela per meter persegi (nit) | cd/m² | Unit luminansi modern = nit. Display dinilai dalam nit. Ponsel: 500 nit. |
| nit | nt | Nama umum untuk cd/m². Standar kecerahan display. HDR: 1000+ nit. |
| stilb | sb | 1 cd/cm² = 10.000 nit. Sangat terang. Jarang digunakan sekarang. |
| kandela per sentimeter persegi | cd/cm² | Sama seperti stilb. 1 cd/cm² = 10.000 cd/m². |
| kandela per kaki persegi | cd/ft² | Luminansi imperial. 1 cd/ft² = 10,764 cd/m². |
| kandela per inci persegi | cd/in² | 1 cd/in² = 1550 cd/m². Area kecil, kecerahan tinggi. |
| lambert | L | 1/π cd/cm² = 3.183 cd/m². Permukaan difus sempurna. |
| mililambert | mL | 0,001 lambert = 3,183 cd/m². |
| foot-lambert | fL | 1/π cd/ft² = 3,426 cd/m². Standar bioskop AS: 14-16 fL. |
| apostilb | asb | 1/π cd/m² = 0,318 cd/m². Unit CGS. |
| blondel | blondel | Sama seperti apostilb. 1/π cd/m². Dinamai dari André Blondel. |
| bril | bril | 10^-7 lambert = 3,183 x 10^-6 cd/m². Penglihatan yang beradaptasi dengan gelap. |
| skot | sk | 10^-4 lambert = 3,183 x 10^-4 cd/m². Unit penglihatan skotopik. |
Intensitas Cahaya
Light source strength in a direction - candela (SI base unit), candle power. Different physical quantity!
| Unit | Simbol | Catatan & Aplikasi |
|---|---|---|
| kandela | cd | Satuan dasar SI! Intensitas cahaya ke satu arah. LED: 1-10 cd tipikal. |
| kilokandela | kcd | 1000 kandela. Sumber yang sangat terang. Lampu sorot. |
| milikandela | mcd | 0,001 kandela. LED kecil. Lampu indikator: 1-100 mcd. |
| hefnerkerze (lilin hefner) | HK | 0,903 cd. Standar lilin Jerman. Nyala api amil asetat. |
| lilin internasional | ICP | 1,02 cd. Standar awal. Platina pada titik beku. |
| lilin desimal | dc | Sama seperti kandela. Istilah Prancis awal. |
| lilin pentana (10 daya lilin) | cp | 10 cd. Standar lampu pentana. 10 daya lilin. |
| unit carcel | carcel | 9,74 cd. Standar lampu Prancis. Lampu minyak Carcel. |
| bougie desimal | bougie | Sama seperti kandela. Lilin desimal Prancis. |
Fluks Cahaya
Total light output in all directions - lumen. Cannot convert to intensity/illuminance without geometry!
| Unit | Simbol | Catatan & Aplikasi |
|---|---|---|
| lumen | lm | Unit SI fluks cahaya. Total output cahaya. Bohlam LED: 800 lm tipikal. |
| kilolumen | klm | 1000 lumen. Bohlam terang. Pencahayaan komersial. |
| mililumen | mlm | 0,001 lumen. Sumber yang sangat redup. |
| watt (pada 555 nm, efikasi cahaya puncak) | W@555nm | 1 W pada 555 nm = 683 lm. Efisiensi cahaya puncak. Maksimum cahaya hijau. |
Paparan Fotometrik
Light exposure over time - lux-second, lux-hour. Illuminance integrated over time.
| Unit | Simbol | Catatan & Aplikasi |
|---|---|---|
| lux-detik | lx⋅s | Iluminansi seiring waktu. Eksposur fotografi. 1 lx selama 1 detik. |
| lux-jam | lx⋅h | 3600 lux-detik. 1 lx selama 1 jam. Eksposur lebih lama. |
| phot-detik | ph⋅s | 10.000 lux-detik. Eksposur terang. |
| foot-candle-detik | fc⋅s | 10,764 lux-detik. Foot-candle selama 1 detik. |
| foot-candle-jam | fc⋅h | 38.750 lux-detik. Foot-candle selama 1 jam. |
Praktik Terbaik Konversi Fotometri
Praktik Terbaik
- Ketahui kuantitasnya: Lux (PADA permukaan), nit (DARI permukaan), kandela (sumber), lumen (total) - JANGAN PERNAH dicampur!
- Hanya konversi dalam kategori yang sama: lux↔foot-candle OK, lux↔nit TIDAK MUNGKIN tanpa data permukaan
- Untuk lumen ke lux: butuh area dan pola distribusi cahaya (bukan pembagian sederhana!)
- Kecerahan layar dalam nit: 200-300 dalam ruangan, 600+ di luar ruangan, 1000+ konten HDR
- Kode pencahayaan menggunakan lux: kantor 300-500 lx, ritel 500-1000 lx, verifikasi persyaratan lokal
- Fotografi: lux-detik untuk eksposur, tetapi kamera modern menggunakan skala EV (nilai eksposur)
Kesalahan Umum yang Harus Dihindari
- Mencoba mengonversi lux ke nit secara langsung: Tidak mungkin! Kuantitas yang berbeda (PADA vs DARI permukaan)
- Mengonversi lumen ke lux tanpa area: Harus tahu area yang diterangi dan pola distribusi
- Mengabaikan hukum kuadrat terbalik: Intensitas cahaya berkurang seiring jarak² (jarak dua kali lipat = 1/4 cahaya)
- Mencampur kategori: Seperti mencoba mengonversi meter ke kilogram - secara fisik tidak berarti!
- Menggunakan unit yang salah untuk aplikasi: display butuh nit, ruangan butuh lux, bohlam dinilai dalam lumen
- Membingungkan kandela dengan candlepower: unit imperial lama, tidak sama dengan kandela modern (cd)
Tanya Jawab
Apa perbedaan antara lux dan nit?
Sangat berbeda! Lux = iluminansi = cahaya yang jatuh PADA permukaan (lm/m²). Nit = luminansi = cahaya yang berasal DARI permukaan (cd/m²). Contoh: meja memiliki iluminansi 500 lux dari lampu di atasnya. Layar komputer memiliki luminansi 300 nit yang Anda lihat. Tidak bisa dikonversi antara keduanya tanpa mengetahui reflektansi permukaan! Kuantitas fisik yang berbeda.
Bisakah saya mengonversi lumen ke lux?
Ya, tapi butuh area! Lux = lumen / area (m²). Bohlam 1000 lumen yang menerangi permukaan 1 m² = 1000 lux. Bohlam yang sama yang menerangi 10 m² = 100 lux. Ini juga dipengaruhi oleh jarak (hukum kuadrat terbalik) dan pola distribusi cahaya. Ini bukan konversi langsung!
Mengapa kandela adalah satuan dasar SI?
Alasan historis dan praktis. Intensitas cahaya adalah fundamental - dapat diukur langsung dari sumber. Lumen, lux diturunkan dari kandela menggunakan geometri. Juga, kandela adalah satu-satunya satuan SI yang didasarkan pada persepsi manusia! Didefinisikan menggunakan sensitivitas spektral mata manusia pada 555 nm. Istimewa di antara satuan SI.
Berapa kecerahan layar yang baik?
Tergantung pada lingkungan! Dalam ruangan: 200-300 nit sudah cukup. Luar ruangan: butuh 600+ nit untuk visibilitas. Konten HDR: 400-1000 nit. Terlalu terang dalam gelap = mata lelah. Terlalu redup di bawah sinar matahari = tidak bisa melihat. Banyak perangkat menyesuaikan secara otomatis. Ponsel biasanya 400-800 nit, beberapa mencapai 1200+ untuk sinar matahari yang cerah.
Berapa banyak lumen yang saya butuhkan?
Tergantung pada ruangan dan tujuannya! Aturan umum: 300-500 lux untuk kantor. Kamar tidur: 100-200 lux. Dapur: 300-400 lux. Kalikan lux x area ruangan (m²) = total lumen. Contoh: kantor 4m x 5m (20 m²) pada 400 lux = dibutuhkan 8.000 lumen. Kemudian bagi dengan lumen per bohlam.
Mengapa saya tidak bisa mencampur kategori-kategori ini?
Mereka adalah kuantitas fisik yang secara fundamental berbeda dengan dimensi yang berbeda! Seperti mencoba mengonversi kilogram ke meter - tidak mungkin! Iluminansi adalah fluks/area. Luminansi adalah intensitas/area. Intensitas adalah kandela. Fluks adalah lumen. Semua terkait oleh fisika/geometri tetapi TIDAK dapat dikonversi secara langsung. Anda memerlukan informasi tambahan (jarak, area, reflektansi) untuk menghubungkannya.
Direktori Alat Lengkap
Semua 71 alat yang tersedia di UNITS