빛 변환기
빛과 측광 — 칸델라에서 루멘까지
조도(럭스), 휘도(니트), 광도(칸델라), 광속(루멘), 노출의 5가지 범주에 걸쳐 측광 단위를 마스터하세요. 표면 위의 빛과 표면에서 나오는 빛의 차이를 이해하세요.
측광의 기초
5가지 물리량
측광은 5가지 다른 것을 측정합니다! 조도: 표면에 떨어지는 빛(럭스). 휘도: 표면에서 나오는 빛(니트). 강도: 광원 강도(칸델라). 속: 총 출력(루멘). 노출: 빛 x 시간. 섞을 수 없습니다!
- 조도: 럭스(빛 ON)
- 휘도: 니트(빛 FROM)
- 강도: 칸델라(광원)
- 속: 루멘(총)
- 노출: 럭스-초(시간)
조도(럭스)
표면에 떨어지는 빛. 단위: 럭스(lx) = 평방미터당 루멘. 햇빛: 100,000럭스. 사무실: 500럭스. 달빛: 0.1럭스. 표면이 조명되었을 때 얼마나 밝게 보이는지를 측정합니다.
- 럭스 = lm/m²(루멘/면적)
- 햇빛: 100,000 lx
- 사무실: 300-500 lx
- 니트로 변환할 수 없습니다!
휘도(니트)
표면에서 나오는 빛(방출 또는 반사). 단위: 니트 = 평방미터당 칸델라. 휴대폰 화면: 500니트. 노트북: 300니트. 조도와 다릅니다! 표면 자체의 밝기를 측정합니다.
- 니트 = cd/m²
- 휴대폰: 400-800니트
- 노트북: 200-400니트
- 조도와 다릅니다!
- 5가지 다른 물리량 - 섞을 수 없습니다!
- 조도(럭스): 표면 위의 빛
- 휘도(니트): 표면에서 나오는 빛
- 강도(칸델라): 특정 방향으로의 광원 강도
- 속(루멘): 총 광 출력
- 같은 범주 내에서만 변환하세요!
5가지 범주 설명
조도(빛 ON)
표면에 입사하는 빛. 한 영역에 얼마나 많은 빛이 닿는지 측정합니다. 기본 단위: 럭스(lx). 1럭스 = 평방미터당 1루멘. 풋캔들(fc) = 10.76럭스. 조명 설계에 사용됩니다.
- 럭스(lx): SI 단위
- 풋캔들(fc): 영국식
- 포토(ph): CGS (10,000 lx)
- 받은 빛을 측정
휘도(빛 FROM)
표면에서 방출되거나 반사되는 빛. 당신이 보는 밝기. 기본 단위: 니트 = 칸델라/m². 스틸브 = 10,000니트. 램버트, 풋램버트는 역사적인 단위입니다. 디스플레이, 화면에 사용됩니다.
- 니트(cd/m²): 현대적
- 스틸브: 10,000니트
- 램버트: 3,183니트
- 풋램버트: 3.43니트
강도, 속, 노출
강도(칸델라): 특정 방향으로의 광원 강도. SI 기본 단위! 속(루멘): 모든 방향으로의 총 출력. 노출(럭스-초): 사진 촬영을 위한 시간에 따른 조도.
- 칸델라(cd): SI 기본
- 루멘(lm): 총 출력
- 럭스-초: 노출
- 모두 다른 양입니다!
빛 측정의 물리학
역제곱의 법칙
빛의 강도는 거리의 제곱에 반비례하여 감소합니다. 조도 E = 강도 I / 거리²(r²). 거리가 두 배가 되면 밝기는 1/4이 됩니다. 1미터에서 1칸델라 = 1럭스. 2미터에서는 0.25럭스입니다.
- E = I / r²
- 거리 두 배 = 빛 1/4
- 1m에서 1 cd = 1 lx
- 2m에서 1 cd = 0.25 lx
속에서 조도로
면적에 퍼진 광속. E(럭스) = 속(루멘) / 면적(m²). 1m²에 1000루멘 = 1000럭스. 10m²에 = 100럭스. 면적이 클수록 조도는 낮아집니다.
- E = Φ / A
- 1000 lm / 1 m² = 1000 lx
- 1000 lm / 10 m² = 100 lx
- 면적이 중요합니다!
휘도와 반사율
휘도 = 조도 x 반사율 / π. 흰 벽(반사율 90%): 높은 휘도. 검은 표면(반사율 10%): 낮은 휘도. 같은 조도, 다른 휘도! 표면에 따라 다릅니다.
- L = E × ρ / π
- 흰색: 높은 휘도
- 검은색: 낮은 휘도
- 표면이 중요합니다!
광량 기준
| 상황 | 조도(럭스) | 참고 |
|---|---|---|
| 별빛 | 0.0001 | 가장 어두운 자연광 |
| 달빛(보름달) | 0.1 - 1 | 맑은 밤 |
| 가로등 | 10 - 20 | 일반적인 도시 |
| 거실 | 50 - 150 | 편안한 집 |
| 사무실 작업 공간 | 300 - 500 | 표준 요구 사항 |
| 소매점 | 500 - 1000 | 밝은 디스플레이 |
| 수술실 | 10,000 - 100,000 | 수술 정밀도 |
| 직사광선 | 100,000 | 밝은 날 |
| 완전한 햇빛 | 10,000 - 25,000 | 흐린 날부터 맑은 날까지 |
디스플레이 밝기(휘도)
| 기기 | 일반적(니트) | 최대(니트) |
|---|---|---|
| 전자책 리더(e-ink) | 5-10 | 15 |
| 노트북 화면 | 200-300 | 400 |
| 데스크톱 모니터 | 250-350 | 500 |
| 스마트폰 | 400-600 | 800-1200 |
| HDR TV | 400-600 | 1000-2000 |
| 영화관 프로젝터 | 48-80 | 150 |
| 야외 LED 디스플레이 | 5000 | 10,000+ |
실생활 응용
조명 설계
사무실: 300-500럭스. 소매점: 500-1000럭스. 수술실: 10,000+럭스. 건축 법규는 조도 요구 사항을 명시합니다. 너무 낮으면 눈의 피로, 너무 높으면 눈부심, 에너지 낭비가 발생합니다. 적절한 조명은 매우 중요합니다!
- 사무실: 300-500 lx
- 소매점: 500-1000 lx
- 수술실: 10,000+ lx
- 건축 법규 적용
디스플레이 기술
휴대폰/태블릿 화면: 일반적으로 400-800니트. 노트북: 200-400니트. HDR TV: 1000+니트. 야외 디스플레이: 가시성을 위해 2000+니트. 휘도는 밝은 조건에서의 가독성을 결정합니다.
- 휴대폰: 400-800니트
- 노트북: 200-400니트
- HDR TV: 1000+니트
- 야외: 2000+니트
사진 촬영
카메라 노출 = 조도 x 시간. 럭스-초 또는 럭스-시간. 노출계는 럭스를 측정합니다. 적절한 노출은 이미지 품질에 매우 중요합니다. EV(노출 값)는 럭스-초와 관련이 있습니다.
- 노출 = 럭스 x 시간
- 노출계: 럭스
- 럭스-초: 사진 단위
- EV는 노출과 관련됨
빠른 계산
역제곱
조도는 거리²에 따라 감소합니다. 1m에서 1 cd = 1 lx. 2m에서 0.25 lx(1/4). 3m에서 0.11 lx(1/9). 빠르게: 거리의 제곱으로 나누세요!
- E = I / r²
- 1m: 1로 나누기
- 2m: 4로 나누기
- 3m: 9로 나누기
면적에 퍼짐
면적에 대한 속. 1000 lm 전구. 1m 떨어진 곳에서 12.6 m² 구 표면에 퍼집니다. 1000 / 12.6 = 79럭스. 구가 클수록 럭스가 낮아집니다.
- 구의 표면적 = 4πr²
- 1m: 12.6 m²
- 2m: 50.3 m²
- 속 / 면적 = 조도
럭스에서 풋캔들로
1풋캔들 = 10.764럭스. 빠르게: fc x 10 ≈ 럭스. 또는: 럭스 / 10 ≈ fc. 추정치에 충분히 가깝습니다!
- 1 fc = 10.764 lx
- fc x 10 ≈ 럭스
- 럭스 / 10 ≈ fc
- 빠른 추정
변환 작동 방식
- 1단계: 범주 확인
- 2단계: 범주 내에서만 변환
- 조도: 럭스, fc, 포토
- 휘도: 니트, 램버트, fL
- 절대 범주를 넘나들지 마세요!
일반적인 변환(범주 내)
| 변환 전 | 변환 후 | 계수 | 예시 |
|---|---|---|---|
| 럭스 | 풋캔들 | 0.0929 | 100 lx = 9.29 fc |
| 풋캔들 | 럭스 | 10.764 | 10 fc = 107.6 lx |
| 포토 | 럭스 | 10,000 | 1 ph = 10,000 lx |
| 니트(cd/m²) | 풋램버트 | 0.2919 | 100 nit = 29.2 fL |
| 풋램버트 | 니트 | 3.426 | 100 fL = 343 nit |
| 스틸브 | 니트 | 10,000 | 1 sb = 10,000 nit |
| 램버트 | 니트 | 3183 | 1 L = 3183 nit |
| 루멘 | 와트@555nm | 0.00146 | 683 lm = 1 W |
빠른 예시
풀이된 문제
사무실 조명
사무실에는 400럭스가 필요합니다. LED 전구는 각각 800루멘을 생성합니다. 방은 5m x 4m(20m²)입니다. 몇 개의 전구가 필요합니까?
필요한 총 루멘 = 400 lx x 20 m² = 8,000 lm. 필요한 전구 = 8,000 / 800 = 10개. 균일한 분포와 손실이 없다고 가정합니다.
손전등 거리
손전등의 강도는 1000칸델라입니다. 5미터에서의 조도는 얼마입니까?
E = I / r². E = 1000 cd / (5m)² = 1000 / 25 = 40럭스. 역제곱의 법칙: 거리가 두 배가 되면 빛은 1/4이 됩니다.
화면 밝기
노트북 화면은 300니트입니다. 풋램버트로 변환하시겠습니까?
1니트 = 0.2919풋램버트. 300 nit x 0.2919 = 87.6 fL. 역사적인 영화관 표준은 16 fL이었으므로 노트북이 5.5배 더 밝습니다!
흔한 실수
- **범주 혼합**: 럭스를 니트로 변환할 수 없습니다! 다른 물리량입니다. 럭스 = 표면 위의 빛. 니트 = 표면에서 나오는 빛. 둘을 연관시키려면 반사율이 필요합니다.
- **역제곱 잊기**: 빛은 거리의 제곱에 따라 감소하며, 선형적으로 감소하지 않습니다. 거리가 2배 = 밝기가 1/4, 1/2이 아닙니다!
- **루멘과 럭스 혼동**: 루멘 = 총 출력(모든 방향). 럭스 = 면적당 출력(한 방향). 1000 lm 전구는 1000럭스를 생성하지 않습니다!
- **반사율 무시**: 같은 조도 아래에서 흰 벽과 검은 벽은 휘도가 크게 다릅니다. 표면이 중요합니다!
- **칸델라와 캔들 파워 혼동**: 1칸델라 ≠ 1캔들 파워. 펜탄 양초 = 10칸델라. 역사적인 단위는 다양했습니다!
- **디스플레이 밝기 단위**: 제조업체는 니트, cd/m², % 밝기를 혼합합니다. 비교를 위해 항상 실제 니트를 확인하세요.
재미있는 사실
칸델라는 SI 기본 단위
칸델라는 7개의 SI 기본 단위 중 하나입니다(미터, 킬로그램, 초, 암페어, 켈빈, 몰과 함께). 540 THz 빛을 방출하고 방사 강도가 스테라디안당 1/683와트인 광원의 광도로 정의됩니다. 인간의 인식을 기반으로 한 유일한 단위입니다!
루멘은 칸델라에서 정의됨
1루멘 = 1칸델라 광원에서 1스테라디안 입체각에 걸친 빛. 구는 4π 스테라디안을 가지므로, 1칸델라 등방성 광원은 총 4π ≈ 12.57루멘을 방출합니다. 루멘은 파생 단위이고, 칸델라는 기본 단위입니다!
555 nm가 최고 감도
인간의 눈은 555 nm(녹색-노란색)에 가장 민감합니다. 555 nm 빛 1와트 = 683루멘(최대 가능). 빨간색 또는 파란색 빛: 와트당 루멘이 적습니다. 그래서 야간 투시경이 녹색인 것입니다!
HDR 디스플레이 = 1000+ 니트
표준 디스플레이: 200-400니트. HDR(High Dynamic Range): 1000+니트. 일부는 2000-4000니트에 도달합니다! 태양 반사: 5000+니트. HDR은 놀라운 이미지를 위해 실제 세계의 밝기 범위를 모방합니다.
실제 양초에서 온 풋캔들
1풋캔들 = 1칸델라 광원에서 1피트 떨어진 곳의 조도. 원래 1피트 거리의 실제 양초에서 유래! = 10.764럭스. 미국 조명 코드에서 여전히 사용됩니다.
영화관 밝기 표준
영화관 프로젝터는 14-16풋램버트(48-55니트)로 보정됩니다. TV/휴대폰에 비해 어둡게 보입니다! 그러나 어두운 극장에서는 적절한 대비를 만듭니다. 가정용 프로젝터는 종종 주변광을 위해 100+니트입니다.
빛 측정의 진화: 양초에서 양자 표준까지
고대 광원(1800년 이전)
과학적 측광 이전, 인간은 자연광 주기와 원시적인 인공 광원에 의존했습니다. 기름 램프, 양초, 횃불은 비교를 통해서만 측정되는 일관성 없는 조명을 제공했습니다.
- 표준으로서의 양초: 수지, 밀랍, 경랍 양초가 대략적인 기준으로 사용되었습니다
- 정량적 측정 없음: 빛은 질적으로 묘사되었습니다('대낮처럼 밝다', '달빛처럼 어둡다')
- 지역적 차이: 각 문화는 국제적 합의 없이 독자적인 양초 표준을 개발했습니다
- 발견의 한계: 빛을 전자기 방사선이나 광자로 이해하지 못했습니다
과학적 측광의 탄생(1800-1900)
19세기는 가스등과 초기 전기 조명의 채택에 힘입어 빛 측정을 표준화하려는 체계적인 시도를 가져왔습니다.
- 1799년 - 럼퍼드 측광기: 벤저민 톰슨(럼퍼드 백작)이 광원을 비교하기 위해 그림자 측광기를 발명했습니다
- 1860년대 - 양초 표준 등장: 경랍 양초(고래 기름), 카르셀 램프(식물성 기름), 헤프너 램프(아밀 아세테이트)가 기준으로 경쟁했습니다
- 1881년 - 비올 표준: 쥘 비올이 녹는점(1769°C)의 백금을 광 표준으로 제안했습니다 - 1 제곱 센티미터가 1 비올을 방출합니다
- 1896년 - 헤프너 양초: 제어된 아밀 아세테이트 불꽃을 사용하는 독일 표준으로, 1940년대까지 사용되었습니다(0.903 현대 칸델라)
국제 표준화(1900-1948)
20세기 초의 노력은 경쟁적인 국가 표준을 현대 칸델라의 전신인 국제 양초로 통합했습니다.
- 1909년 - 국제 양초: 프랑스, 영국, 미국 간의 합의로 표준을 녹는점에서 백금 흑체 방사체의 1/20로 정의했습니다
- 1921년 - 부게 단위 제안: 백금 표준을 기반으로 하며, 현대 칸델라와 거의 동일합니다
- 1930년대 - 펜탄 표준: 일부 국가에서는 백금 대신 표준화된 펜탄 램프를 사용했습니다
- 1940년대 - 전쟁으로 표준이 중단됨: 제2차 세계 대전은 인공물에 의존하지 않는 보편적이고 재현 가능한 측정의 필요성을 강조했습니다
칸델라가 SI 기본 단위가 됨(1948-1979)
전후 국제 협력은 칸델라를 일곱 번째 SI 기본 단위로 확립했으며, 처음에는 백금 흑체 방사로 정의되었습니다.
1948 Definition: 1948년(제9차 CGPM): 칸델라는 녹는점에서 백금 1/600,000 m²의 광도로 정의되었습니다. 처음으로 '칸델라'가 공식적으로 '양초'를 대체했습니다. 미터, 킬로그램, 초, 암페어, 켈빈, 몰과 함께 SI 체계 내에서 측광을 확립했습니다.
Challenges:
- 백금 의존성: 백금의 순도와 온도(1769°C)에 대한 정밀한 제어가 필요했습니다
- 어려운 실현: 소수의 실험실만이 백금 녹는점 장치를 유지할 수 있었습니다
- 스펙트럼 감도: 정의는 명소시(인간 눈의 감도 곡선)에 기반했습니다
- 용어의 진화: '니트'는 1967년에 cd/m²에 대해 비공식적으로 채택되었지만, 공식적인 SI 용어는 아닙니다
양자 혁명: 빛을 기본 상수에 연결(1979-현재)
1979년의 재정의는 칸델라를 물질적 인공물에서 해방시키고, 대신 특정 파장에서의 인간 눈의 감도를 통해 와트에 연결했습니다.
1979 Breakthrough: 제16차 CGPM은 단색 방사를 기반으로 칸델라를 재정의했습니다: '주어진 방향에서, 주파수 540 × 10¹² Hz(555 nm, 인간 눈의 최고 감도)의 단색 방사를 방출하고 방사 강도가 스테라디안당 1/683와트인 광원의 광도.' 이는 555 nm에서 683루멘이 정확히 1와트와 같음을 의미합니다.
Advantages:
- 기본 상수: 와트(SI 전력 단위) 및 인간의 명소시 광도 함수에 연결됨
- 재현성: 모든 실험실은 레이저와 보정된 검출기를 사용하여 칸델라를 실현할 수 있습니다
- 인공물 없음: 백금, 녹는점, 물리적 표준이 필요하지 않습니다
- 파장 정밀도: 555 nm는 명소시의 최고점(눈이 가장 민감한 곳)으로 선택되었습니다
- 683이라는 숫자: 이전 칸델라 정의와의 연속성을 유지하기 위해 선택되었습니다
Modern Impact:
- LED 보정: 에너지 효율 표준(와트당 루멘 등급)에 중요합니다
- 디스플레이 기술: HDR 표준(니트)은 정밀한 칸델라 정의를 기반으로 합니다
- 조명 코드: 건물 요구 사항(럭스 수준)은 양자 표준으로 추적할 수 있습니다
- 천문학: 항성 광도 측정은 기본 물리학과 연결됩니다
조명의 기술 혁명(1980년대-현재)
현대 조명 기술은 우리가 빛을 만들고, 측정하고, 사용하는 방식을 변화시켜 측광 정밀도를 그 어느 때보다 중요하게 만들었습니다.
LED 시대(2000년대-2010년대)
LED는 백열등의 15 lm/W에 비해 100+ lm/W로 조명을 혁신했습니다. 에너지 라벨은 이제 정확한 루멘 등급을 요구합니다. 연색 지수(CRI)와 색온도(켈빈)가 소비자 사양이 됩니다.
디스플레이 기술(2010년대-현재)
HDR 디스플레이는 1000-2000니트에 도달합니다. OLED 픽셀 수준 제어. HDR10, 돌비 비전과 같은 표준은 정밀한 휘도 사양을 요구합니다. 스마트폰 야외 가시성은 1200+니트 최고 밝기를 유도합니다. 영화관은 적절한 대비를 위해 48니트를 유지합니다.
스마트 조명 및 인간 중심 디자인(2020년대)
일주기 리듬 연구는 조절 가능한 조명(CCT 조정)을 유도합니다. 스마트폰의 럭스 측정기. 건축 법규는 건강/생산성을 위해 조도를 명시합니다. 측광은 웰빙 디자인의 중심입니다.
- 인간의 인식을 기반으로 한 유일한 SI 단위: 칸델라는 생물학(눈의 감도)을 물리학 정의에 독특하게 통합합니다
- 양초에서 양자까지: 200년 만에 원시적인 왁스 막대에서 레이저로 정의된 표준으로의 여정
- 여전히 진화 중: LED 및 디스플레이 기술이 측광 혁신을 계속 주도합니다
- 실질적인 영향: 휴대폰 화면 밝기, 사무실 조명, 자동차 헤드라이트는 모두 555 nm에서 683루멘 = 1와트로 거슬러 올라갑니다
- 미래: 시각 과학을 더 잘 이해함에 따라 추가적인 개선이 가능하지만, 현재 정의는 1979년 이후 놀라울 정도로 안정적입니다
전문가 팁
- **먼저 범주를 확인하세요**: 항상 같은 범주 내에서 변환하고 있는지 확인하세요. 럭스에서 fc로: OK. 럭스에서 니트로: 틀림!
- **빠른 역제곱**: 거리 x2 = 밝기 /4. 거리 x3 = 밝기 /9. 빠른 암산!
- **루멘 ≠ 럭스**: 1m²에 퍼진 1000루멘 전구 = 1000럭스. 10m²에 = 100럭스. 면적이 중요합니다!
- **빠른 풋캔들**: fc x 10 ≈ 럭스. 대략적인 추정치에 충분히 가깝습니다. 정확하게는: fc x 10.764 = 럭스.
- **디스플레이 비교**: 항상 니트(cd/m²)를 사용하세요. % 밝기 사양은 무시하세요. 니트만이 객관적입니다.
- **방 조명 추정**: 사무실의 경우 300-500럭스가 일반적입니다. 필요한 총 루멘 = 럭스 x 면적(m²). 그런 다음 전구당 루멘으로 나누세요.
- **자동 과학 표기법**: 1백만 이상 또는 0.000001 미만의 값은 가독성을 위해 자동으로 과학 표기법(예: 1.0e+6)으로 표시됩니다!
완전한 측광 참조
조도
Light falling ON a surface - lux, foot-candle, phot. Units: lm/m². Cannot convert to other categories!
| 단위 | 기호 | 참고 및 응용 |
|---|---|---|
| 럭스 | lx | 조도의 SI 단위. 1 lx = 1 lm/m². 사무실: 300-500럭스. 햇빛: 100,000럭스. |
| 킬로럭스 | klx | 1000럭스. 밝은 야외 조건. 직사광선 범위. |
| 밀리럭스 | mlx | 0.001럭스. 저조도 조건. 황혼 수준. |
| 마이크로럭스 | µlx | 0.000001럭스. 매우 어두운 조건. 별빛 수준. |
| 푸트캔들 | fc | 영국식 조도. 1 fc = 10.764럭스. 미국 코드에서 여전히 사용됩니다. |
| 포토 | ph | CGS 단위. 1 ph = 10,000럭스 = 1 lm/cm². 현재는 거의 사용되지 않습니다. |
| 녹스 | nx | 0.001럭스. 야간 조명. 라틴어 '밤'에서 유래. |
| 루멘 매 제곱미터 | lm/m² | 럭스와 동일. 직접 정의: 1 lm/m² = 1럭스. |
| 루멘 매 제곱센티미터 | lm/cm² | 포토와 동일. 1 lm/cm² = 10,000럭스. |
| 루멘 매 제곱피트 | lm/ft² | 풋캔들과 동일. 1 lm/ft² = 1 fc = 10.764럭스. |
휘도
Light emitted/reflected FROM a surface - nit, cd/m², foot-lambert. Different from illuminance!
| 단위 | 기호 | 참고 및 응용 |
|---|---|---|
| 칸델라 매 제곱미터 (니트) | cd/m² | 현대 휘도 단위 = 니트. 디스플레이는 니트로 평가됩니다. 휴대폰: 500니트. |
| 니트 | nt | cd/m²의 일반적인 이름. 디스플레이 밝기 표준. HDR: 1000+니트. |
| 스틸브 | sb | 1 cd/cm² = 10,000니트. 매우 밝음. 현재는 거의 사용되지 않습니다. |
| 칸델라 매 제곱센티미터 | cd/cm² | 스틸브와 동일. 1 cd/cm² = 10,000 cd/m². |
| 칸델라 매 제곱피트 | cd/ft² | 영국식 휘도. 1 cd/ft² = 10.764 cd/m². |
| 칸델라 매 제곱인치 | cd/in² | 1 cd/in² = 1550 cd/m². 작은 면적, 높은 휘도. |
| 램버트 | L | 1/π cd/cm² = 3,183 cd/m². 완벽하게 확산된 표면. |
| 밀리램버트 | mL | 0.001램버트 = 3.183 cd/m². |
| 푸트램버트 | fL | 1/π cd/ft² = 3.426 cd/m². 미국 영화관 표준: 14-16 fL. |
| 아포스틸브 | asb | 1/π cd/m² = 0.318 cd/m². CGS 단위. |
| 블론델 | blondel | 아포스틸브와 동일. 1/π cd/m². 앙드레 블론델의 이름을 땀. |
| 브릴 | bril | 10^-7램버트 = 3.183 x 10^-6 cd/m². 암순응 시력. |
| 스코트 | sk | 10^-4램버트 = 3.183 x 10^-4 cd/m². 암소시 시력 단위. |
광도
Light source strength in a direction - candela (SI base unit), candle power. Different physical quantity!
| 단위 | 기호 | 참고 및 응용 |
|---|---|---|
| 칸델라 | cd | SI 기본 단위! 특정 방향으로의 빛의 강도. LED: 일반적으로 1-10 cd. |
| 킬로칸델라 | kcd | 1000칸델라. 매우 밝은 광원. 탐조등. |
| 밀리칸델라 | mcd | 0.001칸델라. 작은 LED. 표시등: 1-100 mcd. |
| 헤프너케르체 (헤프너 캔들) | HK | 0.903 cd. 독일 양초 표준. 아밀 아세테이트 불꽃. |
| 국제촉 | ICP | 1.02 cd. 초기 표준. 녹는점의 백금. |
| 십진촉 | dc | 칸델라와 동일. 초기 프랑스어 용어. |
| 펜탄촉 (10촉광) | cp | 10 cd. 펜탄 램프 표준. 10캔들 파워. |
| 카르셀 단위 | carcel | 9.74 cd. 프랑스 램프 표준. 카르셀 오일 램프. |
| 부지 데시말 | bougie | 칸델라와 동일. 프랑스 십진 양초. |
광속
Total light output in all directions - lumen. Cannot convert to intensity/illuminance without geometry!
| 단위 | 기호 | 참고 및 응용 |
|---|---|---|
| 루멘 | lm | 광속의 SI 단위. 총 광 출력. LED 전구: 일반적으로 800 lm. |
| 킬로루멘 | klm | 1000루멘. 밝은 전구. 상업용 조명. |
| 밀리루멘 | mlm | 0.001루멘. 매우 희미한 광원. |
| 와트 (555nm, 최대 시감효율) | W@555nm | 555 nm에서 1W = 683 lm. 최고 시감 효율. 녹색 빛 최대. |
측광 노출
Light exposure over time - lux-second, lux-hour. Illuminance integrated over time.
| 단위 | 기호 | 참고 및 응용 |
|---|---|---|
| 럭스초 | lx⋅s | 시간에 따른 조도. 사진 노출. 1초 동안 1 lx. |
| 럭스시 | lx⋅h | 3600럭스-초. 1시간 동안 1 lx. 더 긴 노출. |
| 포토초 | ph⋅s | 10,000럭스-초. 밝은 노출. |
| 푸트캔들초 | fc⋅s | 10.764럭스-초. 1초 동안 풋캔들. |
| 푸트캔들시 | fc⋅h | 38,750럭스-초. 1시간 동안 풋캔들. |
측광 변환 모범 사례
모범 사례
- 양을 알아야 합니다: 럭스(표면 위), 니트(표면에서), 칸델라(광원), 루멘(총) - 절대로 섞지 마세요!
- 같은 범주 내에서만 변환하세요: 럭스↔풋캔들은 OK, 럭스↔니트는 표면 데이터 없이는 불가능
- 루멘에서 럭스로: 면적과 배광 패턴이 필요합니다(단순한 나눗셈이 아님!)
- 디스플레이 밝기(니트): 실내 200-300, 실외 600+, HDR 콘텐츠 1000+
- 조명 코드는 럭스를 사용합니다: 사무실 300-500 lx, 소매점 500-1000 lx, 지역 요구 사항 확인
- 사진 촬영: 노출에는 럭스-초, 하지만 현대 카메라는 EV(노출 값) 스케일 사용
피해야 할 흔한 실수
- 럭스를 직접 니트로 변환하려는 시도: 불가능! 다른 양(표면 위 vs 표면에서)
- 면적 없이 루멘을 럭스로 변환: 조명된 면적과 분포 패턴을 알아야 합니다
- 역제곱의 법칙 무시: 빛의 강도는 거리²에 따라 감소합니다(거리 두 배 = 빛 1/4)
- 범주 혼합: 미터를 킬로그램으로 변환하려는 시도와 같음 - 물리적으로 무의미!
- 응용 분야에 잘못된 단위 사용: 디스플레이는 니트, 방은 럭스, 전구는 루멘으로 평가됩니다
- 칸델라와 캔들파워 혼동: 오래된 영국식 단위, 현대 칸델라(cd)와 다름
자주 묻는 질문
럭스와 니트의 차이점은 무엇인가요?
완전히 다릅니다! 럭스 = 조도 = 표면에 떨어지는 빛(lm/m²). 니트 = 휘도 = 표면에서 나오는 빛(cd/m²). 예: 책상은 천장 조명에서 500럭스의 조도를 받습니다. 컴퓨터 화면은 당신이 보는 300니트의 휘도를 가집니다. 표면의 반사율을 알지 못하면 둘 사이를 변환할 수 없습니다! 다른 물리량입니다.
루멘을 럭스로 변환할 수 있나요?
네, 하지만 면적이 필요합니다! 럭스 = 루멘 / 면적(m²). 1m² 표면을 비추는 1000루멘 전구 = 1000럭스. 같은 전구가 10m²를 비추면 = 100럭스. 거리(역제곱의 법칙)와 배광 패턴에도 영향을 받습니다. 직접적인 변환이 아닙니다!
왜 칸델라는 SI 기본 단위인가요?
역사적이고 실용적인 이유 때문입니다. 광도는 기본적이며, 광원에서 직접 측정할 수 있습니다. 루멘, 럭스는 기하학을 사용하여 칸델라에서 파생됩니다. 또한, 칸델라는 인간의 인식을 기반으로 한 유일한 SI 단위입니다! 555 nm에서 인간 눈의 스펙트럼 감도를 사용하여 정의됩니다. SI 단위 중 특별합니다.
좋은 화면 밝기는 얼마인가요?
환경에 따라 다릅니다! 실내: 200-300니트로 충분합니다. 실외: 가시성을 위해 600+니트가 필요합니다. HDR 콘텐츠: 400-1000니트. 어둠 속에서 너무 밝으면 눈이 피로하고, 햇빛 아래서 너무 어두우면 볼 수 없습니다. 많은 기기가 자동으로 조절됩니다. 휴대폰은 일반적으로 400-800니트이며, 일부는 밝은 햇빛을 위해 1200+에 도달합니다.
얼마나 많은 루멘이 필요한가요?
방과 목적에 따라 다릅니다! 일반적인 규칙: 사무실에는 300-500럭스. 침실: 100-200럭스. 주방: 300-400럭스. 럭스 x 방 면적(m²) = 총 루멘. 예: 400럭스의 4m x 5m 사무실(20m²) = 8,000루멘 필요. 그런 다음 전구당 루멘으로 나누세요.
왜 이 범주들을 섞을 수 없나요?
이들은 다른 차원을 가진 근본적으로 다른 물리량입니다! 킬로그램을 미터로 변환하려는 것과 같습니다 - 불가능합니다! 조도는 속/면적입니다. 휘도는 강도/면적입니다. 강도는 칸델라입니다. 속은 루멘입니다. 모두 물리/기하학으로 관련되어 있지만 직접 변환할 수는 없습니다. 둘을 연관시키려면 추가 정보(거리, 면적, 반사율)가 필요합니다.