Ljusomvandlare
Ljus & Fotometri — Från Candela till Lumen
Bemästra fotometriska enheter i 5 kategorier: illuminans (lux), luminans (nit), ljusstyrka (candela), ljusflöde (lumen) och exponering. Förstå skillnaden mellan ljus PÅ ytor vs FRÅN ytor.
Fotometrins grunder
Fem fysiska kvantiteter
Fotometri mäter 5 OLIKA saker! Illuminans: ljus som faller PÅ ytan (lux). Luminans: ljus FRÅN ytan (nit). Intensitet: källstyrka (candela). Flöde: total produktion (lumen). Exponering: ljus x tid. Kan inte blandas!
- Illuminans: lux (ljus PÅ)
- Luminans: nit (ljus FRÅN)
- Intensitet: candela (källa)
- Flöde: lumen (totalt)
- Exponering: lux-sekund (tid)
Illuminans (Lux)
Ljus som faller PÅ en yta. Enheter: lux (lx) = lumen per kvadratmeter. Solljus: 100 000 lux. Kontor: 500 lux. Månsken: 0,1 lux. Mäter hur ljus en yta verkar när den är upplyst.
- lux = lm/m² (lumen/yta)
- Solljus: 100 000 lx
- Kontor: 300-500 lx
- Kan inte omvandlas till nit!
Luminans (Nit)
Ljus som kommer FRÅN en yta (emitterat eller reflekterat). Enheter: nit = candela per kvadratmeter. Telefonskärm: 500 nits. Laptop: 300 nits. Skiljer sig från illuminans! Mäter ytans egen ljusstyrka.
- nit = cd/m²
- Telefon: 400-800 nits
- Laptop: 200-400 nits
- Skiljer sig från illuminans!
- 5 olika fysiska kvantiteter - kan inte blandas!
- Illuminans (lux): ljus PÅ ytan
- Luminans (nit): ljus FRÅN ytan
- Intensitet (candela): källstyrka i en riktning
- Flöde (lumen): total ljusproduktion
- Omvandla endast inom samma kategori!
De fem kategorierna förklarade
Illuminans (Ljus PÅ)
Ljus som är infallande PÅ en yta. Mäter hur mycket ljus som träffar ett område. Basenhet: lux (lx). 1 lux = 1 lumen per kvadratmeter. Foot-candle (fc) = 10,76 lux. Används för ljusdesign.
- lux (lx): SI-enhet
- foot-candle (fc): imperial
- phot (ph): CGS (10 000 lx)
- Mäter mottaget ljus
Luminans (Ljus FRÅN)
Ljus som emitteras eller reflekteras FRÅN ytan. Ljusstyrkan du ser. Basenhet: nit = candela/m². Stilb = 10 000 nits. Lambert, foot-lambert är historiska. Används för skärmar, displayer.
- nit (cd/m²): modern
- stilb: 10 000 nits
- lambert: 3 183 nits
- foot-lambert: 3,43 nits
Intensitet, Flöde, Exponering
Intensitet (candela): källstyrka i en riktning. SI-basenhet! Flöde (lumen): total produktion i alla riktningar. Exponering (lux-sekund): illuminans över tid för fotografering.
- candela (cd): SI-bas
- lumen (lm): total produktion
- lux-sekund: exponering
- Alla olika kvantiteter!
Fysiken bakom ljusmätning
Avståndskvadratlagen
Ljusintensiteten minskar med kvadraten på avståndet. Illuminans E = Intensitet I / avstånd² (r²). Dubbelt avstånd = 1/4 ljusstyrka. 1 candela på 1 meter = 1 lux. På 2 meter = 0,25 lux.
- E = I / r²
- Dubbelt avstånd = 1/4 ljus
- 1 cd på 1m = 1 lx
- 1 cd på 2m = 0,25 lx
Från flöde till illuminans
Ljusflöde spritt över en yta. E (lux) = Flöde (lumen) / Yta (m²). 1000 lumen över 1 m² = 1000 lux. Över 10 m² = 100 lux. Större yta = mindre illuminans.
- E = Φ / A
- 1000 lm / 1 m² = 1000 lx
- 1000 lm / 10 m² = 100 lx
- Ytan spelar roll!
Luminans & Reflektans
Luminans = illuminans x reflektans / π. Vit vägg (90 % reflektans): hög luminans. Svart yta (10 % reflektans): låg luminans. Samma illuminans, olika luminans! Beror på ytan.
- L = E × ρ / π
- Vit: hög luminans
- Svart: låg luminans
- Ytan spelar roll!
Riktmärken för ljusnivåer
| Förhållande | Illuminans (lux) | Noteringar |
|---|---|---|
| Stjärnljus | 0.0001 | Mörkaste naturliga ljuset |
| Månsken (fullmåne) | 0.1 - 1 | Klar natt |
| Gatubelysning | 10 - 20 | Typiskt i stadsmiljö |
| Vardagsrum | 50 - 150 | Bekvämt hem |
| Arbetsplats på kontor | 300 - 500 | Standardkrav |
| Butik | 500 - 1000 | Ljus display |
| Operationssal | 10,000 - 100,000 | Kirurgisk precision |
| Direkt solljus | 100,000 | Ljus dag |
| Fullt dagsljus | 10,000 - 25,000 | Molnigt till soligt |
Skärmljusstyrka (Luminans)
| Enhet | Typiskt (nits) | Maximalt (nits) |
|---|---|---|
| E-läsare (e-ink) | 5-10 | 15 |
| Laptopskärm | 200-300 | 400 |
| Skrivbordsmonitor | 250-350 | 500 |
| Smartphone | 400-600 | 800-1200 |
| HDR-TV | 400-600 | 1000-2000 |
| Bioprojektor | 48-80 | 150 |
| Utomhus LED-display | 5000 | 10,000+ |
Verkliga tillämpningar
Ljusdesign
Kontor: 300-500 lux. Butik: 500-1000 lux. Kirurgi: 10 000+ lux. Byggnormer specificerar krav på illuminans. För lågt: ögontrötthet. För högt: bländning, energislöseri. Rätt belysning är avgörande!
- Kontor: 300-500 lx
- Butik: 500-1000 lx
- Kirurgi: 10 000+ lx
- Byggnormer tillämpas
Displayteknik
Telefon-/surfplatteskärmar: 400-800 nits är typiskt. Laptops: 200-400 nits. HDR-TV: 1000+ nits. Utomhusskärmar: 2000+ nits för synlighet. Luminans avgör läsbarheten i ljusa förhållanden.
- Telefoner: 400-800 nits
- Laptops: 200-400 nits
- HDR-TV: 1000+ nits
- Utomhus: 2000+ nits
Fotografering
Kameraexponering = illuminans x tid. Lux-sekunder eller lux-timmar. Ljusmätare mäter lux. Rätt exponering är avgörande för bildkvaliteten. EV (exponeringsvärde) är relaterat till lux-sekunder.
- Exponering = lux x tid
- Ljusmätare: lux
- lux-sekund: fotoenhet
- EV relaterat till exponering
Snabb matematik
Avståndskvadrat
Illuminansen minskar med avståndet². 1 cd på 1m = 1 lx. På 2m = 0,25 lx (1/4). På 3m = 0,11 lx (1/9). Snabbt: dividera med avståndet i kvadrat!
- E = I / r²
- 1m: dividera med 1
- 2m: dividera med 4
- 3m: dividera med 9
Ytspridning
Flöde över yta. 1000 lm lampa. 1 m bort, sprids över 12,6 m² sfäryta. 1000 / 12,6 = 79 lux. Större sfär = lägre lux.
- Sfärens yta = 4πr²
- 1m: 12,6 m²
- 2m: 50,3 m²
- Flöde / yta = illuminans
Lux till Foot-Candle
1 foot-candle = 10,764 lux. Snabbt: fc x 10 ≈ lux. Eller: lux / 10 ≈ fc. Tillräckligt nära för uppskattningar!
- 1 fc = 10,764 lx
- fc x 10 ≈ lux
- lux / 10 ≈ fc
- Snabb uppskattning
Hur omvandlingar fungerar
- Steg 1: Kontrollera kategori
- Steg 2: Omvandla endast inom kategori
- Illuminans: lux, fc, phot
- Luminans: nit, lambert, fL
- Korsa ALDRIG kategorier!
Vanliga omvandlingar (inom kategorier)
| Från | Till | Faktor | Exempel |
|---|---|---|---|
| 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 |
Snabba exempel
Genomgångna problem
Kontorsbelysning
Ett kontor behöver 400 lux. LED-lampor producerar 800 lumen vardera. Rummet är 5m x 4m (20 m²). Hur många lampor behövs?
Totalt antal lumen som behövs = 400 lx x 20 m² = 8 000 lm. Antal lampor som behövs = 8 000 / 800 = 10 lampor. Förutsätter jämn fördelning och inga förluster.
Ficklampans avstånd
En ficklampa har 1000 candela i intensitet. Vilken illuminans är det på 5 meters avstånd?
E = I / r². E = 1000 cd / (5m)² = 1000 / 25 = 40 lux. Avståndskvadratlagen: dubbelt avstånd = 1/4 ljus.
Skärmens ljusstyrka
En laptopskärm är 300 nits. Omvandla till foot-lamberts?
1 nit = 0,2919 foot-lambert. 300 nit x 0,2919 = 87,6 fL. Historisk biostandard var 16 fL, så laptopen är 5,5 gånger ljusare!
Vanliga misstag
- **Blanda kategorier**: Kan inte omvandla lux till nit! Olika fysiska kvantiteter. Lux = ljus PÅ ytan. Nit = ljus FRÅN ytan. Behöver reflektans för att relatera dem.
- **Glömma avståndskvadrat**: Ljuset minskar med avståndet i KVADRAT, inte linjärt. 2x avstånd = 1/4 ljusstyrka, inte 1/2!
- **Blanda ihop lumen och lux**: Lumen = total produktion (alla riktningar). Lux = produktion per yta (en riktning). En 1000 lm lampa producerar INTE 1000 lux!
- **Ignorera reflektans**: Vit vägg vs svart vägg under samma illuminans har väldigt olika luminans. Ytan spelar roll!
- **Candela vs candle power**: 1 candela ≠ 1 candle power. Pentanljus = 10 candela. Historiska enheter varierade!
- **Skärmens ljusstyrkeenheter**: Tillverkare blandar nits, cd/m² och % ljusstyrka. Kontrollera alltid faktiska nits för jämförelse.
Roliga fakta
Candela är en SI-basenhet
Candela är en av 7 SI-basenheter (tillsammans med meter, kilogram, sekund, ampere, kelvin, mol). Definieras som ljusstyrkan hos en källa som sänder ut 540 THz ljus med en strålningsintensitet på 1/683 watt per steradian. Den enda enheten baserad på mänsklig perception!
Lumen definieras från Candela
1 lumen = ljus från en 1 candela-källa över 1 steradian rymdvinkel. Eftersom en sfär har 4π steradianer, sänder en 1 candela isotropisk källa ut totalt 4π ≈ 12,57 lumen. Lumen är härledd, candela är fundamental!
555 nm är högsta känslighet
Mänskliga ögat är mest känsligt för 555 nm (gröngult). 1 watt av 555 nm ljus = 683 lumen (maximalt möjligt). Rött eller blått ljus: färre lumen per watt. Det är därför nattseende är grönt!
HDR-skärmar = 1000+ Nits
Standardskärmar: 200-400 nits. HDR (High Dynamic Range): 1000+ nits. Vissa når 2000-4000 nits! Solreflektion: 5000+ nits. HDR efterliknar verklighetens ljusstyrkeomfång för fantastiska bilder.
Foot-Candle från faktiska ljus
1 foot-candle = illuminans 1 fot från en 1 candela-källa. Ursprungligen från ett faktiskt ljus på 1 fots avstånd! = 10,764 lux. Används fortfarande i amerikanska belysningskoder.
Biografens ljusstyrkestandard
Bioprojektorer kalibreras till 14-16 foot-lamberts (48-55 nits). Verkar svagt jämfört med TV/telefon! Men i en mörk biograf skapar det rätt kontrast. Hemmaprojektorer har ofta 100+ nits för omgivande ljus.
Ljusmätningens utveckling: Från ljus till kvantstandarder
Forntida ljuskällor (före 1800)
Före den vetenskapliga fotometrin förlitade sig människor på naturliga ljuscykler och primitiva artificiella källor. Oljelampor, ljus och facklor gav ojämn belysning som endast mättes genom jämförelse.
- Ljus som standarder: Talg-, bivax- och spermacetiljus användes som grova referenser
- Inga kvantitativa mätningar: Ljus beskrevs kvalitativt ('ljust som dagen', 'svagt som månsken')
- Regionala variationer: Varje kultur utvecklade sina egna ljusstandarder utan internationell överenskommelse
- Begränsad upptäckt: Ingen förståelse för ljus som elektromagnetisk strålning eller fotoner
Den vetenskapliga fotometrins födelse (1800-1900)
1800-talet medförde systematiska försök att standardisera ljusmätning, drivet av införandet av gasbelysning och tidig elektrisk belysning.
- 1799 - Rumfords fotometer: Benjamin Thompson (greve Rumford) uppfann skuggfotometern för att jämföra ljuskällor
- 1860-talet - Ljusstandarder uppstår: Spermacetiljus (valolja), carcellampa (vegetabilisk olja), Hefnerlampa (amylacetat) konkurrerar som referenser
- 1881 - Violles standard: Jules Violle föreslog platina vid fryspunkten (1769°C) som ljusstandard - 1 kvadratcentimeter avger 1 Violle
- 1896 - Hefnerljus: Tysk standard som använde en kontrollerad amylacetatlåga, användes fortfarande in på 1940-talet (0,903 modern candela)
Internationell standardisering (1900-1948)
Tidiga 1900-talets ansträngningar förenade konkurrerande nationella standarder till det Internationella ljuset, föregångaren till den moderna candelan.
- 1909 - Internationellt ljus: Avtal mellan Frankrike, Storbritannien och USA definierar standarden som 1/20 av en platina-svartkroppsstrålare vid fryspunkten
- 1921 - Bouger-enhet föreslås: Baserad på platinastandarden, ungefär lika med modern candela
- 1930-talet - Pentanstandard: Vissa länder använde en standardiserad pentanlampa istället för platina
- 1940-talet - Krig stör standarder: Andra världskriget belyser behovet av en universell, reproducerbar mätning oberoende av artefakter
Candela blir en SI-basenhet (1948-1979)
Efterkrigstidens internationella samarbete etablerade candelan som den sjunde SI-basenheten, ursprungligen definierad av platina-svartkroppsstrålning.
1948 Definition: 1948 (9:e CGPM): Candela definieras som ljusstyrkan hos 1/600 000 m² platina vid fryspunkten. Första gången 'candela' officiellt ersatte 'ljus'. Etablerade fotometri inom SI-ramverket tillsammans med meter, kilogram, sekund, ampere, kelvin och mol.
Challenges:
- Platinaberoende: Krävde exakt kontroll av platinans renhet och temperatur (1769°C)
- Svår realisering: Få laboratorier kunde underhålla apparatur för platinas fryspunkt
- Spektral känslighet: Definitionen baserades på fotopiskt seende (människans ögons känslighetskurva)
- Terminologiutveckling: 'Nit' antogs informellt för cd/m² 1967, även om det inte är en officiell SI-term
Kvantrevolutionen: Att koppla ljus till fundamentala konstanter (1979-nutid)
Omdefinieringen 1979 befriade candelan från materiella artefakter och kopplade den istället till watt genom det mänskliga ögats känslighet vid en specifik våglängd.
1979 Breakthrough: 16:e CGPM omdefinierade candela baserat på monokromatisk strålning: 'Ljusstyrkan, i en given riktning, hos en källa som sänder ut monokromatisk strålning med frekvensen 540 × 10¹² Hz (555 nm, högsta känslighet för det mänskliga ögat) och som har en strålningsintensitet på 1/683 watt per steradian.' Detta gör att 683 lumen är exakt lika med 1 watt vid 555 nm.
Advantages:
- Fundamental konstant: Kopplad till watt (SI-enhet för effekt) och människans fotopiska ljushetsfunktion
- Reproducerbarhet: Vilket labb som helst kan realisera candelan med hjälp av en laser och en kalibrerad detektor
- Inga artefakter: Ingen platina, inga fryspunkter, inga fysiska standarder krävs
- Våglängdsprecision: 555 nm valdes som toppen av fotopiskt seende (där ögat är mest känsligt)
- Talet 683: Valdes för att bibehålla kontinuitet med den tidigare definitionen av candela
Modern Impact:
- LED-kalibrering: Avgörande för energieffektivitetsstandarder (lumen per watt-klassificeringar)
- Displayteknik: HDR-standarder (nits) baserade på exakt candela-definition
- Belysningskoder: Byggnadskrav (lux-nivåer) spårbara till kvantstandarden
- Astronomi: Mätningar av stjärnors ljusstyrka kopplade till fundamental fysik
Teknologiska revolutioner inom belysning (1980-talet-nutid)
Modern belysningsteknik har förändrat hur vi skapar, mäter och använder ljus, vilket gör fotometrisk precision viktigare än någonsin.
LED-eran (2000-talet-2010-talet)
LED revolutionerade belysningen med 100+ lumen/watt (jämfört med 15 lm/W för glödlampor). Energimärkningar kräver nu exakta lumen-värden. Färgåtergivningsindex (CRI) och färgtemperatur (Kelvin) blir konsumentspecifikationer.
Displayteknik (2010-talet-nutid)
HDR-skärmar når 1000-2000 nits. OLED-pixelnivåkontroll. Standarder som HDR10, Dolby Vision kräver exakta luminansspecifikationer. Smartphones synlighet utomhus driver 1200+ nits toppljusstyrka. Biografen bibehåller 48 nits för korrekt kontrast.
Smart belysning och människocentrerad design (2020-talet)
Forskning om dygnsrytmer driver justerbar belysning (CCT-justering). Luxmätare i smartphones. Byggnormer specificerar illuminans för hälsa/produktivitet. Fotometri är centralt för välbefinnandedesign.
- Enda SI-enheten baserad på mänsklig perception: Candela införlivar unikt biologi (ögats känslighet) i fysikdefinitionen
- Från ljus till kvant: Resan från grova vaxpinnar till laserdefinierade standarder på 200 år
- Fortfarande under utveckling: LED- och displayteknik fortsätter att driva fotometrisk innovation
- Praktisk inverkan: Din telefonskärms ljusstyrka, kontorsbelysning och bilstrålkastare kan alla spåras tillbaka till 683 lumen = 1 watt vid 555 nm
- Framtid: Potentiell ytterligare förfining när vi förstår synvetenskapen bättre, men den nuvarande definitionen är anmärkningsvärt stabil sedan 1979
Proffstips
- **Kontrollera kategori först**: Bekräfta alltid att du omvandlar inom samma kategori. Lux till fc: OK. Lux till nit: FEL!
- **Snabb avståndskvadrat**: Avstånd x2 = ljusstyrka /4. Avstånd x3 = ljusstyrka /9. Snabb huvudräkning!
- **Lumen ≠ Lux**: 1000 lumen lampa spridd över 1 m² = 1000 lux. Över 10 m² = 100 lux. Ytan spelar roll!
- **Snabb foot-candle**: fc x 10 ≈ lux. Tillräckligt nära för grova uppskattningar. Exakt: fc x 10,764 = lux.
- **Skärmjämförelse**: Använd alltid nits (cd/m²). Ignorera % ljusstyrkespecifikationer. Endast nits är objektiva.
- **Uppskattning av rumsbelysning**: 300-500 lux är typiskt för kontor. Totalt antal lumen som behövs = lux x yta (m²). Dividera sedan med lumen per lampa.
- **Automatisk vetenskaplig notation**: Värden ≥ 1 miljon eller < 0,000001 visas automatiskt i vetenskaplig notation (t.ex. 1.0e+6) för läsbarhet!
Komplett fotometrisk referens
Belysningsstyrka
Light falling ON a surface - lux, foot-candle, phot. Units: lm/m². Cannot convert to other categories!
| Enhet | Symbol | Noteringar och tillämpningar |
|---|---|---|
| lux | lx | SI-enhet för illuminans. 1 lx = 1 lm/m². Kontor: 300-500 lux. Solljus: 100 000 lux. |
| kilolux | klx | 1000 lux. Ljusa utomhusförhållanden. Omfattar direkt solljus. |
| millilux | mlx | 0,001 lux. Låga ljusförhållanden. Skymningsnivåer. |
| mikrolux | µlx | 0,000001 lux. Mycket mörka förhållanden. Stjärnljusnivåer. |
| fot-ljus | fc | Imperial illuminans. 1 fc = 10,764 lux. Används fortfarande i amerikanska koder. |
| phot | ph | CGS-enhet. 1 ph = 10 000 lux = 1 lm/cm². Används sällan nu. |
| nox | nx | 0,001 lux. Nattbelysning. Från latinets 'natt'. |
| lumen per kvadratmeter | lm/m² | Samma som lux. Direkt definition: 1 lm/m² = 1 lux. |
| lumen per kvadratcentimeter | lm/cm² | Samma som phot. 1 lm/cm² = 10 000 lux. |
| lumen per kvadratfot | lm/ft² | Samma som foot-candle. 1 lm/ft² = 1 fc = 10,764 lux. |
Luminans
Light emitted/reflected FROM a surface - nit, cd/m², foot-lambert. Different from illuminance!
| Enhet | Symbol | Noteringar och tillämpningar |
|---|---|---|
| candela per kvadratmeter (nit) | cd/m² | Modern luminansenhet = nit. Skärmar klassificeras i nits. Telefon: 500 nits. |
| nit | nt | Vanligt namn för cd/m². Standard för skärmljusstyrka. HDR: 1000+ nits. |
| stilb | sb | 1 cd/cm² = 10 000 nits. Mycket ljus. Används sällan nu. |
| candela per kvadratcentimeter | cd/cm² | Samma som stilb. 1 cd/cm² = 10 000 cd/m². |
| candela per kvadratfot | cd/ft² | Imperial luminans. 1 cd/ft² = 10,764 cd/m². |
| candela per kvadrattum | cd/in² | 1 cd/in² = 1550 cd/m². Liten yta, hög ljusstyrka. |
| lambert | L | 1/π cd/cm² = 3 183 cd/m². Perfekt diffus yta. |
| millilambert | mL | 0,001 lambert = 3,183 cd/m². |
| fot-lambert | fL | 1/π cd/ft² = 3,426 cd/m². Amerikansk biostandard: 14-16 fL. |
| apostilb | asb | 1/π cd/m² = 0,318 cd/m². CGS-enhet. |
| blondel | blondel | Samma som apostilb. 1/π cd/m². Uppkallad efter André Blondel. |
| bril | bril | 10^-7 lambert = 3,183 x 10^-6 cd/m². Mörkeranpassat seende. |
| skot | sk | 10^-4 lambert = 3,183 x 10^-4 cd/m². Skotopisk synenhet. |
Ljusstyrka
Light source strength in a direction - candela (SI base unit), candle power. Different physical quantity!
| Enhet | Symbol | Noteringar och tillämpningar |
|---|---|---|
| candela | cd | SI-basenhet! Ljusintensitet i en riktning. LED: 1-10 cd typiskt. |
| kilocandela | kcd | 1000 candela. Mycket ljusa källor. Strålkastare. |
| millicandela | mcd | 0,001 candela. Små LED. Indikatorlampor: 1-100 mcd. |
| hefnerkerze (hefner-ljus) | HK | 0,903 cd. Tysk ljusstandard. Amylacetatlåga. |
| internationellt ljus | ICP | 1,02 cd. Tidig standard. Platina vid fryspunkten. |
| decimalljus | dc | Samma som candela. Tidig fransk term. |
| pentanljus (10 ljusstyrkor) | cp | 10 cd. Pentanlampstandard. 10 candle power. |
| carcel-enhet | carcel | 9,74 cd. Fransk lampstandard. Carcel oljelampa. |
| bougie decimal | bougie | Samma som candela. Franskt decimalljus. |
Ljusflöde
Total light output in all directions - lumen. Cannot convert to intensity/illuminance without geometry!
| Enhet | Symbol | Noteringar och tillämpningar |
|---|---|---|
| lumen | lm | SI-enhet för ljusflöde. Total ljusproduktion. LED-lampa: 800 lm typiskt. |
| kilolumen | klm | 1000 lumen. Ljusa lampor. Kommersiell belysning. |
| millilumen | mlm | 0,001 lumen. Mycket svaga källor. |
| watt (vid 555 nm, maximal ljuseffektivitet) | W@555nm | 1 W vid 555 nm = 683 lm. Högsta ljusutbyte. Maximalt för grönt ljus. |
Fotometrisk exponering
Light exposure over time - lux-second, lux-hour. Illuminance integrated over time.
| Enhet | Symbol | Noteringar och tillämpningar |
|---|---|---|
| lux-sekund | lx⋅s | Illuminans över tid. Fotografisk exponering. 1 lx i 1 sekund. |
| lux-timme | lx⋅h | 3600 lux-sekunder. 1 lx i 1 timme. Längre exponeringar. |
| phot-sekund | ph⋅s | 10 000 lux-sekunder. Ljus exponering. |
| fot-ljus-sekund | fc⋅s | 10,764 lux-sekunder. Foot-candle i 1 sekund. |
| fot-ljus-timme | fc⋅h | 38 750 lux-sekunder. Foot-candle i 1 timme. |
Bästa praxis för fotometrisk omvandling
Bästa praxis
- Känn till kvantiteten: Lux (PÅ ytan), nit (FRÅN ytan), candela (källa), lumen (totalt) - blanda ALDRIG!
- Omvandla endast inom samma kategori: lux↔foot-candle OK, lux↔nit OMÖJLIGT utan ytdata
- För lumen till lux: behöver yta och ljusfördelningsmönster (inte enkel division!)
- Skärmljusstyrka i nits: 200-300 inomhus, 600+ utomhus, 1000+ HDR-innehåll
- Belysningskoder använder lux: kontor 300-500 lx, butik 500-1000 lx, verifiera lokala krav
- Fotografering: lux-sekunder för exponering, men moderna kameror använder EV (exponeringsvärde) skala
Vanliga misstag att undvika
- Försöka omvandla lux till nit direkt: Omöjligt! Olika kvantiteter (PÅ vs FRÅN ytan)
- Omvandla lumen till lux utan yta: Måste känna till den belysta ytan och fördelningsmönstret
- Ignorera avståndskvadratlagen: Ljusintensiteten minskar med avståndet² (dubbelt avstånd = 1/4 ljus)
- Blanda kategorier: Som att försöka omvandla meter till kilogram - fysiskt meningslöst!
- Använda fel enhet för tillämpningen: Skärmar behöver nits, rum behöver lux, lampor klassificeras i lumen
- Blanda ihop candela med candlepower: Gammal imperial enhet, inte samma som modern candela (cd)
Vanliga frågor
Vad är skillnaden mellan lux och nit?
Helt olika! Lux = illuminans = ljus som faller PÅ en yta (lm/m²). Nit = luminans = ljus som kommer FRÅN en yta (cd/m²). Exempel: skrivbordet har 500 lux illuminans från taklamporna. Datorskärmen har 300 nits luminans som du ser. Kan inte omvandlas mellan dem utan att känna till ytans reflektans! Olika fysiska kvantiteter.
Kan jag omvandla lumen till lux?
Ja, men du behöver ytan! Lux = lumen / yta (m²). En 1000 lumen lampa som belyser 1 m² yta = 1000 lux. Samma lampa som belyser 10 m² = 100 lux. Påverkas också av avstånd (avståndskvadratlagen) och ljusfördelningsmönster. Inte en direkt omvandling!
Varför är candela en SI-basenhet?
Av historiska och praktiska skäl. Ljusstyrka är grundläggande - kan mätas direkt från en källa. Lumen, lux härleds från candela med hjälp av geometri. Dessutom är candela den enda SI-enheten baserad på mänsklig perception! Definieras med hjälp av det mänskliga ögats spektrala känslighet vid 555 nm. Speciell bland SI-enheterna.
Vad är en bra skärmljusstyrka?
Beror på miljön! Inomhus: 200-300 nits är tillräckligt. Utomhus: behöver 600+ nits för synlighet. HDR-innehåll: 400-1000 nits. För ljust i mörker = ögontrötthet. För svagt i solljus = kan inte se. Många enheter justerar automatiskt. Telefoner har vanligtvis 400-800 nits, vissa når 1200+ för starkt solljus.
Hur många lumen behöver jag?
Beror på rummet och syftet! Allmän regel: 300-500 lux för kontor. Sovrum: 100-200 lux. Kök: 300-400 lux. Multiplicera lux x rumsytan (m²) = totalt antal lumen. Exempel: 4m x 5m kontor (20 m²) vid 400 lux = 8 000 lumen behövs. Dividera sedan med lumen per lampa.
Varför kan jag inte blanda dessa kategorier?
De är fundamentalt olika fysiska kvantiteter med olika dimensioner! Som att försöka omvandla kilogram till meter - omöjligt! Illuminans är flöde/yta. Luminans är intensitet/yta. Intensitet är candela. Flöde är lumen. Alla är relaterade genom fysik/geometri men är INTE direkt omvandlingsbara. Behöver ytterligare information (avstånd, yta, reflektans) för att relatera dem.
Komplett Verktygskatalog
Alla 71 verktyg tillgängliga på UNITS