Яркость проекторов – ANSI-люмены и «китайские» люмены. Яркость света в люменах

Единица измерения светового потока в Международной системе единиц (СИ): люмен

Свет – это то, без чего на Земле ничто не способно было бы существовать. Как и все физические величины, его можно исчислить, а значит, существует единица измерения светового потока. Как же она называется и чему равна? Давайте найдем ответы на эти вопросы.

Что называется «световой поток»

Прежде всего, стоит разобраться, что в физике именуется этим термином.

Световой поток – мощность излучения света, оцениваемого по производимому им световому ощущению с точки зрения человеческого глаза. Это количественная характеристика излучения источника света.

Численно рассматриваемая величина равна энергии светового потока, проходящего через определенную поверхность за единицу времени.

Единица измерения светового потока

В чем же измеряется рассматриваемая физическая величина?

Согласно действующим нормам СИ (Международной системы единиц), для этого используется специализированная единица под названием люмен.

Данное слово было образовано от латинского существительного, означающего "свет" - lūmen. Кстати, от этого слова также возникло и название тайной организации «Иллюминаты», которая стала предметом всеобщего интереса несколько лет назад.

В 1960 г. люмен официально начал использоваться во всем мире, как единица измерения светового потока, и остается таковым и до сегодня.

В сокращенном виде в российском языке эта единица записывается как «лм», а в английском – lm.

Стоит отметить, что во многих странах мощность света лампочек измеряется не в ваттах (как на просторах бывшего СССР), а именно в люменах. Иными словами, заморские потребители считают не количество потребляемой энергии, а силу излучаемого света.

Кстати, из-за этого на упаковках большинства современных энергосберегающих лампочек есть информация об их характеристиках и в ваттах, и в люменах.

Формула

Рассматриваемая единица измерения светового потока численно равна свету от точечного изотропного источника (с силой в канделу), излучаемому в телесный угол, равный одному стерадиану.

В виде формулы это выглядит таким образом: 1 лм = 1кд x 1 ср.

Если учесть, что полная сфера образует телесный угол 4П ср, получается, что полный световой поток указанного выше источника с мощностью в одну канделу равен 4П лм.

Что такое «кандела»

Узнав о том, люмен - это что, стоит обратить внимание на единицу связанную с ним. Речь идет о кд – то есть канделе.

Данное название было образовано от латинского слова «свеча» (candela). С 1979 г. и по сей день она является единицей измерения силы света, согласно СИ (Международной системе единиц).

Фактически одна кандела - это сила света, излучаемая одной свечой (отсюда и название). Стоит отметить, что в русском языке долгое время вместо термина «кандела» употреблялось слово «свеча». Однако такое название устарело.

Из предыдущего пункта ясно, что люмен и кандела связаны между собою (1 лм = 1 кд x 1 ср).

Люмены и люксы

Рассматривая особенности такой световой величины как люмен, стоит обратить внимание на такое близкое к ней понятие как «люкс» (лк).

Как и канделы с люменами, люксы тоже относятся к светотехническим единицам. Лк – это единица измерения освещенности, используемая в системе СИ.

Взаимосвязь люкса и люмена выглядит следующим образом: 1 лк равен 1 лм светового потока, равномерно распределенного на поверхности в 1 квадратный метр. Таким образом, помимо приведенной выше формулы люмена (1 лм = 1кд х 1 ср), у этой единицы есть еще одна: 1 лм = 1 лк/ м2.

Говоря более простым языком, люмен – это показатель количества излученного света определенным источником, например, той же самой лампочкой. А вот люкс показывает, насколько реально светло в помещении, так как далеко не все световые лучи достигают освещаемой поверхности. Иными словами, люмен – свет, вышедший из источника, люкс – то количество его, которое действительно дошло до освещаемой поверхности.

Как уже было сказано, не всегда весь излученный свет достигает освещаемой поверхности, ведь часто на пути таких лучей встречаются преграды, создающие тени. И чем больше их на пути, тем меньшая освещенность.

К примеру, при постройке библиотечного зала в нем повесили множество лампочек. Общая освещенность этого пустого помещения была равна 250 лк. Но когда ремонтные работы были завершены и в зал внесли мебель, уровень света упал до 200 лк. Это притом, что лампочки, как и прежде, выдавали столько же люменов световой энергии. Однако на пути каждого ее луча теперь появились преграды в виде стеллажей с книгами и другой библиотечной мебели, а также посетителей и работников. Таким образом, они поглощали часть излученного света, уменьшая общее количество освещенности к зале.

Приведенная в качестве примера ситуация не является исключением в своем роде. Поэтому при постройке любых новых зданий или оформлении интерьера уже имеющихся всегда важно учитывать его освещенность. Для большинства учреждений даже есть система норм освещенности, естественно, она измеряется в люксах.

В современном мире есть несколько программ, в которых можно не только смоделировать дизайн комнаты своей самостоятельно, но и просчитать, насколько она будет светла. Ведь от этого зависит зрение ее обитателей.

Люмен и ватт

В прошлом в нашей стране при выборе лампочки ориентировались на количество ватт, которые она потребляет. Чем из больше – тем лучше светил данный прибор.Сегодня, даже на отечественных просторах, все чаще мощность излучения ее измеряют в люменах. В связи с этим некоторые полагают, что лм и Вт – это величины одного рода, а значит, люмены в ватты и наоборот можно свободно переводить, как и некоторые другие единицы системы СИ.

Такое мнение не совсем верно. Дело в том, что обе рассматриваемые единицы измерения используются для разных величин. Так, ватт – это не световая, а энергетическая единица, показывающая мощность источника освещения. В то время как люмен показывает, сколько света излучаем конкретный прибор.

К примеру, обычная лампа накаливания, потребляющая 100 ватт, выдает свет в 1340 люменов. При этом более совершенная (на сегодняшний день) светодиодная ее «сестра» при потреблении всего 13 Вт выдает 1000 лм. Таким образом, получается, что светосила лампочки не всегда находится в прямой зависимости от количества и мощности поглощенной ею энергии. Важную роль в этом вопросе играет и используемое для освещения вещество в приборе. А значит, прямой зависимости между люменами и ваттами нет.

При этом данные величины действительно связаны между собою. Светоотдача любого источника света (взаимозависимость потребляемой энергии к выдаваемому количеству света) измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). Именно эта единица является свидетельством эффективности того или иного осветительного прибора, а также его экономичности.

Стоит отметить, что при большой необходимости все же можно осуществить перевод люменов в ватты и наоборот. Но для этого нужно учитывать несколько дополнительных нюансов.

Характер источника света. Какая лампа используется в расчетах: накаливания, светодиодная, ртутная, галогенная, флуоресцентная и т.д.
Светоотдачу прибора (сколько потребляет ватт и какое количество люменов выдает при этом).

Однако чтобы не осложнять себе жизнь, для проведения подобных расчетов можно просто применять онлайн-калькулятор или скачать себе подобную программу на компьютер или другой прибор.

Кратные единицы люмена

Люмен, как и все его "сородичи" в системе СИ, имеет ряд стандартных кратных и дольных единиц. Одни используются для простоты расчетов, когда приходиться иметь дело либо со слишком малыми, либо со слишком большими величинами.

Если речь идет о последних, то они записываются в виде позитивной степени, если о первых - в виде отрицательной. Так, самая большая кратная единица люмена - иотталюмен - равен 1024 лм. Его чаще всего применяют, при характеристике космических тел. Например, световой поток Солнца равен 36300 Илм.

Чаще всего применяются четыре кратные единицы: килолюмен (103), мегалюмен (106), гигалюмен (109) и тералюмен (1012).

Дольные единицы люмена

Самой малой дольной единицей люмена является иоктолюмен - илм (10-24), однако, как и иотталюмен, он практически не используется в реальных расчетах.

Наиболее часто используются такие единицы – миллилюмен (10-3), микролюмен (10-6) и нанолюмен (10-9).

fb.ru

Яркость проекторов – ANSI-люмены и «китайские» люмены

Многих покупателей нашего интернет магазина, которые хотят купить проекторы, интересует вопрос – в чем измеряется яркость этих устройств? В технических характеристиках можно встретить две, а то и три единицы измерения – люмены, ANSI люмены, «яркость по цветам». И разница между этими значениями важнейшего для проектора параметра может быть весьма значительной. Из этой статьи вы узнаете, почему так происходит и чем ANSI люмен отличается от «китайского» люмена.

Что такое люмен?

Это стандартная (СИ) единица измерения светового потока, принятая в физике. Стандартное русское обозначение лм, зарубежное – lm. О световом потоке можно говорить только в контексте источника света, например, обычная лампа со спиралью накаливания в 100 Вт имеет световой поток величиной 1340 лм, а 200-от ваттная в 3040 люмен. Физические люмены не имеют отношения к яркости проекторов.

ANSI-люмен, который вообще не люмен

Когда речь идет о таком приборе как проектор, значение имеет не столько яркость источника света, а общая освещенность экрана и восприятие этой освещенности. Ведь у каждого проектора своя оптика. И вот в США, в организации под названием American National Standards Institute, в далеком еще 1992 году придумали новую единицу измерения, с помощью которой можно ранжировать проекторы.

Эту новую единицу измерения они назвали ANSI-люмен, и это остается на совести американского института. ANSI-люмен вычисляется следующим образом – проектор освещает полностью белой картинкой (Full-White) находящийся на расстоянии нескольких футов экран, диагональ которого равна 40 дюймов, затем с помощью специального высокоточного прибора «люксометра» определяется освещенность в нескольких контрольных точках (в 9-ти, если быть точным). Потом берется среднее значение и умножается на площадь в квадратных футах.

Это значение и называют ANSI-люмен, им принято обозначать «яркость проекторов». Как вы понимаете, к научной единице измерения, люмену СИ, ANSI-люмен не имеет отношения. Люксометром измеряется освещенность поверхности в «люксах», а единица измерения физической яркости (не светового потока, а яркости) – кандела/м 2.

Пиковые люмены – Peak Lumens («китайские»)

Видимо, чтобы еще больше запутать наших покупателей, производители из Китая и Японии используют свои альтернативную единицу измерения «яркости» проекторов – Peak lumens или «пиковые люмены». При измерении определяется освещенность экрана, на который проектор проецирует тестовый шаблон, где в центре 20% экрана освещено, а остальное затемнено. Поскольку это самая освещенная часть экрана, пиковая яркость приблизительно в 10-12 раз выше ANSI-люмен.

Причем в технических характеристиках данное значение дается просто в «люменах». И таким образом, если в технических характеристиках китайского проектора вы читаете 30000 люмен, то это скорее всего означает не более 300 ANSI-люмен. Крупные производители указывают результаты обоих тестов – мы же понимаем, что люмены и ANSI-люмены можно определить только опытным путем. Например, проектор Everycom BT96 выдает 3000 "пиковых" люмен, что соответствует 350 ANSI люмен (по заявлению производителя).

Color Light Output – Яркость По Цветам

Это не так давно появившаяся единица измерения яркости проекторов, которую сегодня указывают вместе с ANSI-люменами. Суть в том, что при измерении определяют освещенность по красному, зеленому и синему цвету, также по 9 точкам. Да, единица измерения CLO – тоже люмены. Считается, что показатель ANSI-люмен и CLO должны быть одинаковыми, обычно в характеристиках так и пишут.

Как выбрать проектор для домашнего кинотеатра или «гонка яркости»

Выбирая проектор, помните, что показатель яркости проектора очень важен, но он не определяющий. Это немного странно звучит, но на самом деле все так – мы рассказали выше, как измеряют ANSI-люмены и пиковые люмены, но на самом деле это только показания маленького прибора, который, хочется верить, был в руках честных и непредвзятых экспериментаторов, а проектор был правильно отрегулирован. И восприятие картинки зависит от многих вещей, например, от технологии матрицы. Иногда очень яркое изображение вам и смотреть не захочется.

Топовые производители устроили сегодня «гонку люменов», а заинтересованные коммерческие авторы внушают покупателям – «чем больше, тем лучше», «яркость современного проектора для домашнего кинотеатра должна быть не меньше 4000 ANSI-люмен»! Например, Epson EB-X04 EEB (H717B) по цене 500 долларов заявляет о яркости 2800 ANSI-люмен. Но, в то же время, когда китайская XGIMI представила на краудкрафтинговой платформе свой проектор для домашнего кинотеатра модели h2 за 800 долларов (вы можете купить этот проектор в нашем магазине по этой ссылке), то десятки тысяч покупателей по всему миру поспешили заказать это устройство. Хотя его заявленная яркость всего 900 ANSI-люмен. И сегодня этот более дорогой, казалось бы «менее яркий» проектор, пользуется огромной популярностью во всем мире, отгружается тысячами единиц в день.

Можно с уверенностью говорить, что для домашнего использования яркости 500-1000 ANSI-люмен будет более чем достаточно. Для образовательных целей в небольших помещениях вам хватит 1500 ANSI-люмен. Для демонстрации видео на большом экране и в таком же большом незатененном зале, сравнимом с кинотеатром, вам подойдут проекторы с яркостью 4000-7000 ANSI-люмен.

2emarket.ru

Покупайте люмены, а не ватты

При выборе светодиодной лампы обратите внимание на люмены, чтобы убедиться, в нужном Вам количестве света.

Обычно мы покупаем вещи исходя из того количества, которое нам необходимо, не так ли? Когда мы покупаем молоко, мы покупаем его в литрах. Тогда почему же со светом должно быть иначе? Десятилетиями мы покупали лампочки, руководствуясь тем, сколько энергии они потребляют (ватты) – и, не обращая внимания на то, сколько света они нам дают (люмены).

Люмен показывает, сколько света вы получаете от лампочки. Чем больше люменов, тем ярче свет. Меньшее количество люменов дает меньше света.

Но яркость и количество люменов может сильно разниться, поэтому есть определенный способ расчета подходящих характеристик.

Практический способ расчета:

чтобы заменить 100-ваттную лампу накаливания, ищите светодиодную лампочку, которая даст 1100 люменов;
75-ваттную лампу ‒ около 750 люменов;
60-ваттную лампу ‒ около 550 люменов;
40-ваттную лампу ‒ около 200 люменов.

Если нужно что-либо менее яркое, приобретайте светодиодные лампы с меньшим количеством люменов.

Эффективность освещения:

Но нельзя забывать, что Люмен - это полный световой поток от источника. Однако, это измерение обычно не принимает во внимание сосредотачивающую эффективность отражателя или линзы и поэтому не является прямым параметром оценки яркости или полезной производительности луча светильника. У широкого светового луча может быть тот же самый показатель люмен, как и у узкосфокусированного. Люмены не могут использоваться, чтобы определить интенсивность луча, потому что оценка в люменах включает в себя весь рассеянный и бесполезный свет.

Люкс — единица измерения освещённости.

Так например 1 Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 м² при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 люмен. Если собрать 100 люменов и спроецировать их на область в 1 м², то освещенность этой области составит 100 люкс. Если те же самые 100 люменов направить на 10 м², то освещенность составит 10 люкс.

Этикетка для светодиодных ламп:

Что должно быть на упаковке когда вы покупаете светодиодные приборы освещения?

Чтобы помочь потребителям лучше понять переход от ватт до люмен, Федеральная торговая комиссия предложила новую этикетку для светодиодных ламп. Такая этикетка поможет людям покупать лампочки, которые подходят именно для них.

Так же, как и этикетки для продуктов питания, этикетка для осветительных приборов поможет понять потребителям, что они действительно покупают. На этикетке четко указываются: световой поток, вид колбы, цена, оценочная стоимость эксплуатации за год и цвет свечения от теплого белого (с желтоватым оттенком) до холодного белого до холодного (с синим оттенком).

Вернуться к списку

www.neolight.ru

Измерение единиц светового потока и силы света в люменах

Чтобы быстро и качественно выполнялась любая производственная задача, обязательно должно быть правильно организовано освещение рабочего места специалиста. Для этого подбираются светильники с определёнными фотометрическими показателями.

Правильная организация системы освещения рабочего места

Освещение на рабочем месте определяется разными физическими величинами, основной из которых является освещённость. Её показатели рассчитаны для рабочего места любого специалиста и регламентируются соответствующими СНиПами.

Освещённость – это характеристика, которая определяется как световой поток, приходящийся на единицу площади.

Световой поток (Ф)

Данный физический параметр определяется как мощность видимого излучения источника или световая энергия, которая излучается светильником за единицу времени.

В то же время, световая энергия представляет собой энергию, распространяющуюся по всем направлениям и вызывающую зрительные ощущения. У каждого человека на одни и те же источники излучения разные зрительные ощущения, поэтому для расчётов берутся усреднённые показатели.

В физике для расчёта используется формула:

Ф = W/t, где:

W – энергия, излучаемая источником, измеряется в ваттах,
t – время работы прибора в секундах.

Также это величина, которая характеризует количество света, излучаемое осветительным прибором во всех направлениях.

Таким образом, вторая формула расчёта имеет вид:

Ф = I · w, где:

I – сила света, измеряется в канделах,
w – телесный угол, рассчитывается в стерадианах.

Люмен

Единицей измерения светового потока является люмен.

Для того чтобы определить, какой источник выгоднее приобрести, рассмотрим сначала, что такое люмен.

Слово lumen в переводе с латинского обозначает свет.

Люмен определяется как световой поток, который излучается точечным источником, имеющим силу света 1 кандела в телесный угол, равный 1 стерадиану:

1лм = 1Вт / 1с.

С другой стороны, единица измерения люмен (лм) может быть найдена как:

1 лм = 1 кд · 1 ср.

Если телесный угол равен 4π радиан, а сила света – 1 кд, то в этом случае говорят о полном световом потоке, который равен 4π лм или 4 · 3,14 лм.

Рассчитали, что этот показатель для солнечного излучения соответствует 8 лм, а звёздного неба – всего 0,000000001 лм.

Для любого искусственного источника освещения имеются таблицы расчёта этого фотометрического параметра.

В светотехнике используются производные величины, которые образуются с помощью стандартных приставок международной системы СИ, например:

1 клм = 103 лм или 1клм = 103 лм;
1 Млм = 106 лм;
1 слм = 10-3 лм;
1 мклм = 10-6 лм.

Измерительные приборы

Для измерения фотометрических величин в промышленности используются специальные устройства, которые называются сферическими фотометрами и гониофотометрами. Они позволяют определять, как световой поток, так и силу света от различных светильников.

Сферический фотометр

Фотометры бывают визуальными и объективными.

Принцип действия визуальных приборов основан на способности глаза определять одинаковость яркости освещения двух сравниваемых поверхностей, освещённых одинаковым цветом.

В настоящее время популярными являются объективные электрические фотометры, которые позволяют выполнять измерение световых параметров не только в видимой зоне, но и за её пределами.

Гониофотометры позволяют получать данные о величине светового потока, силе света, а также показатели других фотометрических величин, например, яркости, распределения освещённости и др.

Гониофотометр

Подбор электроламп

Перед приобретением электролампочек нужно сначала выбрать, какие приборы вам нужны для создания правильного освещения рабочего места. Если комната прямоугольная, то расчёт нужного количества люменов выполняется следующим образом: нужно перемножить показатели нормы освещённости объекта (определяется согласно СНиП), площади помещения и коэффициента, зависящего от высоты потолка помещения.

Имея расчётное значение, можно его разделить на количество светильников и получить параметры количества электролампочек, которые нужно приобрести.

Однако если необходимо приобрести автономный осветительный прибор, например, фонарь, то не нужно гнаться за очень мощными устройствами, поскольку чем ярче световой луч, тем больше энергопотребление источника.

Таким образом, правильно подобранные светильники позволят любому специалисту длительное время сохранять трудоспособность, быстро и качественно выполнять свою работу.

Видео

Оцените статью:

elquanta.ru

Перевод люксов в люмены. Полезная информация

Зачастую многие путают понятие люксов и люменов при проекте освещения склада. Поэтому сегодня мы поможем вам в этом вопросе. Важно понимать, что люкс (Лк) – это показатель освещенности, а люмен (Лм) – уровень характеристики светового потока источника света.

Согласно СНиП, один Люкс освещенности производит световой поток равный одному Люмену при условии, что люмен равномерно освещает один квадратный метр площади. Соответственно, чтобы перевести люмены в люксы:

Клюкс = Клюмен/Км2, где:

Клюкс – освещенность (количество люкс), Клюмен – количество люмен в световом потоке, Км2 – количество освещаемой площади в м2.

Для того, чтобы перевести люксы в люмены потребуется расчет по формуле:

Клюмен = Клюкс * Км²

Важно помнить о равномерности освещения при расчете. Что это значит? Любая освещаемая поверхность должна быть равноудалена от источников света, а свет должен попадать на освещаемый участок под одним углом.
Пример:

Помещение объемом 100 м3. и выстой потолка 10 м. Стеллажи отсутствуют. На потолке установлено 150 ламп накаливания мощностью 100 Вт. Какова будет освещенность помещения?

Расчет: От одной лампы накаливания 100 Вт исходит световой поток в количестве 1300 Люмен (Лм). Получаемый поток делится на шесть поверхностей (стены, пол, потолок) – общая освещаемая площадь составляет 3000 м². Соответственно средняя освещенность составит: 1300*150/3000 = 65 Лк.

Решить обратную задачу, с целью определения светового потока, при заданных площади поверхности и освещенности – необходимо просто умножить площадь на освещенность.

На практике же световой поток проще всего измеряется не путём расчетов, а используя приборы – фотометрические гониометры, сферические фотометры. Также, большинство ламп имеют стандартные характеристики то для расчетов можно использовать данную таблицу:

Вид источника света	Получаемый световой поток
Светодиод	110 Лм/Вт
Натриевые лампы	180 Лм/Вт
Лампа накаливания 100 Вт	1300 Лм/Вт

Лм/Вт – показатель уровня эффективности источников света. Т.е. один светодиод мощностью 10 Вт обеспечит световой поток 1000 Лм. Что в соответствии лампам накаливания, которая потребляет 120 Вт.

Используя данную информацию можно понять экономическую выгоду и эффективность освещения от установленного оборудования на складе.

Читайте другие статьи:

stroi.spb.ru

Что такое ЛЮМЕН (Lumen) и как его измерить ?

Скажу сразу, высчитать сколько люмен выдает ваш фонарь, в бытовых условиях попросту не возможно, почему спросите вы ?

Об этом вы узнаете прочитав статью ниже.

Люмен (лм, lm) — единица измерения светового потока в системе исчислений (СИ).

Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд ср). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4 люменам.

Обычная лампа накаливания мощностью 100 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1300 лм. Компактная люминисцентная лампа дневного света мощностью 26 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1600 лм.

Люмен - Полный световой поток от источника. Однако, это измерение обычно не принимает во внимание сосредотачивающую эффективность отражателя или линзы и поэтому не является прямым параметром оценки яркости или полезной производительности луча фонаря. У широкого светового луча может быть тот же самый показатель люмен, как и у узкосфокусированного. Люмены не могут использоваться, чтобы определить интенсивность луча, потому что оценка в люменах включает в себя весь рассеянный, бесполезный свет.

Люкс (обозначение: лк, lx) — единица измерения освещённости в системе СИ.

Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 м² при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 люмен .

100 люменов собрали и спроецировали на 1-метровую квадратную область.

Освещенность области составит 100 люкс.

Те же самые 100 люменов направленные на 10 квадратных метров дадут освещенность 10 люкс.

Кандела (обозначение: кд, cd) — одна из семи основных единиц измерения системы СИ, равна силе света, испускаемого в заданном направлении источником монохроматического излучения частотой 540·1012 герц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет (1/683) Вт/ср.

Выбранная частота соответствует зелёному цвету. Человеческий глаз обладает наибольшей чувствительностью в этой области спектра. Если излучение имеет другую частоту, то для достижения той же силы света требуется бо?льшая энергетическая интенсивность.

Ранее кандела определялась как сила света, излучаемого чёрным телом перпендикулярно поверхности площадью 1/60 см? при температуре плавления платины (2042,5 К). В современном определении коэффициент 1/683 выбран таким образом, чтобы новое определение соответствовало старому.

Сила света, излучаемая свечой, примерно равна одной канделе (лат. candela — свеча), поэтому раньше эта единица измерения называлась «свечой», сейчас это название является устаревшим и не используется.

fonarik74.ru

Световой поток - это что такое?

Мощность видимого светового излучения, которое оценивается по ощущению человеческого глаза и измеряется в люменах, - световой поток. Это та энергия, которую даёт любой источник света.

Длина волны

Энергию источник света передаёт посредством излучаемых электромагнитных волн. Световой поток - это скорость их, которая и даёт информацию о силе свечения того или иного источника. Энергию световых волн человеческий глаз воспринимает по-разному. Длина волны 0,55 мкм в зелёном цвете воспринимается гораздо сильнее, чем в красном с длиной 0,63 мкм. В диапазоне ультрафиолетового и инфракрасного излучения наши глаза бессильны.

Именно поэтому для характеристики светового потока так важна длина волны. Учитывая восприимчивость для глаз, суммируя длины волн, получаем нормированную величину. Световой поток - это норма мощности той лучистой энергии, которая оценивается за счёт светового ощущения. Выбирая для себя источник световой энергии, человек сообразуется с его эквивалентной мощностью. Например, если нужно заменить лампы накаливания светодиодными. В этом случае надо пересчитать мощность светового потока.

Как это сделать

Световой поток - это главный показатель на данном пути. При прежней двадцативольтной лампе накаливания он равнялся 250 лм. Точно такой же световой поток светодиодных ламп можно обеспечить двумя-тремя ваттами, а люминесцентных - пятью-семью. Значит, выгода светодиодных ламп более чем очевидна.

Допустим, нам необходимы источники светового потока мощностью в 400 лм. Лампа накаливания должна быть сорокаваттной, люминисцентная лампа может иметь от десяти до тринадцати ватт, а светодиодная - всего четыре или пять. Или, например, нам необходим мощный световой поток ламп - в 2500 лм. Лампа накаливания не может быть в этом случае менее, чем двухсотваттной, люминесцентная - только в шестьдесят-восемьдесят ватт, а светодиодная и того меньше - только в двадцать пять или тридцать.

Какие бывают лампы

Величина потребляемой мощности любой лампы измеряется в ваттах (Вт). В быту используются, например, светодиодные лампы от одного до десяти ватт, а для наружного освещения они нужны гораздо более мощные - бывают и свыше ста ватт. Но необходимо знать, что мощность лампы характеризует лишь скорость потребления энергии, понятию силы света она не отвечает.

Здесь может охарактеризовать тот или иной источник только единица светового потока, что является абсолютно другим параметром. Измеряется она не в ваттах, а в люменах. Даже не у каждого производителя ламп правильно указаны эти параметры. Например, пометка на упаковке: световой поток в 280 лм для светодиодной лампы мощностью в четыре ватта, что эквивалентно пятидесятиваттной лампе накаливания. Смотрим таблицу: у последней световой поток вовсе не 280, а все 560 лм должен быть. Как же так?

Расчёты

Единица светового потока люмен равна потоку, который излучает абсолютно чёрное тело площадью 0,5305 мм2 при очень высокой температуре - 1773 °С, при ней затвердевает платина, например. Сила света - плотность светового потока в пространственном смысле, здесь важно учитывать, как соотносится световой поток с величиной телесного угла (а телесный угол - это часть пространства, где сходятся все лучи). Так вот: единица силы света - не люмен, а кандела.

Что такое освещённость? Это можно назвать поверхностной плотностью светового потока, который падает на поверхность, равную отношению самого светового потока к размерам освещаемой поверхности, где он равномерно распределяется. У освещённости тоже есть собственная единица измерения, и это опять не люмен. И даже не кандела. Это люкс (лк). Чему будет равен один люкс, если световой поток равен одному люмену, распределённому равномерно по площади в один квадратный метр? А вот: 1 Лк= 1 Лм/1м2.

Яркость и светимость

Световые потоки могут быть разной яркости и светности (светимости). Яркость - это равенство поверхностной плотности силы света и отношения его к площади, проецирующейся светящейся поверхностью на перпендикулярную этому направлению плоскость. Единицей яркости принято считать одну канделу на квадратный метр (1 кд/м2).

Светность (или светимость) является плотностью светового потока, который испускает освещённая поверхность. Она всегда равна световому потоку относительно площади этой поверхности. Светимость тоже имеет собственную единицу, это 1 лм/м2.

Равномерность освещения

Коэффициент использования светового потока является методом, позволяющим рассчитать равномерность освещения всех поверхностей по горизонтали, независимо от типа светильников. Суть его в том, что коэффициент вычисляется для каждого помещения, учитывая его основные параметры и свойства светоотражения отделочных материалов. Это довольно трудоёмкие расчёты, не отличающиеся достаточно высокой точностью, однако данным методом широко пользуются при планировании внутреннего освещения.

Объём помещения всегда имеет какие-то ограждающие поверхности, которые будут отражать световой поток, идущий от источников. Это стены, потолок, пол, мебель или оборудование, находящееся в помещении. Все поверхности имеют разные коэффициенты отражения, с более высоким значением или менее. Вычислить количество осветительных приборов, не учитывая отражённых потоков, возможно только с большими погрешностями.

Расчётная часть

Сначала выбирают систему освещения и источники света, подбирают типы светильников для того или иного помещения - жилого или рабочего, после чего и производится расчёт. Целью его является определение количества светильников. Последовательность расчёта можно выполнить по данной схеме:

1. Выбор системы освещения.

2. Обоснование нормированности в освещении данного объекта.

3. Выбор самого экономичного источника света.

4. Выбор рационального типа светильника.

5. Оценка коэффициента запаса освещённости и коэффициента неравномерности его.

6. Оценка коэффициента отражения поверхностей в помещении.

7. Расчёт индекса помещения.

8. Определение коэффициента в использовании светового потока.

9. Расчёт количества светильников, которые обеспечат требуемую освещённость объекта.

10. Выполнение эскиза по расположению светильников с использованием плана помещения (указать размеры).

Система освещения

Особенно сложно рассчитать рабочее освещение, поскольку оно чаще всего бывает комбинированным. Например, в производственных цехах одно только местное освещение запрещено законом. Выбирают систему освещения по наименьшему размеру объекта различения, то есть гарантируя точность всех зрительных работ, которые будут в помещении выполняться.

Здесь действуют нормы: работы от первого до шестого разрядов выполняются только при системе комбинированного освещения. Это цеха механические, инструментальные, сборочные и тому подобные. Только на производствах типа гальванических или литейных может быть применена система общего освещения. Поэтому выбирают систему и нормы освещённости одновременно.

Нормированная освещённость

Искусственное освещение по количественным и качественным показателям определяется в строгом соответствии с установленными и постоянно действующими нормами для данного производства и вида работ.

Количественная характеристика освещённости принимается по наименьшей для каждой рабочей поверхности в зависимости от разряда зрительных работ, контраста и фона объекта в данной системе освещения. Разряд же определяют по размеру предмета (детали), его части или минимального дефекта на нём, которые работающему придётся обнаруживать и различать в своей деятельности. Качественные показатели освещения - это показатель ослепления и коэффициент пульсации.

Источники света: плюсы и минусы

Как определить параметры для выбора экономичного и в то же самое время экологичного источника света? На решение могут повлиять очень многие факторы, как то: планировочное решение, архитектурное, строительные параметры, воздушная среда и её состояние, экономические соображения и, конечно, дизайн. Конструктор, проектирующий освещение, всегда идёт на компромисс, учитывая многие параметры при расчётах.

Например, лампы накаливания не слишком экономичны, у них не очень высокая светоотдача, спектр излучения искажённый, при работе они очень сильно нагреваются и быстро выходят из строя. Однако себестоимость их весьма низкая, в эксплуатации они проще всех, а потому для помещений, где пребывание людей временно, бытовых и тому подобных, лампы накаливания вполне можно рекомендовать. Люминесцентные же имеют светоотдачу просто превосходную, долгий срок службы, прекрасную цветопередачу, отсутствие нагревания. Но такие лампы дороги и требуют для обслуживания специалистов. Пусковая аппаратура люминесцентных ламп очень сложна, они иногда мигают и шумят, а утилизация их проблемна.