Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для использования в других целях, см Люмен (значения) .
Люмен
Система единицПроизводная единица СИ
ЕдиницаСветовой поток
Символlm
Конверсии
1 пм в ...... равно ...
   Базовые единицы СИ   1 кд ⋅ ср

Просвет (символ: лй ) является СИ производной единицы из светового потока , меры общего количества видимого света , испускаемого источником в единицу времени. Световой поток отличается от мощности ( лучистого потока ) тем, что лучистый поток включает в себя все излучаемые электромагнитные волны, а световой поток взвешивается в соответствии с моделью (« функцией светимости ») чувствительности человеческого глаза к различным длинам волн . Люмены относятся к люксам , так как один люкс равен одному люмену на квадратный метр.

Определение [ править ]

26-я Генеральная конференция по мерам и весам (CGPM) пересмотрела определение фотометрических единиц в 2018 году. [1] С новым определением, вступившим в силу 20 мая 2019 года, люмен

[...] определяется путем принятия фиксированного числового значения световой отдачи монохроматического излучения с частотой 540 × 10 12  Гц, K кд , равным 683 при выражении в единицах лм Вт –1 [...]

До 2019 года определение основывалось на канделе . Просвет относится к канделе как

1 люмен = 1 кд ⋅ ср .

Полная сфера имеет телесный угол в 4л стерадиана , [2] , чтобы источник света , который излучает равномерно один кд во всех направлениях имеет общий световой поток 1 кд × 4π ср = 4π cd⋅sr ≈ 12,57 люменов . [3]

Объяснение [ править ]

Если источник света излучает одну канделу силы света равномерно по телесному углу в один стерадиан , общий световой поток, излучаемый под этим углом, составляет один люмен (1 кд · 1 ср = 1 лм). В качестве альтернативы, изотропный источник света в одну канделу излучает полный световой поток ровно 4π люмен. Если бы источник был частично покрыт идеальной поглощающей полусферой, эта система излучала бы вдвое меньше светового потока - всего 2π люмен. Сила света по- прежнему будет равняться одной канделе в тех направлениях, которые не заслонены.

Просвет можно рассматривать как меру общего количества видимого света в определенном луче или под определенным углом или излучаемого из какого-либо источника. Количество кандел или люменов от источника также зависит от его спектра через номинальный отклик человеческого глаза, представленный функцией яркости .

Разница между люменами и люксами заключается в том, что в люксах учитывается площадь, на которую распространяется световой поток. Поток в 1000 люмен, сконцентрированный на площади в один квадратный метр, освещает этот квадратный метр с освещенностью в 1000 люкс. Те же 1000 люмен на площади в десять квадратных метров дают более диммерную освещенность всего в 100 люкс. Математически 1 лк = 1 лм / м 2 .

Источник, излучающий мощность одного ватта света того цвета, для которого глаз наиболее эффективен (длина волны 555 нм, в зеленой области оптического спектра), имеет световой поток 683 люмен. Таким образом, люмен представляет собой не менее 1/683 Вт мощности видимого света, в зависимости от спектрального распределения.

Освещение [ править ]

См. Также: Светодиодная лампа и Лампа накаливания.
Стандартная светодиодная лампа мощностью 470 люмен. Он потребляет примерно одну шестую энергии лампы накаливания, производящей такой же свет.

Лампы, используемые для освещения , обычно маркируются их светоотдачей в люменах; во многих юрисдикциях этого требует закон.

Компактная спиральная люминесцентная лампа мощностью 23 Вт излучает около 1400–1600 лм. [4] [5] Многие компактные люминесцентные лампы и другие альтернативные источники света маркируются как эквивалентные лампе накаливания с определенной мощностью . Ниже представлена ​​таблица, в которой показан типичный световой поток обычных ламп накаливания и их эквивалентов.

Эквиваленты электрической мощности для различных ламп [6] [7] [8]
Минимальный световой поток (люмен)Потребляемая электрическая мощность (Вт)
Лампа накаливанияКомпактный люминесцентныйВЕЛ
Без галогенаГалоген
200253-53
45040299–115–8
8006013–158–12
1,100755318–2010–16
1,6001007224–2814–17
240015030–5224–30 [9]
3 10020049–7532 [10]
4 00030075–10040,5 [11]

1 сентября 2010 года вступил в силу закон Европейского Союза, согласно которому осветительное оборудование должно маркироваться в первую очередь по световому потоку (лм), а не по электрической мощности (Вт). [12] Это изменение является результатом Директивы ЕС по экологическому проектированию энергопотребляющих продуктов (EuP). [13] Например, согласно стандарту Европейского Союза, энергоэффективная лампа, которая претендует на то, чтобы быть эквивалентом вольфрамовой лампы мощностью 60 Вт, должна иметь минимальную светоотдачу 700–750 лм. [14]

Чтобы оценить люмен от ватт для различных типов ламп, см. Световую отдачу .

Выход проектора [ править ]

ANSI люмен [ править ]

Световой поток проекторов (включая видеопроекторы ) обычно измеряется в люменах. Стандартизованная процедура тестирования проекторов была установлена Американским национальным институтом стандартов , которая включает в себя усреднение нескольких измерений, выполненных в разных положениях. [15] В маркетинговых целях световой поток проекторов, которые были протестированы в соответствии с этой процедурой, может быть указан в «ANSI люменах», чтобы отличать их от проекторов, протестированных другими методами. Измерения люменов ANSI в целом более точны, чем другие методы измерения, используемые в производстве проекторов. [16] Это позволяет легче сравнивать проекторы на основе их характеристик яркости.

Метод измерения люменов ANSI определен в документе IT7.215, который был создан в 1992 году. Сначала проектор настраивают для отображения изображения в комнате при температуре 25 ° C (77 ° F). Яркость и контрастность проектора регулируются таким образом, чтобы на полностью белом поле можно было различить блок 5% площади экрана с пиковым уровнем белого 95% и два одинаковых размера 100% и 90% белых прямоугольников в центре. белого поля. Затем световой поток измеряется на полностью белом поле в девяти определенных местах вокруг экрана и усредняется. Затем это среднее значение умножается на площадь экрана, чтобы получить яркость проектора в «ANSI-люменах». [17]

Пиковые люмены [ править ]

Пиковая яркость - это мера светоотдачи, обычно используемая с видеопроекторами на ЭЛТ . При тестировании используется тестовый шаблон, как правило, на 10 и 20 процентах площади изображения белый цвет в центре экрана, а остальная часть - черный. Световой поток измеряется именно в этой центральной области. Ограничения, связанные с видеопроекторами с ЭЛТ, приводят к тому, что они обеспечивают большую яркость, когда лишь часть содержимого изображения имеет максимальную яркость. Например, видеопроектор Sony VPH-G70Q с ЭЛТ производит 1200 «пиковых» люменов, но всего 200 ANSI люменов. [18]

Цветовой световой поток [ править ]

Яркость (выход белого света) измеряет общее количество проецируемого света в люменах. Спецификация яркости цвета Color Light Output измеряет красный, зеленый и синий каждый на сетке из девяти точек, используя тот же подход, что и для измерения яркости.

Единицы фотометрии СИ [ править ]

SI фотометрические величины
  • v
  • т
  • е
КоличествоЕдиница измеренияИзмерениеПримечания
ИмяСимвол [nb 1]ИмяСимволСимвол [nb 2]
Световая энергияQ v [nb 3]люмен второйlm ⋅sТ ДжСекунду просвета иногда называют талботом .
Световой поток , сила светаΦ v [nb 3]просвет (= кандела стерадиан )lm (= cd⋅sr)JСветовая энергия в единицу времени
Интенсивность светаЯ вкандела (= люмен на стерадиан)кд (= лм / ср)JСветовой поток на единицу телесного угла
ЯркостьL vкандела на квадратный метркд / м 2 (= лм / (ср⋅м 2 ))Л −2 ДжСветовой поток на единицу телесного угла на единицу площади проекции источника. Канделу на квадратный метр иногда называют гнидой .
ОсвещенностьE vлюкс (= люмен на квадратный метр)лк (= лм / м 2 )Л −2 ДжСветовой поток, падающий на поверхность
Световой поток , световой потокM vлюмен на квадратный метрлм / м 2Л −2 ДжСветовой поток, излучаемый с поверхности
Световая экспозицияH vлюкс второйлюксЛ −2 т ДжИнтегрированная по времени освещенность
Плотность световой энергииω vлюмен-секунда на кубический метрлм⋅с / м 3Л −3 т Дж
Световая отдача (излучения)Kлюмен на ваттлм / ВтM −1 L −2 T 3 ДжОтношение светового потока к лучистому потоку
Световая отдача (источника)η [nb 3]люмен на ваттлм / ВтM −1 L −2 T 3 ДжОтношение светового потока к потребляемой мощности
Светоотдача , световой коэффициентV1Световая отдача нормализована максимально возможной световой отдачей.
См. Также: SI  · Фотометрия  · Радиометрия.
  1. ^ Организации по стандартизации рекомендуют обозначать фотометрические величины индексом «v» (для «визуального»), чтобы избежать путаницы с радиометрическими или фотонными величинами. Например: Стандартные буквенные символы США для светотехники USAS Z7.1-1967, Y10.18-1967
  2. ^ Символы в этом столбце обозначают размеры ; « L », « T » и « J » обозначают длину, время и силу света соответственно, а не символы единиц измерения литр, тесла и джоуль.
  3. ^ a b c Иногда встречаются альтернативные символы: W для световой энергии, P или F для светового потока и ρ для световой отдачи источника.

См. Также [ править ]

  • Андре Блондель
  • Яркость
  • Световая отдача
  • Люкс
  • Нит (единица)

Примечания и ссылки [ править ]

  1. ^ «Созыв Генеральной конференции по мерам и весам (26-е заседание)» (pdf) . Версаль: Международное бюро Poids et Mesures. 13 ноября 2018.
  2. ^ "Урок Введение в телесные углы" . Проверено 4 октября 2010 года .
  3. ^ Брайант, Роберт Х. «Люмены, освещение, ножные свечи и яркие блестящие бусины…» . Светодиодный свет . Проверено 4 октября 2010 года .
  4. ^ "OSRAM Dulux Energispareprer" (PDF) . Osram.dk . Архивировано из оригинального (PDF) 1 марта 2012 года . Проверено 25 мая 2013 года .
  5. ^ "Обычные КЛЛ" . Energy Federation Incorporated. Архивировано из оригинала на 2008-10-14 . Проверено 23 декабря 2008 .
  6. ^ «Узнайте о светоотдаче: ENERGY STAR» . Energystar.gov . Проверено 15 июля 2012 .
  7. ^ "Руководство по покупке светодиодных ламп" . Компания Lightbulb. 11 августа 2016 . Проверено 16 ноября 2017 года .
  8. ^ "Галогенные лампы" . www.westinghouse.com . Вестингауз . Проверено 10 марта 2020 .
  9. ^ один пример был найден по URL: https://www.amazon.com/PacLights-Ultra150-Performance-Equivalent-Replacement/dp/B00F9CM49Y
  10. ^ Излучатели Philips Luxeon CoB, в частности, техническое описание LHC1-4090-1208 http://www.philipslumileds.com/uploads/419/DS115-pdf
  11. ^ Излучатели Philips Luxeon CoB, в частности, техническое описание LHC1-4090-1211 http://www.philipslumileds.com/uploads/419/DS115-pdf
  12. ^ «Освещение теперь обозначено в люменах» . Англия: Национальная физическая лаборатория . Проверено 10 марта 2012 года .
  13. ^ «Экодизайн для энергопотребляющих приборов» . Краткое изложение законодательства ЕС . институты ЕС. 2 февраля 2010 . Проверено 10 марта 2012 года .
  14. ^ «Энергосберегающие лампочки: как читать на упаковке» . Европейская комиссия. Архивировано из оригинального 28 июня 2013 года . Проверено 10 марта 2012 года .
  15. ^ "Статья о люменах ANSI" . Энциклопедия журнала ПК . Проверено 20 декабря 2006 года .
  16. ^ «Руководство по проектору» . CPILive.net . Февраль 2004. Архивировано из оригинала 3 сентября 2006 года . Проверено 20 декабря 2006 года .
  17. ^ "Метод измерения светоотдачи ANSI" . 1993. Архивировано из оригинала (док) 26 февраля 2012 года . Проверено 15 января 2008 года .
  18. ^ "Sony G70 Brochure" (PDF) .