La candela, le lux et le lumen sont les unités de lumière les plus courantes. Si vous les confondez, pas de panique ! Cet article vous expliquera leurs relations, leur calcul et leurs applications, des notions de base aux plus complexes. Découvrons-les ensemble.
Qu'est-ce que Candela ?
La candela est principalement une unité utilisée pour mesurer l'intensité lumineuse. Elle est dérivée du mot latin « candela », qui signifie « lumière de bougie ». Le nom peut être inconnu du grand public, mais il n'est pas si différent des autres unités de mesure.
Elle a été créée pour mesurer précisément l'intensité lumineuse. C'est comme lorsqu'on dit que telle ou telle personne est “ plus grande ”, sans pour autant préciser laquelle est la plus grande et laquelle est la plus petite.
De même, lorsque nous disons que la lumière est « plus brillante », quelle est sa luminosité ? Tant qu’il n’existe pas d’unité d’intensité lumineuse, la candela, nous ne pouvons pas la décrire avec précision. C’est pourquoi la candela a été définie.
Qu'est-ce que Lux ?
“ Lux ” sonne comme un nom de personne. En réalité, il ne s'agit pas d'un nom de personne en particulier, ni du nom de la personne qui l'a défini. Tout comme “ candela ”, il est d'origine latine. Lux signifie « lumière » en latin, et son principal usage est de quantifier l'intensité lumineuse.
Qu'est-ce que Lumens ?
Nous voyons souvent lumens Étiquetage des ampoules LED ou des types de produits. Les lumens sont une mesure de la quantité totale de lumière visible émise par une source lumineuse. En termes simples, plus le nombre de lumens est élevé, plus l'ampoule est lumineuse.
Dans de nombreuses scènes intérieures, nous devons calculer de manière exhaustive les lumens de chaque objet émettant de la lumière afin de pouvoir choisir le schéma d'éclairage le plus raisonnable.
Quelles sont les relations entre Candela, Lux et Lumens ?
La candela, le lux et le lumen sont des unités de mesure de la lumière et, à ce titre, peuvent être utilisées indifféremment. La candela mesure l'intensité lumineuse, le lumen mesure le flux lumineux et le lux mesure la surface d'un objet éclairée. Prenons un exemple concret pour illustrer la relation entre ces unités.
Supposons que nous allumions une bougie dans une maison complètement sombre. Si cette bougie est une source de lumière, alors la lumière émise par cette bougie bougie dans une certaine direction peut être exprimé en termes de Bougies; la même bougie, qui n'émet généralement pas de lumière dans une seule direction, mais dans toutes les directions, donc la somme de la lumière émise par cette bougie dans toutes les directions est Lumens; la lumière émise par cette bougie peut finalement éclairer une zone est Lux.
Comment calculer la Candela, le Lux et les Lumens ?
Ces unités de lumière sont définies pour permettre une visualisation aisée de la lumière au quotidien. Voyons maintenant comment ces trois unités de lumière sont calculées.
Calcul de la candela
1 candela équivaut à 1/683 watts par degré sphérique (sr) l'intensité lumineuse d'un rayonnement monochromatique d'une fréquence de 540×10¹²Hz, qui peut être exprimée par la formule :
1 cd = lm/sr
Calcul des lumens
Les candelas et les lumens peuvent être convertis l'un en l'autre, nous pouvons donc déduire la formule des lumens à partir de l'équation ci-dessus :
1 film = 1 cd-sr
Calcul de lux
Étant donné que le lux est une indication de l'intensité des lumens uniformément répartis sur une surface de 1 mètre carré, la formule du lux peut être exprimée comme suit :
1 lx = 1 lm/m²
Équation d'interconversion de candela, lux et lumens
À partir des trois formules ci-dessus, nous pouvons dériver les formules d'interconversion Candela, Lux et Lumens :
1 lx = 1 lm/m² = 1 cd-sr/m²
Scénarios d'application pour Candela, Lux et Lumens
Bien qu'elles puissent être converties l'une en l'autre, leurs définitions ne sont pas identiques, il existe donc des différences dans leurs scénarios d'application. Examinons donc chacune d'elles.
Scénarios d'application de Candela
Recherche fondamentale en génie de l'éclairage
En étudiant les propriétés lumineuses d'une source lumineuse, nous sommes mieux à même d'obtenir l'effet souhaité. Par exemple, lorsque nous testons différentes ampoules en laboratoire, la détermination de leur intensité lumineuse permet de concevoir une ampoule plus douce, ce qui joue un rôle important dans la réduction de la pollution lumineuse.
Étalonnage des instruments optiques
Pour divers instruments optiques de précision, tels que les microscopes, les télescopes et autres appareils, l'intensité lumineuse doit être réglée avec une précision extrême. Ces instruments sont calibrés en candelas lors du réglage de la source lumineuse. Les différentes intensités lumineuses affecteront à terme la morphologie des organismes sous le microscope et doivent donc être calibrées très finement.
Conception d'éclairage de scène
Différents types d'appareils d'éclairage (par exemple, des projecteurs, projecteurs, les attrape-lumières, etc.) ont des intensités lumineuses différentes, et la manière d'ajuster ces lumières pour obtenir l'effet désiré se mesure en candelas.
Lorsque nous calculons l’intensité lumineuse de différentes zones de la scèneNous pouvons cibler les réglages pour obtenir l'effet souhaité. Par exemple, pour mettre en valeur le protagoniste, nous tamisons les autres lumières, puis la forte intensité lumineuse du projecteur sur lui.
Scénarios d'application pour Lumens
Évaluation des performances d'éclairage des luminaires
Par le passé, lors de l'achat d'un luminaire, nous devions non seulement prendre en compte la puissance la plus élevée, mais aussi le matériau utilisé pour obtenir une meilleure efficacité énergétique. Mais le fait est que la puissance n'est pas toujours proportionnelle à la luminosité d'un luminaire.
Lorsque la puissance de l'ampoule dépasse 50 watts, la puissance continue d'augmenter, la luminosité ne continuera pas à augmenter, mais restera la même, voire diminuera, et deuxièmement, différents matériaux affecteront également la valeur du lumen du changement, par exemple, la même chose pour produire 1 000 ml, l'utilisation de lampes à tissage blanc doit être de 100 watts, tandis que les lampes LED n'ont besoin que de 12 watts. C'est pour ces raisons que la manière de juger la luminosité d'un luminaire par sa puissance est hors du commun.
Lorsque nous utilisons les lumens comme critère de jugement pour les lampes, nous pouvons choisir la bonne luminosité en fonction de la valeur en lumens sans avoir à prendre en compte trop d'autres facteurs (puissance, matériau, courant, etc.) affectant notre achat.
Conception d'éclairage intérieur
Lors de la planification de l'éclairage, les architectes d'intérieur doivent adapter le flux lumineux total (valeur totale en lumens) à la taille de la pièce et aux exigences d'ambiance. En règle générale, un salon de 20 m² nécessite environ 2 000 à 3 000 lumens de flux lumineux total.
En revanche, une chambre de 20 mètres carrés ne nécessite généralement que 1 000 à 1 500 lumens. Négliger ce facteur peut entraîner un excès de lumière dans certaines zones, affectant ainsi l'éclairage général de la pièce.
Conception de systèmes d'éclairage automobile
Les constructeurs automobiles doivent également tenir compte des différentes valeurs de lumens lors de la conception des différents éclairages d'une voiture. L'objectif est de garantir l'éclairage de la route, mais aussi d'éviter de gêner le passage des autres véhicules en raison d'une lumière trop forte. La plupart des véhicules électriques actuels sont équipés de phares avec un flux lumineux de 5000 lumens. Et l'éclairage de lecture à l'intérieur de la voiture est généralement conçu avec 200 à 300 lumens.
Scénarios d'application de Lux
Mesure standard de l'éclairage architectural
Le lux est une unité importante dans le secteur de la construction pour mesurer si l'éclairage des environnements intérieurs et extérieurs est conforme à la norme. Par exemple, afin de répondre aux besoins quotidiens du bureau, la norme d'éclairement du bureau sera généralement conçue entre 300 et 500 lux, tandis que la salle de classe, afin de garantir que les élèves puissent voir le contenu du tableau noir, sera conçue entre 300 et 750 lux.
Conception d'éclairage pour environnements industriels
Tout comme dans le cas des environnements de conception d'éclairage de bureau, il existe des ateliers de production industrielle. Les différents ateliers de production ont des exigences différentes en matière d'éclairage.
D'une manière générale, lors de l'assemblage de composants électroniques de précision en atelier, un éclairage élevé de 1 000 à 1 500 lux est nécessaire afin de garantir que les travailleurs de l'assemblage puissent voir clairement la position.
De plus, la conception d'un éclairage puissant permet de réduire la fatigue oculaire des travailleurs et d'améliorer leur productivité, ce qui est particulièrement utile pour les équipes de nuit. Dans un même atelier, pour une zone de stockage, un éclairage de 100 à 300 lux suffit généralement.
Photographie, tournage virtuel et production cinématographique
Dans le domaine de la photographie, production virtuelleLe lux sert à mesurer l'intensité lumineuse de la scène filmée. Photographes et vidéastes doivent contrôler le niveau d'éclairage en fonction du sujet et de l'effet recherché.
Par exemple, lors de la prise de portraits, un niveau d'éclairage adéquat (par exemple, 500 à 1000 lux) permet d'éclairer uniformément le visage du sujet et de donner un teint naturel ; lors de la prise de photos de paysages, en fonction des conditions météorologiques et de l'heure de la journée, le niveau d'éclairage peut varier considérablement, et le photographe peut ajuster les paramètres d'exposition en mesurant la valeur en lux.
Conclusion
Cet article fournit une introduction détaillée à Candela, Lumens et Lux, et je pense qu'en lisant cet article, vous aurez une compréhension plus approfondie de Candela, Lumens et Lux.
