Candela, Lux e Lumen sono le unità di misura della luce più comuni nella vita di tutti i giorni. Ti capita spesso di confonderle? Nessun problema, questo articolo ti spiegherà la loro relazione, il calcolo e le applicazioni, dalle nozioni più semplici a quelle più complesse. Scopriamole insieme.
Cos'è Candela?
Candela è principalmente un'unità utilizzata per misurare l'intensità della luce. Deriva dalla parola latina "candela", che significa "luce di candela". Il nome potrebbe non essere familiare al grande pubblico, ma non è poi così diverso da altre unità di misura.
È stato creato per fornire una misura precisa dell'intensità della luce. È come quando diciamo che questa persona e quella sono entrambe "più alte", ma non abbiamo una descrizione precisa di chi è più alto e chi è più basso.
Allo stesso modo, quando diciamo che la luce è "più luminosa", quanto è luminosa? Finché non esiste un'unità di intensità luminosa, la candela, non possiamo descriverla con precisione. Pertanto, questo è il motivo principale per cui è stata definita la candela.
Cos'è Lux?
“"Lux" suona come un nome proprio. In realtà, non si tratta di un nome di persona specifico, né prende il nome da chi lo ha coniato. Come candela, deriva dal latino. Lux significa "luce" in latino e il suo scopo principale è quello di quantificare l'intensità luminosa.
Che cosa sono i Lumens?
Spesso vediamo lumen etichettatura su lampadine LED o tipi di prodotti. I lumen sono una misura della quantità totale di luce visibile emessa da una sorgente luminosa. In parole povere, più alto è il numero di lumen, più luminosa è la lampadina.
In molte scene in interni, dobbiamo calcolare in modo completo i lumen di ciascun oggetto che emette luce per poter realizzare lo schema di illuminazione più ragionevole.
Quali sono le relazioni tra Candela, Lux e Lumen?
Candela, Lux e Lumen sono tutte unità di misura della luce e, come tali, possono essere intercambiabili in determinate condizioni. La candela misura l'intensità luminosa, il lumen la quantità di luce emessa e il lux l'area di un oggetto illuminato. Vediamo un esempio pratico per spiegare la relazione tra queste unità di misura.
Supponiamo di accendere una candela in una casa completamente buia. Se questa candela è una fonte di luce, allora la luce emessa da questa candela in una certa direzione può essere espresso in termini di Candele; la stessa candela, che generalmente non emette luce in una sola direzione, ma in tutte le direzioni, quindi la somma della luce emessa da questa candela in tutte le direzioni è Lumen; la luce emessa da questa candela può illuminare in ultima analisi un'area è Lusso.
Come calcolare Candela, Lux e Lumen?
Queste unità di misura della luce sono definite in modo da poter visualizzare la luce nell'uso quotidiano. Vediamo ora come vengono calcolate queste tre unità di misura della luce.
Calcolo della Candela
1 candela equivale a 1/683 watt per grado sferico (sr) dell'intensità luminosa della radiazione monocromatica con una frequenza di 540×10¹²Hz, che può essere espressa dalla formula:
1 cd = lm/sr
Calcolo dei lumen
Candela e lumen possono essere convertiti tra loro, quindi possiamo dedurre la formula per i lumen dall'equazione precedente:
1 lm = 1 cd-sr
Calcolo del lux
Poiché il lux è un'indicazione dell'intensità dei lumen distribuiti uniformemente su un'area di 1 metro quadrato, la formula per il lux può essere espressa come:
1 lx = 1 lm/m²
Equazione di interconversione di candela, lux e lumen
Dalle tre formule sopra riportate, possiamo ricavare ulteriormente le formule di interconversione Candela, Lux e Lumen:
1 lx = 1 lm/m² = 1 cd-sr/m²
Scenari applicativi per Candela, Lux e Lumen
Sebbene possano essere convertiti l'uno nell'altro, le loro definizioni non sono identiche, quindi esistono alcune differenze nei loro scenari di applicazione; analizziamoli uno per uno.
Scenari applicativi di Candela
Ricerca di base in ingegneria dell'illuminazione
Quando studiamo le proprietà luminose di una sorgente luminosa, siamo più in grado di ottenere l'effetto desiderato. Ad esempio, quando testiamo una varietà di lampadine diverse in laboratorio, determinare la loro intensità luminosa aiuta a progettare una lampadina più morbida, che svolge un ruolo importante nella riduzione dell'inquinamento luminoso.
Calibrazione degli strumenti ottici
Per vari strumenti ottici di precisione, come microscopi, telescopi e altri dispositivi, l'intensità luminosa deve essere regolata con estrema precisione. Questi strumenti sono calibrati in candele quando la sorgente luminosa viene regolata. Diverse intensità luminose influenzeranno in ultima analisi la morfologia degli organismi sotto il microscopio e pertanto devono essere calibrate molto finemente.
Progettazione dell'illuminazione scenica
Diversi tipi di apparecchi di illuminazione (ad esempio faretti, fari, luci catturanti, ecc.) hanno diverse intensità luminose e la regolazione di queste luci per ottenere l'effetto desiderato si misura in candele.
Quando calcoliamo l'intensità luminosa delle diverse aree del palcoscenicoPossiamo regolare le luci in modo mirato per ottenere l'effetto desiderato. Un esempio più comune è quando dobbiamo mettere in risalto il protagonista: abbasseremo le altre luci e punteremo l'intensità luminosa del riflettore sul protagonista.
Scenari applicativi per Lumens
Valutazione delle prestazioni di illuminazione degli apparecchi di illuminazione
In passato, quando acquistavamo una lampada, dovevamo considerare non solo quale potenza fosse più alta, ma anche quale materiale fosse utilizzato per essere più efficiente dal punto di vista energetico. Ma il fatto è che la potenza non è sempre proporzionale alla luminosità di una lampada.
Quando la potenza della lampadina supera i 50 watt, poiché la potenza continua ad aumentare, la luminosità non continuerà ad aumentare, ma rimarrà la stessa o addirittura diminuirà e, in secondo luogo, anche i diversi materiali influenzeranno il valore del lumen del cambiamento, ad esempio, lo stesso per produrre 1.000 ml, l'uso di lampade a trama bianca deve essere di 100 watt, mentre le lampade a LED necessitano solo di 12 watt. È per queste ragioni che il modo di giudicare la luminosità di un apparecchio di illuminazione in base alla sua potenza è fuori dalla storia.
Quando utilizziamo i lumen come parametro di giudizio per le lampade, possiamo scegliere la giusta luminosità in base al valore dei lumen, senza dover considerare troppi altri fattori (potenza, materiale, corrente, ecc.) che influenzano il nostro acquisto.
Progettazione dell'illuminazione interna
Gli interior designer devono organizzare il flusso luminoso totale (valore totale dei lumen) in base alle dimensioni della stanza e ai requisiti dell'ambiente quando pianificano il programma di illuminazione. In generale, un soggiorno di 20 metri quadrati richiede circa 2000-3000 lumen di flusso luminoso totale.
Una camera da letto di 20 metri quadrati, invece, di solito richiede solo 1000-1500 lumen. Se non si tiene conto di questo aspetto, si rischia di avere troppa luce in alcune zone, compromettendo l'illuminazione dell'intero ambiente.
Progettazione del sistema di illuminazione per autoveicoli
Allo stesso modo, i produttori di automobili devono considerare diversi valori di lumen quando progettano le varie luci di un'auto. Lo scopo è garantire che la strada sia illuminata, ma anche evitare di interrompere il passaggio di altri veicoli a causa di troppa luce. La maggior parte degli attuali veicoli elettrici ha fari con un flusso luminoso di 5000 lumen. E la luce di lettura all'interno dell'auto è solitamente progettata come 200-300 lumen.
Scenari applicativi di Lux
Misurazione standard dell'illuminazione architettonica
Lux è un'unità importante nel settore edile per misurare se l'illuminazione degli ambienti interni ed esterni soddisfa lo standard. Ad esempio, per soddisfare le esigenze quotidiane dell'ufficio, lo standard di illuminamento dell'ufficio sarà generalmente progettato tra 300-500 lux, mentre l'aula scolastica per garantire che gli studenti possano vedere il contenuto della lavagna, sarà progettata tra 300-750 lux.
Progettazione dell'illuminazione per ambienti industriali
Similmente all'ambiente di progettazione dell'illuminazione per ufficio, ci sono officine di produzione industriale. Le diverse officine di produzione hanno requisiti di illuminazione diversi.
In generale, durante l'assemblaggio di componenti elettronici di precisione in officina, è necessaria un'elevata illuminazione, pari a 1000-1500 lux, per garantire che gli addetti all'assemblaggio possano vedere chiaramente la posizione.
Inoltre, un'illuminazione elevata contribuisce a ridurre l'affaticamento visivo degli operatori, aumentando l'efficienza lavorativa, aspetto particolarmente utile per i lavoratori notturni. Allo stesso modo, in un'officina con area di stoccaggio, di solito sono sufficienti 100-300 lux.
Fotografia, riprese virtuali e produzione cinematografica
Nel campo della fotografia, produzione virtualeIl lux viene utilizzato per misurare l'intensità luminosa della scena da riprendere. Fotografi e videografi devono controllare il livello di illuminazione in base al soggetto e all'effetto desiderato.
Ad esempio, quando si scattano ritratti, il giusto livello di illuminazione (ad esempio, 500-1000 lux) può rendere il viso del soggetto uniformemente illuminato e il colore della pelle naturale; quando si fotografano paesaggi, a seconda delle condizioni meteorologiche e dell'ora del giorno, il livello di illuminazione può variare notevolmente e il fotografo può regolare i parametri di esposizione misurando il valore in lux.
Conclusione
Questo articolo fornisce un'introduzione dettagliata a Candela, Lumen e Lux e credo che leggendolo, avrai una comprensione più approfondita di Candela, Lumen e Lux.
