人類が存在して以来、闇はすべての人類の幸福への道の障害であり、人類の恐怖の源となってきました。
電灯の発明は暗闇を克服する決定的な一歩となり、人類を夜から完全に解放しました。この時点で、ある人々が疑問に思い始めました。 光の強さをどのように判断すればよいでしょうか？
最も直接的な方法は、人間の目に頼って光の強さを判断することです。しかし、これでは、薄暗い、かすかな、薄暗い、明るい、まぶしいなどの形容詞しか得られません。
この曖昧な情報は人によって異なるため、必要なときに比較することが困難です。そのため、光の強さを定量的に説明し、光源に独自の単位と定義を持たせることが早急に必要です。
光強度の初期定義
約200年前、人々は光の強さを大まかに測定する方法を発見しました。 フットキャンドル:
これは、水平に燃えている長さ 1 フィートのろうそく (重さ約 1 ポンド) を観察したときに、1 平方インチの表面に集まる光のエネルギー密度です。
この大まかな測定方法は、1860年にイギリスで制定された都市ガス照明法で採用された「鯨油」の基礎を築き、その後、植物油ランプやペンタンランプといった標準的な光源の開発にもつながった。.
発光ユニットの改良
しかし、科学の発展とともに、大まかな測定方法では発光体の多様化に適応できなくなり、1948年の第9回国際度量衡会議で、白金の凝固点の温度にある黒体を光度の基準として採用することが決定され、 カンデラ 光度の新しい単位として確立されました。
使用中に、以前の定義には重大な誤りがあることが判明しました。最終的に、1979 年の第 16 回国際度量衡会議で、現在の新しい定義を採用することが決定されました。新しい定義には、次のように記載されています。
カンデラは、特定の方向に 540 x 10^12 Hz の周波数で放射する単色放射源の光度であり、その方向の放射強度は 1/683 W/sr です。
ここまで読んで、多くの方が様々なユニット名に戸惑っているかもしれません。ご安心ください。一つずつ詳しく見ていきましょう。.
カンデラとは何ですか?
目の肥えた読者は、「カンデラ」の英語名が「キャンドル」と同じであることに気づいたかもしれません。前述のとおり、以前は光度を表す単位としてカンデラが使われていましたが、後にカンデラ（略称cd）が単位として標準化されました。.
カンデラは、指定された方向の単位立体角内で光源から放射される光束（光パワーの物理量）を指します。
カンデラ、ルーメン、カンデラの変換式
1 カンデラ = 1 ルーメン = 1 カンデラ × ステラジアン、つまり 1 fc = 1 lm = 1 cd * sr
カンデラと同じくらい頻繁に登場する光学的な単位として、ニトという単位があります。この2つの単位にはどのような関係があるのでしょうか？
ニットとは何ですか?
nit は、明るさを測定するために特に使用される単位です。1 nit = 1 cd/m² なので、nit は光の強さを測定するための古い用語であり、カンデラ/平方メートル (cd/m²) は新しい用語であると考えることができます。
Candela と Nit の違いは何ですか?
上記の式から、この 2 つは同等であることがわかります。ただし、厳密に言えば、両者には違いがあります。カンデラは光の強さの単位であり、ニットは明るさの単位です。
さらに、光強度の単位は物理的な定義に基づいた標準的な測定単位ですが、明るさの単位は人間の目による主観的な光の測定にすぎません。簡単に言えば、光強度は科学的に測定できますが、明るさは目の光の知覚によって測定されるのです。.
Nit と Lumen の関係は何ですか?
ニットについて言及するとき、私たちはよく ルーメン も同様です。では、これらの関係はどのようなものでしょうか。ルーメンは光束の単位で、目が知覚できる放射力を表します。1 nit は 1 平方フィートあたり約 0.093 ルーメンに相当します。
架空の例を通して、両者の関係性をさらに理解してみましょう。.
2 メートル x 1.5 メートルのスクリーンがあり、スクリーンのゲイン係数が 1.2、測定された光束が 2000 ルーメンであるとします。次に、nit をルーメンに変換する式を使用します。
Nit = ルーメン × スクリーンゲイン / (係数 × スクリーンサイズ)
最終的に投影される画像は2000 * 1.2 / (0.635 * 2 * 3.1415926 * 2 * 1.5) = と計算できます。 200.51 ニット.
シラミの卵について理解することは、日常生活にどのように役立ちますか?
さまざまな測光単位に関連する多くの変換について議論してきましたが、これは、よりエネルギー効率が高く、環境に優しい、より優れた性能を持つ製品を選択するのに役立ちます。市場にはさまざまな製品が出回っているため、一部の販売業者は顧客を引き付けるためだけに、8000 nit、12000 nit、あるいは20000 nitを謳うかもしれませんが、実際には5000 nitにも満たない可能性があります。.
ニットが高いほど良いのでしょうか?
商人はより高いニットを求め続けていますが、より高いニットが常に良いのでしょうか? 答えはノーです。
確かに、輝度が高いほど屋外での使用には適していますが、過度に高い輝度は放熱に影響を与える可能性があります。日常生活でよくあるシナリオを考えてみましょう。明るい日光の下でスマートフォンを使用する場合、受信メッセージをはっきりと見るために画面の明るさを最大に調整する必要があることがよくあります。.
しかし、しばらくすると携帯電話が熱くなり始め、涼しい場所を探すか、急いで会話を終わらせる必要があります。
したがって、過度に高い輝度は価格上昇につながるだけであり、実際には、私たちはそのような高輝度でデバイスを長時間使用することはありません。これはデバイスの寿命を著しく縮めるだけでなく、過熱や画面の明るすぎるなどの問題により、輝度を下げる必要が生じる場合もあります。.
理想的なニットレベルはどれくらいですか?
スマートフォン: 屋内では200ニット、屋外では400ニット
スマートフォンを屋内で使用する場合、一般的な明るさは通常200～300ニトですが、屋外で使用する場合は通常400～500ニトまで上げる必要があります。そうしないと、画面をはっきりと見るために日陰を探す必要があるかもしれません。.
もちろん、屋外で読書をすることが多い場合は、電子インクディスプレイ搭載のデバイスに切り替えることをお勧めします。こうしたデバイスは明るい場所でも非常に見やすく、電力効率も非常に優れています。.
コンピューター/ラップトップ: 200～500 nits
コンピューターやノートパソコンは通常屋内で使用されるため、ゲームをしない限り、非常に高い輝度（nit）は必要ありません。ゲーム開発者の評価によると、大規模な3Dゲームでは、高輝度またはHDR（ハイダイナミックレンジ）ディスプレイを備えたコンピューターやノートパソコンの方が、より完璧なゲーム体験を提供します。.
テレビ: 200～2000 nits 以上
現在市場に出回っているテレビのほとんどは 液晶 またはプラズマテレビでは 200 ～ 500 nits の範囲です。ただし、一部の超高精細 4K および 8K テレビでは 4000 nits 以上に達することがあります。
大型屋外広告: 4000～10000 nits
屋内用途とは対照的に、屋外の大型広告は強い太陽光の下で長時間使用されます。ニットレベルが低すぎると、内容が完全に判読できなくなる可能性があります。例えば、ほとんどの広告は 屋外LEDディスプレイ 市場に出回っているLEDディスプレイの輝度は4000ニットを超えており、ピッチの大きい屋外用LEDディスプレイ（P10、P16など）では7000ニットや10000ニットに達するものもあります。
さまざまな測光単位をよりよく理解できるように、単位、ルーメン、明るさの関係を説明する物理的な公式をいくつか示します。
nits、ルーメン、輝度の関係:
ニットからルーメンへの変換:
ルーメン = ニット × 表示面積 (㎡)
ルーメンからニットへの変換:
ニット=ニット×表示面積（㎡）
輝度計算（nits単位）:
輝度（単位：ニット）=明るさ（単位：ニット）/π×（ディスプレイからの距離）²
輝度の計算（カンデラ/平方メートル）:
輝度 = 明るさ（cd/㎡）×反射率
上記の数式変換を通じて、さまざまな測光単位についてより深く理解できるようになると思います。
