Candela, Lux e Lumens são as unidades de luz mais comuns no dia a dia. Você costuma confundi-las? Não se preocupe, este artigo explicará a relação entre elas, como calculá-las e suas aplicações, do básico ao avançado. Confira a seguir.
O que é Candela?
Candela é principalmente uma unidade usada para medir a intensidade da luz. É derivada da palavra latina “candela”, que significa “luz de vela”. O nome pode ser desconhecido para o público em geral, mas não é tão diferente de outras unidades de medida.
Foi criado para fornecer uma medida precisa da intensidade da luz. É como quando dizemos que esta pessoa e aquela pessoa são ambas "mais altas", mas não temos uma descrição precisa de quem é mais alto e quem é mais baixo.
Similarmente, quando dizemos que a luz é “mais brilhante”, quão brilhante ela é? Até que haja uma unidade de intensidade luminosa, a candela, não podemos descrevê-la precisamente. Portanto, esta é a principal razão pela qual a candela foi definida.
O que é Lux?
“Lux” soa como o nome de uma pessoa. Na verdade, não é o nome de uma pessoa específica, nem foi nomeado em homenagem à pessoa que o definiu. Assim como candela, deriva do latim. Lux significa “luz” em latim, e seu principal propósito é quantificar a intensidade da luz.
O que é Lumens?
Nós vemos frequentemente lúmens rotulagem em lâmpadas LED ou tipos de produtos. Lúmens são uma medida da quantidade total de luz visível emitida por uma fonte de luz. Simplificando, quanto maior o número de lúmens, mais brilhante a lâmpada.
Em muitas cenas internas, precisamos calcular detalhadamente os lúmens de cada objeto emissor de luz para podermos combinar o esquema de iluminação mais razoável.
Quais são as relações entre Candela, Lux e Lumens?
Candela, lux e lúmens são todas unidades de medida de luz e, como tal, podem ser usadas de forma intercambiável em certas condições. Candela mede a intensidade da luz, lúmens medem a quantidade de luz emitida e lux medem a área de um objeto iluminado. Vamos usar um exemplo prático para explicar a relação entre elas.
Suponha que acendemos uma vela em uma casa completamente escura. Se esta vela é uma fonte de luz, então a luz emitida por esta vela em uma determinada direção pode ser expressa em termos de Candelas; a mesma vela, que geralmente não emite luz apenas em uma direção, mas em todas as direções, então a soma da luz emitida por esta vela em todas as direções é Lúmens; a luz emitida por esta vela pode finalmente iluminar uma área Luxo.
Como calcular Candela, Lux e Lúmens?
Essas unidades de luz são definidas para que a luz possa ser visualizada no uso cotidiano. A seguir, vejamos como essas três unidades de luz são calculadas.
Cálculo de Candela
1 candela é igual a 1/683 watts por grau esférico (sr) a intensidade luminosa da radiação monocromática com frequência de 540×10¹²Hz, que pode ser expressa pela fórmula:
1 cd = lm/sr
Cálculo de lúmens
Candela e lúmens podem ser convertidos um no outro, então podemos deduzir a fórmula para lúmens da equação acima:
1 lm = 1 cd-sr
Cálculo de lux
Como lux é uma indicação da intensidade de lúmens uniformemente distribuídos em uma área de 1 metro quadrado, a fórmula para lux pode ser expressa como:
1 lx = 1 lm/m²
Equação de interconversão de Candela, Lux e Lumens
A partir das três fórmulas acima, podemos derivar ainda as fórmulas de interconversão de Candela, Lux e Lumens:
1 lx = 1 lm/m² = 1 cd-sr/m²
Cenários de aplicação para Candela, Lux e Lumens
Embora possam ser convertidos um no outro, suas definições não são as mesmas, portanto existem algumas diferenças em seus cenários de aplicação. Vamos, então, analisar cada um deles.
Cenários de aplicação de Candela
Pesquisa básica em engenharia de iluminação
Ao estudar as propriedades luminosas de uma fonte de luz, somos mais capazes de obter o efeito desejado. Por exemplo, quando testamos uma variedade de lâmpadas diferentes no laboratório, determinar sua intensidade luminosa ajuda a projetar uma lâmpada mais suave, que desempenha um papel importante na redução da poluição luminosa.
Calibração de Instrumentos Ópticos
Para vários instrumentos ópticos de precisão, como microscópios, telescópios e outros dispositivos, a intensidade luminosa deve ser ajustada com extrema precisão. Esses instrumentos são calibrados em candelas quando a fonte de luz é ajustada. Diferentes intensidades luminosas afetarão, em última análise, a morfologia dos organismos sob o microscópio e, portanto, precisam ser calibradas muito finamente.
Design de Iluminação Cênica
Diferentes tipos de luminárias (por exemplo, holofotes, holofotes, luzes de captura, etc.) têm diferentes intensidades luminosas, e a forma de ajustar essas luzes para obter o efeito desejado é medida em candelas.
Quando calculamos a intensidade luminosa de diferentes áreas do estágio, podemos direcionar os ajustes para obter o efeito desejado. Um exemplo mais comum é quando precisamos destacar o protagonista: diminuímos as outras luzes e, em seguida, direcionamos a alta intensidade luminosa do holofote para o protagonista.
Cenários de aplicação para lúmens
Avaliação de desempenho de iluminação de luminárias
No passado, quando comprávamos uma luminária, precisávamos considerar não apenas qual potência era maior, mas também qual material era usado para ser mais eficiente em termos de energia. Mas o fato é que a potência nem sempre é proporcional ao brilho de uma luminária.
Quando a potência da lâmpada excede 50 watts, à medida que a potência continua a aumentar, o brilho não continuará a aumentar, mas permanecerá o mesmo, ou até mesmo diminuirá, e em segundo lugar, materiais diferentes também afetarão o valor do lúmen da mudança, por exemplo, o mesmo para produzir 1.000 ml, o uso de lâmpadas de trama branca precisa ser de 100 watts, enquanto as lâmpadas de LED precisam de apenas 12 watts. É por essas razões que a maneira de julgar o brilho de uma luminária por sua potência está fora da história.
Quando usamos lúmens como critério para lâmpadas, podemos escolher o brilho certo pelo valor do lúmen sem ter que considerar muitos outros fatores (potência, material, corrente, etc.) que afetam nossa compra.
Design de Iluminação de Interiores
Designers de interiores precisam organizar o fluxo luminoso total (valor total de lúmens) de acordo com o tamanho do cômodo e os requisitos de ambiente ao planejar o programa de iluminação. Em termos gerais, uma sala de estar de 20 metros quadrados requer cerca de 2000–3000 lúmens de fluxo luminoso total.
Um quarto de 20 metros quadrados, por outro lado, geralmente requer apenas 1000 a 1500 lúmens. Se você não levar isso em consideração, pode haver excesso de luz em certas áreas, o que pode afetar a iluminação de todo o ambiente.
Projeto de sistema de iluminação automotiva
Os fabricantes de automóveis também precisam considerar diferentes valores de lúmens ao projetar as várias luzes em um carro. O objetivo disso é garantir que a estrada esteja iluminada, mas também evitar interromper a passagem de outros veículos devido ao excesso de luz. A maioria dos veículos elétricos atuais tem faróis com um fluxo luminoso de 5000 lúmens. E a luz de leitura dentro do carro é geralmente projetada como 200–300 lúmens.
Cenários de aplicação do Lux
Medição Padrão de Iluminação Arquitetônica
Lux é uma unidade importante na indústria da construção para medir se a iluminação de ambientes internos e externos atende ao padrão. Por exemplo, para atender às necessidades diárias do escritório, o padrão de iluminação do escritório geralmente será projetado entre 300-500 lux, enquanto a sala de aula da escola para garantir que os alunos possam ver o conteúdo do quadro-negro, será projetada entre 300-750 lux.
Design de Iluminação para Ambientes Industriais
Semelhante ao ambiente de design de iluminação de escritório, há oficinas de produção industrial. Diferentes oficinas de produção têm diferentes requisitos para iluminação.
De modo geral, na montagem de componentes eletrônicos de precisão na oficina, é necessária uma alta iluminação de 1000-1500 lux, para garantir que os trabalhadores na montagem possam ver claramente a posição.
Além disso, o design com alta iluminação também pode evitar a fadiga ocular dos trabalhadores, aumentando a eficiência do trabalho, o que é muito útil para os operários do turno da noite. E na mesma oficina, se for uma área de armazenamento, geralmente apenas 100 a 300 lux são suficientes.
Fotografia, filmagem virtual e produção cinematográfica
No campo da fotografia, produção virtualO lux é usado para medir a intensidade da luz da cena que está sendo filmada. Fotógrafos e cinegrafistas precisam controlar o nível de iluminação de acordo com o objeto e o efeito desejado.
Por exemplo, ao fotografar retratos, o nível correto de iluminação (por exemplo, 500–1000 lux) pode fazer com que o rosto da pessoa fique uniformemente iluminado e a cor da pele natural; ao fotografar paisagens, dependendo do clima e da hora do dia, o nível de iluminação pode variar bastante, e o fotógrafo pode ajustar os parâmetros de exposição medindo o valor de lux.
Conclusão
Este artigo fornece uma introdução detalhada a Candela, Lumens e Lux, e acredito que, ao ler este artigo, você terá uma compreensão mais profunda sobre Candela, Lumens e Lux.
