Kandela, Lux ve Lümen, günlük hayatta en sık kullanılan ışık birimleridir. Bu üçü sizi sık sık karıştırıyorsa endişelenmeyin, bu makale size aralarındaki ilişkiyi, hesaplamayı ve uygulama alanlarını yüzeysel olarak açıklayacak. Hadi aşağıya bir göz atalım.
Candela Nedir?
Kandela, esas olarak ışığın yoğunluğunu ölçmek için kullanılan bir birimdir. "Mum ışığı" anlamına gelen Latince "candela" kelimesinden türemiştir. Adı genel halk için yabancı olabilir, ancak diğer ölçüm birimlerinden çok da farklı değildir.
Işık yoğunluğunun kesin bir ölçüsünü vermek için oluşturuldu. Tıpkı şu kişinin ve bu kişinin ikisinin de "daha uzun" olduğunu söylediğimiz ama kimin daha uzun, kimin daha kısa olduğunu kesin olarak bilmediğimiz duruma benziyor.
Benzer şekilde, ışığın "daha parlak" olduğunu söylediğimizde, ne kadar parlaktır? Işık yoğunluğunun bir birimi olan kandela olana kadar, bunu kesin olarak tanımlayamayız. Bu nedenle, kandelanın tanımlanmasının temel nedeni budur.
Lux Nedir?
“Lux” kulağa bir kişi ismi gibi geliyor. Aslında, belirli bir kişinin ismi değil, ne de onu tanımlayan kişinin adıyla anılıyor. Candela gibi, Latince kökenlidir. Lux, Latince'de “ışık” anlamına gelir ve temel amacı ışığın yoğunluğunu ölçmektir.
Lümen Nedir?
Sık sık görüyoruz lümenler LED ampuller veya ürün türleri üzerindeki etiketler. Lümen, bir ışık kaynağı tarafından yayılan toplam görünür ışık miktarının bir ölçüsüdür. Basitçe söylemek gerekirse, lümen sayısı ne kadar yüksekse ampul o kadar parlaktır.
Birçok iç mekan sahnesinde, en makul aydınlatma şemasını yakalayabilmek için, ışık yayan her nesnenin lümen değerini kapsamlı bir şekilde hesaplamamız gerekir.
Candela, Lux ve Lümen arasındaki ilişkiler nelerdir?
Kandela, Lux ve Lümen, ışığın ölçü birimleridir ve bu nedenle belirli koşullar altında birbirlerinin yerine kullanılabilirler. Kandela, ışığın yoğunluğunun ölçüsüdür; Lümen, ışığın çıkışının ölçüsüdür; Lux ise ışıkla aydınlatılan bir nesnenin alanının ölçüsüdür. Aralarındaki ilişkiyi açıklamak için pratik bir örnek kullanalım.
Tamamen karanlık bir evde bir mum yaktığımızı varsayalım. Eğer bu mum bir ışık kaynağıysa, o zaman bu mumun yaydığı ışık mum belirli bir yönde ifade edilebilir Şamdanlar; aynı mum, genellikle yalnızca bir yönde değil, tüm yönlerde ışık yayar, bu nedenle bu mumun tüm yönlerde yaydığı ışığın toplamı nedir? Lümen; bu mumun yaydığı ışık nihayetinde bir alanı aydınlatabilir Lüks.
Kandela, Lüks ve Lümen nasıl hesaplanır?
Bu ışık birimleri, ışığın günlük kullanımda görselleştirilebilmesi için tanımlanmıştır. Şimdi de bu üç ışık biriminin nasıl hesaplandığına bakalım.
Kandela'nın hesaplanması
1 kandela, 540×10¹²Hz frekansındaki tek renkli radyasyonun ışık şiddetinin küresel derece başına 1/683 watt'ına (sr) eşittir ve aşağıdaki formülle ifade edilebilir:
1 cd = lm/sr
Lümen hesaplaması
Kandela ve lümen birbirine dönüştürülebilir, dolayısıyla yukarıdaki denklemden lümen formülünü çıkarabiliriz:
1 lm = 1 cd-sr
Lüksün hesaplanması
Lüks, 1 metrekarelik bir alana eşit olarak dağılmış lümen yoğunluğunun bir göstergesi olduğundan, lüks formülü şu şekilde ifade edilebilir:
1 lx = 1 lm/m²
Kandela, Lüks ve Lümen Dönüşüm Denklemi
Yukarıdaki üç formülden, Kandela, Lüks ve Lümen dönüşüm formüllerini de türetebiliriz:
1 lx = 1 lm/m² = 1 cd-sr/m²
Candela, Lux ve Lumens için uygulama senaryoları
Birbirlerine dönüştürülebilseler de tanımları aynı değildir, bu nedenle uygulama senaryolarında bazı farklılıklar vardır; gelin her birine ayrı ayrı bakalım.
Candela Uygulama Senaryoları
Aydınlatma mühendisliği temel araştırması
Bir ışık kaynağının ışık özelliklerini incelerken, istenen etkiyi elde etmede daha iyi oluruz. Örneğin, laboratuvarda çeşitli farklı ampulleri test ettiğimizde, ışık yoğunluklarını belirlemek, ışık kirliliğini azaltmada önemli rol oynayan daha yumuşak bir ampul tasarlamaya yardımcı olur.
Optik Alet Kalibrasyonu
Mikroskoplar, teleskoplar ve diğer cihazlar gibi çeşitli hassas optik aletler için ışık yoğunluğu son derece hassas bir şekilde ayarlanmalıdır. Bu aletler ışık kaynağı ayarlandığında kandela cinsinden kalibre edilir. Farklı ışık yoğunlukları nihayetinde mikroskop altındaki organizmaların morfolojisini etkileyecektir ve bu nedenle çok hassas bir şekilde kalibre edilmeleri gerekir.
Sahne Aydınlatma Tasarımı
Farklı tipte aydınlatma armatürleri (örneğin, spot ışıkları, projektörler, yakalama ışıkları vb.) farklı ışık yoğunluklarına sahiptir ve istenilen etkiyi elde etmek için bu ışıkların nasıl ayarlanacağı kandela cinsinden ölçülür.
Farklı alanların ışık yoğunluğunu hesapladığımızda sahneİstenilen etkiyi elde etmek için ayarlamaları hedefleyebiliriz. Daha yaygın bir örnek, ana karakteri öne çıkarmamız gerektiğinde, diğer ışıkları kısıp ana karakterin üzerindeki spot ışığının yüksek ışık yoğunluğunu azaltmamızdır.
Lumens için Uygulama Senaryoları
Armatür Aydınlatma Performans Değerlendirmesi
Geçmişte, bir armatür satın aldığımızda, yalnızca hangi watt değerinin daha yüksek olduğunu değil, aynı zamanda daha fazla enerji verimliliği için hangi malzemenin kullanıldığını da düşünmemiz gerekiyordu. Ancak gerçek şu ki, watt değeri her zaman bir armatürün parlaklığıyla orantılı değildir.
Ampulün watt değeri 50 watt'ı geçtiğinde, watt değeri artmaya devam ettikçe parlaklık artmaya devam etmeyecek, aynı kalacak, hatta azalacak ve ikincisi, farklı malzemeler de değişimin lümen değerini etkileyecektir, örneğin, 1.000 ml üretmek için aynı beyaz örgülü lambaların kullanılması 100 watt gerekirken, LED lambaların yalnızca 12 watt'a ihtiyacı vardır. Bu nedenlerden dolayı, bir armatürün parlaklığını watt değerine göre yargılama yöntemi tarihe karışmıştır.
Lamba seçiminde lümen değerini esas aldığımızda, satın alma kararımızı etkileyen çok fazla diğer faktörü (watt, malzeme, akım vb.) göz önünde bulundurmamıza gerek kalmadan, lümen değerine göre doğru parlaklığı seçebiliriz.
İç Aydınlatma Tasarımı
İç mimarlar aydınlatma programını planlarken toplam ışık akısını (toplam lümen değerini) odanın büyüklüğüne ve ortam gereksinimlerine göre ayarlamalıdır. Genel olarak konuşursak, 20 metrekarelik bir oturma odası yaklaşık 2000–3000 lümen toplam ışık akısı gerektirir.
Öte yandan, aynı 20 metrekarelik bir yatak odası genellikle sadece 1000-1500 lümen ışığa ihtiyaç duyar. Bu hesaplama yapılmazsa, bazı alanlarda aşırı ışık oluşmasına ve bu durumun tüm mekanın aydınlatma durumunu etkilemesine yol açabilir.
Otomotiv Aydınlatma Sistemi Tasarımı
Otomobil üreticilerinin de bir otomobildeki çeşitli ışıkları tasarlarken farklı lümen değerlerini göz önünde bulundurmaları gerekir. Bunun amacı, yolun aydınlatılmasını sağlamak, ancak aynı zamanda çok fazla ışık nedeniyle diğer araçların geçişini engellemekten kaçınmaktır. Mevcut elektrikli araçların çoğu, 5000 lümenlik ışık akısına sahip farlara sahiptir. Ve otomobilin içindeki okuma ışığı genellikle 200-300 lümen olarak tasarlanır.
Lux Uygulama Senaryoları
Mimari Aydınlatma Standart Ölçümü
Lüks, inşaat sektöründe iç ve dış ortamların aydınlatmasının standartlara uygun olup olmadığını ölçmek için kullanılan önemli bir birimdir. Örneğin, ofisin günlük ihtiyaçlarını karşılamak için ofisin aydınlatma standardı genellikle 300-500 lüks arasında tasarlanırken, okul sınıfı öğrencilerin tahtanın içeriğini görebilmelerini sağlamak için 300-750 lüks arasında tasarlanacaktır.
Endüstriyel Ortamlar İçin Aydınlatma Tasarımı
Ofis aydınlatma tasarım ortamına benzer şekilde, endüstriyel üretim atölyeleri de vardır. Farklı üretim atölyelerinin aydınlatma için farklı gereksinimleri vardır.
Genel olarak atölyede hassas elektronik komponentlerin montajında, montajda çalışanların pozisyonu net bir şekilde görebilmesi için 1000-1500 lux gibi yüksek bir aydınlatmaya ihtiyaç duyulmaktadır.
Ayrıca, yüksek aydınlatma tasarımı, çalışanların gözlerinin kolayca yorulmasını önleyerek daha yüksek iş verimliliği sağlar; bu da gece vardiyasında çalışanlar için çok faydalıdır. Aynı atölyede, depolama alanı söz konusu olduğunda ise genellikle 100-300 lüks yeterlidir.
Fotoğrafçılık, sanal çekim ve film prodüksiyonu
Fotoğrafçılık alanında, sanal üretimLüks, çekilen sahnenin ışık yoğunluğunu ölçmek için kullanılır. Fotoğrafçılar ve kameramanlar, aydınlatma seviyesini, çekim yapılacak konuya ve istenen etkiye göre kontrol etmelidir.
Örneğin, portre çekimlerinde doğru aydınlatma seviyesi (örneğin, 500-1000 lüks) karakterin yüzünün eşit şekilde aydınlanmasını ve ten renginin doğal görünmesini sağlayabilir; manzara çekimlerinde ise hava koşullarına ve günün saatine bağlı olarak aydınlatma seviyesi büyük ölçüde değişebilir ve fotoğrafçı lüks değerini ölçerek pozlama parametrelerini ayarlayabilir.
Çözüm
Bu makale Kandela, Lümen ve Lüks hakkında detaylı bir giriş sunmaktadır ve bu makaleyi okuyarak Kandela, Lümen ve Lüks hakkında daha derin bir anlayışa sahip olacağınıza inanıyorum.
