У чомусь вимірюється яскравість світла люмен. Яскравість проекторів – ANSI-люмени та «китайські» люмени. Що таке Кельвін у освітленні

За Останніми рокамиплавно та безболісно змінилися підходи до організації освітлення у побуті та громадських приміщеннях. Світлодіодними лампами тепер нікого не здивуєш.

Магазини продають світлодіодні та люмінесцентні світильники, але покупець продовжує пам'ятати «потужність», як головний показник для джерел освітлення. Передбачливі виробники, звичайно, вказують потужність на упаковках світлодіодних виробів, що це може означати. Чи варто орієнтуватися на потужність та як визначити відповідність між типами приладів?

Більше про рівень освітлення, що виробляє світлодіодне джерело світла, скаже випромінювання, вказане у люменах. Що позначають люмени у світлодіодних лампах, розберемося у цій статті.

Що таке люмен

Поняття люмен було встановлено міжнародною системою вимірювань у середині ХХ ст.

У люменах вимірюють кількість усього світла, що випромінюється джерелом. Параметр безпосередньо пов'язаний з поняттям люкс, але існує між ними різниця.

Думка експерта

Олексій Бартош

Задати питання експерту

Важливо розуміти! Люмен (lumen) – повна кількість світла, яке здатне випромінювати джерело у всіх напрямках. Люкс має позначати, скільки світла потрапляє на квадратний метр поверхні.

Отже, якщо лампа, що випромінює 100 Лм, висвітлює 1 м2 поверхні, то на неї падатиме потік рівний 100 Лк. Якщо та ж лампочка світить у приміщенні 10 м2, то його освітленість буде значно нижчою. Важливо знати, що з розрахунках слід враховувати весь світловий потік, у всіх напрямах.

У розумінні цього ховається одна з переваг світлодіодних приладів перед лампами розжарювання та люмінесцентними пристроями, що світяться у всіх напрямках. У діодних світильників кут освітлення наближається до 120 чи 180 градусів. За допомогою вбудованих або зовнішніх лінз одержують промені будь-якої ширини.

Світлодіодна лампочка зсередини

Висновок: світловий потік спрямовується та використовується у потрібному напрямку, збільшуючи свою концентрацію.

Цю особливість виробники активно застосовують при розробці світлодіодних ламп, які встановлюються замість галогенових та ксенонових, d2s lamp, приладів в автомобільні фари. Вони дешевші за ксенон, менше навантажують електрику машин, ніж галогенові, не поступаючись за рівнем освітленості.

Сучасні діоди використовуються для виготовлення та заміни ламп 20 Вт у габаритних ліхтарях та 55 W у фарах авто.

Параметри, що визначають показник світлового потоку та його розрахунок

Для сприйняття людиною важливими є кілька показників світлового потоку:

Кількість всього, що виходить від джерела світла.
Довжина хвилі. Від неї залежить те, як очі сприймає яскравість світла. Випромінювання в середній, зеленій частині спектру здається яскравішим, ніж сині або червоні ділянки, при однаковій потужності ламп.
Колірна температура вимірюється в кельвінах і обов'язково вказується на упаковках та паспортах виробів. На малюнку показана шкала колірних температур і колір світла, що випускається.

Зверніть увагу! Теплі тони сприймаються людським оком менш яскравими, ніж холодний колір. Купуючи «теплі» лампи, робіть невеликий запас у бік збільшення потужності для створення комфортних умов у приміщенні.

Колірна температура в порівнянні

Скільки в 1 Вт світлодіодної лампочки люмен

Дізнатися правдиву відповідь на питання не так просто. Справа в тому, що виробники вказують потужність і світловий потік для світлодіодів, а не лампочки. Виміряти дійсні значення можна лише спеціальними приладами. Орієнтуватися варто на середні показники.

Загалом при споживанні 1 Вт потужності світлодіоди випромінюють 90-100 Лм. Дорогі зразки здатні віддати 130-140 Лм з одного Вт.

У лабораторних умовах отримано світлодіоди, що видають 220 Лм/Вт, але у промислових масштабах пристрої не випускаються через високу вартість.

Зменшує коефіцієнт корисної дії вбудований драйвер живлення світлодіодів, знижуючи співвідношення світлового потоку до потужності на 5-10%. Важливо враховувати це при виборі та покупці джерел світла.

Переведення люменів у вати

Для користувачів, які не хочуть вивчати характеристики електроприладів та проводити обчислення, в Інтернеті існує безліч ресурсів з вбудованими калькуляторами. Достатньо підставити дані представлені виробником (люмени) і вибрати тип світильника, щоб отримати необхідний показник потужності.

Спосіб розрахунку освітленості для приміщень

Розрахунок необхідної кількості освітлювальних приладів застосовується нескладна методика.

Розрахунки проводяться у два етапи:

Розрахунок необхідної інтенсивності світлового потоку.
Визначення кількості ламп, здатних забезпечити необхідну освітленість.

Формула для приблизного розрахунку рівня освітлення ЛМ.

Світловий потік = нормативний показник освітленості в люксах (наведено в таблиці) * Площа приміщення м2 * Коефіцієнт висоти стель.

Таблиця 1. Норми освітлення

Для стель до 2,7 м застосовується коефіцієнт 1, при висоті приміщення від 2,7 до 3 м – коефіцієнт 1,2, від 3 до 3,5 м – 1,5.

приклад розрахунку. У дитячій норматив освітленості встановлюється 200 Лк. Площа кімнати 12 м2 Висота 3,1 м – застосовуємо коефіцієнт 1,2.

Перемноживши 200*12*1,2 одержують необхідний світловий потік 2880 Лм.

Знаючи світловий показник, вибирають здатні забезпечити його прилади. Для наведеної кімнати достатньо однієї світлодіодної лампи потужністю 25-30 Вт, або трьох 10-ватних джерел.

Думка експерта

Олексій Бартош

Фахівець з ремонту, обслуговування електрообладнання та промислової електроніки.

Задати питання експерту

Важливо! Для кращого освітленняприміщення можна використовувати кілька світильників. Це дозволить рівномірно висвітлити кімнату і позбутися тіні.

Порівняльна характеристика лампи розжарювання та світлодіодної лампи

Використання потужності різними типами лампочок

При порівнянні технічних характеристиквсі параметри свідчать про користь діодних приладів.

Таблиця 2. Порівняння показників світлодіодних і .

Ціна на світлодіодні лампи, що регулярно знижується, і економічна вигода від їх застосування роблять пристрої популярними серед покупців.

Скільки люмен у світлодіодах по відношенню до інших джерел світла

Таблиця 3. Середні показники світлового потоку різної потужності споживання.

Світлодіодні лампи перевірених виробників мають незаперечні переваги при використанні у побуті та на виробництві. Вони довговічні, економічні, швидко окупаються. Можливість підібрати будь-який відтінок світіння зроблять перебування у приміщенні комфортним та безпечним.

Створення у будинку сприятливих умовдля нормального відпочинку потребує врахування всіх можливих параметрів та нюансів. Особливого значення необхідно приділяти рівню освітленості. Адже саме від цього параметра залежить загальне здоров'я людини, її емоційний та психологічний комфорт.

Тому дуже важливо зробити розрахунок того, скільки необхідно люменів у висвітленні на квадратний метр? Про це і про те, який потрібно створювати рівень освітленості, ви дізнаєтесь із нашої статті.

Важливий параметр

Освітленість є дуже важливим показником, без якого неможливе комфортне перебування в будь-якому приміщенні будинку. Для кожної кімнати у будинку є свої світлові норми. Тому різноманітні обчислення, що стосуються цієї норми, є необхідністю.
У цій ситуації необхідно зробити такі розрахунки:

кількість ламп на квадратний метр;
кількість освітлювальних приладів на квадратний метр;
скільки необхідно люменів для освітлення кімнати для одного квадратний метр.

У статті ми зупинимося на останньому розрахунку.

Що слід знати

При визначенні того, скільки необхідно лампочок або освітлювальних приладів, завжди насамперед потрібно розрахувати кількість люменів на квадратний метр для конкретної кімнати.
В даному випадку треба знати, які рівні освітленості встановлені для кожного конкретного жилого або нежитлового приміщення. Всі ці норми наведені у спеціальній документації – БНіП.

Норми по БНіП

Створити потрібний рівень освітленості можна за допомогою різних джерелсвітла:

лампи розжарювання;
люмінесцентні та світлодіодні лампочки;
галогенові та металгалогенові лампи;
світлодіодні стрічки;
неонові лампи і т.д.

Кожен із перелічених вище джерел світла має різні технічні показники освітленості.Найголовнішим параметром для оцінки рівня освітлення є світловий потік, що випускається джерелом світла.
Зазначені в таблиці значення потужності освітлювальних приладів наведені для ламп розжарювання, оскільки ці базові нормативні документи розроблялися ще епохи появи сучасних енергозберігаючих технологій. Сьогодні в будинку звичайні лампи розжарювання практично не зустрічаються. Їм на зміну прийшли світлодіодні (led), люмінесцентні та галогенові джерела світла. При цьому найбільшою популярністю користуються саме світлодіодні лампочки, оскільки вони дуже економічні в плані споживання електроенергії, мають кращі технічні показники та більший період служби, ніж решта енергозберігаючих джерел світла.
Світловий потік вимірюється у люменах. Значення світлового потоку можна знайти на упаковці лампочок. При цьому порушувати питання щодо того, скільки необхідно люменів для освітлення одного квадратного метра не завжди є коректним. Це з тим, що світловий потік у разі відображає лише конкретні можливості певного джерела світла. При цьому облік віддаленості від вибраного об'єкта освітлення для кімнати не враховується. Тому раціонально вводити такий параметр, як освітлення. Він вимірюється у люксах.

Виходячи з цього, було встановлено рівність між люксами і люменами. Таким чином, на один метр квадратної площікімнати припадає світловий потік на один люмен і дорівнює він одному люксу. Ця норма застосовна всім приміщень, як житлових, і нежитлових.

Зверніть увагу! При віддаленні джерела світла відбувається пропорційне зменшення освітленості на квадрат відстані.

Необхідні обсяги

Після того, як ми розібралися з поняттям освітленості та поставили знак рівності між люменами та люксами, можна приступати до визначення норми освітленості для середньої людини. Над цим питанням працювали медики та психологи, які розробили необхідні показники рівня освітленості для кожного приміщення та кімнати у будинку. Всі вони наведені в таблиці БНіП.

Зверніть увагу! Усі норми, наведені у цій документації, є рекомендованими. Крім цього, вони є мінімальними і для житлових приміщень можуть зазнавати певних змін у встановленому діапазоні. Разом з тим зміни повинні бути мінімальними, щоб не вплинути на організм людини негативним чином. Цей діапазон складає 10-50 люксів.

Показники для квартири

Існуючі норми дозволяють створити комфортний рівень освітлення. Вони наведені в люксах, які за бажання можна вказати і люменах.
Для розрахунку кількості люменів необхідно керуватися орієнтовними методами. Використовуючи параметри, вказані в таблиці, можна приблизно прикинути ту кількість люменів, яку потрібно, щоб висвітлити один квадратний метр приміщення з висотою стелі приблизно в три метри.

Розрахунки для різних ламп

Від вибору джерела світла безпосередньо залежить розрахунок кількості люменів необхідних, щоб висвітлити один квадратний метр простору в залежності від того, які норми існують для конкретного приміщення.
Визначення типу та кількості джерел світла – найважливіше завдання для будь-якого власника квартири. Щоб оцінити необхідний рівень освітленості та інші показники (тип лампочок та їх кількість), необхідно оцінювати такі параметри:

площа кімнати;
потужність придбаних лампочок;
норми БНіП.

Види ламп

У ситуації, якщо ви купили енергозберігаючі джерела світла (люмінесцентні, світлодіодні тощо) при розрахунках на квадратний метр площі кімнати необхідно враховувати відповідні коефіцієнти.
Для люмінесцентних лампочок число Ватт на один квадратний метр має бути зменшено приблизно в 3,5-4,5 рази. А ось якщо використовуються світлодіодні лампи – одразу у 6-8 разів. Така ситуація склалася через те, що сучасні енергозберігаючі лампочки мають набагато більшу світловіддачу в порівнянні з лапами розжарювання. В результаті при значно меншому споживанні електроенергії, такі вироби будуть давати набагато яскравіше світло. Тому їх кількість потрібно буде зменшувати пропорційно до підвищення рівня світловіддачі.

Таблиця потужності

Крім цього, необхідно пам'ятати, що в цій ситуації також необхідно оцінювати висоту стель. Сьогодні люди проживають як у новобудовах, так і у старих хрущовках. І висота стель буває різною. За наявності стель три метри, число Ватт і люменів потрібно буде збільшити мінімум на 1,5.

Важливі моменти

Щоб зробити професійний розрахунок рівня освітленості та кількість необхідних люменів, слід обов'язково враховувати наступні моменти:

тип лампи;
висота, де буде розміщений освітлювальний прилад;
тип світильника;
його розташування у приміщенні щодо вертикальної площини. Тут слід оцінювати коефіцієнт корисної дії освітлювального пристрою;
світловідбивна характеристика матеріалу, яким проводилося внутрішнє оздоблення приміщення: стін, підлоги та стелі.

При визначенні світловідбивної здатності стін, стелі та підлоги необхідно пам'ятати, що чим світліша кімната буде, тим вище стане величина світловідбиття:

якщо стеля та стіни виконані у світлих тонах, то коефіцієнт світловідбиття становитиме приблизно 0,7;
при оформленні приміщення світлими, бежевими та світло-сірими фасадними фарбами даний коефіцієнт складе приблизно 0,5-0,6;
для темних кольорів – 0,3;
при оформленні кімнати чорним гранітом або мармуром коефіцієнт відображення складе приблизно 0,1.

Для розрахунку оптичних характеристик приміщення використовують параметр ККД і спеціальні уніфіковані таблиці.

Зверніть увагу! За не маєтком бажання або можливостей самостійно зробити зростає люмен для визначення рівня освітленості, можна скористатися послугами спеціалізованих контор.

Вони зможуть швидко зробити необхідні підрахунки, виключивши можливі помилкичи похибки.

Проводимо розрахунки

Щоб визначити освітленість на поверхні (в люксах), і навіть показник світлового потоку (в люменах), слід зробити кілька етапів підрахунків:

розрахунок необхідної у конкретному приміщенні сукупної величини показника світлового потоку;
потім, на підставі отриманих цифр, потрібно визначити необхідну кількість джерел світла залежно від їхньої потужності.

Для того щоб визначити показник світлового потоку (у люменах), слід використовувати спеціальну формулу - "світловий потік = X * Y * Z", де:

X – норма, встановлена для освітленості конкретного приміщення/об'єкта. Для цього керуйтеся таблицею БНіП, наведеною в нашій статті найпершою;
Y – площа конкретної кімнати (вказується у квадратних метрах);
Z – поправочний коефіцієнт, який вводиться залежно від цього, яку висоту мають стелі у приміщенні, котрій проводяться розрахунки. Якщо висота стелі складатиме від 2,5 до 2,7 метра, тоді коефіцієнт приймається як рівний одиниці. За наявності стель від 2,7 до 3 метрів, коефіцієнт = 1,2. Якщо ви щасливий власник стель від 3 до 3,5 метрів, тоді коефіцієнт = 1,5. Рідко, але стелі може бути від 3,5 до 4,5 метрів. У такій ситуації коефіцієнт дорівнюватиме 2.

Висота стель важлива

Підставивши всі значення у формулу, ви отримаєте ту кількість люменів, які необхідно на один квадратний метр конкретного приміщення.
Після цього вам необхідно завершити розрахунки, визначивши кількість лампочок та світильників, які слід встановити у приміщенні, щоб отримати якісний та комфортний рівень освітленості. Для цього вам необхідно керуватися таблицею, в якій наведено показники потужності світлового потоку світлодіодної лампи. Ми зупинилися саме на світлодіодному джерелі світла, тому що саме воно сьогодні найчастіше використовується для внутрішнього освітлення приміщень.

Таблиця показника потужності світлового потоку

Величину, яка вийшла у нас на першому етапі, необхідно поділити на світловий потік лампочки, що використовується (взятою з таблиці) і ви отримаєте необхідну кількість світлодіодних ламп цієї потужності для кімнати.

Корисно знати

При отриманні не цілого значення (наприклад, 3,75) його необхідно заокруглити у велику сторону. Невелике перевищення норми буде кращим, ніж її недолік.
Більш якісне освітлення буде при рівномірному розміщенні освітлювальних приладів по всьому периметру стелі. У такій ситуації, а також при якомусь особливому дизайнерському підході до освітлювальних приладів, можна взяти більше лампочок, але з меншою потужністю. Наприклад, замість 4 ламп по 10 Вт можна взяти 9 лампочок по 5 Вт.
Як бачимо, самі собою розрахунки досить прості, але щоб їх здійснити потрібно розуміння природи освітленості і що на неї впливає. Правильно все розрахувавши, ви зможете створити у будь-якому приміщенні будинку комфортний рівень освітленості.

Вирішення проблеми мерехтіння світлодіодних стрічоку включеному стані

Світловий потік- Потужність світлового випромінювання, тобто видимого випромінювання, що оцінюється за світловим відчуттям, яке воно виробляє на око людини. Світловий потік вимірюється у люменах.

Наприклад лампа розжарювання (100 Вт) випромінює світловий потік, що дорівнює 1350 лм, а люмінесцентна лампа ЛБ40 – 3200.

Один люмендорівнює світловому потоку, що випускається точковим ізотропним джерелом, з силою світла, що дорівнює одній канделі, в тілесний кут, величиною в один стерадіан (1 лм = 1 кд·ср).

Повний світловий потік, створюваний ізотропним джерелом, із силою світла одна кандела, дорівнює 4πлюмен.

Існує й інше визначення: одиницею світлового потоку є люмен(Лм), рівний потоку, що випромінюється абсолютно чорним тілом з площі 0,5305 мм 2 при температурі затвердіння платини (1773 ° С), або 1 свічка 1 стерадіан.

Сила світла- Просторова щільність світлового потоку, рівна відношенню світлового потоку до величини тілесного кута, в якому рівномірно розподілене випромінювання. Одиницею сили світла є кандела.

Освітленість- поверхнева щільність світлового потоку, що падає на поверхню, рівна відношенню світлового потоку до величини поверхні, за якою він рівномірно розподілений.

Одиницею освітленості є люкс (лк), рівний освітленості, створюваної світловим потоком 1 лм, рівномірно розподіленим на площі 1 м 2 , тобто рівний 1 лм/1 м 2 .

Яскравість- поверхнева щільність сили світла в заданому напрямку, рівна відношенню сили світла до площі проекції поверхні, що світиться на площину, перпендикулярну тому ж напрямку.

Одиниця яскравості – кандела на квадратний метр (кд/м2).

Світність (світлість)- поверхнева щільність світлового потоку, що випускається поверхнею, рівна відношенню світлового потоку до площі поверхні, що світиться.

Одиницею світності є 1 лм/м2.

Одиниці світлових величин у міжнародній системі одиниць СІ (SI)

Найменування величини	Найменування одиниці	Вираз через одиниці СІ (SI)	Позначення одиниці
Найменування величини	Найменування одиниці	Вираз через одиниці СІ (SI)	російське	між- народне
Сила світла	кандела	кд	кд	cd
Світловий потік	люмен	кд·ср	лм	lm
Світлова енергія	люмен-секунда	кд·ср·с	лм·с	lm·s
Освітленість	люкс	кд·ср/м 2	лк	lx
Світність	люмен на квадратний метр	кд·ср/м 2	лм·м 2	lm/m 2
Яскравість	кандела на квадратний метр	кд/м 2	кд/м 2	cd/m 2
Світлова експозиція	люкс-секунда	кд·ср·с/м 2	лк·с	lx·s
Енергія випромінювання	Джоуль	кг·м 2 /з 2	Дж	J
Потік випромінювання, потужність випромінювання	ват	кг·м 2 /з 3	Вт	W
Світловий еквівалент потоку випромінювання	люмен на ват		лм/Вт	lm/W
Поверхнева щільність потоку випромінювання	ват на квадратний метр	кг/с 3	Вт/м2	W/m 2
Енергетична сила світла (сила випромінювання)	ват на стерадіан	кг·м2/(з 3 ·пор)	Вт/ср	W/sr
Енергетична яскравість	ват на стерадіан-квадратний метр	кг/(з 3 · СР)	Вт/(ср·м 2)	W/(sr·m 2)
Енергетична освітленість (опроміненість)	ват на квадратний метр	кг/с 3	Вт/м2	W/m 2
Енергетична світність (випромінюваність)	ват на квадратний метр	кг/с 3	Вт/м2	W/m 2

Приклади:

ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНИЙ ДОВІДНИК"
За загальною ред. професорів МЕІ В.Г. Герасимова та ін.
М: Видавництво МЕІ, 1998

Люмен (лм, lm)- одиниця виміру світлового потоку в СІ. Де СІ - система одиниць фізичних величин, (фр. Le Syst?me International d"Unit?s, SI).

Один люмен дорівнює світловому потоку, що випускається точковим ізотропним джерелом c силою світла, що дорівнює одній канделі, в тілесний кут величиною один стерадіан (1 лм = 1 кд? ср). Повний світловий потік, створюваний ізотропним джерелом, із силою світла одна кандела, дорівнює 4? люмен.

Звичайна лампа розжарювання потужністю 100 Вт створює світловий потік, що дорівнює приблизно 1300 лм. Компактна люмінісцентна лампа денного світла потужністю 26 Вт створює світловий потік, що дорівнює приблизно 1600 лм. Світловий потік Сонця дорівнює 3,63 · 10 28 ступеня лм.

Люмен – повний світловий потік від джерела. Однак цей вимір зазвичай не бере до уваги зосереджувальну ефективність відбивача або лінзи і тому не є прямим параметром оцінки яскравості або корисної продуктивності променя . У широкого світлового променя може бути той самий показник люмен, як і у вузькофокусованого. Люмени не можуть використовуватися, щоб визначити інтенсивність променя, тому що оцінка в люменах включає все розсіяне марне світло.

Люкс (лк, lx)- одиниця виміру освітленості у системі СІ.

Люкс дорівнює освітленості поверхні площею 1 кв м при світловому потоці падаючого на неї випромінювання, що дорівнює 1 люмен.

100 люменів зібрали та спроектували на 1-метрову квадратну область. Освітленість області становитиме 100 люкс. Ті самі 100 люменів, спрямовані на 10 квадратних метрів, дадуть освітленість 10 люкс.

Кандела (кд, cd)- одна з семи основних одиниць вимірювання системи СІ, що дорівнює силі світла, що випускається в заданому напрямку джерелом монохроматичного випромінювання частотою 540 · 10 у 12 ступеня Гц, енергетична сила світла якого в цьому напрямку становить (1/683) Вт/пор. Стерадіа?н (російське позначення: ср, міжнародне: sr) - одиниця виміру тілесних кутів.

Вибрана частота відповідає зеленому кольору. Людське око має найбільшу чутливість у цій галузі спектра. Якщо випромінювання має іншу частоту, то для досягнення тієї ж сили світла потрібна більша енергетична інтенсивність.

Раніше кандела визначалася як сила світла, що випромінюється чорним тілом перпендикулярно поверхні площею 1/60 кв см при температурі плавлення платини (2042,5 К). У сучасному визначенні коефіцієнт 1/683 обрано таким чином, щоб нове визначення відповідало старому.

Сила світла, що випромінюється свічкою, приблизно дорівнює одній канделі (лат. candela - свічка), тому раніше ця одиниця виміру називалася «свічкою», зараз ця назва є застарілою і не використовується.

Сила світла типових джерел:

Джерело	Потужність, Вт	Зразкова сила світла, кд
Свічка		1
Сучасна (2016 р) лампа розжарювання	100	100
Звичайний світлодіод	0,015	5 мкд
Надяскравий світлодіод	1	25
Надяскравий світлодіод з коліматором	1	1500
Сучасна (2016 р) люмінесцентна лампа	20	100

Black Diamond – фірма-законодавець світового професійного альпіністського та скелелазного спорядження. Бренд випускає високоякісні налобні та підвісні ліхтарі, які можна використовувати навіть на глибині одного метра під водою протягом півгодини. BD пропонує туристичні освітлювальні прилади з показниками світлового потоку до 200 люменів при порівняно невеликій вазі. Багато ліхтарів наділені кількома режимами освітлення для зручності роботи на альпіністському маршруті та в побуті. Яскраві, легкі, акуратні та практичні, ліхтарі Блек Діамонд не підведуть навіть у самій екстремальній ситуації.

Світловий потік ліхтарів (лм)

big LED-high, big LED-med, big LED-low, 5 MM - High, 5 MM - medium, 5 MM - low

Ліхтар Black Diamond (BD)	Світловий потік (лм)
Icon	200
Spot new	200
Cosmo new	90
Wiz new	30
Ion	80
Ember Power Light	150
Orbit Lantern	105
Voyager Lantern	140
Ліхтар Petzl	Світловий потік (лм)
Tikka XP	180
MYO XP	140

Світло це те, без чого на Землі ніщо не здатне було б існувати. Як і всі фізичні величини, його можна обчислити, отже, існує одиниця виміру світлового потоку. Як вона називається і чому дорівнює? Давайте знайдемо відповіді на ці запитання.

Що називається «світловий потік»

Насамперед, варто розібратися, що у фізиці називається цим терміном.

Світловий потік - потужність випромінювання світла, що оцінюється за світловим відчуттям, що виробляється ним з точки зору людського ока. Це кількісна характеристика випромінювання джерела світла.

Чисельно аналізована величина дорівнює енергії світлового потоку, що проходить через певну поверхню за одиницю часу.

Одиниця виміру світлового потоку

У чому вимірюється аналізована фізична величина?

Згідно з діючими нормами СІ (Міжнародної системи одиниць), для цього використовується спеціалізована одиниця під назвою люмен.

Дане слово було утворено від латинського іменника, що означає "світло" - lūmen. До речі, від цього слова також виникла назва таємної організації «Ілюмінати», яка стала предметом загального інтересу кілька років тому.

У 1960 р. люмен офіційно почав використовуватись у всьому світі, як одиниця виміру світлового потоку, і залишається таким і до сьогодні.

У скороченому вигляді російською ця одиниця записується як «лм», а англійською - lm.

Варто відзначити, що у багатьох країнах потужність світла лампочок вимірюється над ватах (як у просторах колишнього СРСР), саме у люменах. Іншими словами, заморські споживачі вважають не кількість енергії, що споживається, а силу випромінюваного світла.

До речі, через це на упаковках більшості сучасних енергозберігаючих ламп є інформація про їх характеристики і у ватах, і в люменах.

Формула

Розглянута одиниця виміру світлового потоку чисельно дорівнює світла від точкового ізотропного джерела (з силою в канделу), що випромінюється в тілесний кут, що дорівнює одному стерадіану.

У вигляді формули це так: 1 лм = 1кд x 1 порівн.

Якщо врахувати, що повна сфера утворює тілесний кут 4П ср, виходить, що повний світловий потік зазначеного вище джерела з потужністю одну канделу дорівнює 4П лм.

Що таке «кандела»

Дізнавшись у тому, люмен - це що, варто звернути увагу до одиницю пов'язану з нею. Йдеться про кд - тобто кандел.

Ця назва була утворена від латинського слова "свічка" (candela). З 1979 р. і до цього дня вона є відповідно до СІ (Міжнародної системи одиниць).

Фактично одна кандела - це сила світла, що випромінюється однією свічкою (звідси і назва). Слід зазначити, що у російській мові довгий час замість терміну «кандела» вживалося слово «свічка». Проте така назва застаріла.

З попереднього пункту ясно, що люмен і кандел пов'язані між собою (1 лм = 1 кд x 1 ср).

Люмени та люкси

Розглядаючи особливості такої світлової величини, як люмен, варто звернути увагу на таке близьке до неї поняття як «люкс» (лк).

Як і кандел з люменами, люкси теж відносяться до світлотехнічних одиниць. Лк – це одиниця виміру освітленості, що використовується в системі СІ.

Взаємозв'язок люкса і люмена виглядає так: 1 лк дорівнює 1 лм світлового потоку, рівномірно розподіленого на поверхні 1 квадратний метр. Таким чином, крім наведеної вище формули люмена (1 лм = 1кд х 1 ср), ця одиниця має ще одну: 1 лм = 1 лк/м 2 .

Говорячи більш простою мовою, люмен - це показник кількості випромінюваного світла певним джерелом, наприклад, тією ж лампочкою. А ось люкс показує, наскільки реально світло в приміщенні, так як далеко не всі світлові промені досягають поверхні, що освітлюється. Іншими словами, люмен - світло, що вийшло з джерела, люкс - та кількість його, яка дійсно дійшла до поверхні, що освітлюється.

Як уже було сказано, не завжди все випромінюване світло досягає освітлюваної поверхні, адже часто на шляху таких променів зустрічаються перешкоди, що створюють тіні. І чим більше їх на шляху, тим менша освітленість.

Наприклад, при будівництві бібліотечного залу в ньому повісили безліч лампочок. Загальна освітленість цього порожнього приміщення дорівнювала 250 лк. Але коли ремонтні роботи було завершено і в зал внесли меблі, рівень світла впав до 200 лк. Це при тому, що лампочки, як і колись, видавали стільки ж люменів світлової енергії. Однак на шляху кожного її променя тепер з'явилися перепони у вигляді стелажів з книгами та інших бібліотечних меблів, а також відвідувачів та працівників. Таким чином вони поглинали частину випромінюваного світла, зменшуючи загальну кількість освітленості до зали.

Наведена як приклад ситуація не є винятком у своєму роді. Тому при будівництві будь-яких нових будівель або оформленні інтер'єру вже існуючих завжди важливо враховувати його освітленість. Більшість установ навіть є система норм освітленості, природно, вона вимірюється в люксах.

В сучасному світіє кілька програм, в яких можна не тільки змоделювати дизайн своєї кімнати самостійно, але й прорахувати, наскільки вона буде світла. Адже від цього залежить зір її мешканців.

Люмен та ват

У минулому в нашій країні при виборі лампочки орієнтувалися на кількість ватів, які вона споживає. Чим більше - тим краще світив даний прилад.
Сьогодні навіть на вітчизняних просторах все частіше потужність випромінювання її вимірюють у люменах. У зв'язку з цим деякі вважають, що лм і Вт - це величини одного роду, а отже, люмени у ваті і навпаки можна вільно переводити, як і деякі інші одиниці системи СІ.

Така думка не зовсім вірна. Справа в тому, що обидві аналізовані одиниці виміру використовуються для різних величин. Так, ват - це світлова, а енергетична одиниця, що показує потужність джерела освітлення. Коли люмен показує, скільки світла випромінюємо конкретний прилад.

Наприклад, стандартна лампа розжарювання, що споживає 100 ватів, видає світло в 1340 люменів. При цьому досконаліша (на сьогоднішній день) світлодіодна її «сестра» при споживанні всього 13 Вт видає 1000 лм. Таким чином, виходить, що світлосила лампочки не завжди знаходиться у прямій залежності від кількості та потужності поглиненої нею енергії. Важливу роль цьому питанні грає і використовувана для освітлення речовина у приладі. Отже, прямої залежності між люменами і ватами немає.

При цьому дані величини пов'язані між собою. Світловіддача будь-якого джерела світла (взаємозалежність споживаної енергії до кількості світла, що видається) вимірюється в люменах на ват (лм/Вт). Саме ця одиниця є свідченням ефективності того чи іншого освітлювального приладу та його економічності.

Варто відзначити, що при великій необхідності все ж таки можна здійснити переведення люменів у вати і навпаки. Але для цього необхідно враховувати кілька додаткових аспектів.

Характер джерела світла. Яка лампа використовується у розрахунках: розжарювання, світлодіодна, ртутна, галогенна, флуоресцентна тощо.
Світловіддачу приладу (скільки споживає ват і скільки люменів видає у своїй).

Однак, щоб не ускладнювати собі життя, для проведення подібних розрахунків можна просто застосовувати онлайн-калькулятор або завантажити собі подібну програму на комп'ютер або інший прилад.

Кратні одиниці люмену

Люмен, як і всі його "сородичі" в системі СІ, має низку стандартних кратних та дольних одиниць. Одні використовуються для простоти розрахунків, коли доводиться мати справу з занадто малими, або з занадто великими величинами.

Якщо йдеться про останніх, то вони записуються у вигляді позитивного ступеня, якщо про перші – у вигляді негативного. Так, найбільша кратна одиниця люмена - іотталюмен - дорівнює 1024 лм. Його найчастіше застосовують при характеристиці космічних тіл. Наприклад, світловий потік Сонця дорівнює 36 300 Ілм.

Найчастіше застосовуються чотири кратні одиниці: кілолюмен (103), мегалюмен (106), гігалюмен (109) і тералюмен (1012).