تفاوت لومن، لوکس و کاندلا

مقدمه

حتما برای شما هم اتفاق افتاده است که وقتی برای خرید تجهیزات روشنایی و نورپردازی به فروشگاه مراجعه و مشخصات آن‌ها را مطالعه می‌کنید، با واحد‌های متفاوتی روبرو می‌شوید؛ لوکس، لومن و کاندلا. و این سوال برایتان پیش می‌آید که چرا برای اندازه گیری نور از واحد یکسانی استفاده نمی‌شود؟ واقعیت این است که هر یک از این واحدها، جنبه متفاوتی از نور را اندازه‌گیری می‌کند. در این مقاله، پرکاربردترین واحدهای اندازه‌گیری نور را به صورت مختصر بررسی می‌کنیم.

لازم به ذکر است که تابش نوری طیف گسترده‌ای را شامل می‌شود؛ از جمله نور مادون قرمز و ماورا بنفش. در این مقاله نور مرئی (زمینه فتومتری) را نیز مورد بررسی قرار می‌دهیم.

 لومن (Lumen)

لومن یکای سنجش شار نوری (Luminous Flux) است. میزان نوری که از یک لامپ منتشر می‌شود شاری نوری نام دارد. به این ترتیب برای اینکه بگوییم یک لامپ چه میزان نور میدهد، از اصطلاح شار نوری استفاده می‌کنیم. لومن با حرف یونانی فی (Φ) نمایش داده می‌شود.به عنوان مثال شار نوری یک لامپ فلورسنت ۳۶ وات، برابر ۲۸۵۰ لومن و شار نوری یک لامپ متال هالید ۵۵۰۰ لومن است.

کاندلا (Candela)

کاندلا واحد اندازه گیری شدت نور است که با cd نشان داده می‌شود. کاندلا، میزان نور ساطع شده در دامنه یک زاویه فضایی (سه بعدی) را اندازه گیری می‌کند که به آن شدت نور (Light Intensity) گفته می‌شود.

از آنجا که شدت روشنایی از نظر زاویه‌ای توصیف می‌شود، به فاصله‌ای که این شدت اندازه گرفته می‌شود، ارتباطی ندارد. اگر به ال‌ای‌دی‌ها نگاه کنید، متوجه می‌شوید که LED های دارای شدت نور زیاد، (برحسب کاندلا یا میلی کاندلا) معمولاً دارای زاویه نور باریک هستند. به طور مشابه، LED هایی که دارای زاویه حداکثر پیکسل هستند، شدت نور کمتری دارند. علت این رابطه، کل انرژی تولید شده توسط LED است. LED های یک رده خاص (به عنوان مثال “شار زیاد”) تقریباً به میزان یکسانی انرژی نورانی تولید می‌کنند. با این حال، هنگامی که یک LED انرژی کل خود را در یک پرتو با زاویه باریک ساطع می‌کند، شدت نور (در جهت آن زاویه)، بیش‌تر از زمانی که همان انرژی در یک زاویه گسترده پخش می‌شود خواهد بود..

در واقع کاندلا نشان می‌دهد شما تا چه اندازه می‌توانید از منبع نور فاصله داشته باشید و در عین حال هنوز هم قادر به دیدن آن باشید. نشانگرهای لیزری یا چراغ‌های نقطه‌ای دارای بیشترین میزان کاندلا هستند؛ زیرا اکثر نور آن‌ها در یک جهت واحد متمرکز شده است.

 لوکس (Lux)

یکای سنجش شدت روشنایی، لوکس نام دارد. شدت روشنایی، میزان شار نوری تابیده شده به واحد سطح است. استانداردهای روشنایی، مقادیر شدت روشنایی لازم در هر محیط را تعیین می‌کند. به عنوان مثال برای یک دفتر کار، شدت روشنایی متوسط ۵۰۰ لوکس و برای یک زمین فوتبال در سطح مسابقات بین المللی تا شدت روشنایی ۳۵۰۰ لوکس توصیه می‌شود. هرگونه تغییر در فاصله یا نوع لامپ باعث تغییر سطح لوکس می‌شود.

درخشندگی

اثر فیزیولوژیکی نور روی چشم انسان درخشندگی نام دارد. این پارامتر در طراحی روشنایی اهمیت بسیار زیادی پیدا می‌کند.درخشندگی، اندازه‌گیری میزان نور پخش شده از یک سطح (در جهت خاص) است. اندازه گیری درخشندگی برای سطوح مسطح که نور را به طور مساوی در کل سطح، مانند صفحه نمایش ساطع می‌کنند، مناسب است.
واحد سنجش درخشندگی کاندلا بر متر مربع (Cd/m2) است.

درخشندگی به دو صورت تعریف می‌شود:

۱) درخشندگی حاصل از یک منبع نور: برابر است با شدت نور منتشر شده از منبع به مساحت آن.

۲) درخشندگی حاصل از یک سطح روشن: متناسب است با میزان شدت روشنایی در سطح و ضریب انعکاس آن.

مقایسه لوکس، لومن و کاندلا، تفاوت لوکس و کاندلا در این است که لوکس به جای اندازه گیری نور در یک زاویه سه بعدی، میزان روشنایی یک سطح را اندازه گیری می‌کند. در نتیجه فاصله آن سطح از منبع نور به یک عامل مهم تبدیل می‌شود؛ یعنی هرچه سطح از منبع نور فاصله داشته باشد، نور آن کمتر می‌شود.
لوکس میزان نوری است که به یک سطح تابیده می‌شود، در حالی که لومن کل نوری است که از منبع نور آزاد می‌شود. یک لوکس معادل یک لومن است که در مساحت یک متر مربع پخش شده است؛ بنابراین مشخصات لوکس به شما می‌گوید که با توجه به منطقه اندازه‌گیری شده، به چه تعداد لومن (کل نور خروجی) برای روشن کردن محیط نیاز دارید.

شکل زیر تفاوت بین این مفاهیم را به خوبی نشان می‌دهد.

از آنجا که لوکس اندازه گیری میزان نور بر روی سطح است، حتی یک متر کوچک یا نور سنج دستی نیز می‌تواند میزان نوری را که روی یک سطح می‌افتد، اندازه‌گیری کند. این در حالی است که لومن میزان نوری را که توسط یک منبع نور از همه جهت‌ها منتشر می‌شود، اندازه‌گیری می‌کند و برای محاسبه به ابزارهای پیچیده‌تری نیاز دارد.

یک ابزار معروف برای اندازه‌گیری نور ساطع شده، گونیوفوتومتر (Goniophotometer) نام دارد که شکل آن را مشاهده می‌کنید. این دستگاه نور ساطع شده از هر زاویه را ضبط کرده و سپس کل نور را اندازه گیری می‌کند.

نتیجه‌گیری

پس در این مقاله تفاوت مفاهیم مهمی مانند لومن، لوکس و کاندلا را بیان کردیم و دانستیم که هر یک چگونه سنجیده می‌شود.

به طور خلاصه می‌توان گفت که لومن یکای شار نوری و میزان نوری است که از یک منبع نور منتشر می‌شود. کاندلا واحد اندازه‌گیری شدت نور است و میزان نور منتشر شده در یک فضای سه بعدی را اندازه‌گیری می‌کند. لوکس نیز یکای سنجش شدت روشنایی و میزان شار نوری تابیده شده به واحد سطح است. درخشندگی یک جسم نیز به معنی اثر نور منتشر یا تابیده شده از یک جسم بر چشم انسان می‌باشد. امیدواریم در این مقاله توانسته باشیم تفاوت این مفاهیم نسبتاً گیج کننده را بیان کرده باشیم.

برای مطالعه سایر مقالات لومن شاپ، با مجله لومن شاپ همراه باشید.