واحدهای اندازه گیری نور

تفاوت لومن، لوکس و کاندلا چیست؟

حتما برای شما هم اتفاق افتاده است که وقتی برای خرید تجهیزات روشنایی و نورپردازی به فروشگاه مراجعه می کنید و مشخصات آن را مطالعه می کنید، با واحد های متفاوتی روبه رو می شوید: لوکس، لومن، کاندلا. و این سوال برایتان پیش می آید که واحدهای نوری استفاده شده چه هستند؟ هر واحد کجا کاربرد دارد؟ چرا برای اندازه گیری نور از واحد یکسانی استفاده نمی کنند؟ واقعیت این است که هر یک از این واحدها، جنبه متفاوتی از نور را اندازه گیری می کنند. برای درک بهتر این جنبه ها باید با واحدهای اندازه گیری نور آشنا باشید. در این مقاله، پرکاربردترین واحدهای اندازه گیری نور، به صورت مختصر بررسی شده است.
تابش نوری شامل طیف گسترده ای است، از جمله نور مادون قرمز و ماوراء بنفش. در این مقاله نور مرئی (زمینه فتومتری) را مورد بررسی قرار می دهیم.

لومن(Lumen)

لومن

لومن یکای سنجش شار نوری(Luminous Flux) است. ميزان نوري که از يک لامپ منتشر مي شود شار نوري نام دارد. به اين ترتيب براي اينکه بگوييم يک لامپ چه ميزان نور مي دهد، از اصطلاح شار نوري استفاده مي کنيم. لومن با حرف یونانی فی (Φ) نمایش داده می شود. به عنوان مثال شار نوري يک لامپ فلورسنت 36 وات 2850 لومن و شار نوري يک لامپ متال هاليد 5500 لومن است.
لومن = میزان نور منتشر شده

کاندلا(Candela)

کاندلا

کاندلا واحد اندازه گیری شدت نور است که با cdنشان داده می شود. کاندلا، میزان نور ساطع شده در دامنه یک زاویه فضایی(سه بعدی) را اندازه گیری می کند که به آن شدت نور(Light Intensity) گفته می شود. از آنجا که شدت روشنایی از نظر زاویه ای توصیف می شود ، به فاصله ای که این شدت اندازه گرفته می شود، ارتباطی ندارد. به ال ای دی ها، به خصوص ال ای دی هایی با روشنایی زیاد نگاه کنید، متوجه می شوید که LED های دارای شدت نور زیاد، (برحسب کاندلا یا میلی کاندلا اندازه گیری می شود) معمولاً دارای زاویه ای 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 می کنند. با این حال، هنگامی که یک LED انرژی کل خود را در یک پرتو با زاویه باریک ساطع می کند ، شدت نور(در جهت آن زاویه)، بیش تر از زمانی که همان انرژی در یک زاویه گسترده پخش می شود، خواهد بود.
در واقع کاندلا نشان می دهد شما تا چه اندازه می توانید از منبع نور فاصله داشته باشید و در عین حال هنوز هم قادر به دیدن آن باشید. نشانگرهای لیزری یا چراغ های نقطه ای دارای بیشترین امتیاز کاندلا هستند زیرا اکثر نور آنها در یک جهت واحد متمرکز شده است.

کاندلا= شدت نور در فضای سه بعدی

(لوکس Lux)

لوکس

یکای سنجش شدت روشنایی، لوکس نام دارد. شدت روشنایی میزان شار نوری تابیده شده به واحد سطح است.
استانداردهاي روشنايي، مقادير شدت روشنايي لازم در هر محيط را تعيين مي کنند. به عنوان مثال براي يک دفتر کار، شدت روشنايی متوسط 500 لوکس و براي يک زمين فوتبال در سطح مسابقات بين المللي تا شدت روشنايي 3500 لوکس توصيه مي شود. هرگونه تغییر در فاصله یا نوع لامپ باعث تغییر سطح لوکس می شود.
لوکس= شدت روشنایی یا شار نوری در واحد سطح

درخشندگی

اثر فيزيولوژيکي نور روي چشم انسان درخشندگي نام دارد. اين پارامتر در طراحي روشنايي اهميت بسيار زيادي پيدا مي کند. درخشندگی ، اندازه گیری میزان نور ساطع 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 می کنند، مناسب است.
واحد سنجش درخشندگي کاندلا بر متر مربع (Cd/m2) است.
درخشندگي به دو صورت تعريف مي شود:
1) درخشندگي حاصل از يک منبع نور: برابر است با شدت نور منتشر شده از منبع به مساحت آن
2) درخشندگي حاصل از يک سطح روشن: متناسب است با ميزان شدت روشنايي در سطح و ضريب 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 می کند. در نتیجه فاصله آن سطح از منبع نور به یک عامل مهم تبدیل می شود؛ یعنی هرچه سطح از منبع نور فاصله داشته باشد، نور آن کمتر می شود.
خروجی روشنایی اتصالات نور به طور معمول به عنوان خروجی لومن گزارش می شود؛ به عبارت دیگر، شدت نور روی یک سطح (لوکس) بستگی به شدت منبع نور (یعنی خروجی لومن آن) و سطح مورد نظر برای روشن شدن دارد.
لوکس میزان نوری است که به یک سطح تابیده می شود، در حالی که لومن کل نوری است که از منبع نور آزاد می شود.
یک لوکس معادل یک لومن است که در مساحت یک متر مربع پخش شده است بنابراین، مشخصات لوکس به شما می گوید که با توجه به منطقه اندازه گیری شده، به چه تعداد لومن (کل نور خروجی) برای روشن کردن محیط نیاز دارید.
از آنجا که لوکس اندازه گیری میزان نور بر روی سطح است، حتی یک متر کوچک یا نور سنج دستی نیز می تواند میزان نوری را که روی یک سطح می افتد، اندازه گیری کند در حالی که لومن میزان نوری را که توسط یک منبع نور از همه جهات منتشر می شود، اندازه گیری می کند و بنابراین سازه های کمی پیچیده تر مورد نیاز است. به طور معمول یک گونیوسفر یا یک کره یکپارچه مورد نیاز است. این دستگاه ها نور ساطع شده از هر زاویه را ضبط می کنند و سپس کل نور ساطع شده را اندازه گیری می کنند.