Световой поток

О конвертации светового потока

Световой поток измеряет общее количество видимого света, излучаемого источником во всех направлениях — по сути, «общий световой выход» лампы или светодиода. Именно эту величину вы видите на упаковке лампочек для сравнения яркости. В отличие от силы света (кандела), которая измеряет свет в одном направлении, или освещённости (люкс), которая измеряет свет, получаемый поверхностью, световой поток охватывает полное производство света независимо от того, куда он направлен. Это делает люмены наиболее справедливым способом сравнения источников света: светодиод на 1000 люмен и лампа накаливания на 1000 люмен производят одинаковое количество видимого света, хотя их эффективность (люмены на ватт) существенно различается.

Единицей СИ является люмен (lm). Люмены заменили ватты в качестве стандарта измерения яркости, когда энергоэффективное освещение сделало ватты вводящими в заблуждение — светодиод мощностью 10 Вт может соответствовать 800 люменам лампы накаливания на 60 Вт. Люмен определяется через канделу: 1 lm = 1 cd·sr (кандела-стерадиан). Световой поток взвешен по чувствительности человеческого глаза с максимумом на 555 нм (зелёно-жёлтый) — именно поэтому люмены измеряют воспринимаемую яркость, а не чистую оптическую мощность.

Наш конвертер работает с единицами светового потока и помогает понять взаимосвязи между различными фотометрическими величинами.

Преобразования и соотношения светового потока

Ключевые соотношения: 1 люмен = 1 кандела·стерадиан. Для точечного источника, излучающего равномерно во всех направлениях: общие люмены = 4π × кандела ≈ 12,57 × кандела. При 555 нм (пик чувствительности глаза): 1 ватт = 683 люмена точно.

Справочник единиц светового потока

Люмен (lm) — единица СИ светового потока, представляющая общую воспринимаемую мощность видимого света, излучаемую источником. По определению 1 lm = 1/683 ватта при 555 нм (пик чувствительности человеческого глаза). Это определение связывает люмены с фотопической функцией световой эффективности V(λ). Типичные значения светового выхода: свеча ~13 lm, светодиод-эквивалент 40 Вт ~450 lm, светодиод-эквивалент 100 Вт ~1600 lm, автомобильная фара ~1000–3000 lm на лампу, стадионный прожектор ~100 000 lm.

Кандела-стерадиан (cd·sr) — математически эквивалентен люмену по определению. Эта запись явно показывает связь между силой света (кандела) и телесным углом (стерадиан), который она освещает. Источник в 1 канделу излучает 1 люмен в каждый стерадиан телесного угла; поскольку полная сфера составляет 4π стерадиан, изотропный источник в 1 cd излучает 4π ≈ 12,57 люмена всего.

Килолюмен (klm) — 1000 люмен. Удобен для мощных источников: профессиональные проекторы (3–10 klm), сценическое освещение (10–50 klm), стадионные прожекторы (50–200 klm). Всё чаще используется по мере того, как светодиодные технологии обеспечивают более высокий световой выход из компактных светильников.

Мегалюмен (Mlm) — 1 000 000 люмен. Используется для крупномасштабных осветительных установок: общее освещение спортивной арены (50–200 Mlm), крупные концертные сцены (10–100 Mlm). Редко применяется к отдельным источникам.

Светоотдача (lm/Вт) — хотя это не единица потока, это соотношение необходимо для сравнения источников света: лампа накаливания 10–17 lm/Вт, галогенная 15–25 lm/Вт, КЛЛ 50–70 lm/Вт, светодиод 80–200 lm/Вт, теоретический максимум 683 lm/Вт (только при 555 нм). Более высокая светоотдача означает больше света на ватт электроэнергии.