Люмен (единица) - Lumen (unit)

Для использования в других целях см. Люмен (значения).
Люмен
Система единицПроизводная единица СИ
ЕдиницаСветовой поток
Символlm
Конверсии
1 пм в ...... равно ...
   Базовые единицы СИ   1 CD ⋅SR

В просвет (символ: lm) это Производная единица СИ из световой поток, мера общего количества видимый свет испускается источником в единицу времени. Световой поток отличается от мощность (лучистый поток ) в том, что лучистый поток включает все излучаемые электромагнитные волны, а световой поток равен взвешенный согласно модели ("функция светимости ") чувствительности человеческого глаза к различным длины волн. Люмены связаны с люкс в этом люксе - это один люмен на квадратный метр.

Просвет определяется по отношению к кандела в качестве

1 лм = 1 CD ⋅ SR.

Полная сфера имеет телесный угол из 4π стерадианы,[1] так что источник света, который равномерно излучает один кандела во всех направлениях имеет общий световой поток 1 кд × 4π sr = 4π cd⋅sr ≈ 12,57 люмен.[2]

Объяснение

Если источник света излучает один кандела силы света равномерно по телесный угол одного стерадиан, Общая световой поток излучаемый в этот угол составляет один люмен (1 CD ·1 SR = 1 лм). изотропный Источник света в одну канделу излучает полный световой поток ровно 4π люмен. Если бы источник был частично покрыт идеальной поглощающей полусферой, эта система излучала бы вдвое меньше светового потока - всего 2π люмен. В интенсивность света все равно будет одна кандела в тех направлениях, которые не заслоняются.

Просвет можно рассматривать как меру общего количества видимого света в определенном луче или под определенным углом или излучаемого из какого-либо источника. Количество кандел или люменов от источника также зависит от его спектра, через номинальную реакцию человеческого глаза, как показано на функция светимости.

Разница между агрегатами просвет и люкс заключается в том, что люкс учитывает площадь, на которую распространяется световой поток. Поток в 1000 люмен, сосредоточенный на площади в один квадратный метр, освещает этот квадратный метр с освещенностью в 1000 люкс. Те же 1000 люмен на площади в десять квадратных метров дают более диммерную освещенность всего 100 люкс. Математически, 1 люкс = 1 лм / м2.

Источник, излучающий мощность одного ватта света того цвета, для которого глаз наиболее эффективен (длина волны 555 нм, в зеленой области оптического спектра), имеет световой поток 683 люмен. Таким образом, люмен представляет не менее 1/683 Вт мощности видимого света, в зависимости от спектрального распределения.

Освещение

Смотрите также: Светодиодная лампа и Лампа накаливания
Стандарт Светодиодная лампа способен производить 470 люмен. Он потребляет примерно одну шестую энергии лампа накаливания производя такой же свет.

Лампы используется для освещение обычно маркируются светоотдачей в люменах; во многих юрисдикциях это требуется по закону.

Спираль мощностью 23 Вт компактная люминесцентная лампа излучает примерно 1,400–1600 лм.[3][4] Многие компактные люминесцентные лампы и другие альтернативные источники света маркируются как эквивалентные лампе накаливания с определенным мощность. Ниже приведена таблица, в которой показан типичный световой поток обычных ламп накаливания и их эквивалентов.

Эквиваленты электрической мощности для разных ламп[5][6][7]
Минимум световой поток (люмен)Потребляемая электрическая мощность (Вт)
Лампа накаливанияКомпактный флуоресцентныйВЕЛ
Без галогенаГалоген
200253-53
45040299–115–8
8006013–158–12
1,100755318–2010–16
1,6001007224–2814–17
2,40015030–5224-30[8]
3,10020049–7532[9]
4,00030075–10040.5[10]

1 сентября 2010 г. Евросоюз вступил в силу закон, обязывающий маркировать осветительное оборудование в первую очередь по световому потоку (лм) вместо электрической мощности (Вт).[11] Это изменение является результатом Директивы ЕС по экологическому проектированию энергопотребляющих продуктов (EuP).[12] Например, согласно стандарту Европейского Союза, энергоэффективная лампа, которая претендует на роль эквивалента вольфрамовой лампы мощностью 60 Вт, должна иметь минимальную светоотдачу 700–750 лм.[13]

Чтобы оценить люмен от ватт для различных типов ламп, см. световая отдача.

Выход проектора

ANSI люмен

Световой поток проекторы (включая видеопроекторы ) обычно измеряется в люменах. Стандартизированная процедура тестирования проекторов была установлена Американский национальный институт стандартов, который включает в себя усреднение нескольких измерений, выполненных в разных положениях.[14] В маркетинговых целях световой поток проекторов, протестированных в соответствии с этой процедурой, может быть указан в «ANSI люменах», чтобы отличить их от проекторов, протестированных другими методами. Измерения люменов ANSI в целом более точны, чем другие методы измерения, используемые в производстве проекторов.[15] Это позволяет легче сравнивать проекторы на основе их характеристик яркости.

Метод измерения люменов ANSI определен в документе IT7.215, который был создан в 1992 году. Сначала проектор настраивают для отображения изображения в комнате при температуре 25 ° C (77 ° F). Яркость и контрастность проектора регулируются таким образом, чтобы на полностью белом поле можно было различить блок 5% площади экрана с пиковым уровнем белого 95% и два одинаковых размера 100% и 90% белых прямоугольников в центре. белого поля. Затем световой поток измеряется на полном белом поле в девяти определенных точках вокруг экрана и усредняется. Затем это среднее значение умножается на площадь экрана, чтобы получить яркость проектора в «ANSI-люменах».[16]

Пиковые люмены

Пиковые люмены - это мера светоотдачи, обычно используемая с ЭЛТ видеопроекторы. При тестировании используется тестовый шаблон, как правило, на 10 и 20 процентах площади изображения белый цвет в центре экрана, а остальная часть - черный. Световой поток измеряется именно в этой центральной области. Ограничения, связанные с видеопроекторами с ЭЛТ, приводят к тому, что они обеспечивают большую яркость, когда лишь часть содержимого изображения имеет максимальную яркость. Например, видеопроектор Sony VPH-G70Q CRT дает 1200 «пиковых» люменов, но всего 200 ANSI люменов.[17]

Цветовой световой поток

Яркость (выход белого света) измеряет общее количество проецируемого света в люменах. Спецификация яркости цвета Цвет светового потока измеряет красный, зеленый и синий каждый на сетке из девяти точек, используя тот же подход, что и для измерения яркости.

Единицы фотометрии СИ

SI фотометрические величины
КоличествоЕдиница измеренияИзмерениеПримечания
ИмяСимвол[nb 1]ИмяСимволСимвол[nb 2]
Световая энергияQv[№ 3]люмен второйlm ⋅sТ JСекунду просвета иногда называют талбот.
Световой поток, сила светаΦv[№ 3]просвет (= кандела стерадианы )lm (= cd⋅sr)JСветовая энергия в единицу времени
Интенсивность светаяvкандела (= люмен на стерадиан)CD (= лм / ср)JСветовой поток на единицу телесный угол
ЯркостьLvкандела на квадратный метркд / м2 (= лм / (ср⋅м2))L−2JСветовой поток на единицу телесного угла на единицу прогнозируемый исходная область. Канделу на квадратный метр иногда называют гнида.
ОсвещенностьEvлюкс (= люмен на квадратный метр)лк (= лм / м2)L−2JСветовой поток инцидент на поверхности
Световая отдача, световой потокMvлюмен на квадратный метрлм / м2L−2JСветовой поток испускается с поверхности
Световая экспозицияЧАСvлюкс второйлксL−2Т JИнтегрированная по времени освещенность
Плотность световой энергииωvлюмен-секунда на кубический метрлм⋅с / м3L−3Т J
Световая отдача (излучения)Kлюмен на ваттлм /WM−1L−2Т3JОтношение светового потока к лучистый поток
Световая отдача (источника)η[№ 3]люмен на ваттлм /WM−1L−2Т3JОтношение светового потока к потребляемой мощности
Световая отдача, световой коэффициентV1Световая отдача, нормализованная по максимально возможной световой отдаче
Смотрите также: SI  · Фотометрия  · Радиометрия
  1. ^ Организации по стандартизации рекомендуют обозначать фотометрические величины индексом «v» (от «визуального»), чтобы избежать путаницы с радиометрическими или фотон количества. Например: Стандартные буквенные символы США для светотехники USAS Z7.1-1967, Y10.18-1967
  2. ^ Символы в этом столбце обозначают размеры; "L", "Т" и "J"обозначают длину, время и силу света соответственно, а не символы для единицы литр, тесла и джоуль.
  3. ^ а б c Иногда встречаются альтернативные символы: W для световой энергии, п или же F для светового потока, и ρ для световой отдачи источника.

Смотрите также

Примечания и ссылки

  1. ^ "Введение в телесные углы". Получено 4 октября, 2010.
  2. ^ Брайант, Роберт Х. «Люмены, Освещенность, ножные свечи и яркие блестящие бусины…». Светодиодный свет. Получено 4 октября, 2010.
  3. ^ «OSRAM Dulux Energispareprer» (PDF). Osram.dk. Архивировано из оригинал (PDF) 1 марта 2012 г.. Получено 25 мая, 2013.
  4. ^ «Обычные КЛЛ». Energy Federation Incorporated. Архивировано из оригинал на 2008-10-14. Получено 23 декабря, 2008.
  5. ^ «Узнайте о светоотдаче: ENERGY STAR». Energystar.gov. Получено 2012-07-15.
  6. ^ «Руководство по покупке светодиодных ламп». Компания Lightbulb. 11 августа 2016 г.. Получено 16 ноября 2017.
  7. ^ «Галогенные лампы». www.westinghouse.com. Westinghouse. Получено 10 марта 2020.
  8. ^ был найден один пример по URL: https://www.amazon.com/PacLights-Ultra150-Performance-Equivalent-Replacement/dp/B00F9CM49Y
  9. ^ Излучатели Philips Luxeon CoB, в частности LHC1-4090-1208, техническое описание http://www.philipslumileds.com/uploads/419/DS115-pdf
  10. ^ Излучатели Philips Luxeon CoB, в частности LHC1-4090-1211, техническое описание http://www.philipslumileds.com/uploads/419/DS115-pdf
  11. ^ "Освещение теперь обозначается в люменах". Англия: Национальная физическая лаборатория. Получено 10 марта, 2012.
  12. ^ «Экодизайн энергопотребляющих приборов». Краткое изложение законодательства ЕС. институты ЕС. 2 февраля 2010 г.. Получено 10 марта, 2012.
  13. ^ «Энергосберегающие лампочки: как читать на упаковке». Европейская комиссия. Архивировано из оригинал 28 июня 2013 г.. Получено 10 марта, 2012.
  14. ^ "Артикул в люменах ANSI". Энциклопедия журнала PC. Получено 20 декабря, 2006.
  15. ^ «Руководство по проектору». CPILive.net. Февраль 2004 г. Архивировано с оригинал 3 сентября 2006 г.. Получено 20 декабря, 2006.
  16. ^ «Метод измерения светоотдачи ANSI». 1993. Архивировано с оригинал (док) 26 февраля 2012 г.. Получено 15 января, 2008.
  17. ^ "Брошюра о Sony G70" (PDF).