Сила света: определение, единицы измерения (формула)

Сила Света

Немного теории

Формально сила света определяется так, а для фотографа (тем более фотолюбителя) это та сила, только благодаря которой и можно получить снимок, не говоря о том, чтобы вообще что-то видеть. Для фотографа из формальных величин важнее экспозиция (люкс-секунда) — произведение освещенности на время освещения и освещенность (люкс) — отношение светового потока к освещаемой площади. Сила света, же — характеристика источника. Другими важными для нас характеристиками света являются цветовая температура и «гладкость» спектра. Измеряется температура в кельвинах или миредах. Последние подсчитываются делением 1000000 на температуру в кельвинах и используется для того, чтобы миредные разности в используемом фотографами диапазоне были более-менее эквивалентны по характеру сдвига как при 3000 К так и при 10000 К. Тогда фильтр, компенсирующий, скажем, 100 миред можно использовать как при 3000 К, так и 10000 К с одинаковым успехом.

Для характеристики степени освещенности снимаемого объекта в целях получения фотографии используется экспозиционное число EV. Оно зависит как от освещенности, так и от чувствительности пленки. В нашем распоряжении есть естественный источник освещения, для определения EV и температуры которого нет нужды пользоваться экспонометром (по крайней мере, электронным). Солнце светит одинаково всегда и везде, а дело усложняет только наклон лучей (широта места и время суток) да погодные условия. При ISO 100 яркому летнему солнечному свету соответствует EV15 и для любой пленки можно использовать следующий принцип для такого солнца — «снимай с диафрагмой 16 при выдержке 1/чувствительность (ISO)). Появились облака или тень — открывай диафрагму или удлиняй выдержку, светлый фон — наоборот. Так же нужно вносить коррективы для объектов разной степени «серости». А если светит не солнце — тогда «глазу не верь». Глазу кажется, что свет лампы накаливания в комнате вечером не тусклее солнечного. Но это не так. Просто зрачок раскрылся. Если кто не верит — пусть посмотрит на дисплей цифрового фотоаппарата или дисплей компьютера при солнце и при искусственном освещении и убедится. Свет в комнате со «среднестатистическим» светильником слабее в 300-1000 раз света на солнце. А это 8-10 ступеней EV, что эквивалентно ступеням выдержки и диафрагмы. И если для пленки ISO 100 на улице экспонометр покажет при диафрагме 16 выдержку 1/125, то в метре от 100 W лампы — 2 секунды. В помещении без дополнительных источников освещения не обойтись — мы теряем в глубине видимого пространства и его резкости. При черно-белой фотографии можно использовать практически любые варианты и сочетания, заботясь только о суммарной мощности, а вот при цветной все источники должны иметь почти одинаковую цветовую температуру. Привычные для глаза картины освещены далеким ярким точечным источником-солнцем с почти плоским фронтом и полусферой неба, подсвечивающей тени. Тень от предмета обычно не выходит за границы снимаемого объекта, под определенным ракурсом расположенного. А вот при искусственном освещении точечными источниками тени всегда растут по мере удаления объекта от фона и множатся по мере увеличения количества этих источников.

Цифровые компакты и внешние вспышки

При съемке цифровой камерой черно-белая фотография, конечно, может быть получена, но большинство снимает все же в цвете. Основная масса цифровых фотоаппаратов оснащена встроенной вспышкой. Привычные режимы этой вспышки: автоматическое включение, принудительное включение/выключение, защита от красных глаз, ручное управление мощностью (3 ступени). Ведущее число вспышки компактной цифровой камеры обычно не более 10. На передней панели камеры зачастую находится датчик экспозиции для управления вспышки. На других камерах вспышка мигает два раза для оценки экспозиции по первому импульсу (применять светосихронизатор при таком режиме невозможно). Такой мощности и степени автоматизации вполне достаточно для съемки бытовых сюжетов с глубиной 1-4 метра. Для «серьезной» фотографии этого маловато. Тем не менее сам цифровой аппарат — достаточно хороший инструмент в руках фотографа, а внешние осветители делает его даже очень хорошим. Опция «баланс белого» упрощает использование различных источников света, но не до степени простоты «черно-белой» фотографии. Разнотемпературных источников с близкой по величине экспозицией вблизи снимаемого объекта в кадре быть не должно. Мощная внешняя вспышка не только обеспечивает требуемую цветовую температуру и уровень освещенности, но и «забьет» неяркие паразитные светильники. Вот только экземпляры цифровых камер, доступные нашему покупателю (класса компакт), не всегда позволяют использовать внешнюю вспышку — либо нет синхроконтакта, либо башмака. Если же синхроконтакт есть, то требует он «определенной вспышки» и все, что осталось от пленочной механической камеры не подойдет. Сотни вольт на синхроконтактах советских и современных дешевых импортных могут сжечь нежный электронный фотоаппарат — нужно использовать светосинхронизатор или безопасные переходники.

Читайте также:  Расчет освещения по площади помещения: примеры как найти по формуле и таблице + 2 калькулятора

Если у Вас цифровая камера и запасы «высоковольтных» вспышек, то «собрать» неплохой свет вполне возможно. Что для этого потребуется: ручка — держатель вспышки, светосинхронизаторы-ловушки, желательны штативы и рассеиватели. В комиссионных отделах фотомагазинов можно приобрести неплохие ручки с башмаками для крепления к штативному гнезду за 200-300 р. Фирменные Hama, Unomat, Soligor и пр. обойдутся в 2-3 раза дороже. Фотоловушки наших мастеров стоят от 160 рублей, например, «Поиск» а импортные — от 300 и выше. Желательно иметь как ловушки-башмаки, так и «таблетки» с синхроконтактами. Крепления для зонтов/вспышек на штатив, зонты, фоны и стойки в большом разнообразии выпускаются «Поиск-Фото». В Москве все это можно найти в магазине Юпитер (или рядом) на Новом Арбате, в Кинолюбителе на Ленинском проспекте, Мире Фото на Ленинградском пр.6 и других местах. Я же нашел все, чего мне не хватало за очень приемлемую сумму (синхронизаторы по 160 р, ручка 200 р и пр) в небольшом магазинчике «ДЛТ Фото» у ВВЦ (Ракетный бульвар, дом 4). Кроме старых и новых железок, там до сих пор можно найти химию, а также книги.

Итак у меня было: камера Casio QV4000 со встроенной автоматической вспышкой в. ч. 10, самодельный зонт отражатель/рассеиватель — парашютная ткань, вспышка Unomat B24 (в. ч. 24) с двумя авторежимами и рассеивающими фильтрами, автоматическая вспышка Minox, два штатива, крепление зонт + вспышка на штатив и серый/белый фоны «Поиск», лампа накаливания в 100 ватт над рабочим столом на потолке, белые экраны — отражатели (ватман). В качестве модели — гипсовая голова в 2/3 человеческой. На рабочем столе помещалась модель, за ней был серый фон. Камера привинчивалась к ручке вспышки, а вспышка устанавливалась на синхронизатор Soligor. Рядом на штативе — зонт с другой вспышкой.

Minox на светосинхронизаторе Soligor Светосинхронизатор Фотон (160 р) на синхрокабеле

Для портретной фотографии рекомендуется 3-4 источника света. Рисунок подправляется отражателями и дополнительными (моделирующими) источниками. Главный источник — рисующий. Для подсветки теней — заполняющий, для подсветки фона и противоположенной аппарату стороны модели — фоновый и контровой. Конечный результат определяется положением модели по отношению к оси объектива и положением осветителей/отражателей.

Снимем со встроенной вспышкой. Поскольку у модели нет глаз, то эффекта «красных глаз» и незаметно.

Встроенная вспышка — резкие тени под подбородком, волосами, выделяются скулы и нос. Небольшие изгибы поверхности лица незаметны, лицо выглядит плоским и более широким. Обычно хорошо «прорисованы» глаза, однако есть блики. Положение модели под 45 град позволяет оживить рисунок. Если освещена ближняя к камере часть лица получим широкое лицо, дальняя — узкое.

Установим на камеру внешнюю вспышку с светосинхронизатором и включенным автоматическим режимом, а встроенную установим на минимальную мощность. При расстоянии до модели 3-5 метров встроенная вспышка не будет оказывать существенного влияния на картину, но если она сильно мешает, то можно прикрыть ее кусочком рассеивающаго материала или сделать небольшой козырек на скотче для отражения вверх. На некоторых камерах при закрывании окна датчика экспозиции вспышки мощность импульса минимальна и этим тоже можно воспользоваться. Для понижения контраста и сглаживания теней на внешнюю вспышку можно надеть рассеивающий фильтр. На небольших расстояниях вынесенная вверх и вбок вспышка будет предотвращать появление «красных глаз».

Результат подобен предыдущему, благодаря большей мощности вспышки, большему расстоянию и рассеивателю изображение стало менее контрастным, менее заметна «точечность источника». Приближение к объекту повышает контраст, а если держать камеру на уровне глаз, то лицо будет более проработаным светом падающим чуть сверху.

Продолжим работать с внешней вспышкой на камере. Если у нее поворотная головка — направим имульс чуть вверх.

Эффект подобен освещению верхним светом, но теперь есть фронтальная подсветка. Желательно подбирать угол поворота вспышки и дистанцию до модели так, чтобы тени от ключевых частей лица не перекрывали соседние ключевые части (тень от носа не должна достигать губ).

Поделимся светом с фоном. Для этого можно использовать дополнительные вспышки или придвинуть фон ближе к модели.

Совместная работа вспышки с отражателем слева и внешней вспышки на камере. При таком сочетании света можно получить очень хороший результат для фото в профиль. А вот результат работы внешней вспышки с поворотом головки в «правый» отражающий белый фон. Одна вспышка работает как три (модель спереди, справа и фон).

Снимать станет проще, если у Вас окажется автоматическая вспышка с возможностью ручного управления мощностью и поворота части отражателя. Для цифровых компактных камер нет необходимости в TTL автоматах, и потому подойдет униваерсальная не привязянная к конкретной фотосистеме и от «сторонней» фирмы — Cullmann, Soligor, Unomat, Sigma. А если этого под рукой в нужный момент нет, то воспользуйтесь тем, что есть. Возможно, результат будет не хуже. На различных фотомероприятиях можно видеть снимающих людей с фирменными зум-вспышками со встроенными пластиковыми шторками отражателями/рассеивателями, с автоматическими вспышками и самодельными картонными отражателями, но особый интерес вызывает фотограф у которого на фотоаппарат навешено 3-4 вспышки (кажется простейших 300 р. Unomat) в «зуммирующих» картонках от 200 гр. пакетов молока. Видел я его и в прошлом году, и в этом; видимо результат неплох.

Читайте также:  Естественное освещение (виды, системы и нормы)

Дополнение

После публикации статьи мы получили от читателя ссылку на схему синхронизатора, который может работать с фотоаппаратом, использующим предвспышку для оценки экспозиции.

Что представляет собой световой поток и в чем он измеряется?

Вопрос, в чем измеряется световой поток, стал иметь значение для пользователей осветительных приборов только тогда, когда появились виды ламп, яркость которых не равнялась потребляемой мощности, измеряемой в ваттах.

Разберемся, как связано понятие яркости с понятием освещенности, а также как можно представить распределение потока света по помещению и правильно выбрать подходящий осветительный прибор.

Что такое световой поток?

Поток света – это мощность светового излучения, видимого глазом человека; световая энергия, излучаемая поверхностью (светящейся или отражающей лучи). Энергия светового потока измеряется в люмен-секундах и соответствует потоку 1 люмен, излучаемому или воспринимаемому за 1 секунду. Этот показатель описывает полный поток, не учитывая сосредоточивающую эффективность всего прибора. Такая оценка включает также рассеянный, бесполезный свет, поэтому одно и то же количество люменов может оказаться у разных по конструкции источников.

Следует различать световую величину и энергетическую – последняя характеризует свет независимо от его свойства вызывать зрительные ощущения. Каждая фотометрическая световая величина имеет аналог, который можно выразить количественно в единицах энергии или мощности. Для световой энергии таким аналогом является энергия излучения (лучистая энергия), измеряемая в джоулях.

Единица измерения светового потока

1 люмен – это свет, излучаемый источником с силой света в 1 канделу в пределах телесного угла в 1 стерадиан. 100-ваттная лампа накаливания создает поток света, примерно равный 1000 люменов. Чем ярче источник света, тем больше люменов он излучает.

Кроме люменов есть другие единицы измерения, позволяющие охарактеризовать свет. Можно измерить пространственную и поверхностную плотность потока – так мы узнаем силу света и освещенность. Сила света измеряется в канделах, освещенность – в люксах. Но для потребителя важнее разобраться, в каких единицах указывают яркость лампочек и прочих осветительных приборов при продаже. Некоторые производители сообщают количество люменов, деленных на ватт. Так измеряется световая эффективность (светоотдача): сколько света лампа выдает, затратив 1 ватт.

Определяющие формулы

Поскольку любой источник света излучает его неравномерно, число люменов не дает полной характеристики осветительного прибора. Вычислить силу света в канделах можно, разделив его поток, выраженный в люменах, на телесный угол, измеряемый в стерадианах. Используя эту формулу, удастся учесть совокупность лучей, идущих от источника, когда они пересекают поверхность воображаемой сферы, образуя на ней круг.

Но возникает вопрос, что дает на практике число кандел, которое мы найдем; найти подходящий светодиод или фонарь только по параметру силы света невозможно, нужно учитывать еще соотношение угла рассеивания, зависящего от конструкции прибора. Выбирая лампы, равномерно светящие во все стороны, важно понять, подходят ли они для целей покупателя.

Если раньше лампочки в разные помещения подбирали, ориентируясь на количество ватт, то перед покупкой светодиодных ламп придется посчитать их суммарную яркость в люменах, а потом разделить эту цифру на площадь комнаты. Так вычисляется освещенность, которая измеряется в люксах: 1 люкс – это 1 люмен на 1 м². Существуют нормы освещенности для помещений разного назначения.

Измерение светового потока

Перед тем как выпустить продукцию на рынок, производитель делает в лабораторных условиях определение и измерение характеристик осветительного прибора. В домашних условиях, не имея специальных приборов, это сделать нереально. Но проверить цифры, указанные производителем, можно с помощью вышеприведенных формул, воспользовавшись компактным люксметром.

Сложность точного измерения параметров света заключается в том, что он исходит во всех возможных направлениях распространения. Поэтому лаборатории используют сферы с внутренней поверхностью, которая имеет высокий коэффициент отражения – сферические фотометры; применяют их и для измерения динамического диапазона фотоаппаратов, т.е. светочувствительности их матриц.

В быту больше смысла имеет измерять такие важные параметры света, как освещенность помещений и коэффициент пульсации. Высокий коэффициент пульсации и тусклое освещение заставляют людей чрезмерно напрягать глаза, что быстрее вызывает усталость.

Коэффициент пульсации потока света – это показатель, характеризующий степень его неравномерности. Допустимые уровни этих коэффициентов регулируются СанПиН.

Не всегда можно заметить невооруженным глазом, что лампочка мерцает. Тем не менее даже незначительное превышение коэффициента пульсации влияет на центральную нервную систему человека негативно, а также уменьшает работоспособность. Свет, который может неравномерно пульсировать, излучают все экраны: мониторы компьютеров и ноутбуков, дисплеи планшетов и мобильных телефонов, экран телевизора. Пульсацию измеряют люксметром-пульсметром.

Читайте также:  Кривая силы света: типы, методы правильного подбора

Что такое кандела?

Еще одной важной характеристикой источника света является кандела, входящая в 7 величин Международной системы единиц (СИ), принятых Генеральной конференцией по мерам и весам. Изначально 1 кандела равнялась излучению 1 свечи, принятой за эталон. Отсюда и возникло название этой единицы измерения. Сейчас ее определяют по специальной формуле.

Кандела – это сила света, измеряемая исключительно в заданном направлении. Распространение лучей на часть сферы, очерченную телесным углом, позволяет вычислить величину, равную отношению светового потока к этому углу. В отличие от люменов эта величина используется для определения интенсивности лучей. При этом не учитывается бесполезный, рассеянный свет.

У карманного фонаря и потолочного светильника световой конус будет разным, так как лучи падают под разным углом. Канделы (точнее, милликанделы) используют для обозначения силы света источников с направленным свечением: индикаторных светодиодов, карманных фонариков.

Люмены и люксы

В люменах измеряется величина потока света, это характеристика его источника. То количество лучей, которое добралось до какой-либо поверхности (отражающей или поглощающей), уже будет зависеть от расстояния между источником и этой поверхностью.

Уровень освещенности измеряется в люксах (лк) специальным прибором – люксметром. Самый простой люксметр состоит из селенового фотоэлемента, преобразующего свет в энергию электрического тока, и стрелочного микроамперметра, измеряющего этот ток.

Спектральная чувствительность селенового фотоэлемента отличается от чувствительности человеческого глаза, поэтому в разных условиях приходится использовать поправочные коэффициенты. Самые простые люксметры предназначены для измерения какого-то одного типа освещенности, например, дневного света. Без использования коэффициентов погрешность может составлять более 10%.

Люксметры высокого класса оснащаются светофильтрами, специальными насадками сферической или цилиндрической формы (для измерения пространственной освещенности), приспособлениями для измерения яркости и контрольной проверки чувствительности прибора. Их уровень погрешности – около 1%.

Плохая освещенность помещений способствует развитию близорукости, плохо сказывается на работоспособности, вызывает усталость, снижение настроения.

Минимальная освещенность поверхности компьютерного стола по СанПиН – 400 люкс. Школьные парты должны иметь освещенность не менее 500 люкс.

Люмен и ватт

Энергосберегающие лампы при той же светоотдаче потребляют в 5-6 раз меньше электрической энергии, чем лампы накаливания. Светодиодные – в 10-12 раз меньше. Мощность светового потока уже не зависит от количества ватт. Но производители всегда указывают ватты, так как использование слишком мощных лампочек в не предназначенных для такой нагрузки патронах приводит к порче электроприборов или короткому замыканию.

Если расположить самые распространенные виды лампочек в порядке возрастания светоотдачи, можно получить такой список:

  1. Лампа накаливания – 10 люмен/ватт.
  2. Галогенная – 20 люмен/ватт.
  3. Ртутная – 60 люмен/ватт.
  4. Энергосберегающая – 65 люмен/ватт.
  5. Компактная люминесцентная лампа – 80 люмен/ватт.
  6. Металлогалогенная – 90 люмен/ватт.
  7. Светодиодная (LED) – 120 люмен/ватт.

Но большинство людей привыкли при покупке лампочек смотреть на количество ватт, указанное производителем. Чтобы подсчитать, сколько нужно ватт на квадратный метр, сначала стоит определиться, насколько ярким должен быть свет в помещении. 20 ватт лампы накаливания на 1 м² – такое освещение подойдет для рабочего места или гостиной; для спальни будет достаточно 10-12 ватт на 1 м². При покупке энергосберегающих ламп эти цифры делят на 5. Важно учесть и высоту потолка: если он выше 3 м, общее количество ватт следует умножить на 1,5.

Что такое люмены и как их перевести в ватты?

Еще десять лет назад выбрать нужную лампочку было проще, ведь лампы накаливания имели маркировку с максимальной мощностью. В настоящее время все большую популярность приобретают новые LED-лампы. Выбрать изделие нужной мощности в современную эпоху освещения сложнее, ведь LED-лампы, компактные люминесцентные и другие энергосберегающие лампы полностью изменили значения мощности. Теперь ориентироваться на ватты будет не совсем правильно, да и не всегда возможно. Если в обычном магазине специалист еще может помочь подобрать нужную лампочку, то совершая покупку через интернет, ватт в описании этой лампочки вы вряд ли найдете.

Рассчитать световой поток в лампе порой непросто

Что такое световой поток?

Ватты означают количество потребляемой энергии. Например, больше энергии использует лампочка мощностью 100 Вт, чем лампочка в 60 Вт. Это значение показывает то, сколько энергии будет тратиться – оно никак не показывает количество световых лучей, которое дает лампа. То, сколько света вы получаете от лампочки, показывает 1 люмен.

Люмен — это единица измерения светового потока в системе исчислений. Чем ярче лампочка, тем больше будет это значение. Например, обычная лампа накаливания мощностью 40 Вт обладает световым потоком 300 люмен. Перевести люмены в ватты не так просто, как кажется.

Читайте также:  Освещенность в люксах: таблица для разных видов помещений, перевод в люмены

На упаковке каждого изделия обязательно должна быть информация о том, какое количество света дает данное изделие. Когда электроэнергия преобразовывается в световые лучи, часть ее теряется и поэтому большие значения не достигаются. Можно заметить, что этот показатель ламп накаливания равен 12 люмен к одному ватту, тогда как люминесцентные лампы дают 60 люмен к одному ватту. У светодиодных ламп максимальное освещение при минимальном потреблении энергии – до 90 люмен на ватт.

Воспользовавшись таким подходом, не всегда можно получить верные результаты, ведь даже у лампочек одного типа с одинаковой мощностью может быть разное отношение светового потока к энергетическим затратам, причем разница может быть довольно значительна. Ниже приведена таблица, которая позволяет осуществить перевод ватт в люмены для светильника при первом использовании. С ее помощью можно легко узнать, сколько люмен в лампе накаливания, например.

Сравнительная характеристика лампы накаливания, люминесцентных и светодиодных ламп

Из таблицы следует, что светодиодная лампа со световым потоком 600 лм не является эквивалентом лампы накаливания 60 Вт, а 1 000 лм – не эквивалент лампы накаливания 100 Вт.

Параметры, определяющие показатель светового потока и его расчет

Луч состоит из потока частичек – фотонов. Когда эти частички попадают человеку в глаза, возникают определенные зрительные ощущения. Чем больше фотонов попало на сетчатку глаза в определенный промежуток времени, тем более освещенным кажется нам предмет. Таким образом, лампы испускают световой поток из фотонов, которые, попадая в глаза, позволяют нам хорошо видеть предметы перед собой.

Глаз человека реагирует на количество попадающих на него фотонов

К сожалению, чем дольше лампочка используется, тем меньшую яркость она сможет давать. Ухудшить показатель освещенности может также сама лампа, ведь часто потери зависят от качества материала лампы. Самые большие потери светового потока наблюдаются у газоразрядных источников, у люминесцентных ламп эти потери могут составлять 20–30%, у ламп накаливания – 10–15%. Светодиодные лампы обладают наибольшей светоотдачей – световые потери составляют менее 5%.

Чтобы перевести в люмены световой поток лампы, используйте средние значения светоотдачи:

  • для диодных изделий умножьте мощность на 80–90 лм/вт для лампочек с матовой колбой и получите светопоток;
  • для диодных филаментных (прозрачные изделия с желтыми полосками) умножайте энергопотребление на 100 лм/вт;
  • люминесцентные энергосберегающие лампы умножайте на 60 лм/вт;
  • для лампы ДНаТ это значение будет 66 лм/вт для 70W; 74 лм/вт для 100W, 150W, 250W; 88 лм/вт у 400W;
  • для дуговой ртутной лампы множитель будет 58 лм/вт;
  • лампа накаливания мощностью 100 Вт дает поток примерно 1 200 люмен. Если мощность уменьшить до 40 Вт, поток достигнет 400 лм. А вот лампочка в 60 ватт имеет показатель около 800 лм.

Если необходимо точно определить световой поток, понадобится прибор люксометр. С его помощью можно вычислить, какой световой поток будет в выбранных точках помещения по известной методике.

Люксометр

Один люкс соответствует определенному световому потоку, попадающему на освещаемую поверхность площадью в один квадратный метр. Определить приблизительное значение светового потока, создаваемое определенным источником, можно, воспользовавшись формулой:

Ф = Е х S,
где S – это площадь всех поверхностей исследуемого вами помещения (в кв. метрах), а Е – это освещенность (в люксах).

Так если площадь поверхности 75 кв. метров, а освещенность 40 люкс, световой поток равен 3 000 люмен. Для точного расчета светового потока придется учитывать множество других пространственных факторов.

Если вы правильно, по всем параметрам подберете светодиодную лампу, при соблюдении всех требований завода-изготовителя она гарантированно прослужит долгие годы. В настоящее время наименее энергозатратные и обеспечивающие наибольшую освещенность изделия стоят недешево, но со временем они станут доступны всем потребителям.

Что измеряется в люменах и какие нормы освещенности на 1 квадратный метр?

Люмен — единица измерения яркости излучения. Является световой величиной в международной системе единиц. Люмен характеризует количество светового излучения, отдаваемого источником. Является более точной величиной, чем мощность, поскольку источники света с одинаковой мощностью, но различными КПД и спектральными характеристиками, излучают неодинаковый поток света.

Что такое люмен?

Существует несколько единиц измерения освещенности. Основные величины — люкс и люмен. Их отличие заключается в том, что люкс показывает освещенность единицы площади поверхности, а люмен это единица измерения всего потока излучения источника света. Таким образом, чем больше величина люкс, тем ярче освещена поверхность, а чем больше люмен, тем ярче сам светильник. Данное различие помогает оценить эффективность осветительных устройств различной конструкции.

Необходимо рассмотреть, что такое люмены в светодиодных лампах. Это поможет понять тот факт, что такие источники света характеризуются направленным излучением. Лампы накаливания и люминесцентные излучают свет во всех направлениях. Для получения одинаковой освещенности поверхности необходимы светодиодные элементы меньшей яркости, поскольку излучение сосредоточено в одном направлении.

Читайте также:  Скорость света в вакууме: приблизительное значение и где она используется

Лампы накаливания и экономичные дают ненаправленное излучение, что требует применения рефлекторов (отражателей), перенаправляющих поток света в необходимом направлении. При использовании светодиодных устройств необходимость в рефлекторах отсутствует.

Параметры, определяющие показатель светового потока и его расчет

На параметры освещенности влияет не только уровень яркости источников освещения. Следует принимать в расчет:

  1. Длину волны излучаемого света. Освещение с цветовой температурой 4200 К, которая соответствует естественному белому цвету, лучше воспринимается зрением, чем более приближенное к красному или синему участку спектра.
  2. Направление распространения света. Узконаправленные осветительные приборы позволяют сконцентрировать излучение света в нужном месте, не устанавливая более яркие светильники.

Световой поток в люменах производителями указывается редко, поскольку большинство покупателей ориентируются на мощность светильников и их цветовую температуру.

Сколько люмен в 1 Вт светодиодной лампочки

Производители осветительной аппаратуры не всегда наносят на упаковку товара полный перечень характеристик. Это может быть по нескольким причинам:

  • привычка покупателей оценивать яркость лампочек по потребляемой мощности;
  • недобросовестные производители не утруждают себя проведением необходимых измерений.

Проблема заключается в том, что уровень излучения светодиодов и конструкций, выполненных на их основе, неравнозначный:

  • часть потока задерживается защитной колбой;
  • в светодиодной лампе несколько светодиодов;
  • часть мощности рассеивается на драйвере светодиода;
  • яркость зависит от величины тока через светодиод.

Точное определение возможно только при помощи измерительных приборов (люксометров), но для некоторых типов светодиодов удастся привести примерные данные:

  • светодиоды в матовой колбе — 80-90 Лм/Вт;
  • светодиоды в прозрачной колбе — 100-110 Лм/Вт;
  • единичные светодиоды — до 150 Лм/Вт;
  • экспериментальные модели — 220 Лм/Вт.

Перечисленные данные можно использовать для определения потребляемого тока при использовании светодиодных устройств, для которых определена величина яркости. Если установлен светодиодный прожектор с прозрачным защитным стеклом и его параметр яркости заявлен как 3000 люмен, то потребляемая мощность составит 30 Вт. Зная мощность и напряжение питания, легко определить потребляемый ток.

Перевод люменов в ватты

Для сравнения эффективности работы источников света различных типов и конструкций удобно иметь перед собой таблицу, где собраны данные о мощности осветительных приборов с одинаковыми значениями яркости.

Норма освещенности жилого помещения

Освещенность помещений разного назначения неодинакова и может различаться на порядок. Количество люмен на квадратный метр по типам жилых помещений таково:

  • кабинет, библиотека, мастерская — 300;
  • детская комната — 200;
  • кухня, спальня — 150;
  • баня, сауна, бассейн — 100;
  • гардероб, коридор — 75;
  • холл, коридор, ванная, санузел — 50;
  • лестница, подвал, чердак — 20.

Расчет освещенности для помещений

Для определения освещенности помещения необходимо знать следующие параметры:

  1. Е — нормативное значение освещенности (сколько люменов нужно на 1 м² ).
  2. S — площадь помещения.
  3. k — коэффициент высоты:
    • k = 1 при высоте потолка 2.5 — 2.7 м;
    • k = 1.2 при высоте потолка 2.7 — 3.0 м;
    • k = 1.5 при высоте потолка 3.0 — 3.5 м;
    • k = 2 при высоте потолка 3.5 — 4.5 м;

Формула для расчета простая:

Зная освещенность, можно подобрать требуемый световой поток и мощность осветительных ламп с учетом их различий по технологиям производства и принципу работы. Следует учитывать особенность зрения человека, для которого источники света с синеватым оттенком (начиная с цветовой температуры 4700К и выше) кажутся менее яркими.

Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиодной лампы

Выше была приведена таблица, в которой сравнивалась мощность разнотипных устройств для одной величины яркости. Из таблицы видно, сколько люмен в лампе накаливания, в люминесцентной и светодиодной лампах.

Эффективность устройств различается более чем на порядок. Сразу видно, что сравнение в пользу современных источников света. И это даже без учета большой долговечности светодиодных источников освещения. По заявлениям некоторых производителей, срок работы LED-элементов может исчисляться десятками тысяч часов. Экономия электроэнергии за срок службы многократно окупает высокую стоимость светодиодных источников света.

Лампы накаливания 100 Вт являются наиболее подходящими для освещения бытовых помещений. Неудовлетворительная эффективность, низкий срок службы привели к тому, что источники света с нитью накаливания вытесняются более современными эффективными и долговечными устройствами. Светодиодная лампа 12 Вт дает поток света такой же яркости, сколько люмен в лампе накаливания 100 Ватт.

Сравнение основных параметров светодиодных ламп и ламп накаливания, таблица соответствия мощности и светового потока

Как выполнить перевод люменов в люксы

Что такое галогенная лампа, где используется, как выбрать галогенную лампу для дома

Что такое светодиод, его принцип работы, виды и основные характеристики

Читайте также:  Какие бывают источники света, и какими характеристиками обладают

Для чего нужен диммер, что это такое, схема подключения диммера и принцип его работы

Что такое цветовая температура светодиодных ламп?

Люксы, люмены, кельвины, ватты – что означают эти термины ?

Люксы, люмены, кельвины, ватты – что означают эти основные технические термины, которые используются в характеристиках светодиодных и других ламп применяемых для освещения?

Знание этих основных технических терминов поможет вам при выборе светодиодных светильников.

Для начала разберемся как работает светодиод, который используется как источник света в светодиодных светильниках.

Привычные нам лампы накаливания светятся потому, что электрический ток, который проходит через тончайшую нить накаливания, сделанную из тугоплавкого металла (как правило, это вольфрам) разогревает ее до такой температуры, что она начинает излучать свет.

Примечание: Вольфрам — самый тугоплавкий металл. Его температура плавления — 3422 °C, кипения — 5555 °C. Примерно такую же температуру имеет фотосфера Солнца.

Свет же, изучаемый светодиодом, – это результат движения электронов в особом полупроводниковом материале. Современные технологии позволяют создавать светодиоды со сроком службы до 20 лет (более 35 000 часов).

Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в области p-n-перехода. Это область, где соприкасаются полупроводники p и n типа, в результате чего один тип проводимости переходит к другому.

Анод (р-типа) – полупроводник, носитель положительного заряда (дырки)

Катод (n-типа) – отрицательный электрод (n-тип содержит электроны проводимости как носители заряда).

Внешняя поверхность катода и анода содержит контактные металлические площадки с припаянными выводами. Когда к аноду подается положительный заряд электричества, а к катоду отрицательный, то на р-n переходе между кристаллом катодом начинает течь ток.

Если включение прямое, то электроны из n и области и дырки из p-области устремятся навстречу друг другу. В процессе легирования (обмена электронами) на границе дырочно — электронного перехода произойдет их обмен.

Если отрицательное напряжение подается со стороны материала n-типа, то происходит прямое смещение.

При рекомбинации (обмене) выделяется энергия в виде фотонов.

Чтобы поток фотонов преобразовать в видимый свет, материал подбирают так, что длина волны фотонов находится в пределах видимой области цветового спектра длиной волны от 700 до 400 нм.

Световой поток – количественная характеристика излучения, которая излучается источником света. Единица измерения – люмен (лм, англ. lm)

Световой поток – это полное количество света, которое излучает данный источник света.

Сила света – отношение светового потока, направляемого от источника света в пределах элементарного пространственного угла (1 стерадиан), охватывающего данное направление, к этому углу. Единица измерения – кандела (кд)

Простыми словами: Сила света – это плотность светового потока

Освещенность – поверхностная плотность светового потока, падающего на единицу поверхности. Единица измерения – люкс (лк, англ. lx).

Освещенность прямо пропорциональна силе света. Т.е при удалении от поверхности освещенность уменьшается и наоборот – чем ближе источник света к поверхности (лампочка), тем менее мощной она должна быть. Обычно нормируется горизонтальная освещенность (в горизонтальной плоскости).

Мощность освещения – величина яркости освещения на единицу площади, т.е. принимаемого света. Например, яркость солнечного света достигает 100 000 Люкс, в тени – 10 000 Люкс, в освещенной комнате – около 300 Люкс

Цветовое ощущение – общее, субъективное ощущение, которое человек испытывает, когда смотрит на источник света. Свет может восприниматься как теплый белый, нейтральный белый, холодный белый. Объективное впечатление от цвета источника света определяется цветовой температурой, измеряемой в Кельвинах (К)

Яркость – это отношение интенсивности света, излучаемого объектом в заданном направлении к проекции поверхности этого объекта на плоскость, перпендикулярную к этому направлению. Яркость непосредственно связана с уровнем зрительного ощущения, а распределение яркости в поле зрения (например в интерьере) характеризует качество (или степень комфортности, удобства) освещения. Единица измерения – кд/м 2

Интегрированный драйвер – имеется ввиду, что пуско-регулирующий прибор является неотъемлемой частью электронной схемы светильника (т.е. размещается на одной плате с источником света)

Единицы измерения

Ватт (Вт, англ. W) – количество потребляемой энергии. Единица измерения Вт (W)
Применительно к освещению, количество Ватт, которое указывает производитель на упаковке, характеризуют не яркость устройства, не количество света, которое будет излучать лампочка, а только количество электроэнергии, которое использует источник (лампочка) за один час работы.

Чтобы понять точно, сколько дает света лампочка, правильнее будет обратить внимание на количество люменов или кандел.

При покупке обычных ламп накаливания количество Ватт, указанных на маркировке лампочки, определяет насколько ярко будет она светить. Но у светодиодов, этот показатель имеет совсем другое значение, т.к. они имеют совершенно другой принцип работы.

Но можно все же провести параллель между яркостью ламп накаливания и светодиодными светильниками, ориентируясь только на мощность. Для этого даже существуют специальные сравнительные таблицы.

Читайте также:  Закон отражения света: кто открыл, формула и математическая запись

Самый простой способ перевода мощности в люмены для обычной лампы накаливания:

Количество Ватт умножаем на 10, и получаем приблизительное количество люменов.

Например, если вам нужно столько света, сколько дает обычная 60Вт лампа, ищите лампу примерно 600 люменов. Это может быть светодиодный светильник мощностью приблизительно в 8-12 Ватт.

Это хорошо видно в приведенной сравнительной таблице.

Лампа накаливания,
мощность в Вт

Люминесцентная лампа,
мощность в Вт

Светодиодная лампа,
мощность в Вт

Световой поток, Лм

Люмен (лм, англ. – lm) – единица измерения светового потока источника света. Она определяет количество света, излучаемое источником света.

Один люмен (1 Лм) – это световой поток, который излучается в единичном телесном угле величиной в 1 стерадиан, равнонаправленным точечным источником, расположенным в центре сферы единичного радиуса, и имеющий интенсивность 1 кандела. (1лм = 1кд *ср). Источник света со световым потоком в 1 Лм, равномерно освещающий поверхность 1 кв.м создает освещенность 1 Люкс.

Люмены определяют, сколько света испускает лампа во всех направлениях. Чем больше света, тем больше число люменов. Это следует учесть при выборе светодиодной лампы. Люмен для лампочки аналогичен литру для емкости, килограммам для весовой продукции или метрам для линейной. Т.е. светодиодный светильник с большим количеством люменов даст более яркий свет (как больший объем вместит больше воды). Меньшее количество люменов даст меньше света.

Но яркость и количество люменов может сильно разниться. Следует учитывать также и другие характеристики, такие как температура цвета, яркость, освещенность и сила света.

Стоит также помнить, что Люмен – это полный световой поток от источника. И это измерение обычно не принимает во внимание сосредотачивающую эффективность отражателя или линзы, а поэтому не является прямым параметром оценки яркости или полезной производительности луча светильника. У широкого светового луча может быть тот же самый показатель люмен, как и у узкосфокусированного.

Люмены не могут использоваться, чтобы определить интенсивность луча, потому что оценка в люменах включает в себя весь рассеянный и бесполезный свет.

Люкс – единица освещенности, используемая в системе СИ. Люкс равен освещенности поверхности площадью 1 кв.м. при световом потоке от источника в 1 лм (Лм/м 2 ).

Если собрать 100 люменов и спроецировать их на площадь в 1 квадратный метр, то показатель освещённости этой области составит 100 люкс. А если аналогичный световой поток в 100 люменов направить на 10 квадратных метров, то освещённость составит всего 10 люкс.

Интересно: Человеческий глаз – очень чувствительный орган, который чувствует освещенность силой в 0,001 люкса. Такую величину можно сравнить с пламенем свечи, которое человеческий глаз может распознать на расстоянии 1 км.

Фот – единица освещенности в системе CГC. Равен 10 000 люксам.

Кандела (кд, cd – от лат. candela – свеча) – единица измерения силы света. Одна кандела (1 кд) равна силе света, который излучает одна свеча.

Канделы используют для измерения света, идущего в одном направлении, например, для зеркальных ламп. Чем больше света, тем больше количество кандел. Кандела соответствует эталону, который входит в Международую систему основных единиц (СИ).

Кельвин – К . Показатель цветовой температуры – характеристики распределения интенсивности излучения источника света как функции длины волны в оптическом диапазоне. Температура абсолютно черного тела, при которой оно дает излучение с той же хроматичностью, что и данное излучение. Цветовая температура характеризует спектральный состав излучения источника света.

Кельвин (К) – это характеристика источников света, которая определяет цветность ламп и цветовую тональность (теплая, нейтральная и холодная) освещаемого лампами пространства. Выражается в температурной шкале Кельвина (К).

Полный спектр освещения излучается Солнцем и состоит из различных длин волн. В комбинации они белые или желтые, в зависимости от времени суток, но по отдельности имеют разные цвета. Эти параметры относятся к цветовому спектру излучения лампы. Цветовая температура света (К) в Кельвинах не указывает на спектральный состав света лампы – она показывает, как воспринимает цвет света от данной лампы человеческий глаз. Это характеристика, связанная именно с восприятием. Чем ниже цветовая температура, тем больше доля красного и меньше доля синего. Чем выше цветовая температура, тем больше доля синего и зеленого.

Белый цвет лежит в диапазоне 5500-6500К. Ниже 5500К свет лампы становится с желтым или оранжевым оттенком. А при значениях выше 6500К – синего цвета.

2700-3000К – теплый свет – излучение преобладает в красной части спектра

4000-4200К – холодный свет – излучение распределено по всему спектру

5200-6500К – дневной свет – излучение преобладает в синей части спектра

Читайте также:  Искусственное освещение: разновидности по функциональному назначению

8000-25000К – ультрафиолетовое излучение

Кельвин (K) – единица термодинамической температуры, один Кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды
Тройная точка воды – температура 273,16 К и давление 61,1657 Па, при которых вода может одновременно и равновесно существовать в виде трех фаз – в твердом, жидком и газообразном состояниях.

Шкала цветовых температур распространенных источников света

800 К – начало видимого темно-красного свечения раскаленных тел;
1800 К – свет пламени свечи;
2000 К – Натриевая лампа высокого давления;
2200 К – лампа накаливания 40 Вт;
2680 К – лампа накаливания 60 Вт;
2800 К – лампа накаливания 100 Вт (вакуумная лампа);
2800 К – газонаполненные лампы накаливания с вольфрамовой спиралью;
3000 К – лампа накаливания 200 Вт, галогенная лампа;
3200 К – типичные киносъемочные лампы;
3400 К – солнце у горизонта;
3800 К – лампы, использующиеся для подсветки мясных продуктов в магазине (имеют повышенное содержание красного цвета в спектре);
4200 К – лампа дневного света;
4400 K – утреннее солнце и солнце в обеденное время;

4800 К – ксеноновая дуговая лампа, электрическая дуга;
5000 К – солнце в полдень;
5500 К – облака в полдень;
5550 К – фотовспышка;
5600 – 7000 К – лампа дневного света;
6200 К – близкий к дневному свет;
6500 К – стандартный источник дневного белого света, близкий к полуденному солнечному свету;
6500 – 7500 К – облачность;
7500 К – дневной свет, с большой долей рассеянного от чистого голубого неба;
7500 – 8500 К – сумерки;
9500 К – синее безоблачное небо на северной стороне перед восходом Солнца;
10 000 К – источник света с «бесконечной температурой», используемый в риф-аквариумах (актиниевый оттенок голубого цвета);
15 000 К – ясное голубое небо в зимнюю пору;
20 000 К – синее небо в полярных широтах;

CRI (англ. – Color Rendering Index ) – индекс передачи цвета. Параметр, который характеризует уровень соотношения естественного цвета тела при освещении его источником света. Единица измерения – Ra.

Индекс передачи цвета (или коэффициент цветопередачи) – это отношение цветов предметов при освещении их данным источником света к цветам этих же предметов, освещаемых источником света, принятым за эталон (чаще всего Солнцем), в строго определенных условиях.

Он говорит о том, насколько близки к “истинным” будут видны цвета объектов, при рассматривании их при свете лампы. Под “истинным” понимают цвет, который рассматривается с использованием тестового источника.

Ra имеет значения от 0 до 100. Ra = 0 – соответствует свету, который не передает цветов вообще, например, черно-белый телевизор. Ra = 100 – соответствует источнику света, который передает цвета также как и тестовый источник (эталон).

Ra 91-100 – соответствует очень хорошей цветопередаче

Ra 81-91 – хорошая цветопередача

Ra 51-80 – средняя цветопередача

Защита IP – Код защиты оболочки или код IP (англ. – Ingress Protection Rating) – система классификации степеней защиты корпуса электрооборудования от проникновения твердых предметов, пыли и воды в соответствии c международными стандартами IEC 60529[1] (DIN 40050[2], ГОСТ 14254-96[3]). Все осветительные приборы для улицы или ванной должны быть защищены от повреждения твердыми предметами или водой. В системе IP степень защиты обозначается двумя числами, например IP65. Чем больше эти числа, тем лучше защита.

Подобрать и купить светодиодные светильники вы можете на нашем сайте в разделе

Световой поток. Что такое Люмен? Как выбрать лампу

Многие люди традиционно при выборе лампы учитывают только ее мощность. Однако сегодня это неактуальный подход, поскольку кроме ватт нужно знать и люмены — этот показатель до конца понимают не все покупатели. Разберемся, о чем идет речь, как люмены отражаются на экономичности, качестве света и какие лампы с учетом этого показателя необходимо выбирать.

Люмен: что это такое

В словарях можно прочитать, что это единица измерения светового потока. Легко понять принцип этого показателя, если привести пример на потоке воды. Чтобы измерить его мощность, необходимо выяснить, сколько литров жидкости подается, например, за секунду. Чем больше литров — тем сильнее поток. Здесь то же самое, только вместо воды мы берем свет, а вместо литров — люмены.

Взаимосвязь люменов и ватт

Почему недостаточно пользоваться привычными ваттами? Здесь все просто. Сама по себе мощность, измеряемая в ваттах, — это более общая характеристика. Возьмем в качестве примера лампу накаливания мощностью 100 Вт. Из них 70 Вт будут уходить на нагревание пространства, то есть устройство на такое количество мощности работает в невидимом человеку диапазоне. А вот уже 30 Вт — это тот свет, который мы видим.

Читайте также:  История развития электрического освещения

Далее возьмем энергосберегающие лампы, которые были усовершенствованы по этому показателю. Там уже соотношение работы в видимом и невидимом диапазонах другое — 95 к 5. Если устройство имеет мощность 32 ватта, то в видимом диапазоне будет работать на 30 Вт.

То есть лампа накаливания на 100 Вт дает нам свет на 30 Вт. А энергосберегающая лампа на 100 Вт — почти в три раза больше. То же самое касается светодиодных изделий. Приведем таблицу сравнения, которая покажет, какой мощности должна быть лампа, чтобы получить определенное количество люменов.

Световой поток в люменах (лм) Мощность лампы накаливания (Вт) Мощность люминесцентной лампы (Вт) Мощность светодиодной лампы (Вт)
400 20 5-7 2-3
700 60 15-16 8-10
900 75 18-20 10-12
1200 100 25-30 12-15
1800 150 40-50 18-20

Из этой таблицы видно, что для получения, например, 700 люменов нам понадобится приобрести лампу накаливания на 60 ватт, а вот светодиодной достаточно с показателями 8-10 ватт. И здесь становится понятно, почему те же LED-устройства намного экономичнее, ведь платим мы при расходе электроэнергии именно за ватты.

Или сравнение в другую сторону: лампа накаливания на 20 ватт и светодиодная лампа на 20 ватт дают колоссально разное количество люменов: 400 Лм и 1800 Лм соответственно. При этом учитываем: чем выше этот показатель, тем лучше освещение и тем больше свет приближен к естественному. А это хорошая цветопередача, меньшая нагрузка на глаза и т. д.

Отметим, что таблица предлагает приблизительные, средние показатели. Они могут отличаться в зависимости от устройства изделий, технологии их изготовления и т. д. Рекомендуем уточнять показатели для каждой отдельной лампы — если же люмены не указаны на упаковке, просто помните о соотношении эффективности ламп накаливания и светодиодных устройств.

Правила выбора лампы с учетом этого показателя

С выбором типа лампы мы разобрались, но теперь встает другой вопрос: каким должен быть световой поток с учетом размеров помещения. Санитарные нормы предполагают, что он должен быть и не слишком низким, и не слишком высоким. Оба варианта отклонения от нормы плохо отражаются на людях, вынужденных постоянно находиться в помещениях. В этом контексте мы будем говорить про освещенность.

Что такое освещенность и как посчитать ее показатели?

Освещенность — это уровень светового потока, который приходится на 1 квадратный метр. Для этого есть отдельная величина — люксы (лк). То есть если на один квадратный метр падает один люмен света — это равняется одному люксу: 1 лк=1лм/м2.

Далее, чтобы посчитать необходимое количество люменов на одно помещение, надо знать санитарные нормы, разработанные для разных комнат.

Тип помещения Норма освещенности
санузлы (в том числе ванные) в квартире, а также коридоры, подсобные помещения 50 лм/м2
кухня и жилые комнаты: спальня, гостиная 150 лм/м2
детская спальня или игровая для ребенка 200 лм/м2
рабочий кабинет, домашний офис 300 лм/м2

Но еще нужно учесть и высоту потолков в помещении. До 2,7 метров этого не делают, а вот дальше уже добавляют еще один коэффициент.

Высота комнаты ( м. ) Дополнительный коэффициент для вычисления
2,7-3 1,2
3,1-3,5 1,5
3,5-4,5 2

Теперь у нас есть все данные для того, чтобы посчитать минимальный световой поток. Формула выглядит следующим образом:

Световой поток (лм) = площадь помещения (м2) х норма освещенности (лм/м2) х коэффициент высоты потолков (если он есть).

Приведем пример расчетов

Допустим, у вас есть детская комната размером 10 квадратных метров и высотой в три метра. В этом случае мы берем норму для детских — 200 лм/м2 и коэффициент для потолков от 2,7 до 3 метров — 1,2.

Умножаем эти показатели: 10м2 х 200 лм/м2 х 1,2 = 2400 лм.

Получается, что для этой детской вам нужен световой поток 2400 лм. Исходя из этого показателя, вы можете выбрать количество и тип ламп, обратившись к нашей первой таблице. Это очень удобная формула, поскольку она позволяет легко и быстро получить показатели для каждой комнаты.

Есть ли погрешности в вычислениях?

Поскольку мы уже делали скидку на особенности каждой отдельной лампы, справедливо уточнить, что погрешности в вычислениях будут. Максимально точные показатели требуемой освещенности можно получить при помощи специального прибора — люксометра.

Но приведенные нами таблицы позволяют добиться минимального уровня погрешности — он точно не скажется ни на комфорте, ни на здоровье. Если нет возможности воспользоваться профессиональными вычислениями, вы можете сами все посчитать и выбрать оптимальное решение.

Что такое люмены в светодиодных лампах и что они обозначают

За последние годы плавно и безболезненно изменились подходы к организации освещения в быту и общественных помещениях. Светодиодными лампами теперь никого не удивишь.

Читайте также:  Закон преломления света: формулировка и формула и описание явления преломления

Магазины продают светодиодные и люминесцентные светильники, но покупатель продолжает держать в уме «мощность», как главный показатель для источников освещения. Предусмотрительные производители, конечно, указывают мощность на упаковках светодиодных изделий, что это может значить. Стоит ли ориентироваться на мощность и как определить соответствие между типами приборов?

Больше об уровне освещения, который производит светодиодный источник света, скажет излучение, указанное в люменах. Что обозначают люмены в светодиодных лампах, разберемся в этой статье.

Что такое люмен

Понятие люмен было установлено международной системой измерений в середине ХХ века.

В люменах измеряют количество всего света, излучаемого источником. Параметр напрямую связан с понятием люкс, но существует между ними и разница.

Следовательно, если лампа, излучающая 100 Лм, освещает 1 м2 поверхности, то на нее будет падать поток равный 100 Лк. Если та же лампочка светит в помещении 10 м2, то его освещенность будет значительно ниже. Важно знать, что при расчетах следует учитывать весь световой поток, во всех направлениях.

В понимании этого скрывается одно из преимуществ светодиодных приборов перед лампами накаливания и люминесцентными устройствами, светящиеся во всех направлениях. У диодных светильников угол освещения приближается к 120 или 180 градусам. С помощью встроенных или наружных линз получают лучи любой ширины.

Светодиодная лампочка изнутри

Вывод: световой поток направляется и используется в нужном направлении, увеличивая свою концентрацию.

Эту особенность производители активно применяют при разработке светодиодных ламп, устанавливаемых вместо галогеновых и ксеноновых, d2s lamp, приборов в автомобильные фары. Они дешевле ксенона, меньше нагружают электрику машин, чем галогеновые, не уступая по уровню освещенности.

Современные диоды используются для изготовления и замены ламп 20 Вт в габаритных фонарях и 55 W в фарах авто.

Параметры, определяющие показатель светового потока и его расчет

Для восприятия человеком важны несколько показателей светового потока:

  • Количество всего исходящего от источника света.
  • Длина волны. От нее зависит то, как глаз воспринимает яркость света. Излучение в средней, зеленой части спектра кажется более ярким, чем синие или красные участки, при одинаковой мощности ламп.
  • Цветовая температура, измеряется в кельвинах и обязательно указывается на упаковках и паспортах изделий. На картинке показана шкала цветовых температур и цвет испускаемого света.

Обратите внимание! Теплые тона воспринимаются человеческим глазом как менее яркие, чем холодный цвет. При покупке «теплых» ламп делайте небольшой запас в сторону увеличения мощности для создания комфортных условий в помещении.

Сколько в 1 Вт светодиодной лампочки люмен

Узнать правдивый ответ на вопрос не так просто. Дело в том, что производители указывают мощность и световой поток, для светодиодов, а не лампочки. Измерить действительные значения можно только специальными приборами. Ориентироваться стоит на средние показатели.

В целом при потреблении 1 Вт мощности светодиоды излучают 90–100 Лм. Дорогие образцы способны «отдать» 130–140 Лм с одного Вт.

В лабораторных условиях получены светодиоды, выдающие 220 Лм/Вт, но в промышленных масштабах устройства не выпускаются из-за высокой стоимости.

Уменьшает коэффициент полезного действия встроенный драйвер питания светодиодов, снижая соотношение светового потока к мощности на 5–10%. Важно учитывать это при выборе и покупке источников света.

Перевод люменов в ватты

Для пользователей, которые не хотят изучать характеристики электроприборов и проводить вычисления, в сети интернет существует множество ресурсов со встроенными калькуляторами. Достаточно подставить данные представленные производителем (люмены) и выбрать тип светильника, чтобы получить требуемый показатель мощности.

Способ расчета освещенности для помещений

Расчет необходимого количества осветительных приборов применяется несложная методика.

Расчеты проводятся в два этапа:

  • Расчет требуемой интенсивности светового потока.
  • Определение количества ламп, способных обеспечить нужную освещенность.

Формула для приблизительного расчета уровня освещения, Лм.

Световой поток=нормативный показатель освещенности в люксах (приведен в таблице) * площадь помещения в м2 * коэффициент высоты потолков.

Таблица 1. Нормы освещенности

Для потолков до 2,7 м применяется коэффициент 1, при высоте помещения от 2,7 до 3 м – коэффициент 1,2, от 3 до 3,5 м – 1,5.

Пример расчета. В детской норматив освещенности устанавливается в 200 Лк. Площадь комнаты 12 м2 Высота 3,1 м – применяем коэффициент 1,2.

Перемножив 200*12*1,2, получают требуемый световой поток 2880 Лм.

Зная световой показатель, выбирают способные его обеспечить приборы. Для приведенной комнаты достаточно одной светодиодной лампы мощностью 25–30 Вт, или трех 10-ваттных источников.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: