Что измеряют в канделах
Кандела
Канде́ла (обозначение: кд, cd; от лат. candela — свеча) — одна из семи основных единиц измерения СИ, равна силе света, испускаемого в заданном направлении источником монохроматического излучения частотой 540·10 12 герц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет (1/683) Вт/ср.
Выбранная частота соответствует зелёному цвету. Человеческий глаз обладает наибольшей чувствительностью в этой области спектра. Если излучение имеет другую частоту, то для достижения той же силы света требуется бо́льшая энергетическая интенсивность.
Ранее кандела определялась как сила света, излучаемого чёрным телом перпендикулярно поверхности площадью 1/60 см² при температуре плавления платины (2042,5 К). В современном определении коэффициент 1/683 выбран таким образом, чтобы новое определение соответствовало старому.
Содержание
История
Примеры
| Источник | Мощность, Вт | Примерная сила света, кд |
|---|---|---|
| Свеча | — | 1 |
| Современная (2006 г.) лампа накаливания | 100 | 100 |
| Обычный светодиод | 0,015 | 5 мкд |
| Сверхъяркий светодиод | 1 | 25 мкд |
| Сверхъяркий светодиод с коллиматором | 1 | 1500 мкд |
| Современная (2006 г.) люминесцентная лампа | 20 | 100 |
| Солнце | 3,9 · 10 26 | 3 · 10 27 |
Кратные и дольные единицы
Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.
Что такое кандела в освещении
Как появился термин «кандела»?
В этой статье мы рассмотрим, что такое кандела в освещении.
Что значит слово «кандела»? В русском языке – это транслитерация латинского слова candela – переводится как свеча. Термин из осветительной техники, который используется для обозначения единицы силы света осветительного устройства.
В международной системе единиц измерения СИ (SI), кандела – сила света источника излучения, отдающего в заданном направлении поток света, имеющий частоту 540 × 10 12 Гц и мощность 1/683 Вт/ср (ватт/стерадиан). Обозначают – кириллицей кд или латиницей cd.
Физически это количество излучения с поверхности платины, переходящей из жидкости в твердое состояние, т. е. застывающей и имеющей площадь 1/600 000 кв. м. или 60 кв. см.
По системе СИ в СССР действовал ГОСТ 8.417-81, устанавливающий единицы физических величин – основные и дополнительные, кратные и дольные, правила их написания и применения в обозначениях и т. п. В нем среди единиц, производных от семи основных, есть дополнительные световые:
Яркость светодиода важна при оценке его опасности для прямого воздействия на органы зрения человека. Освещенность, например, рабочего места позволяет оценить результат работы светильника. Светимость дает возможность сравнить энергоэффективность двух источников света, а световой поток помогает решить какой светильник нужно покупать.
Примеры светодиодов, у которых яркость измеряется в канделах
Устройства, яркость которых выражается в канделах, как единицах измерения:
Одной из особенностей маркировки выводных цилиндрических круглых светодиодов диаметром 8, 10 мм и более является то, что яркость свечения введена элементом в обозначение светодиода. Например, 10 R W WC 40Kd 4500K 3,4 V 20 – светодиод 10 мм, элемент обозначения 40Kd означает, что яркость свечения светодиода в канделах составляет 40 Kd.
СОДЕРЖАНИЕ
Определение
26-я Генеральная конференция мер и весов (CGPM) изменила определение канделы в 2018 году. Новое определение, вступившее в силу 20 мая 2019 года, гласит:
Объяснение
Примеры
История
Комиссия Международная светотехническая (Международная комиссия по освещению) и CIPM предложили «новую свечу» на основе этой базовой концепции. Однако значение новой единицы было выбрано так, чтобы сделать ее похожей на мощность свечи более ранней единицы, путем деления Violle на 60. Решение было обнародовано CIPM в 1946 году:
Определение описывает, как создать источник света, который (по определению) излучает одну канделу, но не определяет функцию яркости для взвешивания излучения на других частотах. Такой источник затем можно было бы использовать для калибровки приборов, предназначенных для измерения силы света, относительно заданной функции светимости. В приложении к брошюре SI поясняется, что функция яркости не определяется однозначно, но должна быть выбрана для полного определения канделы.
Произвольный (1/683) термин был выбран таким образом, чтобы новое определение точно соответствовало старому определению. Хотя кандела теперь определяется в терминах секунды (базовая единица СИ) и ватта (производная единица СИ), кандела по определению остается базовой единицей системы СИ.
Фотометрические световые единицы SI
Связь между силой света, световым потоком и освещенностью
Если источник излучает известную силу света I v (в канделах) в четко определенном конусе, общий световой поток Φ v в люменах определяется выражением
Если источник излучает свет равномерно во всех направлениях, поток можно найти, умножив интенсивность на 4 π : однородный источник в 1 канделу излучает 12,6 люмен.
В случае одиночного точечного источника света с интенсивностью I v на расстоянии r при нормальном падении это сводится к
Калькулятор люмены в канделы и канделы в люмены
Лю́мен (обозначение: лм, lm) — единица измерения светового потока в СИ.
Количество люмен указывает, сколько света испускает лампа во всех направлениях. Чем больше число люмен, тем больше света.
Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд × ср). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4π люменам.
Канде́ла (обозначение: кд, cd) — единица измерения силы света в СИ (от латинского candela, свеча).
Количество кандел указывает, сколько света испускает лампа в одном направлении, в котором она светит наиболее интенсивно.
Одна кандела — сила света в данном направлении от источника монохроматического излучения с частотой 540*1012 Гц, (555 нм, зеленый цвет) имеющего интенсивность излучения в этом направлении равную 1 / 683 Вт в телесном угле равном одному стерадиану.
Калькулятор для перевода люмен в канделы
Для расчета введите угол и силу света (световой поток). Учтите, результаты расчета зависят от оптических параметров светодиода и дают ориентировочный результат!
| Канделы в люмен | Люмен в канделы | |||||
| Сила света, мкд | Угол половинной яркости | Cветовой поток, млм | Угол половинной яркости | |||
| Световой поток, млм: | Сила света, мкд: | |||||
Световой поток типовых источников света
Приведены сравнительные параметры некоторых источников света, значения приблизительные, только для сравнительной оценки.
| Тип источника света | Световой поток (люмен) | Сила света (кандел) | лм/ватт |
| Лампа накаливания 40 Вт | 415 | 35 | 10 |
| Лампа накаливания 100 Вт | 1550 | 1300 | 15 |
| Люминесцентная лампа 40 Вт | 2500 | 2200 | 60 |
| Газоразрядная лампа 35 Вт (ксенон с учетом оптики фары) | 3000 | 15000 | 90 |
| Светодиод Cree XLamp XP-L 6 Вт | 1226 | 550 | 200 |
Мощность излучения, взаимосвязь энергии света (Ватты) и светового потока (люмен)
Важным параметром для оценки энергоэффективности светодиодного излучателя считается соотношение между излучаемой мощностью и мощностью, выделяемой в виде тепла.
| Цвет излучения | Формула пересчета светового потока в энергию излучения | Опт. мощность при Fv = 100 люмен, Вт | Сила света при P = 1 Вт, лм |
| зеленый 555 нм | Р = Fv/683 Вт/лм | 0.15 | 683 |
| красный 650 нм | Р= Fv/68,3 Вт/лм | 1.46 | 68.3 |
| красный 625 нм | Р= Fv/222 Вт/лм | 0.45 | 222 |
| синий 465 нм | Р= Fv/68,3 Вт/лм | 1.46 | 68.3 |
| белый | Р= Fv/243 Вт/лм | 0.41 | 243 |
Можно оценить, что белый светодиод мощностью 1 Вт с эффективностью 100 лм/Вт излучает в виде света 0,4 Вт и 0,6 Вт рассеивает в виде тепла, а лампа накаливания из потребляемых 100 Вт излучает в видимой области спектра только 6 Вт (0,06 Вт на 1 Вт).
В кандела ( / k æ п ˈ d ɛ л ə / или же / k æ п ˈ d я л ə / ; символ: CD) это базовый блок из интенсивность света в Международная система единиц (SI); то есть световая мощность на единицу телесный угол испускается точечным источником света в определенном направлении. Сила света аналогична интенсивность излучения, но вместо того, чтобы просто складывать вклады каждого длина волны света в спектре источника вклад каждой длины волны равен взвешенный по стандарту функция светимости (модель чувствительности человеческого глаза к разным длинам волн). [4] [5] Обычный воск свеча излучает свет с силой света примерно в одну канделу. Если излучение в некоторых направлениях блокируется непрозрачным барьером, излучение все равно будет составлять примерно одну канделу в незатененных направлениях.
Слово кандела является латинский за свеча. Старое название «свеча» иногда используется до сих пор, как в фут-свеча и современное определение свеча. [6]
Содержание
Определение
26-я Генеральная конференция по мерам и весам (CGPM) изменило определение канделы в 2018 году. [7] Новое определение, вступившее в силу 20 мая 2019 года, гласит:
Объяснение
Выбранная частота находится в видимый спектр возле зеленый, что соответствует длине волны около 555 нанометров. В человеческий глаз, когда адаптированный для ярких условий наиболее чувствителен около этой частоты. В этих условиях фотопическое зрение преобладает в визуальном восприятии наших глаз над скопическое зрение. На других частотах, в соответствии с частотной характеристикой человеческого глаза, требуется более высокая интенсивность излучения для достижения той же силы света. Сила света для света определенной длины волны λ дан кем-то
куда яv(λ) это интенсивность света, яе(λ) это интенсивность излучения и у ¯ ( λ ) < displaystyle textstyle < overline 
это фотопикс функция светимости. Если присутствует более одной длины волны (как это обычно бывает), нужно интегрировать по спектр длин волн, чтобы получить общую силу света.
Примеры
История
Стало ясно, что нужна более четко определенная единица. Жюль Виоль предложил стандарт на основе света, излучаемого на 1 см 2 из платина в точке плавления (или точки замерзания), называя это Violle. Интенсивность света была обусловлена Радиатор Planck (а черное тело) эффект и, таким образом, не зависел от конструкции устройства. Это облегчило любому измерить эталон, поскольку платина высокой чистоты была широко доступна и легко приготовлена.
В Commission Internationale de l’Éclairage (Международная комиссия по освещению) и CIPM предложили «новую свечу», основанную на этой базовой концепции. Однако значение новой единицы было выбрано так, чтобы сделать ее похожей на мощность свечи более ранней единицы, путем деления Violle на 60. Решение было обнародовано CIPM в 1946 году:
Ценность новая свеча такова, что яркость полного радиатора при температуре застывания платины составляет 60 новых свечей на квадратный сантиметр. [9]
Затем он был ратифицирован в 1948 году 9-й ГКГВ, которая приняла новое название для этого подразделения, кандела. В 1967 году 13-я сессия CGPM удалила термин «новая свеча» и представила исправленную версию определения канделы, указав атмосферное давление, применяемое к замерзающей платине:
В 1979 году из-за трудностей в реализации радиатора Planck для высоких температур и новых возможностей, предлагаемых радиометрия16-я сессия CGPM приняла новое определение канделы: [11] [12]
Определение описывает, как создать источник света, который (по определению) излучает одну канделу, но не определяет функцию яркости для взвешивания излучения на других частотах. Такой источник затем можно было бы использовать для калибровки приборов, предназначенных для измерения силы света, относительно заданной функции светимости. Приложение к брошюре SI [13] проясняет, что функция яркости не определяется однозначно, но должна быть выбрана для полного определения канделы.
Произвольный (1/683) термин был выбран так, чтобы новое определение точно соответствовало старому определению. Хотя кандела теперь определяется в терминах второй (базовая единица СИ) и ватт (производная единица СИ), кандела по определению остается базовой единицей системы СИ. [14]
26-я сессия CGPM утвердила современное определение канделы в 2018 году как часть 2019 новое определение базовых единиц СИ, который переопределил базовые единицы СИ с точки зрения фундаментальных физических констант.
Фотометрические световые единицы SI
Связь между силой света, световым потоком и освещенностью
Если источник излучает известную силу света яv (в канделах) в четко определенном конусе, общая световой поток Φv в люмен дан кем-то
Если источник излучает свет равномерно во всех направлениях, поток можно найти, умножив интенсивность на 4π: однородный источник в 1 канделу излучает 12,6 люмен.
В случае одноточечного источника света интенсивности яv, На расстоянии р и обычно случается, это сводится к