Tudás, Infó, Videó

Lumen

2020.10.07 23:25

Mi az a Lumen, Lux, Kandela?

Hatótávolság, cd/lm, Flood, Throw, hotspot, spill, K, mint Kelvin, IPx7, CRI, ...

Lumen: a fényáram mértékegysége (lm)

a fényforrásból az adott térszögre kisugárzott látható fényteljesítmény. Az összes látható teljesítményt értjük rajta. Tehát az összes látható sugárzás és fényérzetként felfogható.

1 lumen fényáramot sugároz ki az 1 kandela fényerősségű pontszerű fényforrás az 1 méter sugarú gömb 1m2 felületére.

A nagyobb lumen értékű lámpa nem feltétlenül világit messzebb, mint egy kisebb lumen értékű.

ANSI szabvány szerint a lámpa fényáram adatát 30 másodperccel a bekapcsolás után mérik. Ez az érték fokozatosan csökken, ami kiváló terepet nyújt a összehasonlító tesztekhez.

 

Kandela: a fényerősség mértékegysége

A fényerősség a fényforrás által egy meghatározott irányban kibocsátott fénykisugárzás mértékét, intenzitását jelöli. Nagyobb kandela érték ugyanannyi kibocsátott fény esetén messzebbre világít. Vagy akár kisebb lumen érték mellett is messzebbre világíthat, gondoljunk a fókuszált fényre. Lásd még hatótávolság.

A fényerősség a kis térszögben kibocsátott fényáram és a térszög hányadosa.

A kandela latin eredetű szó, jelentése: gyertya. Egy átlagos gyertya fényerőssége 1 kandela, vagyis azt is mondhatjuk, hogy 1 kandela egy átlagos gyertya fényének felel meg. Összehasonlításul: egy 100 wattos kripton izzó fényerőssége 120 kandela.

(Megjegyzés: Az érték egy adott hullámhosszra és adott sugárzási intenzitásra érvényes, mert az emberi szem ugyanolyan intenzitású, de eltérő frekvenciájú sugárzásra különböző mértékben reagál – legérzékenyebb a sárga-zöld tartományban az 555 nm körüli hullámhosszon, ami az emberi fotopikus látás érzékelési maximuma közelébe esik.)

 

Lux: a megvilágítás SI-mértékegysége.

Egy lux az a megvilágítás, amelyet 1 lumen fényáram 1 négyzetméteren létrehoz:

 

Hatótávolság: Az a távolság, amit a lámpa még hasznos fényszinttel meg tud világítani. Ez a szint 0,25 Lux. A teliholdas éjszaka világosságánál kicsit kevesebb.

Hatótáv = Négyzetgyök alatt a kandela érték negyede.  Ebből: Kandela érték=0,25*hatótáv2

 

Kandela/Lumen: cd/lm arányszám, hasznos lehet lámpák fénycsóvájának összehasonlítására. Kiderül belőle, hogy a lámpa inkább távolsági, fókuszált, szúrófényes (Throw), vagy inkább  szórt fényű. 

Egy jól fókuszált spot fénycsóva 100cd/lm érték fölött is lehet.

Taktikai lámpa tipikusan: 20-100 cd/lm közötti.

Munkalámpák esetében viszont tökéletes a kevesebb mint 10cd/lm érték, ami a munkavégzéshez kívánatos szórt fényt biztosíthatja egyenletesen.

 

További fontos fogalmak a lámpaválasztáshoz:

Szórt fény (Flood):  Alacsony intenzitású. nagy területre szórja szét a fényt. Pl. Munkalámpa. túralámpa. kempingező lámpa.

Szúrófény (Throw):  Nagy intenzitás, fókuszált fény. Távoli tárgyak megvilágításához alkalmas. De pl. kerékpárhoz is jó lehet, ugyanis egy nagy fényerejű szórt fényű lámpa elvakíthatja a közlekedés többi résztvevőjét. Terepen egyedül viszont jobb lehet a szórt fény.

Szóráskép, Hot Spot, Corona, Spill: A hot spot a fénysugár erős magja, a nagy intenzitású középső rész. A corona a fényudvar a mag és a külső még fénnyel ellátott területek közötti rész. A Spill pedig az elmosódó külső része a fénynek, ami megakadályozza, hogy szúró fényű lámpával való pásztázás során vaddisznó dagonyába lépjünk. tehát közelre is szór fényt. Amikor különböző feladatokra választunk lámpát fontos, hogy ezzel tisztában legyünk.

A fény képe jelentősen függ az alkalmazott lencsétől, optikától. A megvilágított területen így megjelenhetnek még mintázatok és árnyalatok is.

 

Színhőmérséklet:

Néhány színhőmérsékleti adat:

  • Gyertya: 1900 K
  • Háztartási izzólámpa: 2800 K
  • Stúdióvilágítás: 3200 K
  • Reggeli, délutáni alacsony napállás: 4800 K
  • Átlagos napfény, vaku: 5600 K
  • Napos idő, árnyékban: 6000 K
  • Nappal, kissé felhős égbolt: 8000 K
  • Borult, ködös idő: 10 000 K

Angolul:

  • 6500K (daylight)
  • 5700K (cool white)
  • 5000K
  • 4500K (neutral white)
  • 4000K
  • 3500K (warm white)
  • 3000K
  • 2700K (soft white)

 

IP-védettség kódjai

Az első számjegy a szilárd anyagok, a második a vízzel szembeni védelemre, az esetleges harmadik a szilárdságra vonatkozik. A magasabb szám minden esetben magasabb védelmi szintet jelent, pl. IP55 (dőlt betűvel). A védettségi érték hiányát gyakran X betűvel jelzik. Kiegészítő betűk is lehetségesek. Lehetséges hogy kis képekkel (is) hivatkoznak a védettségre.

Szilárd tárgyak szerkezetbe jutása elleni mechanikai védettség

  • 0: Nincs védelem
  • 1: Nagyméretű szilárd tárgyak ellen védett (>50 mm)
  • 2: Közepes méretű szilárd tárgyak ellen védett (>12 mm)
  • 3: Kisméretű szilárd tárgyak ellen védett (>2,5 mm)
  • 4: Apró méretű szilárd tárgyak ellen védett (>1 mm)
  • 5: Por ellen védett (nem károsító mértékű behatolás megengedett)
  • 6: Teljes mértékben védett por ellen

Víz elleni védettség

  • 0: Nincs védelem
  • 1: Függőlegesen cseppenő víz ellen védett (pl. kicsapódó víz)
  • 2: Fröccsenő víz ellen védett (függőlegestől max. 15 fokban)
  • 3: Fröccsenő víz ellen védett (függőlegestől max. 60 fokban)
  • 4: Fröccsenő víz ellen védett minden irányból (nem károsító mértékű szivárgás megengedett)
  • 5: Kisnyomású vízsugár ellen védett minden irányból (nem károsító mértékű szivárgás megengedett)
  • 6: Erős vízsugár és vízbe merítés ellen védett (rövid ideig tartó merülés, nem károsító mértékű szivárgás megengedett)
  • 7: Vízbe merülés ellen védett korlátozott ideig (0,15–1 m között 30 percig)
  • 8: Víz alatt folyamatosan használható (egyedileg a gyártó által meghatározott értékek szerint, általában 1 és 3 méter közötti mélységben 30 percig)
  • 9K : Magasnyomású víztömeg, 14-16 liter/perc 10-15 cm-ről magas nyomáson.

Vízállóság:

IPX4 "Water resistant" minden irányból víz fröccsenhet, anélkül, hogy víz kerülne be.

 

IPX7 "Water proof" 30 percig 1 méter vízbe merülhet. Víz szivároghat a lámpába, de nem elektronikával vagy elemekkel ellátott területekre. A lámpának továbbra is működnie kell, amikor eltávolítják a vízből, majd az eltávolítása után 30 perccel újra tesztelni kell.

 

IPX8 "Submersible" 4 órán át merülhet egy méternél nagyobb mélységig. A mélységet megadhatják így: pl. IPX8 10 méter. Valójában a lámpa nem kerül be az adott vízmélységbe, hanem teljesen elmerül egy tartályban, majd a mélységet szimulálva növelik a nyomást.

 

Color Rendering Index (CRI)

A színvisszaadási index, röviden 'CRI' (Color Rendering Index) vagy 'Ra', a fényforrás azon képességét méri, hogy különféle tárgyakat megvilágítva vele, mennyire képes azok színét visszaadni.

Ennek a nehezen számszerűsíthető értéknek mérési módszerét a Nemzetközi Világítástechnikai Bizottság (CIE) szabványosította. Habár ez egy elfogadott, objektív index, nem minden fényforrás és beállítás esetén korrelál a színvisszaadás-érzettel. Ezért ezt az adatot inkább csak tájékoztató jellegűnek tekintik.

A legjobb elérhető visszaadási értéket 100-nak definiálták, míg a leggyengébbet 0-nak. Például egy kisnyomású nátriumlámpa, aminek fénye monokromatikus, színvisszaadása közel 0. Ezzel szemben egy izzólámpáé közel 100.

  • cool white LED / compact fluorescent bulb: ~ CRI 60-70
  • napfény: CRI maximum 100
  • "high CRI" LED ~80 - ~90+  

ANSI-NEMA FL-1

On August 18, 2009, the American National Standards Institute (ANSI) approved a new specification standardizing flashlight performance. The standard was developed by the Flashlight Standards Committee of the National Electrical Manufacturers Association (NEMA). The committee consisted of a number of flashlight manufacturers. The resulting specification is called ANSI/NEMA FL-1. As with many technical specifications, the full standard can only be purchased from ANSI or NEMA.

The purpose of the standard is to allow consumers to make apples-to-apples comparisons of lights and to eliminate exaggerated light performance by quoting "emitter lumens" or "out-the-front lumens". The tests can be performed by the manufacturer or an independent lab. The necessary equipment and calibration makes this an expensive undertaking.

The FL-1 Standard

Here is information that is known from public sources. Performance of flashlights is measured using new batteries included with the light when purchased or, if no batteries are included, the batteries recommended by the packaging. There are six criteria used:

Light Output

Total lumens of output, measured in an integrating sphere after the light has been on for 30-120 seconds. 30 seconds gives a little time for the LED to get hot and the battery voltage to sag which will usually result in a lower output number.

Runtime

The amount of continuous runtime (in minutes) until the light output drops to 10% of its original value (measured 30 seconds after turning the light on).

This test is done using the batteries included with the flashlight.[1] If no batteries are included, the test is done using the manufacturer-recommended batteries.[1]

The test is done in an integrating sphere just like the lumen test with light output measured every 15 minutes. 10% of brightness probably gives inflated runtime numbers. In the past, some testers used 50% to be a little more practical, but with most batteries, the drop-off is usually pretty quick and the time between 50% and 10% usually is not long.

Peak Beam Intensity

Light intensity in candela (cd) at the brightest part of the beam. A lux reading in the brightest portion of the beam is taken at some distance (2m, 10m, or 30m) with the light on its brightest mode and tightest focus at some time between 30 and 120 seconds of turning the light on. The lux reading is multiplied by the square of the distance in meters to get candela. Regardless of the distance at which the reading is taken, you should end up with the same value in candela, therefore the measurement is independent of distance. A lux reading taken at 1 meter distance is the same as candela (since 1 squared is 1).

Beam Distance

The distance in meters at which the flashlight produces a light intensity of 0.25 lux. This is not very bright, about equal to a full moon. This distance is not actually measured. Instead the value is calculated by taking the peak beam intensity measured above, dividing by 0.25 lux, and taking the square root of the result. For example, the Quark AA has a peak beam intensity of 1,622 cd. Divide this by 0.25 to get 6,488. Now take the square root to get 80.55. This agrees with the value on the packaging, which is rounded to 81 meters.

 

Water Resistance

There are three possible ratings:

IPX4 "Water resistant" Light can be splashed with water from all directions without water getting inside.

IPX7 "Water proof" The light can be submerged in 1 meter of water for 30 minutes. Water can leak into the light, but not into areas with electronics or batteries. The light must still operate when removed from the water and then is tested again 30 minutes after being removed.

IPX8 "Submersible" The light can be submerged for 4 hours to some depth greater than 1 meter. The depth would be specified, e.g. IPX8 10 meters. Realistically the light is not put in the given depth of water, but instead is completely submerged in a container and the pressure is then increased to simulate the depth.

Impact Resistance

Height, in meters, from which the light (including batteries) can be dropped onto concrete without cracking or breaking and still function. Lights are dropped while in the Off position and allowed to come to rest before inspecting for damage. For ratings over 1 meter, each sample light is dropped six times with different faces towards the ground.

Webáruház készítés