Что измеряется в люменах свет. Рекомендации по организации правильного освещения рабочего места. Дольные единицы люмена

В советские времена выбирая лампочку, потребители ориентировались на количество ватт в ней. Чем их больше - тем ярче светило данное устройство. Однако сегодня (когда на прилавках магазинов появилось множество новых разновидностей ламп) все чаще приходиться сталкиваться с таким понятием, как «люмен». Что такое это, чем отличается от ватта и что за единица называется люмен на ватт? Давайте найдем ответы на эти вопросы.

Что такое «люмен»

В средине ХХ в. для избегания путаницы в единицах измерения между различными странами была введенная универсальная система СИ. Именно благодаря ей мы имеет ватты, амперы, метры, килограммы и т.п.

Согласно ей, (видимое электромагнитное излучения) является Фактически в этих единицах измеряют количество света, исходящего от его источника.

Так же на вопрос о том, что такое «люмен, можно ответить, что это название известной российской рок-группы из Уфы. Начав свою деятельность в 1998 г., она уже почти двадцать лет продолжает оставаться любимой многими слушателями в Российской Федерации и за ее пределами.

Происхождение слова

Узнав, что такое люмен, стоит уточнить, откуда пришло данное слово в российский язык.

Как и большинство названий единиц измерения в системе СИ, рассматриваемый термин является латинизмом. Он образован от слова «свет» (lūmen).

При этом отдельные лингвисты утверждают, что существительное могло быть образовано и от праиндоевропейского слова leuk (белый) или от lucmen (значение точно не установлено).

Чем отличается люмен от люкса

Рассматривая значение слова «люмен», стоит упомянуть о таком близком к нему понятии, как «люкс».

Оба этих термина относятся к световым энергетическим единицам, однако люмен - это весь излученный источником свет, а люкс - то его количество, которое дошло до освещаемой поверхности, а не было остановлено какими-то преградами с образованием теней.

Взаимозависимость данных единиц можно отразить при такой формуле: 1 люкс = 1 люмен/1 квадратный метр.

Например, если лампа, освещающая территорию размером в 1 м 2 , излучает 50 люменов, то освещенность данного места равна 50 люксам (50лм/1м 2 = 50 лк).

Однако если все та же лампа с аналогичным количеством света используется для помещения в 10 м 2 , то освещенность в нем будет меньшей, нежели в предыдущем случае. Всего 5 люксов (50лм/10м 2 = 5 лк).

Кроме того, при таких подсчетах не бралось во внимание наличие различных преград, препятствующих достижению световых лучей поверхности, что существенно снижает уровень освещенности.

В связи с такой ситуацией в любой стране мира существуют нормы освещенности для различных зданий. Если она ниже их, зрение человека недополучает света и ухудшается. По этой причине, задумав делать ремонт или перестановку в своем жилище, всегда важно учитывать данный нюанс.

Также существует целый ряд дизайнерских программ, в которых производятся подобные расчеты автоматически.

Люмен и ватт

Узнав отличие и значение люмена и люкса, стоит обратить внимание на еще одну единицу системы СИ - ватт.

Из-за того, что их используют для лампочек, некоторые полагают, что можно свободно соотносить между собою данные единицы. Однако это не совсем так.

Дело в том, что в ваттах измеряется мощность энергии, которую потребляет лампочка, а в люменах - количество света, которое она излучает.

Во времена существования только ламп накаливания высчитать количество света от такого прибора было проще. Так как 100 Вт лампочка выдавала около 1600 лм света. В то время как аналогичный прибор в 60 Вт - 800 лм. Получалось, чем больше потреблено энергии - тем лучше освещение.

Но сегодня все не так. В последние десятилетия изобретено несколько новых видов источников освещения люминесцентные и т.п.). Их преимуществом является экономичность. То есть они светят ярче при меньшем количестве использованной энергии.

В связи с этим при необходимости составить соотношения между ваттами и люменами нужно учитывать тип лампы и искать ее светосилу в специальных таблицах.

Стоит отметить, что обычному человеку иногда не хочется перестраиваться и разбираться во всех этих тонкостях. Поэтому большинство отечественных производителей лампочек нового типа на этикетках указывают не только количество люменов, а насколько меньше ватт потребляет данный прибор (по сравнению с лампой накаливания). Например: лампа в 12 ватт выдает свет как при 75 Вт.

Единица измерения «люмен на ватт»: значение ее и сфера применения

Например, классическая лампа накаливания в 40 Вт имеет светоотдачу в 10,4 лм/Вт. При этом у индукционной лампочки с такой же мощностью этот показатель гораздо выше - 90 лм/Вт.

По этой причине, выбирая себе осветительный прибор в дом, все-таки стоит не полениться, а узнать уровень его световой отдачи. Как правило, такие данные есть на этикетках.

Как правильно выбрать светодиодную лампу .

Что написано на коробках, что означают те или иные параметры.

LED («Light Emitting Diode») - значит светодиодные.

Для того чтобы определиться с выбором лампы.

Самый важный показатель лампы это

Световой поток - это количество видимого света.

Обозначается Lm (люмен ). Для того чтобы понять много или мало.

Достаточно знать, что обычная лампа накаливания 60 ватт - это примерно 660 lm.

Лампа 100 ватт - это 1140 lm.

Указывается в ваттах (W ) - это то сколько потребляется электроэнергии («сколько накручивает счетчик»). Мощнее лампа - не значит ярче.

Энергосберегающая лампа определяется именно соотношением этих 2-х параметров - как можно больше получить света Lm и как можно меньше потратить на это электроэнергии W. Наши светодиодные лампы примерно 85-115 lm/W.

Напряжение.

Обозначается V (вольт ), как правило, лампы работают от 220 вольт, или 12V (через понижающий трансформатор или автомобильные), еще реже бывают на 24-36v (суда и производственные помещения с высокой влажностью). На коробке пишут пределы от и до (насколько лампа чувствительна к перепадам напряжения). Светодиодные лампы работают в диапазоне от 100 до 240v.

Температура света.

Обозначается К (Кельвин) насколько "теплый" или "холодный" свет от лампы.

Никак не связано с физическим нагревом лампы! Меняется от количества Ватт только для ламп с нитью накаливания.

Немного лукавый показатель, ее имеющий точного измерения. Разные лампы с одним и тем же показателем могут отличаться в оттенках свечения.

В энергосберегающих и светодиодных лампах этот показатель достигается при добавлении во время производства того или иного люминофора

Многие покупая лампу не обращают на этот показатель внимания, а установив лампу недовольны тем, что «Свет какой-то призрачный или холодный» или наоборот что он слишком «желтый».

Что бы этого не произошло и Вы не ошиблись в ожиданиях, приведем ниже таблицу

Чем меньше показатель тем свет теплее, чем выше тем холоднее.

Из бытовых примеров лампа накаливания 60 ватт имеет показатель 2700К

Дневной свет в пасмурную погоду - 6500- 7000 К.

Лампы в основном имеют показатели

2700К (теплый белый)

4100К (нейтральный белый)

6500К (холодный)

7500 (белый дневной).

Теплый свет - более домашний и уютный, для комфорта и отдыха. Лампы с теплым светом устанавливают в спальнях и гостиных.

Нейтральный и холодный свет - более эффектный и настраивает на рабочий лад, отчетливее показывает предметы как они есть. Лампы с нейтральным и холодным светом устанавливают для освещения рабочих зон, кабинетах, гардеробных, хобби комнатах.

Нейтральное и холодное голубое излучение само по себе может влиять на биологические часы человека, поэтому для освещения помещений следует выбирать качественные лампы с цветовой температурой 4000К-6500К, которая соответствует естественному дневному свету.

Виды цоколей лампы

Самый распространенные винтовой цоколь Е27 называется обычный винтовой, диаметр 27 мм (буква Е значит Эдисон - один из изобретателей). Бывает Е40 (у мощных промышленных ламп)

Очень распространенный винтовой цоколь Е14 в народе называется «миньон» или маленький винтовой, диаметр 14мм. Иногда встречаются «иноземные» малораспространенные стандарты типа Е10 или Е12.

(расстояние между контактами) Бывает как у ламп 220v так и 12v как правило в основном либо у галогеновых ламп софитных либо у светодиодных. Лампы применяются во врезных встраиваемых светильниках

Как правило, у галогеновых зеркальных или светодиодных ламп только 220 вольт. Лампа вставляется и поворачивается по часовой стрелке

Применяется в светильниках типа GX. В народе называется таблетка так как лампа плоская и крупная. Очень часто применяется в светильниках для натяжных потолков для Экономии пространства между потолками

Индекс цветопередачи.

Обозначается Ra (он же CRI).

Это показатель того насколько точно передаются оттенки освещаемых объектов.

Ra 0 - все в черно-белом цвете.

От этого показателя зависит то, насколько правильно будут восприниматься цвета при данном освещении. Например, для музеев и картинных галерей требуются источники света с Ra>95, для магазинов одежды и бутиков подходит свет с Ra>90. Домой рекомендуется выбирать лампы и светильники со значением индекса цветопередачи не менее Ra80

Более низкие показатели допускаются для освещения, подсобных и хозяйственных помещений, дорог, дворов территорий где качество света не важно, а главное энергосбережение.

У наших светодиодных ламп показатель 80 - 92 Ra

Угол светового потока .

Бывает 20, 35. Самый распространенный для точечных светильников - 120 градусов.

При одинаковом световом потоке совершенно разный эффект освещения.

Для акцентного света (если надо осветить что-то конкретно) лучше выбрать лампу с малым углом.

Для общего освещения (потолочные) лучше выбрать лампу с широким углом например 120 градусов.

Про точечные потолочные светильники есть подробная

Теплоотвод в светодиодных лампах:

У любой светодиодной лампы должен быть теплоотвод.

В нашем понимании светодиодные лампы не нагреваются, тем не менее для светодиодов губительно свое собственное тепло . Именно для этого делается радиатор.

Чем лучше и больше радиатор, тем дольше прослужит светодиодная лампа.

К сожалению на данный момент невозможно изготовить, одновременно мощную, маленькую и долговечную светодиодную лампу. (Один из параметров будет уменьшаться за счет других). Чем мощнее LED лампа - тем она больше (если мы говорим о качественных светодиодных лампах)

Некоторые недоброкачественные производители для удешевления продукции любой ценой, уменьшают радиатор, по принципу "год прослужит, ну и ладно".

Большинство покупателей выбирают светодиодные лампы руководствуясь 2-мя критериями мощность/цена, что в корне неправильно, так как больше мощность - не значит больше света .

Качественные радиатор - аллюминий с добавлением серебра и меди, является гарантий для длительного срока службы без снижения светового потока со временем.

Пульсация в светодиодных лампах. не видима не вооруженным глазом

В качественных светодиодных лампах пульсация отсутствует или минимальна.

Производители качественных ламп указывают например:

• Без пульсации
• 0% коэффициент пульсации.

Это очень важный показатель. Так как пульсация негативно влияет на зрение, и на утомляемость, особенно при работе с движущимися предметами, при чтении. Может вызвать головные боли, резь в глазах и так далее в зависимости от степени пульсации и времени нахождения в таком освещении.

Невооруженным взглядом этот эффект сложно заметить. Лампа мерцает так часто, что глаз ее (пульсацию) не видит, но идет нагрузка на мозг и зрение.

Самый простой способ определить есть ли в светодиодной лампе пульсация - навести на нее камеру смартфона.

Получится примерно такая картинка с движущимися полосами.

Это характерно для дешевых и не очень качественных ламп, производители которых этот показатель на упаковке не указывают и замалчивают. Это обусловлено неправильной конструкцией драйвера, который дает не постоянный, а пульсирующий ток.

Для основного домашнего и рабочего освещения такие лампы не подходят.

Но их вполне можно использовать для дополнительного, не основного освещения: освещение кладовок, чердаков, подвалов, некоторые уличные, дежурные светильники.

Или для локального освещения: подсветка для картин, в холодильник и т.п.

Но точно не нужно устанавливать такие лампы в люстры, бра (особенно для чтения), светильники для работы.

Категорически запрещено использовать лампы с высокой степенью пульсации при работе с движущимися механизмами, станками. Частота вращения может совпасть с частотой мерцания и покажется что механизм не подвижен, что может повлечь за собой серьезные травмы.

в хрустальные светильники ставят ТОЛЬКО прозрачные лампы (накаливания или светодиодные), что бы хрусталь "играл" и ломал свет нужен точечный источник света (солнце, свеча, вольфрамовая нить накала, открытый светодиод).

Это по сути обычная лампа накаливания, бывают разной формы.

За счет увеличенной длины вольфрамовой нити она выглядит более эффектно. Их часто ставят в светильники в стиле лофт.

Колба с желтоватым оттенком поэтому свет получается более теплым чем у обыкновенной лампы накаливания 2100-2400К. Прослужит такая лампа около 2-х лет.

Эти лампы подходят для дополнительного освещения, создания более уютной атмосферы. Не желательно использовать ее для основного и рабочего освещения.

Купить светодиодные лампы дешево?

Дешевые светодиодные лампы существуют на рынке, но, как правило, это лампы с низким КПД у которых потребляемая мощность больше, а световой поток которых низкий, либо их конструкция позволяет производителю не затрачивать значительных средств на устройство драйвера и радиатора охлаждения.

Качественные лампы или сложные декоративные светодиодные изделия не могут иметь низкую цену. Низкая цена может быть обусловлена сырьем сомнительного качества.Светодиодные лампы известных брендов часто подделывают и могут продавать дешевле средней рыночной стоимости, хотя чаще стараются держать цены на соответствующем уровне для получения сверхприбыли. LED лампы низкого качества могут нанести серьезный вред здоровью и зрению. В них содержатся токсичные материалы, которые при нагревании лампы в процессе работы часто имеют явный химический запах. Свет от LED-подделок не соответствует заявленной цветовой температуре и мощности. Рассеиватели на дешевых лампах выполняют сугубо эстетическую функцию, следовательно, не могут защитить глаза от слишком яркого излучения и способны спровоцировать ожог сетчатки глаза. Качественные светодиоды не имеют в своем спектре инфракрасного или ультрафиолетового излечения.

Возможно вас заинтересует

Освещённость – самая распространённая фотометрическая величина, в повседневной жизни определяется простыми терминами: светло, темно, сумерки и т. д. Уровень освещённости оказывает значительное влияние на самочувствие и трудоспособность человека, его возможность получать информацию от самых разных источников с помощью зрения. Для создания комфортных условий необходимо измерить освещённость и определить оптимальные величины.

Понятие освещённости

Определение освещённости невозможно без применения других параметров видимого света – световых единиц:

• Кандела (кд). Сила света относится к основным единицам международной системы СИ. Ранее применявшееся название – свеча, служившая эталоном для измерений. Сейчас одна кандела – это световая эффективность монохромного излучателя на строго определённой частоте, с заданной энергией. В бытовом применении одной канделе соответствует сила света одной обычной свечи, 100 кд – лампа накаливания мощностью100 Вт;
• Световой поток – люмен (лм), производная единица измерения. Определение тесно связано с силой света. 1 люмен – это световой поток излучателя силой в одну канделу, распределённый в один стерадиан (телесный угол): 1 лм = 1 кд ∙ 1 ср. Типичное значение для ламп накаливания 100 Вт с прозрачной колбой составляет 1300-1400 лм.

Освещённость зависит от этих характеристик источника света и указывает на величину светового потока, падающего на некоторую площадь, измеряется в люксах (лк). За единицу освещённости принимается люкс – это световой поток в один люмен, падающий перпендикулярно на 1 м2 освещаемой площади и равномерно по ней распределённый. Так же определяется как освещённость сферы радиусом 1 метр, находящимся внутри излучателем с силой света 1 кд. Находится в прямо пропорциональной зависимости от интенсивности источника и в обратной – от квадрата расстояния до него. За источник принимается равномерно испускающий свет во все стороны (изотропный) точечный излучатель.

Вычисление конкретного значения кандел, люменов и люксов производится по формулам:

E = F / S, где Е – освещённость, люкс; S – площадь, м2.

E = I / R2, где R – расстояние до источника.

Из этих соотношений понятно, как перевести люксы в люмены, рассчитать требуемый поток при определённой освещённости:

F = E × S, где F – искомый световой поток в люменах, E – известная освещённость, люкс, S – площадь, м2 .

Величина уменьшается в том случае, если свет падает под углом, тогда результат необходимо умножить на значение косинуса угла падения лучей:

E = (F / S) × cos i;

E = (I / R2) × cos i.

В традиционной английской и американской системе измерений применяется понятие фут – кандела. Определяется как освещённость на расстоянии один фут, создаваемая источником силой света в одну канделу. Больше одного люкса приблизительно в десять раз, для пересчёта удобно использовать онлайн калькуляторы.

Средние значения для некоторых распространённых естественных и искусственных источников освещения:

• Солнце, в средних широтах, полдень – до 400000 лк;
• Пасмурная погода – 3000 лк;
• Восход солнца – 1000 лк;
• Полная луна без облаков – до 1 лк;
• Стадион при искусственном освещении – до 1300 лк.

Указанные величины ориентировочные и не могут применяться для расчётов – разница в измерениях бывает очень велика.

Основные требования

Освещённость любого объекта, на который падает световой поток, никак не зависит от его свойств – они определяют только отражающую способность поверхности, которую принято называть светимостью или яркостью. Отражённый свет от потолка, зеркал и других конструкций часто используется для усиления эффективности основного освещения, так в большинстве конструкций подвесных светильников предусмотрено направление части света в верхнюю полусферу.

• Гостиная – 200 лк;
• Санузел, душевая – 80 лк;
• Кабинет – 300 лк;
• Подсобные помещения – 50 лк.

Для производственных и служебных объектов установлены нормированные величины, указанные в своде правил СНиП.

Расчёт освещения производится с помощью громоздких формул, куда входит множество параметров: люксы и люмены, площадь, различные коэффициенты, сколько светильников и пр. Для простых применений в Интернете существует множество калькуляторов, значительно облегчающих вычисления.

Измерение

Прямое измерение освещённости производится специальным прибором – люксметром, который отображает результат непосредственно в люксах. Работает на принципе фотоэффекта, свойственного некоторым материалам: селеновый элемент или полупроводники. В фотографии применяются экспонометры, дающие результат в экспозиционных числах EV.

Люксметр регистрирует световой поток в конкретном месте, с учётом всех видов освещения: искусственного, естественного, отражённого.

Обозначения на источниках света

Способность светотехнического изделия создать определённый уровень освещённости указывается в виде значения светового потока в люменах.

Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер паропроницаемости и скорости переноса пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

1 люкс [лк] = 0,0929030400000839 люмен на кв. фут [лм/фут²]

Исходная величина

Преобразованная величина

люкс метр-кандела сантиметр-кандела фут-кандела фот нокс кандела-стерадиан на кв. метр люмен на кв. метр люмен на кв. сантиметр люмен на кв. фут ватт на кв. см (при 555 нм)

Напряженность электрического поля

Подробнее об освещенности

Общие сведения

Освещенность - это световая величина, которая определяет количество света, попадающего на определенную площадь поверхности тела. Она зависит от длины волны света, так как человеческий глаз воспринимает яркость световых волн разной длины, то есть разного цвета, по-разному. Освещенность вычисляют отдельно для волн разной длины, так как люди воспринимают свет с длиной волны в 550 нанометров (зеленый), и цвета, находящиеся рядом в спектре (желтый и оранжевый), как самые яркие. Свет, образуемый более длинными или короткими волнами (фиолетовый, синий, красный) воспринимается, как более темный. Часто освещенность связывают с понятием яркости.

Освещенность обратно пропорциональна площади, на которую падает свет. То есть, при освещении поверхности одной и той же лампой, освещенность большей площади будет меньше, чем освещенность меньшей площади.

Разница между яркостью и освещенностью

Яркость Освещенность

В русском языке слово «яркость» имеет два значения. Яркость может означать физическую величину, то есть характеристику светящихся тел, равную отношению силы света в определенном направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению. Также она может определять более субъективное понятие об общей яркости, которое зависит от многих факторов, например особенностей глаз того, кто смотрит на этот свет, или количества света в окружающей среде. Чем меньше света вокруг, тем ярче кажется источник света. Чтобы не путать эти два понятия с освещенностью стоит запомнить, что:

яркость характеризует свет, отраженный от поверхности светящегося тела или посылаемый этой поверхностью;

освещенность характеризует падающий на освещаемую поверхность свет.

В астрономии яркость характеризует как излучающую (звезды), так и отражающую (планеты) способность поверхности небесных тел и измеряется по фотометрической шкале звездных яркостей. Причем, чем ярче звезда, тем меньше величина ее фотометрической яркости. Самые яркие звезды имеют отрицательную величину звездной яркости.

Единицы измерения

Освещенность чаще всего измеряют в единицах СИ люксах . Один люкс равен одному люмену на квадратный метр. Те, кто предпочитают метрическим единицам имперские, используют для измерения освещенности фут-канделу . Часто ее применяют в фотографии и кино, а также в некоторых других областях. Фут в названии используется потому, что одна фут-кандела обозначает освещенность одной канделой поверхности в один квадратный фут, которую измеряют на расстоянии одного фута (чуть больше 30 см).

Фотометр

Фотометр - это устройство, которое измеряет освещенность. Обычно свет поступает на фотодетектор, преобразуется в электрический сигнал и измеряется. Иногда встречаются фотометры, которые работают по другому принципу. Большая часть фотометров показывают информацию об освещенности в люксах, хотя иногда используются и другие единицы. Фотометры, называемые экспонометрами, помогают фотографам и операторам определить выдержку и диафрагму. Кроме этого фотометры используют для определения безопасной освещенности на рабочем месте, в растениеводстве, в музеях, и во многих других отраслях, где необходимо знать и поддерживать определенную освещенность.

Освещенность и безопасность на рабочем месте

Работа в темном помещении грозит ухудшением зрения, депрессией и другими физиологическими и психологическими проблемами. Именно поэтому многие правила охраны труда включают требования о минимальной безопасной освещенности рабочего места. Измерения обычно проводят фотометром, который выдает конечный результат в зависимости от площади распространения света. Это необходимо для того, чтобы обеспечить достаточную освещенность во всем помещении.

Освещенность в фото- и видеосъемке

В большинстве современных камер имеются встроенные экспонометры, упрощающие работу фотографа или оператора. Экспонометр необходим для того, чтобы фотограф или оператор могли определить, сколько света нужно пропустить на пленку или фотоматрицу в зависимости от освещенности снимаемого объекта. Освещенность в люксах преобразуется экспонометром в возможные комбинации выдержки и диафрагмы, которые потом выбираются вручную или автоматически, в зависимости от того, как настроена камера. Обычно предлагаемые комбинации зависят от настроек в камере, а также от того, что фотограф или оператор хочет изобразить. В студии и на съемочной площадке часто используют внешний или встроенный в камеру экспонометр, чтобы определить, достаточно ли освещения обеспечивают используемые источники света.

Для получения хороших фотографий или видеоматериала в условиях плохого освещения на пленку или фотоматрицу должно попасть достаточное количество света. Этого не трудно добиться с помощью фотоаппарата - нужно только установить правильную экспозицию. С видеокамерами дело обстоит сложнее. Для видеосъемки высокого качества обычно нужно устанавливать дополнительное освещение, иначе видео будет слишком темным или с сильным цифровым шумом. Это не всегда возможно. Некоторые видеокамеры специально разрабатывают для съемки в условиях слабой освещенности.

Камеры, предназначенные для съемки в условиях слабой освещенности

Есть два вида камер для съемок в условиях слабой освещенности: в одних используется оптика более высокого уровня, а в других - более совершенная электроника. Оптика пропускает больше света в объектив, а электроника лучше обрабатывает даже тот малый свет, что попадает в камеру. Обычно именно с электроникой связаны проблемы и побочные эффекты, описанные ниже. Светосильная оптика позволяет снять видео более высокого качества, но ее недостатки - дополнительный вес из-за большого количества стекла и значительно более высокая цена.

Кроме этого, на качество съемки влияет установленная в видео- и фотокамерах одноматричная или трехматричная фотоматрица. В трехматричной матрице весь поступающий свет делится с помощью призмы на три цвета - красный, зеленый и синий. Качество изображения в темных условиях лучше в трехматричных камерах, чем в одноматричных, так как при прохождении через призму рассеивается меньше света, чем при его обработке фильтром в одноматричной камере.

Существует два основных вида фотоматриц - на приборах с зарядовой связью (ПЗС) и выполненные на основе КМОП-технологии (комплементарный металлооксидный полупроводник). В первом обычно установлен датчик, на который поступает свет, и процессор, который обрабатывает изображение. В КМОП-матрицах датчик и процессор обычно объединены. В условиях недостаточного освещения камеры с ПЗС-матрицами обычно дают изображение лучшего качества, а достоинства КМОП-матриц в том, что они дешевле и потребляют меньше энергии.

Размер фотоматрицы также влияет на качество изображения. Если съемка происходит с малым количеством света, то чем больше матрица - тем лучше качество изображения, а чем меньше матрица - тем больше проблем с изображением - на нем появляется цифровой шум. Большие матрицы устанавливают в более дорогих камерах, и для них необходима более мощная (и, как следствие - тяжелая) оптика. Фотокамеры с такими матрицами позволяют снимать профессиональное видео. Например, в последнее время появился ряд фильмов полностью снятых на такие камеры как Canon 5D Mark II или Mark III, у которых размер матрицы - 24 x 36 мм.

Производители обычно указывают, в каких минимальных условиях может работать камера, например при освещенности от 2 люкс. Эта информация не стандартизирована, то есть производитель решает сам, какое видео считать качественным. Иногда две камеры с одним и тем же показателем минимальной освещенности дают разное качество съемки. Альянс отраслей электронной промышленности EIA (от английского Electronic Industries Association) в США предложил стандартизированную систему определения светочувствительности камер, но пока он используется только некоторыми производителями и не принят повсеместно. Поэтому часто, чтобы сравнить две камеры с одинаковыми световыми характеристиками, нужно испробовать их в действии.

На данный момент любая камера, даже рассчитанная на работу в условиях низкой освещенности, может давать картинку низкого качества, с высокой зернистостью и послесвечением. Чтобы решить некоторые из этих проблем возможно предпринять следующие шаги:

• Снимать на штативе;
• Работать в ручном режиме;
• Не использовать режим переменного фокусного расстояния, а вместо этого перенести камеру как можно ближе к объекту съемки;
• Не использовать автоматическую фокусировку и автоматический выбор ISO - при большей величине ISO увеличивается шум;
• Снимать с выдержкой в 1/30;
• Использовать рассеянный свет;
• Если нет возможности установить дополнительное освещение, то использовать весь возможный свет вокруг, например уличные фонари и лунный свет.

Несмотря на отсутствие стандартизации о чувствительности камер к освещенности, для ночной съемки все равно лучше выбрать камеру, на которой указано, что она работает при 2 люкс или ниже. Также следует помнить, что даже если камера действительно хорошо снимает в темных условиях, ее чувствительность к освещенности, указанная в люксах - чувствительность к свету, направленному на объект, но камера на самом деле получает свет, отраженный от объекта. При отражении часть света рассеивается, и чем дальше камера от объекта - тем меньше света попадает в объектив, что ухудшает качество съемки.

Экспозиционное число

Экспозиционное число (англ. Exposure Value, EV) - целое число, характеризующее возможные комбинации выдержки и диафрагмы в фото, кино- или видеокамере. Все сочетания выдержки и диафрагмы, при которых на пленку или светочувствительную матрицу попадает одинаковое количество света, имеют одинаковое экспозиционное число.

Несколько комбинаций выдержки и диафрагмы в камере при одном и том же экспозиционном числе позволяют получить примерно одинаковое по плотности изображение. Однако изображения при этом будут различными. Это связано с тем, что при разных значениях диафрагмы глубина резко изображаемого пространства будет различной; при разных значениях выдержки изображение на пленке или матрице будет находиться разное время, в результате чего оно будет в разной степени смазано или совсем не смазано. Например, сочетания f/22 - 1/30 и f/2.8 - 1/2000 характеризуются одним и тем же экспозиционным числом, но первое изображение будет иметь большую глубину резкости и может оказаться смазанным, а второе будет иметь малую глубину резкости и, вполне возможно, совсем не будет смазанным.

Бóльшие значения EV используются, если объект съемки лучше освещен. Например, экспозиционное число (при светочувствительности ISO 100) EV100 = 13 можно использовать при съемке ландшафта, если на небе имеется облачность, а EV100 = –4 годится для съемки яркого полярного сияния.

По определению,

EV = log 2 (N 2 /t )

2 EV = N 2 /t , (1)

где
• N - диафрагменное число (например: 2; 2,8; 4; 5,6, и т. д.)
• t - выдержка в секундах (например: 30, 4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/30, 1/100, и т. д.)

Например, для комбинации f/2 и 1/30, экспозиционное число

EV = log 2 (2 2 /(1/30)) = log 2 (2 2 × 30) = 6.9 ≈ 7.

Это число может быть использовано для съемки ночных сцен и освещенных витрин. Комбинация f/5.6 с выдержкой 1/250 дает экспозиционное число

EV = log 2 (5.6 2 /(1/250)) = log 2 (5.6 2 × 250) = log 2 (7840) = 12.93 ≈ 13,

которое можно использовать для съемки пейзажа с облачным небом и без теней.

Следует отметить, что аргумент логарифмической функции должен быть безразмерным. В определении экспозиционного числа EV игнорируется размерность знаменателя в формуле (1) и используется только численное значение выдержки в секундах.

Взаимосвязь экспозиционного числа с яркостью и освещенностью объекта съемки

Определение экспозиции по яркости света, отраженного от объекта съемки

При использовании экспонометров или люксметров, измеряющих отраженный от объекта съемки свет, выдержка и диафрагма связаны с яркостью объекта съемки следующим соотношением:

N 2 /t = LS /K (2)

• N - диафрагменное число;
• t - выдержка в секундах;
• L - усредненная яркость сцены в канделах на квадратный метр (кд/м²);
• S - арифметическое значение светочувствительности (100, 200, 400, и т. д.);
• K - калибровочный коэффициент экспонометра или люксметра для отраженного света; Canon и Nikon используют K = 12.5.

Из уравнений (1) и (2) получаем экспозиционное число

EV = log 2 (LS /K )

2 EV = LS /K

При K = 12,5 и ISO 100, имеем следующее уравнение для яркости:

2 EV = 100L /12.5 = 8L

L = 2 EV /8 = 2 EV /2 3 = 2 EV–3 .

Освещенность и музейные экспонаты

Скорость, с которой ветшают, выцветают и иным образом портятся музейные экспонаты, зависит от их освещенности и от силы источников света. Сотрудники музеев измеряют освещенность экспонатов, чтобы убедиться, что на экспонаты попадает безопасное количество света, а также и для того, чтобы обеспечить достаточно света для посетителей, чтобы они могли хорошо рассмотреть экспонат. Освещенность можно измерить фотометром, но во многих случаях это бывает нелегко, так как он должен находиться как можно ближе к экспонату, а для этого часто необходимо убрать защитное стекло и выключить сигнализацию, а также получить на это разрешение. Чтобы облегчить задачу, работники музея часто пользуются фотоаппаратами как фотометрами. Конечно, это не замена точным измерениям в ситуации, где найдена проблема с количеством света, который попадает на экспонат. Но для того, чтобы проверить, нужна ли более серьезная проверка с фотометром, фотоаппарата вполне достаточно.

Экспозиция определяется фотоаппаратом на основе показаний об освещенности, и, зная экспозицию, можно найти освещенность, проделав ряд несложных вычислений. В этом случае сотрудники музеев пользуются либо формулой, либо таблицей с переводом экспозиции в единицы освещенности. Во время вычислений не стоит забывать, что камера поглощает часть света, и учитывать это в конечном результате.

Освещенность в других сферах деятельности

Садоводы и растениеводы знают, что растения нуждается в свете для фотосинтеза, и им известно, сколько света необходимо каждому растению. Они измеряют освещенность в теплицах, садах и огородах, чтобы убедиться в том, что каждое растение получает достаточное количество света. Некоторые используют для этого фотометры.

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Выбирая лампу накаливания, покупатель интересуется ее основным параметром – мощностью. По аналогии он пытается подобрать таким же образом и светодиодную лампу.

Однако в этом случае данная характеристика говорит лишь о скорости потребления электрической энергии.

Определить силу света можно только по такому параметру, как световой поток светодиодных ламп: таблица соответствия этой характеристики и мощности поможет потребителю сделать правильный выбор.

Световой поток – это мощность лучистой энергии.

Эта величина оценивается по световому ощущению, производимому ею.

Энергия излучения представляет собой совокупность квантов, испускаемых в пространство излучателем.

Измеряется лучистая энергия в джоулях.

Падая на тело, световой поток распределяется на три составные:

• пропущенную телом;
• отраженную им;
• поглощенную телом.

Мощность светодиодной лампы и ее световой поток находятся в прямой зависимости: чем больше первая, тем выше второй.

За единицу измерения потока света принят люмен (Лм).

Светодиоды излучают электромагнитные волны, различающиеся по длине. Световой поток является суммой световых волн, видимых глазом, и невидимых – инфракрасных и ультрафиолетовых.

Многие не задумываются об устройстве лампочек. Однако, если знать , можно производить некоторые виды ремонтных работ этих приборов.

Как отремонтировать неисправную светодиодную лампочку, читайте .

Хотите поменять лампы в доме на светодиодные? помогут вам выбрать качественный прибор.

Мощность светодиодной лампы

Мощность светодиодных ламп, как и любых других, измеряется в ваттах (Вт). Промышленность производит LED лампы:

• общего назначения – 3-15 Вт;
• промышленного назначения – до 100 Вт.

Вся прелесть светодиодных ламп заключается в низком потреблении электроэнергии по сравнению с другими – накаливания, например.

При этом они способны обеспечивать световой поток высокой интенсивности. Даже небольшая светодиодная лампочка в состоянии осветить с достаточной эффективностью небольшую комнату или лестничную площадку.

Ее более мощные «сестры» предназначенные для освещения промышленных объектов или улиц, потребляют 120-160 Вт, а по интенсивности светового потока могут конкурировать с ртутными лампами мощностью 400 Вт.

Пересчет лампы накаливания на светодиодную: таблица

Перерасчет лампы накаливания или люминесцентной на светодиодную проводится по световому потоку.

Для примера сравним три лампы, дающие поток света в 250 Лм. Этому параметру соответствует:

• лампа накаливания мощностью 20 Вт;
• люминесцентная – мощностью 5-7 Вт.

Такую интенсивность освещения может обеспечить светодиодная лампа мощностью всего 2-3 Вт.

Ниже приведена таблица пересчета ламп накаливания, люминесцентных и светодиодных по световому потоку:

Мощность, Вт			Световой поток, Лм
Лампа накаливания	Люминесцентная	Светодиодная
20	5-7	2-3	250
40	10-13	4-5	400
60	15-16	8-10	700
75	18-20	10-12	900
100	25-30	12-15	1200
150	40-50	18-20	1800
200	60-80	25-30	2500

Результаты вышеприведенного сравнительного анализа явно указывают на выгоду светодиодных ламп.

Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиодной

Разница «в возрасте» этих типов ламп составляет почти сотню лет. Тем не менее, «старушка» с вольфрамовой нитью в колбе до сих пор остается самой востребованной на рынке.

Светодиодные лампы Navigator Filament

Давайте проведем небольшой сравнительный анализ основных технических характеристик двух типов ламп – накаливания и светодиодной. Ведь не только мощностью отличаются равные по световому потоку изделия.

Светоотдача

Светоотдача лампы определяется как отношение светового потока к мощности. Измеряется этот параметр в Лм/Вт. Светоотдача лампы накаливания колеблется в пределах 8-10 Лм/Вт. Ее светодиодный сородич имеет диапазон 90-110 Лм/Вт. Следовательно, эффективность последнего явно выше.

Цветовая температура

При проектировании освещения дома или офиса специалисты рекомендуют руководствоваться следующей таблицей:

Площадь помещения, кв. м	Требуемая мощность лампы, Вт
	Накаливания	Светодиодная
Менее 6	150	18
10	250	28
12	300	33
20	500	56
30	700	80

Теплоотдача

Не менее важной характеристикой, подлежащей сравнению, является теплоотдача от изделия.

Лампы накаливания могут разогреваться до 250 градусов.

Правда, в основном этот параметр держится в пределах 170 градусов.

Разогретая стеклянная колба является потенциальным источником пожара, поэтому при монтаже осветительной сети в деревянном доме использовать традиционную лампочку не рекомендуют.

В этом плане светодиодная ламп находится в более выигрышном положении: она может нагреться не выше 50 градусов. Следовательно, никаких ограничений в ее применении не существует.

В этой статье речь идет об общих случаях. Для помещений категории повышенной взрыво-пожароопасности выпускаются соответствующая продукция, имеющая высокую степень защищенности.

Срок службы

Светодиодные лампы характеризуются отменной живучестью. Производители утверждают, что прослужить их изделие может более 50 тысяч часов. Лампы накаливания живут намного меньше – всего 1000 часов. Поэтому гораздо выгоднее один раз купить дорогую лампочку, которая прослужит несколько лет, чем каждые 3 месяца менять дешевую.

Типы светодиодных ламп

Однако долговечность светодиода не отражает одного прискорбного факта: со временем интенсивность его свечения снижается. Примерно через 4000 часов работы свет от него заметно потускнеет.

Деградация светодиода тем выше, чем ниже его качество. Много нареканий в этом плане возникает у потребителей к китайской продукции.

КПД

Коэффициент полезного действия ламп освещения говорит о том, какой процент потребленной электроэнергии превращается в свет, а какой – в тепловую энергию. КПД светодиодов составляют примерно 90%, лампа накаливания может похвастаться лишь семью-девятью процентами.

Thomson Filament - светодиодные лампы нового поколения

Цена

В интернете бурно спорят противники и сторонники светодиодов. Предмет их спора – стоимость. Ведь стоят светодиодные лампы более чем в 10 раз выше обычных. В пользу первых говорит малая мощность, а, следовательно, низкое энергопотребление.

Для наглядности сведем показатели экономичности ламп разного типа в таблицу:

Наименование показателя	Лампа накаливания	Люминесцентная	Светодиодная
Мощность, Вт	60	12	5
Стоимость изделия, руб.	30	150	300
Энергопотребление за год, кВт*ч	175	35	14
Стоимость потребленной энергии*, руб./год	526	105	44

Таблица составлена на основе следующих исходных данных: в среднем лампочка горит около 8 часов в сутки или 8 х 365 = 2920 часов; стоимость 1 кВт*ч принята за 3 рубля.

Из таблицы видно, что даже без учета долговечности ламп светодиодная по сравнению с лампой накаливания занимает явно выигрышное положение.

Прочие характеристики

Осталось сравнить анализируемые виды ламп по:

• силе тока;
• механической прочности;
• цветовой температуре и некоторым другим показателям.

Давайте сравним две лампы:

• светодиодную мощностью 9 Вт;
• накаливания на 60 Вт.

Результаты сравнения сведем в таблицу:

Наименование параметра	Светодиодная, 9 Вт	Накаливания, 60 Вт
Сила тока, А	0,072	0,27
Эффективность светоотдачи, Лм/Вт	53,4	10,3
Световой поток, Лм	454,2	612
Цветовая температура, 0 К	5500-7000	2800
Рабочая температура, 0 С	70	180
Чувствительность к низким температурам	отсутствует	Присутствует у некоторых ламп
Чувствительность к влажности	отсутствует	Присутствует у некоторых
Механическая прочность	Высокая – можно трясти	Низкая – при сотрясении может оборваться нить или лопнуть стекло
Тепловое излучение, БТЕ/ч	3,4	85

Все вышеприведенные таблицы позволяют составить общее представление о преимуществах и недостатках светодиодов и лампочек накаливания.

Экономичностью люминесцентных ламп уже никого не удивишь, весь все переходят на более экономичные светодиоды. – инструкция по замене.

Знаете ли вы, что светодиодные лампы можно регулировать по яркости свечения? Для этого используется диммер. Подробно о способах его подключения читайте .

Сила светового потока наружного освещения

Неосвещенные дворы и улицы уходят в прошлое. Соответственно, возрастают затраты на уличное освещение.

Поскольку для освещения улиц требуются мощные фонари, неудивительно, что все чаще потребители обращают свой взор на светодиодные изделия:

• их применение позволяет в 2-3 раза сократить энергопотребление;
• свет от светодиодов создают комфортность водителям и пешеходам.

Для уличного освещения чаще всего используются светильники:

• L-122 Холодный – мощностью 10 Вт со световым потоком 950 Вт;
• FL-20 – мощностью 20 Вт, обеспечивающий световой поток в 1700 Лм;
• LL-232 – тридцативаттные: световой поток составляет 2100 Лм.

А уличный светильник СТРИТ-150 обеспечивает световой поток, равный 13360 ЛМ. В него входят 60 светодиодов, общая мощность которых составляет всего 158 Вт.

Исходя из вышеизложенного, становится понятным стремление градоначальников заменить старые фонари на светодиодные.

Видео на тему