Лукс

Разлика између лукса и лумена је та што лукс рачуна површину над којом се светлосни флукс шири. 1000 лумена, концентрисаних у површину једног квадратног метра, осветљују тај квадратни метар са осветљењем од 1000 лукса. Истих 1000 лумена, раширених на десет квадратних метара, стварају пригушеније осветљење од само 100 лукса.

Достизање осветљења од 500 лукса је могуће у кухињи са једним фиксираним флуоресцентним светлом од 12 000 лумена. Да би се осветлио под фабрике са на десетине већом површином од кухиње, потребно је на десетине више таквих сијалица. Па тако, осветљивањем веће површине са истом количином лукса захтева више лумена.

Осветљеност није директна мера енергије светла, већ осветљења које оно пружа, као што перципира људско око. Па тако, коефицијенти конверзије тих јединица зависе од композиције таласне дужине и температуре боје светлости. На 555 nm, средини видљивог спектра, један lx је једнак са 1,46 mW/m².

• сунчева светлост на просечном дану варира од 32 000 (32 klx) до 100.000 лукса (100 klx)
• ТВ студији одају око 1 000 лукса (1 klx)
• светла канцеларија има око 400 лукса илуминације
• месечева светлост представља око 1 лукс
• звездана светлост износи само 0,00005 лукса (50 μlx)

Осветљење или илуминација (ознака E_s) је фотометријска физичка величина којом се описује упадање светлости на неку површину, а одређена је количником светлоснога тока Φ_s и површином P, то јест:

${\displaystyle E_{s}={\frac {\Phi _{s}}{P}}}$

Мерна јединица осветљења је лукс (lx = lm/m²). Сунце у зениту даје на осветљеном тлу осветљење од приближно 100 000 lx, а на граници Земаљске атмосфере око 200 000 lx, пун Месец даје осветљење 0,25 lx, светлост звезда даје 0,0003 lx, осветљење за читање треба бити барем 50 lx.

Зависност осветљења неке површине, због радијалног ширења светлости из тачкастог извора, обрнуто је размерна квадрату удаљености од извора светлости:

${\displaystyle {\frac {E_{1}}{E_{2}}}={\frac {r_{2}^{2}}{r_{1}^{2}}}}$

где су E₁ и E₂ осветљења на удаљеностима од извора r₁ и r₂.

Зависност осветљења неке површине о упадном углу светлости описује Ламбертов косинусни закон:

${\displaystyle E=E_{0}\cdot \cos \phi }$

где је: E₀ - осветљење површине нормалне на зраке светлости, а φ - упадни угао зрака светлости у односу на нормалу.^[5]

Фотометрија је грана оптике која се бави мерењем својстава светлости (својстава извора светлости, светлосног тока и осветљења површина). Историјска фотометријска мерења обављана су помоћу људског ока, а савремена фотометријска мерења, иако користе електронске фотометре, прилагођена су осетљивости људскога ока. Обухваћају само онај део спектра електромагнетских таласа који запажа људско око, то јест ограничена су на таласне дужине од приближно 380 до 780 nm. Како људско око није једнако осетљиво на све таласне дужине видљиве светлости, за сваку се таласну дужину помоћу фотометријског еквивалента и функције осетљивости вида одређује еквивалентна вредност стандардног проматрача (према Међународној организацији за нормизацију ИСО). Мерењима својстава целокупнога електромагнетског спектра бави се радиометрија.^[6]

Фотометријске величине и мерне јединице

Објашњење

Количина светлости коју тачкасти извор светлости шаље (емитује) у простор у свим правцима у једној секунди, назива се светлосни ток или луминацијски флукс. Опколи ли се тачкасти извор светлости јакочине 1 канделе (cd) куглом пречника 1 метар (m), онда је количина светлости што пролази кроз 1 m² кугле мерна јединица за светлосни ток и зове се 1 лумен (lm). Просторни угао који припада равни од 1 m² је јединични просторни угао и зове се стерадијан (sr). Будући да је површина кугле 4r²π, те је површина јединичне кугле (r = 1 m) једнака 4π или 12,57 m². Значи кугла полупречника 1 m има 12,57 стерадијана. Према томе може се рећи: 1 лумен је онај светлосни ток који даје тачкасти извор светлости од 1 канделе у просторном углу од 1 стерадијана.

Ако извор светлости шаље светлост t секунди, онда је укупна количина светлости коју он даје једнака умношку времена:

${\displaystyle Q_{s}=\Phi _{s}\cdot t}$

Светлосна енергија мери се луменсекундама или лумен секундама (lm∙s) или луменсатима (lm∙ h). Како извор светлости јачине 1 кандела шаље у 1 стерадијан ток светлости од 1 лумена, онда ће кроз површину од 4π = 12,57 m² слати светлосни ток 12,57 lm. Генерално, извор светлости јачине I_s (у канделама) даће светлосни ток (у луменима):

${\displaystyle \Phi _{s}=4\cdot \pi \cdot I_{s}}$

а одатле је светлосна јачина (у канделама):^[7]

${\displaystyle I_{s}={\frac {4\cdot \pi }{\Phi _{s}}}\ }$

Примери

Примери осветљености која се пружа под различитим условима:

Лукс на Викимедијиној остави.

• Radiometry and photometry FAQ Professor Jim Palmer's Radiometry FAQ page (University of Arizona).