FotonMag

Hodně lidí se ptá co jsou lumeny, kandely, milikandely a jak se mezi těmito jednotkami hodnoty konvertují.

Lumen (zkratka lm) je jednotkou světelného toku a je definován jako 1/683 wattu (1,464mW) monochromatického světla frekvenci 540 terahertz (což odpovídá vlnové délce 555 nanometru). Jedná se v zásadě o zářivý výkon vyzářený zdrojem posuzovaný z hlediska citlivosti lidského oka (proto ta vlnová délka).

Pro zajímavost, lumen lze zadefinovat i pomocí svítivosti – lumen je světelný tok vyzařovaný do prostorového úhlu 1 steradián bodovým zdrojem, jehož svítivost je ve všech směrech 1 kandela. Pak pro změnu svítivost 1 kandela (zkratka cd) může být definována jako vyzářený výkon 1/683 wattu monochromatického světla o frekvenci 540THz do prostorového úhlu 1 steradián. Nicméně fyzikálně je jedna kandela definována jako kolmá svítivost 1/60 cm² absolutně černého tělesa při teplotě tuhnutí platiny za tlaku 101,32 kPa (svítivost svíčky je přibližně 1 cd, odtud název). Milikandela (zkratka mcd) je jednou tisícinou kandely.

Jinými slovy svítivost (kandela) je světelný tok (lumen) lomeno prostorový úhel pokrytí (steradián). A obráceně, světelný tok (lumen) je svítivost (kandela) krát prostorový úhel světelného kužele (steradián). Samozřejmě za předpokladu že světelný tok je v rámci světelného kužele ideálně rovnoměrně rozprostřen. Jak vypočítat prostorový úhel ve steradiánech například z úhlu kužele svítilny? Jednoduše: úhel ve steradiánech = 2 * π * (1 – cos (0.5* (úhel kužele svítilny))).

Dopadne-li světelný tok na nějakou plochu, osvětlí ji, a velikost tohoto osvětlení měříme pomocí jednotek, nazvaných lux (zkratka lx). Osvětlení o velikosti 1 lux je vyvoláno světelným tokem 1 lm, který dopadá (rovnoměrně rozptýlen) na plochu 1 čtverečního metru.

Pro srovnání můžeme uvést, že například klasická 100W žárovka na 230V dává světelný tok zhruba 1700 lumenů. LED dioda Cree XR-E 7090, používaná ve svítilnách je schopna vyprodukovat přibližně 80 lumenů při 1W výkonu a zhruba 180 lumenů při 3,5W výkonu.