Tin tức - Kiến Thức

Cường độ ánh sáng là gì? Cách đo cường độ ánh sáng?

Lux - Lm - Cd

Danh mục

Thuật ngữ cường độ chiếu sáng có lẽ đã quá quen thuộc với người tiêu dùng. Nhất là khi tìm hiểu về đèn chiếu sáng. Tuy nhiên, mọi người hay bị nhầm lẫn ý nghĩa của 2 thông số kỹ thuật quang thông và cường độ ánh sáng. Vậy cường độ sáng là gì? Cách tính ra sao? Trong bài viết dưới đây, mình xin chia sẻ những thông tin giúp bạn giải đáp những câu hỏi trên nhé.

1. Cường độ ánh sáng là gì?

Cường độ ánh sáng là thông số để xác định năng lượng phát ra từ một nguồn sáng theo một hướng nhất định. Và trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta thường quen gọi là cường độ sáng.

candela  - Đơn vị cường độ ánh sáng

candela – Đơn vị cường độ ánh sáng

Được xác định như sau: Nguồn sáng phát ra 1 candela là cường độ sáng của nguồn sáng đó phát ra 1 lumen thẳng hướng trong 1 góc đặc. Nguồn ánh sáng 1 candela sẽ phát ra 1 lumen trên diện tích 1m2 tại khoảng cách 1m kể từ tâm nguồn sáng.

Cường độ sáng có kỹ hiệu là l. Đơn vị là Candela (cd) trong đó 1 cd=1 lm/sr. Bội số của candela là kilocandela (kcd) 1 kcd = 1.000 cd. Công thức định nghĩa của cường độ ánh sáng là: I = Ф / ω

Như chúng ta đã biết cường độ sáng là một thông số kỹ thuật của ngành công nghiệp chiếu sáng. Và thông số này hoàn toàn khác với thông số quang thông nhé.

2. Cường độ sáng tiêu chuẩn

Độ rọi - Lumen/m2

Độ rọi – Lumen/m2

Cường độ sáng tiêu chuẩn thường khó đưa ra một con số cụ thể. Mà sẽ dựa vào mục đích sử dụng các không gian để đưa ra các yêu cầu về cường độ ánh sáng. Mỗi không gian khác nhau sẽ có những cường độ sáng tiêu chuẩn riêng. Và để tính được cường độ sáng tiêu chuẩn này thì thông thường sẽ sử dụng độ sáng của ngọn nến để làm chuẩn.

Một ngọn nến bình thường sẽ phát ra ánh sáng với cường độ sáng 1 candela. Nếu như môi trường xung quanh bị chắn bởi rào chắn mờ thì nguồn sáng vẫn có cường độ 1 candela trong các hướng còn lại mà không bị che khuất.

3. Tìm hiểu cường độ sáng Candela (Cd) trong thực tế

Từ cường độ sáng của ngọn nến, chúng ta sẽ có cường độ sáng của một số nguồn khác. Và theo như khái niệm ở trên thì cường độ ánh sáng Cd là viết tắt của Candle – cây nến. Và nguồn sáng của ánh nến bằng 1 Cd

Với đèn chiếu sáng có nhiều loại, có sự khác nhau về cường độ ánh sáng. Và tỷ lệ thuận với công suất W, lumen và lux.

Luminous Flux

Luminous Flux

Ví dụ như sau:

– Đèn sợi đốt 40w và có cường độ sáng là 35cd theo mọi phương

– Đèn sợi đốt 300W có bộ phản quang và cường độ sáng là 1500 Cd ở tâm chùm tia sáng.

– Đèn halogen 2000w có bộ phản quang và cường độ sáng là 14.800 Cd theo mọi phương và 250.000 Cd ở tâm chùm tia sáng.

4. Công thức đo cường độ ánh sáng

Để xác định được cường độ sáng thì chúng ta sẽ tính theo công thức cường độ ánh sáng chuẩn. Công thức tính cường độ sáng tiêu chuẩn là:

I = Ф / ω

Trong đó: Ф là Lumen – là phép đo quang thông phổ biến cho bóng đèn. Lumen là một phép đo thông lượng phát sáng hoặc tổng lượng ánh sáng mà ta nhìn thấy được.

5. Phân biệt cường độ sáng (Cd) với quang thông (lumen) và độ rọi (lux)

Thông thường mọi người cũng hay bị nhầm lẫn giữa cường độ sáng Cd và cường độ sáng lux. Trong đó,  lux hay còn được gọi với thuật ngữ là độ rọi. Là quang thông trên một đơn vị diện tích. Hiểu đơn giản thì  lux là đơn vị biểu thị độ sáng tại một điểm.

Cách tính độ rọi

Cách tính độ rọi – cường độ ánh sáng

Thông số này cho chúng ta biết cường độ sáng tối thiểu mà cảm biến ánh sáng của camera quan sát có thể nhận biết màu sắc của các vật thể. Trong điều kiện mà cường độ sáng nhỏ hơn cường độ sáng nhỏ nhất mà camera cảm nhận thì chúng ta cần phải lắp thêm đèn chiếu sáng. Hoặc có thể dùng thêm camera hồng ngoại khác để có thể quan sát.

Công thức tính độ rọi

Độ rọi được tính theo công thức sau: E = Φ / S. Đơn vị đo của độ rọi là lux trong đó 1 Lux = 1 Lumen/m2.

Sự khác biệt giữa lumen và lux đo là lux được tính khu vực vùng chiếu sáng, tính đến khu vực mà quang thông được truyền đi. Một quang thông là 1000 lumen được tập trung vào một khu vực 1m2. Và chiếu sáng khu vực đó với độ chiếu sáng là 1000lux. Và cường độ sáng tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa vật được chiếu sáng và nguồn sáng.

Chúng ta đã biết tổng năng lượng của tất cả ánh sáng phát ra gọi là quang thông (lumen). Một candela(cd) trên Steradian(sr) sẽ được gọi là một lumen(lm). Trong đó, Steradian là đơn vị của góc khối, mô tả độ lớn giữa vật thể và một điểm quan sát có sẵn trong không gian ba chiều. Mối quan hệ giữa Cd và quang thông Lm được thể hiện qua công thức sau: 1 Cd/Sr = 1Lm hay 1 Cd = 1Lm/Sr.

Như vậy, cả 3 thông số cường độ sáng (Cd), độ rọi (lux) và quang thông (lm) đều có mối quan hệ mật thiết với nhau và đều quan trọng trong các thiết bị chiếu sáng.

Lux - Lm - Cd

Lux – Lm – Cd

6. Một số ví dụ về cường độ ánh sáng trong tự nhiên

– Ánh sáng mặt trời trung bình/ngày có độ rọi dao động khoảng từ 32.000 (32 klx) đến 100.000 lux (100 klx)

– Ánh sáng phản chiếu từ mặt trăng có độ rọi khoảng 1 lux

– Ánh sáng phản chiếu từ các ngôi sao có độ rọi khoảng 0.00005 lux (= 50 μlx)

– Một văn phòng chiếu sáng đầy đủ với độ rọi khoảng 1.000 lux (1 klx)

– Vào thời điểm bình minh hay hoàng hôn, ánh sáng ngoài trời có độ rọi khoảng 400 lux

Trên đây là những chia sẻ về cường ánh độ sáng, mong rằng sẽ mang đến những thông tin hữu ích cho bạn đọc. Và giúp bạn có thể bố trí được hệ thống chiếu sáng một cách hợp lý nhé.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *