Лукс

За другу употребу, погледајте страницу Лукс (пас).

Лукс
Луксометар за мерење осветљености
Информације о јединици
Систем	SI derived unit
Јединица	illuminance
Симбол	lx
Јединична претварања
1 lx у ...	... је једнак са ...
American Customary units	0.0929 fc
CGS units	6996100000000000000♠10−4 phots

Лукс (енг. lux; симбол: lx) је СИ изведена јединица осветљености (илуминације). Једнака је једном лумену по квадратном метру. This is used as a measure of the intensity, as perceived by the human eye, of light that hits or passes through a surface. It is analogous to the radiometric unit watt per square metre, but with the power at each wavelength weighted according to the luminosity function, a standardized model of human visual brightness perception. In English, "lux" is used as both the singular and plural form.

Određen je osvjetljenjem plohe kojoj je na četvorni metar jednoliko raspoređen svjetlosni tok od jednoga lumena, to jest:

$1\ \mathrm {lx} =1\ {\frac {\mathrm {lumen} }{\mathrm {metar} ^{2}}}=1\ {\frac {\mathrm {lm} }{\mathrm {m} ^{2}}}$

Jakost rasvjete od 1 lx ima površinu od 1 m² ako na nju pada svjetlosni tok od 1 lm. Može se i ovako reći: Jakost rasvjete od 1 lx ima ona točka neke površine na koju pada okomito svjetlost od izvora svjetlosti 1 cd, koji je od nje udaljen 1 m. Što plohu dalje odmičemo od izvora svjetlosti, to je njena rasvjeta slabija, jer se isti tok svjetlosti podijeli na veću površinu. Prema tome jakost rasvjete je upravno razmjerna (proporcionalna) sa svjetlosnim tokom, a obrnuto proporcionalna s veličinom površine na koju taj tok pada.

Veća mjerna jedinica (zastarjela) od 1 lx je 1 fot (ph):

$1\ \mathrm {fot} =1\ {\frac {\mathrm {lumen} }{\mathrm {centimetar} ^{2}}}=10\,000\ {\frac {\mathrm {lumen} }{\mathrm {metar} ^{2}}}=10\,000\ \mathrm {luks} =10\ \mathrm {kiloluks}$

Manja mjerna jedinica (zastarjela) od 1 lx je 1 noks (nx):

$1\ \mathrm {nx} =0,001\ \mathrm {lx} =0,000\,000\,1\,\mathrm {ph}$

Лукс против лумена

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.

Везе између осветљења и снаге

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

Главни чланак: Осветљење

Луксметар за мерење осветљења (илуминације) у радним условима.

Фотометар.

Функција осетљивости ока приказана је на дијаграму којему се на апсциси налазе таласне дужине приближно је симетрична кривја с оштрим максимумом једнаким јединици на таласној дужини 555 нм за дневну осетљивост (црно) и 507 nm за ноћну осетљивост (зелено). Њена је вредност за таласну дуљину 600 nm 0,63, а за таласне дужине 380 и 780 nm износи 0.

Линеарни видљиви спектар

Стандардна ЛЕД светиљка електричне снаге 7 W и светлосне снаге 470 лумена.

Електрична сијалица електричне снаге 40 W и светлосне снаге 325 лумена.

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:

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

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:

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

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:

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

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

Фотометрија

Главни чланак: Фотометрија (оптика)

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.

Фотометријске величине и мерне јединице

Фотометријске величине и мерне јединице

Величина		Мерна јединица		Напомена
назив	знак	назив	знак
Светлосна енергија	Qs	лумен секунда	lm⋅s	назива се и количина светлости
Светлосни ток	Φs	лумен (cd⋅sr)	lm	назива се и луминацијски флукс или светлосна снага
Светлосна јакост	Is	кандела (lm/sr)	cd	назива се и луминацијски интензитет
Сјајност	Ls	кандела по квадратном метру	cd/m2	назива се и луминанција
Осветљење	Es	лукс (lm/m2)	lx	назива се и илуминација
Осветљеност	Hs	лукс секунда	lx⋅s	назива се и светлосна изложеност или експозиција
Светлосна делотворност	η	лумен по вату	lm/W	назива се и луминацијска ефектност

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:

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

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):

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

а одатле је светлосна јачина (у канделама):

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

Примери

Успоредна таблица светлосног тока неких извора светлости

Извор	Светлосни ток (лумен)
37 mW бела ЛЕД (светлећа диода)	0,20
15 mW зелени ласер (532 nm таласна дужина	8,4
1 W бела ЛЕД светиљка	25 – 120
Петролејка	100
40 W електрична сијалица	325
7 W бела ЛЕД светиљка	450
18 W флуоресцентна цев	1 250
100 W електрична сијалица	1 750
40 W флуоресцентна цев	2 800
35 W електролучна светиљка (ксенон)	2 200 – 3 200
100 W флуоресцентна цев	8 000
127 W натријумова сијалица	25 000
400 W халогена сијалица	40 000

Here are some examples of the illuminance provided under various conditions:

Illuminance (lux)	Surfaces illuminated by
0.0001	Moonless, overcast night sky (starlight)
0.002	Moonless clear night sky with airglow
0.05–0.3	Full moon on a clear night
3.4	Dark limit of civil twilight under a clear sky
20–50	Public areas with dark surroundings
50	Family living room lights (Australia, 1998)
80	Office building hallway/toilet lighting
100	Very dark overcast day
150	Train station platforms
320–500	Office lighting
400	Sunrise or sunset on a clear day.
1000	Overcast day; typical TV studio lighting
10,000–25,000	Full daylight (not direct sun)
32,000–100,000	Direct sunlight

Литература

• E Richard Cohen; Tom Cvitas; Jeremy G Frey; Bertil Holstrom; John W Jost, ур. (2007). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry (PDF). International Union of Pure and Applied Chemistry (3. изд.). Royal Society of Chemistry; 3rd edition. ISBN 0854044337. 

• International Union of Pure and Applied Chemistry (1993). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, 2nd edition, Oxford: Blackwell Science. ISBN 0-632-03583-8. Electronic version.

Спољашње везе

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