Capire la misurazione della luce: Candela vs. Lumen vs. Lux

Che cos'è Candela?

La candela, detta anche potenza di candela, si misura in cd secondo il Sistema Internazionale di Unità di Misura (SI). Viene sempre utilizzata per misurare l'intensità luminosa di uno schermo o di una lampada in una direzione specifica. Ad esempio, 1 cd si riferisce all'intensità luminosa emessa da una sorgente luminosa pari a quella di una candela standard in una determinata direzione.

Candela si concentra sulla forza della luce in una direzione, motivo per cui viene comunemente utilizzato per applicazioni che richiedono un'illuminazione direzionale, come ad esempio schermi LED, torce elettriche, luci per autoveicoli e illuminazione di palcoscenici. Viene spesso utilizzato anche in astronomia per misurare l'intensità della luce emessa dalle stelle.

Che cos'è il lumen?

I lumen si riferiscono alla quantità totale di luce visibile emessa da una sorgente luminosa, la cui unità di misura è lm.

A differenza dei candela, i lumen misurano la luce emessa in tutte le direzioni. In generale, più sono alti i lumen, più luce emette la sorgente e più è luminosa.

I lumen e i candela possono essere usati insieme per descrivere il flusso luminoso e l'intensità luminosa di una sorgente luminosa e non sono in conflitto. Ad esempio, una lampada ha un'intensità luminosa di 2 cd in una direzione specifica e un flusso luminoso di 10 lm.

Che cos'è Lux?

Si noterà una differenza di luminosità se due lampade con lo stesso flusso luminoso sono collocate in una stanza di 1 m² rispetto a una stanza di 200 m². Pertanto, i lux sono necessari per quantificare la luminosità su un'area specifica. Il lux si riferisce ai lumen per metro quadrato ed è anche l'unità SI utilizzata per descrivere il flusso luminoso. In altre parole, 1 lux significa che una sorgente luminosa fornisce 1 lm di flusso luminoso per metro quadro.

Utilizzando i lux come unità di misura, sarà molto più facile misurare la luminosità necessaria per una stanza. Ad esempio, un ufficio tipico richiede un illuminamento di 500 lux. Se il vostro ufficio è di 20 m², avete bisogno di almeno 10.000 lm di flusso luminoso totale.

Differenza tra Candela, Lumen e Lux

Contenuto della misurazione

La candela sottolinea l'intensità della luce in una direzione, mentre i lumen e i lux si riferiscono alla quantità di luce. Quando in una stanza si aggiungono o si tolgono lampade con gli stessi lumen, il flusso luminoso totale e i lux cambiano, ma l'intensità luminosa rimane sostanzialmente invariata.

Direzione della misura

La candela misura solo l'intensità della luce in una direzione specifica, anche se la sorgente luminosa emette luce in tutte le direzioni. I lumen, invece, rappresentano la luce totale emessa da una sorgente luminosa, sia essa puntiforme o diffusa. Il flusso viene utilizzato per misurare la luce che cade su un piano perpendicolare a una direzione specifica, ma ha anche una certa direzionalità.

Effetto visivo

Un valore di candela più alto significa che il fascio è più focalizzato e la luce appare più luminosa. Per uno schermo LED, un valore più alto di nits (cd/m²) lo fa apparire più chiaro da una lunga distanza all'aperto. Per le luci dell'auto, a parità di lumen, un CD più alto offre un campo di illuminazione più chiaro.

Anche i lumen e i lux possono determinare la luminosità della luce percepita. La differenza è che i lumen e i lux si riferiscono all'emissione luminosa totale. A parità di dimensioni dell'area, maggiore è il flusso luminoso ricevuto, maggiore è la luminosità dell'illuminazione.

Scenari d'uso

Nella maggior parte dei casi, la candela viene utilizzata per descrivere le sorgenti luminose che richiedono la direzionalità, come ad esempio schermi LED per esterni, Le lampadine sono spesso utilizzate per l'illuminazione di interni, come le torce, le luci per auto e i faretti, mentre i lumen e i lux sono spesso utilizzati per l'illuminazione di interni. Calcolando i lumen totali in base al valore lux richiesto e alla superficie della stanza, per gli integratori diventa più facile acquistare le lampadine.

Cosa determina l'intensità della luce vista dagli occhi?

Candela, Lumen e Lux

Candela, lumen e lux sono i fattori fondamentali che influenzano la luminosità di una sorgente luminosa. Come detto, il flusso luminoso determina direttamente la luminosità complessiva, mentre l'intensità in una direzione specifica determina l'intensità della luce.

Temperatura del colore

Anche se la temperatura di colore non determina direttamente la luminosità, può influenzare la luminosità delle luci negli occhi. La temperatura del colore si misura in Kelvin, l'unità di misura standard utilizzata per descrivere il calore o la freddezza della luce.

La luce calda con una bassa temperatura di colore, che di solito si aggira intorno ai 3000K, fa sembrare la luce più morbida e fioca. D'altra parte, le lampade con lo stesso flusso luminoso, quelle bianche fredde con un'alta temperatura di colore superiore a 6000K, appaiono più luminose di quelle calde. Pertanto, se si desidera che l'illuminazione appaia più luminosa, la scelta di una temperatura di colore più elevata è una buona opzione.

Angolo del fascio

A parità di lumen, anche i diversi angoli del fascio luminoso possono fornire una luminosità diversa agli occhi. Gli angoli del fascio più stretti, ad esempio 30°, focalizzano la luce, che si traduce in una maggiore luminosità percepita.

Luminosità dello sfondo

La luminosità percepita è influenzata anche dall'illuminazione circostante, anch'essa espressa in lux. Ad esempio, se la luce ambientale è di soli 50 lux e la sorgente luminosa ha una luminosità di 300 lux, ai vostri occhi sembrerà più luminosa. Tuttavia, se l'illuminazione circostante è superiore a quella della sorgente luminosa, quest'ultima apparirà meno luminosa, e l'utente potrebbe non accorgersene.

Distanza di illuminazione

La luce si diffonde dopo aver lasciato la sorgente e si disperde all'aumentare della distanza. Pertanto, più ci si allontana dalla sorgente luminosa, minore sarà la luminosità percepita. Se si desidera installare lampadine su un soffitto alto o su display che devono essere visti da una lunga distanza, è consigliabile scegliere luci con lumen più elevati.

A quale dei due parametri bisogna prestare attenzione durante l'acquisto: Candela, Lumen o Lux?

Quando è necessario prestare maggiore attenzione a Candela:

Poiché il candela si concentra maggiormente sulla direzione della luce, è necessario prestare maggiore attenzione al suo valore quando si acquistano sorgenti luminose altamente direzionali, tra cui:

• Luci progettate per l'illuminazione a lungo raggio, compresi i fari dei veicoli, le luci delle navi, le torce portatili, i faretti e i lampioni.
• Queste luci devono focalizzare il fascio per evidenziare alcuni oggetti, come le luci di scena e i faretti.
• I display a LED, soprattutto quelli utilizzati all'aperto. La luce del sole riduce la luminosità dello schermo. Pertanto, è necessaria una luminosità maggiore per mantenerli chiaramente visibili.

Quando è necessario concentrarsi maggiormente su Lux:

I lux determinano la luminosità effettiva percepita. Pertanto, nei luoghi in cui è necessario mantenere un certo livello di illuminazione, i lumen per metro quadro sono più importanti, come ad esempio:

• Alcuni spazi di lavoro, come uffici, sale riunioni, aule e laboratori.
• Illuminazione per esposizioni interne, tra cui esposizioni di gioielli e musei.
• Alcune applicazioni esterne devono tenere conto della luminosità effettiva, come i lampioni e le luci delle gallerie, e un'illuminazione insufficiente può causare incidenti.

Quando è più importante valutare i lumen?

Quando si desidera che l'illuminazione complessiva sia più o meno intensa, è necessario prestare maggiore attenzione al valore dei lumen:

• Le situazioni che richiedono un'illuminazione ad ampio raggio, come stadi al chiuso, cantieri e magazzini.
• Alcune luci di emergenza e di sicurezza, come quelle dei corridoi e delle uscite di emergenza.
• Quando si acquista un proiettore o un'altra apparecchiatura di proiezione, è bene concentrarsi innanzitutto sul flusso luminoso.

Come scegliere la luminosità di uno schermo?

Assicurarsi che sia in armonia con l'ambiente

Quando si acquistano display a LED per un progetto o per la vendita al dettaglio, è meglio scegliere la luminosità più adatta piuttosto che quella più luminosa. Si potrebbe avere la sensazione di abbagliamento quando lo schermo è troppo luminoso e di non riuscire a vedere chiaramente i dettagli quando è troppo fioco. Scegliete la luminosità giusta in base al vostro caso d'uso specifico, ad esempio:

• Per ambienti interni con distanze di visione ridotte, come sale conferenze o centri commerciali, è adatta una luminosità di 500-1500 nit.
• Per schermi pubblicitari per esterni esposti alla luce diretta del sole durante il giorno, è necessario avere almeno 5000 nits.

Determinare la distanza di visione

Come già detto, la luminosità della luce diminuisce all'aumentare della distanza dalla sorgente. Pertanto, quando la distanza di visione è elevata, è necessario aumentare la luminosità dello schermo. Ad esempio, gli schermi per esterni richiedono almeno 5000 nits, e se la distanza di visione aumenta di 50 m, la luminosità deve essere aumentata a circa 6000 nits.

Domande frequenti

Perché le luci LED hanno un alto numero di lumen ma un basso consumo energetico?

Rispetto alle lampade a incandescenza, che generano luce riscaldando un filamento di tungsteno ad alta temperatura, i LED utilizzano diodi a emissione luminosa e non hanno bisogno di convertire l'energia elettrica in calore per produrre luce, con conseguente minimo spreco di energia. Pertanto, le luci a LED raggiungono una maggiore luminosità consumando meno energia.

Come calcolare quanti lumen totali sono necessari per uno spazio interno?

Per prima cosa, scoprite quanto illuminamento richiede quest'area e moltiplicate l'illuminamento per la superficie illuminata (in metri quadrati) per ottenere il flusso luminoso totale necessario per questo spazio.

Quindi, dividere per il Coefficiente di utilizzo (CU) e il Fattore di manutenzione (MF). Il CU si riferisce alla percentuale di luce proveniente da un apparecchio che viene effettivamente proiettata sulla superficie di lavoro. Dipende da fattori quali il tipo di apparecchio, l'angolo del fascio e l'altezza di installazione. Il fattore MF, invece, tiene conto di fattori quali il deprezzamento dei lumen e l'accumulo di polvere, e il suo valore si aggira solitamente intorno a 0,7-0,9.

Le lampadine ad alta potenza richiedono un design aggiuntivo per la dissipazione del calore?

Sì. Per le luci ad alta potenza, c'è ancora 20-30% dell'energia elettrica per watt convertita in calore. Se questo calore non viene dissipato tempestivamente, le alte temperature continue accelereranno il deprezzamento dei lumen e ridurranno significativamente la durata di vita dei chip LED. Per questo motivo, i produttori aggiungono spesso dissipatori di calore in alluminio durante la produzione e alcuni modelli di maggiore potenza utilizzano ventole o sistemi di raffreddamento a liquido per la dissipazione del calore.

Riflessioni finali: Collaborare con un fornitore affidabile

IvanLED è un produttore professionale di display a LED con oltre dieci anni di esperienza. Vendiamo all'ingrosso o personalizziamo display LED con luminosità, scopi e forme diverse. IvanLED fornisce schermi con luminosità da 500 a 10.000 nit, compresi quelli con luminosità regolabile. Non esitate a contattarci per qualsiasi cosa relativa ai LED!