Luks
Luks (eng. lux; simbol: lx) je SI izvedena jedinica osvetljenosti (iluminacije).[1][2] Jednaka je jednom lumenu po kvadratnom metru. Ovo se koristi kao mera intenziteta svetlosti koja pogodi ili prođe kroz površinu, kako je opaža ljudsko oko. To je analogno radiometrijskoj jedinici vata po kvadratnom metru, ali sa snagom na svakoj talasnoj dužini ponderisanoj u skladu sa funkcijom osvetljenosti, standardizovani model percepcije ljudske vizuelne osvetljenosti. Na engleskom se reč „lux“ koristi kao jednina i kao množina.[3]
| Luks | |
|---|---|
 Luksometar za merenje osvetljenosti | |
| Informacije o jedinici | |
| Sistem | SI izvedena jedinica |
| Jedinica | osvetljenost |
| Simbol | lx |
| Jedinična pretvaranja | |
| 1 lx u ... | ... je jednak sa ... |
| Američki sistem mera | 0,0929 fc |
| CGS jedinice | 10−4 phots |
Određen je osvetljenjem površine kojoj je na kvadratni metar jednoliko raspoređen svetlosni tok od jednog lumena, to jest:[4]
Jačina rasvete od 1 lx ima površinu od 1 m2 ako na nju pada svetlosni tok od 1 lm. Može se i ovako reći: Jačina rasvete od 1 lx ima ona tačka neke površine na koju pada normalno svetlost od izvora svetlosti 1 cd, koji je od nje udaljen 1 m. Što se površina dalje odmiče od izvora svetlosti, to je njena rasveta slabija, jer se isti tok svetlosti podeli na veću površinu. Prema tome jačina rasvete je upravno srazmerna (proporcionalna) sa svetlosnim tokom, a obrnuto proporcionalna s veličinom površine na koju taj tok pada.
Veća merna jedinica (zastarela) od 1 lx je 1 fot (ph):
Manja merna jedinica (zastarela) od 1 lx je 1 noks (nx):
Luks protiv lumena
urediRazlika između luksa i lumena je ta što luks računa površinu nad kojom se svetlosni fluks širi. 1000 lumena, koncentrisanih u površinu jednog kvadratnog metra, osvetljuju taj kvadratni metar sa osvetljenjem od 1000 luksa. Istih 1000 lumena, raširenih na deset kvadratnih metara, stvaraju prigušenije osvetljenje od samo 100 luksa.
Dostizanje osvetljenja od 500 luksa je moguće u kuhinji sa jednim fiksiranim fluorescentnim svetlom od 12 000 lumena. Da bi se osvetlio pod fabrike sa na desetine većom površinom od kuhinje, potrebno je na desetine više takvih sijalica. Pa tako, osvetljivanjem veće površine sa istom količinom luksa zahteva više lumena.
Veze između osvetljenja i snage
urediOsvetljenost nije direktna mera energije svetla, već osvetljenja koje ono pruža, kao što percipira ljudsko oko. Pa tako, koeficijenti konverzije tih jedinica zavise od kompozicije talasne dužine i temperature boje svetlosti. Na 555 nm, sredini vidljivog spektra, jedan lx je jednak sa 1,46 mW/m².
- sunčeva svetlost na prosečnom danu varira od 32 000 (32 klx) do 100.000 luksa (100 klx)
- TV studiji odaju oko 1 000 luksa (1 klx)
- svetla kancelarija ima oko 400 luksa iluminacije
- mesečeva svetlost predstavlja oko 1 luks
- zvezdana svetlost iznosi samo 0,00005 luksa (50 μlx)
Osvetljenje
uredi 
Osvetljenje ili iluminacija (oznaka Es) je fotometrijska fizička veličina kojom se opisuje upadanje svetlosti na neku površinu, a određena je količnikom svetlosnoga toka Φs i površinom P, to jest:
Merna jedinica osvetljenja je luks (lx = lm/m²). Sunce u zenitu daje na osvetljenom tlu osvetljenje od približno 100 000 lx, a na granici Zemaljske atmosfere oko 200 000 lx, pun Mesec daje osvetljenje 0,25 lx, svetlost zvezda daje 0,0003 lx, osvetljenje za čitanje treba biti barem 50 lx.
Zavisnost osvetljenja neke površine, zbog radijalnog širenja svetlosti iz tačkastog izvora, obrnuto je razmerna kvadratu udaljenosti od izvora svetlosti:
gde su E1 i E2 osvetljenja na udaljenostima od izvora r1 i r2.
Zavisnost osvetljenja neke površine o upadnom uglu svetlosti opisuje Lambertov kosinusni zakon:
gde je: E0 - osvetljenje površine normalne na zrake svetlosti, a φ - upadni ugao zraka svetlosti u odnosu na normalu.[5]
Fotometrija
urediFotometrija je grana optike koja se bavi merenjem svojstava svetlosti (svojstava izvora svetlosti, svetlosnog toka i osvetljenja površina). Istorijska fotometrijska merenja obavljana su pomoću ljudskog oka, a savremena fotometrijska merenja, iako koriste elektronske fotometre, prilagođena su osetljivosti ljudskoga oka. Obuhvaćaju samo onaj deo spektra elektromagnetskih talasa koji zapaža ljudsko oko, to jest ograničena su na talasne dužine od približno 380 do 780 nm. Kako ljudsko oko nije jednako osetljivo na sve talasne dužine vidljive svetlosti, za svaku se talasnu dužinu pomoću fotometrijskog ekvivalenta i funkcije osetljivosti vida određuje ekvivalentna vrednost standardnog promatrača (prema Međunarodnoj organizaciji za normizaciju ISO). Merenjima svojstava celokupnoga elektromagnetskog spektra bavi se radiometrija.[6]
Fotometrijske veličine i merne jedinice
uredi| Veličina | Merna jedinica | Napomena | ||
|---|---|---|---|---|
| naziv | znak | naziv | znak | |
| Svetlosna energija | Qs | lumen sekunda | lm⋅s | naziva se i količina svetlosti |
| Svetlosni tok | Φs | lumen (cd⋅sr) | lm | naziva se i luminacijski fluks ili svetlosna snaga |
| Svetlosna jakost | Is | kandela (lm/sr) | cd | naziva se i luminacijski intenzitet |
| Sjajnost | Ls | kandela po kvadratnom metru | cd/m2 | naziva se i luminancija |
| Osvetljenje | Es | luks (lm/m2) | lx | naziva se i iluminacija |
| Osvetljenost | Hs | luks sekunda | lx⋅s | naziva se i svetlosna izloženost ili ekspozicija |
| Svetlosna delotvornost | η | lumen po vatu | lm/W | naziva se i luminacijska efektnost |
Objašnjenje
urediKoličina svetlosti koju tačkasti izvor svetlosti šalje (emituje) u prostor u svim pravcima u jednoj sekundi, naziva se svetlosni tok ili luminacijski fluks. Opkoli li se tačkasti izvor svetlosti jakočine 1 kandele (cd) kuglom prečnika 1 metar (m), onda je količina svetlosti što prolazi kroz 1 m2 kugle merna jedinica za svetlosni tok i zove se 1 lumen (lm). Prostorni ugao koji pripada ravni od 1 m2 je jedinični prostorni ugao i zove se steradijan (sr). Budući da je površina kugle 4r2π, te je površina jedinične kugle (r = 1 m) jednaka 4π ili 12,57 m2. Znači kugla poluprečnika 1 m ima 12,57 steradijana. Prema tome može se reći: 1 lumen je onaj svetlosni tok koji daje tačkasti izvor svetlosti od 1 kandele u prostornom uglu od 1 steradijana.
Ako izvor svetlosti šalje svetlost t sekundi, onda je ukupna količina svetlosti koju on daje jednaka umnošku vremena:
Svetlosna energija meri se lumensekundama ili lumen sekundama (lm∙s) ili lumensatima (lm∙ h). Kako izvor svetlosti jačine 1 kandela šalje u 1 steradijan tok svetlosti od 1 lumena, onda će kroz površinu od 4π = 12,57 m2 slati svetlosni tok 12,57 lm. Generalno, izvor svetlosti jačine Is (u kandelama) daće svetlosni tok (u lumenima):
a odatle je svetlosna jačina (u kandelama):[7]
Primeri
uredi| Izvor | Svetlosni tok (lumen) |
|---|---|
| 37 mW bela LED (svetleća dioda) | 0,20 |
| 15 mW zeleni laser (532 nm talasna dužina | 8,4 |
| 1 W bela LED svetiljka | 25 – 120 |
| Petrolejka | 100 |
| 40 W električna sijalica | 325 |
| 7 W bela LED svetiljka | 450 |
| 18 W fluorescentna cev | 1 250 |
| 100 W električna sijalica | 1 750 |
| 40 W fluorescentna cev | 2 800 |
| 35 W elektrolučna svetiljka (ksenon) | 2 200 – 3 200 |
| 100 W fluorescentna cev | 8 000 |
| 127 W natrijumova sijalica | 25 000 |
| 400 W halogena sijalica | 40 000 |
Primeri osvetljenosti koja se pruža pod različitim uslovima:
| Osvetljenost (lux) | Osvetljene površine |
|---|---|
| 0,0001 | Bezmesečno, oblačno noćno nebo (zvezdana svetlost)[11] |
| 0,002 | Bezmesečno vedro noćno nebo sa sjajem vazduha[11] |
| 0,05–0,3 | Pun mesec vedre noći[12] |
| 3,4 | Tamna granica gradskog sumraka pod vedrim nebom[13] |
| 20–50 | Javne površine sa tamnim okruženjem[14] |
| 50 | Svetla porodične dnevne sobe (Australija, 1998)[15] |
| 80 | Osvetljenje hodnika poslovne zgrade /toaleta[16][17] |
| 100 | Vrlo oblačan da[11] |
| 150 | Peroni železničke stanice[18] |
| 320–500 | Kancelarijsko osvetljenje[15][19][20][21] |
| 400 | Izlazak ili zalazak sunca tokom vedrog dana |
| 1000 | Oblačan dan;[11] tipično osvetljenje TV studija |
| 10.000–25.000 | Puna dnevna svetlost (ne direktno sunce)[11] |
| 32.000–100.000 | Direktna sunčeva svetlost |
Reference
uredi- ^ SI Derived Units, National Institute of Standards and Technology.
- ^ „Lux”. Lighting / Radiation, quantities and units. International Electrotechnical Commission. 1987. Pristupljeno 2019-11-30.
- ^ NIST Guide to SI Units. Chapter 9 – Rules and Style Conventions for Spelling Unit Names, National Institute of Standards and Technology.
- ^ luks, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.
- ^ osvjetljenje (iluminacija), [2] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.
- ^ fotometrija, [3] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.
- ^ Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.
- ^ Szokolay, S. V. (2008). Introduction to Architectural Science: The Basis of Sustainable Design (Second izd.). Routledge. str. 143. ISBN 9780750687041.
- ^ BeLight. 3. Trendforce. 2010. str. 10—12.
- ^ Jahne, Bernd (2004). Practical Handbook on Image Processing for Scientific and Technical Applications (Second izd.). CRC. str. 111. ISBN 9780849390302.
- ^ a b v g d Schlyter, Paul (1997—2009). „Radiometry and photometry in astronomy”.
Starlight illuminance coincides with the human eye's minimum illuminance while moonlight coincides with the human eye's minimum colour vision illuminance (IEE Reviews, 1972, page 1183). - ^ Kyba, Christopher C. M.; Mohar, Andrej; Posch, Thomas (1. 2. 2017). „How bright is moonlight?”. Astronomy & Geophysics. 58 (1): 1.31—1.32. doi:10.1093/astrogeo/atx025.
- ^ „Electro-Optics Handbook”. photonis.com. str. 63. Pristupljeno 2012-04-02.
- ^ „NOAO Commen and Recommended Light Levels Indoor” (PDF). Arhivirano iz originala (PDF) 06. 07. 2021. g. Pristupljeno 13. 06. 2021.
- ^ a b Pears, Alan (jun 1998). „Chapter 7: Appliance technologies and scope for emission reduction”. Strategic Study of Household Energy and Greenhouse Issues (PDF). Sustainable Solutions Pty Ltd. Department of Industry and Science, Commonwealth of Australia. str. 61. Arhivirano iz originala (PDF) 2. 3. 2011. g. Pristupljeno 2008-06-26.
- ^ Australian Greenhouse Office (maj 2005). „Chapter 5: Assessing lighting savings”. Working Energy Resource and Training Kit: Lighting. Arhivirano iz originala 2007-04-15. g. Pristupljeno 2007-03-17.
- ^ „Low-Light Performance Calculator”. Arhivirano iz originala 15. 6. 2013. g. Pristupljeno 27. 9. 2010.
- ^ Darlington, Paul (5. 12. 2017). „London Underground: Keeping the lights on”. Rail Engineer. Arhivirano iz originala 16. 11. 2018. g. Pristupljeno 20. 12. 2017.
- ^ „How to use a lux meter (Australian recommendation)” (PDF). Sustainability Victoria. april 2010. Arhivirano iz originala (PDF) 7. 7. 2011. g.
- ^ „Illumination. - 1926.56”. Regulations (Standards - 29 CFR). Occupational Safety and Health Administration, US Dept. of Labor. Arhivirano iz originala 8. 5. 2009. g.
- ^ European law UNI EN 12464
Literatura
uredi- E Richard Cohen; Tom Cvitas; Jeremy G Frey; Bertil Holstrom; John W Jost, ur. (2007). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry (PDF). International Union of Pure and Applied Chemistry (3. izd.). 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.
Spoljašnje veze
uredi
- Radiometry and photometry FAQ Professor Jim Palmer's Radiometry FAQ page (University of Arizona).