明るさの尺度|IOPSpark

経路中の電力はワットで測定:可視電力はルーメン

放射による加熱経路中の電力はワットで測定されます。 それは単純で、よく放射電力と呼ばれます。 より複雑なのは、特定のエリアを通過するフローまたはフラックスについて考えることで、これは平方メートルあたりのワット数です。

しかしながら、どちらも異なる周波数に対する目の感度を考慮していないため、実際には明るさの尺度とはなりません。 放射パワーと放射束の両方が非常に大きくても、すべての周波数が可視範囲外にあるため、何も見えないのです。

標準的な目に合わせて調整された(測光に使用される)さまざまな測定方法があります。

人間の目によって検出された光のパワーは、まず始めに、人間の目のために調整された放射パワーのアナログです。 これはルーメンという単位で表されます。 電球を購入する際には、1ワットあたりのルーメン数が多いものを選ぶと、可視光線と不可視光線の比率を最大にすることができます。 あるいは、SPT.Energy and electricityで取り上げたように または、「エネルギーと電気」のトピックで説明したように、電力のほとんどは照明経路にあり、暖房経路には少ししかありません。

ルクスは検出可能な明るさを測る単位

ルーメンでは明るさについてはわかりません。 なぜなら、明るさとは単位面積あたりの検出可能な光子の流れのことであり、この機能を果たすために放射束(ワットメートル2)または1W m-2)に相当する測光量が存在するからです。 これが「ルクス」です。 1ルクスは1ルーメン・メートル-2です。

高感度のセンサーは、わずかな光子を集めるだけで、数ルクスで動作します。

ルーメンは、現代のキャンドルパワーに相当します

ここでは、もう1つ興味深いステップがあります。 力が人間にとって実用的な状況で最も興味を引くものであるように(新奇な蒸気機関が何頭の馬に取って代わることができるかを示すための馬力という単位を思い出してください)、照明が最も興味を引くのは、それを実用化するときです。 光の強さを表す単位として、長年にわたり馬力と同じ役割を果たしてきたのが「ロウソク」です。 大きさも成分も決まっている標準的なロウソクを1本用意し、校正が必要な光源とその出力を比較します。

光源の光度は、特定の方向に放出されるパワーに依存します。

現代の単位はカンデラで、1カンデラの光源がすべての方向に均一であれば、4PIルーメンの光度が得られます。 カンデラは現在、6つのSI基本単位のうちの1つで、他のすべての単位が関連しています。つまり、単位のシステム全体を構築するために、操作上定義された岩盤まで掘り下げたことになります。 これは、物事が複雑になりすぎる前に、止めるには良い場所だと思います。

これが基本ユニットです。

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数量 単位 シンボルtd
長さ メートル メートル
質量 キログラム kg
時間 s
電流 アンペア A
熱力学的温度 ケルビン K
物質の量 モル モル
光の強さ カンデラ cd

カンデラはルーメンを定義するために使用されます。

カンデラはルーメンの定義に、ルーメンはルクスの定義に使われます。

キャンドルはまだなくならず、天文学者は今でも標準キャンドルと呼んでいます。 これは明るさがわかっている天体です。 これと、地球上で検出された明るさから、カンデラ-ルーメン-ルクスのルートで、その天体がどれくらい遠くにあるかを計算します

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