Fotometriske størrelser med symboler og enheter

Fotometriske størrelser beskriver lys slik det oppfattes av det menneskelige øyet: stråling veid med den lysteknisk følsomhetsfunksjonen V(λ) i det synlige spekteret fra ca. 380 til 780 nm. De fire grunnleggende størrelsene er lysstrøm Φ i lumen, belysningsstyrke E i lux, luminans L og lysstyrke I. Fagfeltet kalles fotometri; de energetiske motstykkene er de radiometriske størrelsene.

Lysteknikk og fotometriske størrelser danner grunnlaget for forståelse og anvendelse av lys og UV-stråling i vitenskapelige, industrielle og hverdagslige sammenhenger.

Lys er den synlige formen for elektromagnetisk stråling, som ligger i det synlige spekteret fra rundt 380 til 780 nanometer.

Lysteknikk omhandler generering, fordeling og anvendelse av lys for å oppnå bestemte visuelle effekter, bruke energi effektivt og forbedre livskvaliteten. Disse størrelsene kalles også fotometriske størrelser. Fagfeltet kalles fotometri.

Følgende diagram viser de fire fotometriske størrelsene. Tabellen inneholder en visuell fremstilling, matematisk definisjon, enhet og en kort forklaring for hver størrelse.

1. Lysstrøm Φ
2. Belysningsstyrke E
3. Luminans L
4. Lysstyrke I

Tabell for nedlasting: Fotometriske størrelser og enheter (XLSX) – med konverteringsfaktorer, symboler og romvinkelen. De energetiske motstykkene er oppført under radiometriske størrelser, de fargerelaterte under kolorimetriske størrelser. Alle størrelsene samlet – med symbol, enhet og tilhørende kalkulator – finner du i ordlisten for optiske størrelser.

Lyseksponering H_v – belysningsstyrke ganger tid – er den eneste av de fem størrelsene uten eget avsnitt på denne siden: den forekommer først og fremst i fotostabilitetstesting, der ICH Q1B krever 1,2 millioner lux·h. Definisjon og avgrensning finnes i ordlisten for optiske størrelser.

Lysstrøm

Lysstrøm er en fotometrisk størrelse som beskriver den totale synlige lysmengden som en lyskilde sender ut i alle retninger. Den måles i lumen (lm). Lysstrømmen angir hvor mye lysenergi som sendes ut fra en kilde per tidsenhet og er et mål på lyskildens totale lysstyrke.

• Formelsymbol: Φ
• Enhet: lumen, lm
• Definisjon: Den V(lambda)-vektede strålingseffekten.

Lysstrømmen er den totale mengden synlig lys som sendes ut fra en lyskilde. Den tar hensyn til alle retninger lyset sendes ut i og er dermed et mål på lyskildens totale lysstyrke.

Eksempel:

En vanlig lyspære med et effektforbruk på 60 watt har en lysstrøm på rundt 900 lumen. Dette betyr at lampen sender ut totalt 900 lumen synlig lys i alle retninger. En LED-lampe, som også har en lysstrøm på 900 lumen, forbruker derimot bare rundt 10 watt. 

Lysstrømmen måles med en integrerende kule.

Belysningsstyrke

Belysningsstyrke (E) er en fotometrisk størrelse som beskriver lysstrømmen som treffer en flate. Den er definert som lysstrøm per flateenhet og måles i lux (lx). Én lux tilsvarer én lumen per kvadratmeter (lm/m²).

• Formelsymbol: E
• Enhet: lm/m², lux, lx
• Definisjon: Kvotienten mellom innfallende lysstrøm og flatens størrelse.

Belysningsstyrken angir hvor mye lysstrøm som treffer en bestemt flate og beskriver dermed lysstyrken som oppfattes på denne flaten. Den er en viktig parameter innen belysningsdesign og -teknologi.

Eksempel:

På en solrik dag kan belysningsstyrken utendørs være rundt 100 000 lux. Dette er et svært høyt nivå av belysningsstyrke og gir lyse, godt belyste forhold.

På et typisk kontor er den anbefalte belysningsstyrken rundt 500 lux for å skape et behagelig og produktivt arbeidsmiljø. Dette oppnås ofte med taklys og pultlamper.
 

Luminans

Luminans er en fotometrisk størrelse som beskriver inntrykket av lysstyrke som en lyskilde gir det menneskelige øyet når den observeres fra en bestemt retning. Den er definert som lysstrøm per flateenhet av kilden og per romvinkelenhet. Enheten for luminans er candela per kvadratmeter (cd/m²).

• Formelsymbol: L
• Enhet: lm/(sr m²), cd/m²
• Definisjon: Kvotienten mellom utsendt lysstrøm og produktet av flateelementet og romvinkelen.

Luminansen angir hvor lys en lyskilde oppfattes fra et bestemt punkt. Den tar hensyn til retningen og arealet til lyskilden og er et mål på den opplevde lysstyrken.

Eksempel:

En dataskjerm kan ha en typisk luminans på rundt 300 cd/m². Dette betyr at skjermen gir en behagelig og tilstrekkelig lysstyrke for normal visning.

Lysstyrke

Lysstyrke er en fotometrisk størrelse som beskriver lysstrømmen som sendes ut fra en lyskilde i en bestemt retning innenfor en romvinkel. Den måles i candela (cd), der én candela tilsvarer én lumen per steradian (lm/sr).

• Formelsymbol: I
• Enhet: lm/sr, cd
• Definisjon: Kvotienten mellom lysstrømmen som sendes ut i en gitt retning og romvinkelelementet.

Lysstyrken angir hvor mye lysstrøm som sendes ut fra en lyskilde i en bestemt retning. Den er spesielt nyttig for å beskrive lysets retningsfordeling.

Eksempel:

En kraftig LED-lommelykt kan ha en lysstyrke på 1 000 candela for å produsere en fokusert lysstråle som når langt.