Przelicznik natężenia oświetlenia (iluminancji)

Przelicznik natężenia oświetlenia – luks, stopoświeca, fot i noks

Natężenie oświetlenia, czyli iluminacja świetlna (iluminancja), opisuje, ile światła faktycznie dociera do danego punktu na powierzchni. Podstawową jednostką jest luks: 1 lx to 1 lumen padający na 1 m². Przelicznik natężenia oświetlenia zamienia wpisaną wartość jednocześnie na 9 jednostek: luksy, mililuksy, mikroluksy, kiloluksy, stopoświece (foot-candle), foty, noksy oraz lumeny na m² i na cm².

Co to jest iluminacja świetlna

Iluminacja świetlna, nazywana też natężeniem oświetlenia, opisuje ilość światła padającego na daną powierzchnię. Źródłem światła może być zarówno światło naturalne z okien, jak i oświetlenie sztuczne z lamp, opraw LED, żarówek czy reflektorów. W praktyce mówimy po prostu o tym, jak jasno jest na biurku, podłodze, stanowisku pracy lub na drodze.

Formalnie natężenie oświetlenia E określa się wzorem E = Φ / S, gdzie Φ to strumień świetlny w lumenach (lm), a S to oświetlana powierzchnia w metrach kwadratowych (m²). Wynik wychodzi w luksach.

Jeśli więc znasz strumień świetlny oprawy oraz wielkość oświetlanej powierzchni, możesz policzyć średnie natężenie oświetlenia w luksach. Masz lampę o strumieniu świetlnym 800 lm, która oświetla biurko o powierzchni 1,2 m²: E = 800 / 1,2 ≈ 666,7 lx. To wartość teoretyczna. Część światła pochłaniają oprawa, klosz i ściany, a strumień nie rozkłada się równo, więc miernik na blacie zwykle pokaże mniej. Policzony wynik w luksach możesz wpisać do przelicznika i zamienić na inne jednostki.

Jednostki natężenia oświetlenia – luks, stopoświeca i inne

W układzie SI jednostką natężenia oświetlenia jest luks (lx). Jeden luks to natężenie oświetlenia, jakie powstaje, gdy strumień świetlny równy 1 lumen równomiernie oświetla powierzchnię 1 m². Dlatego lumen na metr kwadratowy (lm/m²) to dokładnie to samo co luks.

W systemie stóp stosuje się stopoświecę (foot-candle, fc). Jedna stopoświeca odpowiada natężeniu oświetlenia na powierzchni 1 stopy kwadratowej, oświetlanej przez strumień świetlny 1 lumena. Ponieważ 1 ft² to około 0,0929 m², wychodzi 1 fc ≈ 10,764 lx i 1 lx ≈ 0,0929 fc. W starszej literaturze spotyka się też fot (1 ph = 1 lm/cm² = 10 000 lx) oraz noks (1 nox = 0,001 lx), używany przy bardzo słabym świetle.

Główny wynik w stopoświecach narzędzie liczy współczynnikiem 1 fc = 11,1111 lx. Przy każdym wyniku pokazuje też osobny kafelek „Stopoświeca wg ANSI/IES” (1 fc = 10,764 lx). Do porównań z amerykańskimi normami i katalogami opraw używaj wartości ANSI/IES – współczynniki różnią się o około 3%.

Jak działa przelicznik natężenia oświetlenia

1. Wpisz wartość większą od zera. Działa przecinek i kropka dziesiętna, np. 0,27 albo 1 500.
2. Wybierz jednostkę wejściową i jednostkę wyniku głównego. Przycisk „Zamień jednostki ⇄” odwraca kierunek przeliczenia.
3. Wynik pojawia się od razu po wpisaniu: duża wartość w wybranej jednostce, kafelki z luksami, kiloluksami, stopoświecami (w obu wariantach) i fotami oraz tabela ze wszystkimi 9 jednostkami.
4. W polu „Dokładność wyniku” ustawisz 2, 4 lub 6 miejsc po przecinku albo tryb automatyczny (do 8 miejsc). Bardzo małe i bardzo duże liczby narzędzie pokazuje w zapisie wykładniczym.

Przyciski z typowymi poziomami (słońce, pochmurny dzień, biuro, korytarz, zmierzch, pełnia księżyca) wstawiają gotową wartość w luksach. W sekcji „Ściąga i wskazówki” znajdziesz tabelę dla 1, 5, 10, 50, 100 i 1000 jednostek wejściowych oraz rozpisane obliczenie: wartość jest mnożona przez liczbę luksów w jednostce wejściowej i dzielona przez liczbę luksów w jednostce docelowej. „Kopiuj wyniki” zapisuje do schowka komplet przeliczeń.

Przelicznik zamienia jednostki, ale nie liczy natężenia ze strumienia świetlnego i powierzchni. Wzór E = Φ / S trzeba policzyć samodzielnie, jak w przykładzie z biurkiem.

Przykłady przeliczeń luksów i stopoświec

Przykład 1 – 500 lx na stopoświece

Dla stanowisk pracy z komputerem przyjmuje się około 500 lx (PN-EN 12464-1). Wg ANSI/IES to 500 / 10,764 ≈ 46,45 fc i taką wartość pokaże kafelek ANSI/IES. Wynik główny, liczony współczynnikiem 11,1111, wyniesie 45 fc.

Przykład 2 – przeliczenie foot-candle na luksy

Dokumentacja zagraniczna podaje, że zalecane natężenie oświetlenia w magazynie wynosi 30 fc. Wg ANSI/IES to 30 × 10,764 ≈ 322,9 lx. Narzędzie w kierunku fc → lx stosuje swój współczynnik i pokaże 333,33 lx, więc przy przenoszeniu wymagań z norm amerykańskich policz wartość ANSI/IES ręcznie.

Przykład 3 – bardzo słabe i bardzo mocne światło

Pełnia księżyca w pogodną noc daje około 0,27 lx, czyli 270 mlx, 270 noksów albo 270 000 µlx. Bezpośrednie słońce to około 100 000 lx, czyli 100 klx lub 10 ph. Przy skrajnych wartościach wygodniej czytać mililuksy i kiloluksy niż długie ułamki czy ciągi zer.

Typowe wartości natężenia oświetlenia

W praktyce natężenie oświetlenia jest tylko jednym z parametrów opisujących światło. Równie ważne są barwa (temperatura barwowa), oddawanie barw (CRI) oraz rozkład światła w przestrzeni. Jednak to właśnie luks jest najczęściej używany jako pierwsze kryterium przy doborze oświetlenia w normach, wytycznych i dokumentacji technicznej.

Jeśli miernik pokazuje 120 lx w korytarzu, poziom jest nieco powyżej orientacyjnych 100 lx. Ten sam odczyt na biurku oznaczałby ponad czterokrotnie mniej światła, niż przyjmuje się dla pracy przy komputerze. Wymagania dla konkretnego miejsca pracy sprawdź w aktualnym wydaniu normy PN-EN 12464-1.

Gdzie przydaje się kalkulator iluminacji świetlnej