Hoří svíčka, plamen se chvěje, svatozář dýchá. Po svíčce stéká vosk. Doprava vychází kužel světla, který vykrojí na kouli prostorový úhel jednoho steradiánu. Nahoře běží zelená vlna 540 THz. Dole se po liště posouvá značka luxmetru: ve 2 m 0,25 lx, v 1 m 1 lx, v 0,5 m 4 lx. Bliká kontrolka záznamu.
List jednotky
základní jednotka SIrev. 2026-10Kandela cd
Základní jednotka SI · veličina: svítivost — světlo, které zdroj vysílá jedním směrem
Jednotka, která byla kdysi svíčkou
V roce 1860 se londýnské plynárny přely, čí plyn svítí jasněji. Aby bylo možné hořáky srovnávat, schválil parlament etalon: svíčku z vorvaňoviny o hmotnosti šestiny libry, která hoří rychlostí 120 grainů za hodinu. Jas plynového hořáku se pak udával ve „svíčkách“.
Svíčka je špatný etalon: plamen se chvěje, knot uhelnatí, vosk se liší. Časem svíčku nahradila platina rozžhavená k bodu tání a pak číslo. Dnes je kandela svítivost zdroje, který na frekvenci 540 THz vyzařuje 1/683 wattu na steradián. Obyčejná svíčka svítí stále zhruba jednou kandelou.
Frekvence 540 THz nebyla zvolena náhodou. Je to zelené světlo s vlnovou délkou asi 555 nm, na které je oko nejcitlivější. Proto je kandela jediná základní jednotka SI, do které je vestavěn člověk: neměří energii světla, ale to, jak jasné se zdá.
Značka kandely jsou dvě malá písmena cd, bez tečky. Velké Cd je kadmium. Veličina se píše velkým I s dolním indexem v — svítivost. Název jednotky se píše malým písmenem: kandela.
Svítivost a osvětlenost. Kandela říká, jak jasně zdroj svítí jedním směrem. Lux říká, kolik světla dopadlo na plochu. Táž svíčka dává ve vzdálenosti metru 1 lx a deseti metrů 0,01 lx.
01 · Definice
steradián · lumen · okoZdroj vysílá světlo do všech směrů, ale ne vždy rovnoměrně. Svítilna svítí dopředu a dozadu skoro vůbec. Proto se svítivost počítá pro každý směr zvlášť: kolik světla vychází do malého kužele kolem toho směru.
Velikost kužele se měří prostorovým úhlem ve steradiánech. Jeden steradián vykrojí na kouli o poloměru 1 m plochu 1 m². Světelný tok v lumenech dělený prostorovým úhlem je svítivost. Jedna kandela je jeden lumen na steradián.
Lumen počítá světlo s korekcí na oko. Zářivý výkon se násobí křivkou citlivosti V(λ): při 555 nm je rovna jedné a klesá k fialovému a červenému konci. Červený a zelený laser stejného výkonu se pro oko liší několikanásobně, a tedy i v kandelách.
Kolik světla dopadne na list
Nahoře tmavá místnost s lavicí. Vlevo zdroj, vpravo bílé stínítko s luxmetrem. Posouvejte stínítko: osvětlenost se mění nepřímo úměrně druhé mocnině vzdálenosti. Vyberte zdroj: svíčka, žárovka, LED svítilna s úzkým svazkem, maják. U svítilny lze svazek zúžit: tok zůstává stejný, svítivost roste. Posuvník vlnové délky obarví zdroj při stejném zářivém výkonu. Jantarově je zobrazeno světlo, zeleně oko a křivka V(λ), fialově úhly a přístroje. Dole jsou tři pohledy. „Vzdálenost“ je osvětlenost v závislosti na r. „Oko“ je křivka V(λ) a aktuální vlnová délka. „Diagram“ je svítivost podle směrů.
Světlo sebrané do úzkého kužele
Svítilna 300 lm je tokem slabší než žárovka 1700 lm. Žárovka ale svítí do všech stran, kdežto svítilna sbírá světlo do kužele širokého 10°. Prostorový úhel takového kužele je 0,024 sr a svítivost ve středu svazku vychází přes 10 000 cd. Proto se na svítilně uvádějí kandely a na krabici od žárovky lumeny: různé věci, a obě poctivé.
02 · Převod
jednotky · svazek · historické svíčkyZ kandel na lumeny, luxy a staré svíčky
Zadejte svítivost nebo tok. První karta ukáže osvětlenost v různých vzdálenostech a tok rovnoměrného zdroje. Druhá převádí tok svítilny na kandely při různé šířce svazku. Třetí uvádí historické „svíčky“ v kandelách.
| {k} | {v} | {note} |
V technice se svítivost liší miliardkrát: od tisíciny kandely u kontrolky na palubní desce po desítky milionů u majáku. Oko takový rozsah zvládá, protože nevidí kandely, ale jejich logaritmus: desetkrát silnější zdroj se zdá jasnější jen dvakrát až třikrát.
04 · Měřicí přístroje
Bunsenův fotometr · goniofotometr · radiometr · luxmetrSvětlo se srovnává se světlem
{title}
{text}
05 · Pravidla zápisu
cd malá písmena · bez tečkycd — dvě malá písmena
Značka kandely se píše malými písmeny a s mezerou za číslem. Násobky dostávají předpony: kcd, mcd. Svítivost se nezaměňuje s tokem ani s osvětleností: každá má svou jednotku. U svítilen a světlometů se uvádí svítivost ve středu svazku.
Cd je kadmium a za značkou se tečka nepíše. Lumeny světlometu jsou jeho tok, ne svítivost ve svazku. Kandela je lumen na steradián, ne prostě lumen. Osvětlenost se měří v luxech. Název jednotky se píše malým písmenem a „svíčka“ je zastaralá jednotka, která se v SI nepoužívá.
06 · Sousední jednotky
fotometrie1 lm = 1 cd·sr — celý tok.
lx1 lx = 1 lm/m² — světlo na ploše.
cd/m²Svítivost z metru čtverečního svítící plochy.
07 · Historický oddíl
archiv · od svíčky z vorvaňoviny k 683 lm/WJak se ze svíčky stalo číslo
{title}
{text}
Kandela stojí na průměrném oku
Křivka V(λ) není oko konkrétního člověka, ale průměr z pokusů z 20. let. Pozorovatelé měli srovnávat jas dvou barevných polí a z jejich odpovědí se odvodila tabulka, kterou Mezinárodní komise pro osvětlování schválila v roce 1924. Každý má svou křivku a u lidí s poruchou barevného vidění je znatelně posunutá.
Proto přístroj, který měří kandely, měří nejprve watty a ty pak přepočítá podle tabulky. Fotometr s filtrem, který napodobuje V(λ), funguje dobře pro bílé světlo. U modrých LED a úzkých čar se filtr mýlí víc a takové zdroje se ověřují spektroradiometrem.
Vpravo dvě křivky. Zelená je denní vidění s vrcholem u 555 nm, modrá noční, soumračné, s vrcholem u 507 nm. Ve tmě se modrá zdá jasnější než červená, ačkoli kandely s tím nepočítají.
Katalog veličin
Světlo a fotometrie · 12 listů
Rejstřík · všechny veličiny na jedné stránceLaboratoř u vstupu do rejstříkuKapka kyseliny změní barvu šťávy, sůl obarví plamen, voda zamrzne po klepnutí. Pod nimi všechny listy Simetria podle oborů a abecedně.Otevřít rejstřík →
