Lux
Afledt SI-enhed · størrelse: belysningsstyrke
01 · Definition
Belysningsstyrken er strømmen divideret med arealet; luminansen af en spredende flade er refleksionsgraden gange belysningsstyrken, divideret med pi; ét foot-candle er 10,764 lux
Målinger i gitter giver et kort over belysningsstyrken og et jævnhedstal: én enkelt værdi under lampen siger intet om, hvad der sker i hjørnet. Uden et sådant kort godkendes belysningen ikke.
Heraf enhedens vigtigste egenskab: en og samme lampe giver helt forskellige belysningsstyrker alt efter, hvor højt den hænger, og hvor den peger hen. Strømmen aftager som kvadratet på afstanden, og en lampe, der løftes fra en meter til to, lyser bordet op fire gange svagere. Den anden faktor er indfaldsvinklen: lys, der kommer skråt ind, fordeles over en større flade, og cosinus til den vinkel indgår direkte i regnestykket. Netop derfor tæller man i lysprojektering ikke lamper, men lux på arbejdsfladen, og normerne angiver værdien firs centimeter over gulvet.
Belysningskrav er ingen anbefaling, men et bindende krav: tre hundrede lux til et kontor, fem hundrede til tegnearbejde, tyve tusind i operationsfeltet. Målingen foretages med luxmeter i arbejdsfladens højde, ikke under loftet.
På en overskyet dag under åben himmel er der fem tusind lux, lige ved vinduet to tusind, og fire meter derfra kun en halvtreds: en forskel på fyrre gange på tværs af et rum. Øjet mærker det næsten ikke, fordi det tilpasser sig logaritmisk, og subjektivt virker rummet jævnt oplyst. Bygningsreglerne arbejder derfor ikke direkte med lux, men med dagslysfaktoren — forholdet mellem lyset i et punkt og lyset under åben himmel, udtrykt i procent.
02 · Omregning
Indtast en belysningsstyrke — bladet deler den op efter enheder
Lux er den eneste lystekniske enhed, der er reguleret ved lov: hvor meget lys der skal falde på et arbejdsbord, et operationsbord og en skoletavle, står i sundhedsforskrifterne.
Listens sidste linje er ingen omregning, men et skøn: falder lyset på en mat hvid flade, der kaster næsten alt tilbage, er den flades luminans i candela per kvadratmeter omkring tre gange mindre end belysningsstyrken i lux. Den nøjagtige faktor er refleksionsgraden divideret med pi, altså fire gange mindre for en grå væg og næsten nul for sort fløjl. Luxmeteret måler indfaldende lys, øjet ser tilbagekastet — deraf forskellen i fornemmelse mellem lige oplyste rum.
Foot-candle er samme størrelse regnet per kvadratfod: en faktor på næsten elleve. Phot og nox er enheder i CGS-systemet, som man møder i ældre lysteknisk litteratur.
| Enhed | Navn | Værdi | Hvor den forekommer |
|---|---|---|---|
| lx | lux, SI-enheden | 500 | belysningskrav, lysteknik |
| klx | kilolux | 0,5 | dagslys, sol |
| mlx | millilux | 500000 | astronomi, tusmørke |
| lm/m² | lumen per kvadratmeter | 500 | beregning ud fra armaturernes strøm |
| fc | foot-candle | 46,45 | USA, Canada, belysningskrav |
| cd/m² | luminansen af en hvid flade | 159,15 | et skøn over, hvad øjet ser |
| ph | phot, CGS-systemet | 0,05 | lysteknik frem til 1960erne |
| nx | nox, en tusindedel lux | 500000 | belysningsstyrke om natten, mørklægning |
| meterlys | det gamle navn for lux | 500 | litteratur før 1948 |
| fodlys | den russiske oversættelse af foot-candle | 46,45 | litteratur frem til 1960erne |
| lm/ft² | lumen per kvadratfod | 46,45 | foot-candle skrevet gennem strømmen |
| lx | lux | 500 | nutidens enhed |
Et hvidt ark har ved fem hundrede lux en luminans på omkring hundrede og tres candela per kvadratmeter — omtrent som en bærbar computers skærm indendørs.
03 · Størrelsesordener
fra stjernehimmel til operationsstueRegn om til foot-candle og phot
04 · Måleinstrumenter
Hvad belysningsstyrke måles med
En siliciumfotodiode med korrigerende filter: uden det ville instrumentet se infrarød stråling, som øjet ikke bemærker. Filteret tilpasser følsomheden til øjets følsomhedskurve, og af hvor godt den tilpasning er lavet, afhænger hele instrumentets klasse.
Belysningskommissionen midlede det menneskelige øjes følsomhed over spektret og fik en kurve med maksimum ved 555 nanometer. Fra det øjeblik holdt de lystekniske størrelser op med at være rent fysiske: en midlet iagttager er bygget ind i dem.
Luxmeterets fotografiske slægtning: det måler samme lys, men giver ikke lux, derimod et par «lukkertid — blænde». Skalaen af eksponeringsværdier er logaritmisk, og hvert trin betyder en fordobling af belysningsstyrken — en vane, der kom til fotografien fra lysteknikken.
Prikken ved siden af frontkameraet er samme fotodiode, som styrer skærmens lysstyrke. Luxmeter-apps bruger netop den, men sensoren har ingen cosinuskorrektion, skærmglasset forvrænger spektret, og fejlen når let tredive procent.
For planter er lux ubrugelige: øjets følsomhedskurve beskriver det menneskelige øje og ikke fotosyntesen. Man tæller fotonstrømmen i mikromol per kvadratmeter per sekund, og den måles af en særskilt sensor.
Lux er belysningsstyrken af en flade, på hver kvadratmeter af hvilken der falder en lysstrøm på ét lumen. Størrelsen beskriver ikke kilden, men stedet: hvor meget lys der nåede bordet, siden, gulvet.
05 · Skriveregler
Begge bogstaver små
Lysnormalen blev til sidst afløst af en definition gennem strålingseffekten: en monokromatisk kilde ved 540 terahertz giver 683 lumen per watt. Lux fik som enhed afledt af candela den samme nøjagtige forankring.
Symbolet for størrelsen belysningsstyrke er et kursivt E. Katalogernes hyppigste fejl er at tilskrive en lampe lux: lampen har lysstrøm i lumen, og lux opstår først på en flade og afhænger af afstanden. Omvendt angiver man for projektører og lygter lysstyrken i candela, undertiden belysningsstyrken i en nævnt afstand — og så skal afstanden stå ved siden af tallet. Præfikser bruges frit: millilux forekommer i astronomien, kilolux i beskrivelser af dagslys.
06 · Naboenheder
Enhedens symbol er to små latinske bogstaver, lx, med opret skrift. Enheden er ikke opkaldt efter et menneske, men efter det latinske ord for «lys», derfor er der ingen store bogstaver i den. På dansk bøjes ordet ikke: fem hundrede lux.
Blandt Simetriums datablade grænser op til lux lumen og candela ud af definitionen, foot-candle som angloamerikansk modstykke, steradian fra rumvinklen og watt, som lysstrømmen er bundet til gennem følsomhedskurven.
07 · Historisk afsnit
Lyset, man lærte at regulere
Syv SI-basisenheder, toogtyve afledte med egne navne og de enheder uden for systemet, som hverken teknikken eller hverdagen klarer sig uden. Hver har sit blad: definition, omregning, instrumenter, skriveregler. På 18 sprog.
Den internationale elektrikerkongres vedtog de metriske lystekniske enheder: lux, lumen og phot. Navnet kommer af det latinske lux — lys: en af de få i systemet, der kommer direkte fra et ord og ikke fra et efternavn, ligesom lumen, radian og katal.
En mælkehvid kuppel over modtageren får instrumentet til at reagere på lys fra enhver retning nøjagtigt, som en plan flade ville gøre. Uden den korrektion undervurderer luxmeteret sidelysets bidrag og tager i et rum med vindue fejl med en faktor to.
Normalen var et lys af spermacet af bestemt tykkelse, der brændte med bestemt hastighed, og belysningsstyrken blev udtrykt i foot-candle. Reproducerbarheden var dårlig: flammen afhang af luften, vægen og vejret i laboratoriet.
En enhed med et menneske indeni
Lux er et sjældent tilfælde af en fysisk enhed, hvis definition indeholder biologi. Lysstrømmen fås ved at veje effektspektret med øjets følsomhedskurve, og den kurve blev udledt i tyverne af forsøg med nogle få snese iagttagere, der sammenlignede lysstyrken af flimmer i forskellige farver. Kurven blev midlet, standardiseret og har siden næsten ikke ændret sig, skønt man ved, at følsomhedens maksimum vandrer hos virkelige mennesker, og at linsen med årene gulner og slipper den blå del af spektret stadig dårligere igennem. Heraf en praktisk følge: to kilder med samme belysningsstyrke i lux kan se forskellige ud, hvis deres spektre er forskellige — en lysdiode med et hul i cyan og en glødepære giver samme tal på instrumentet og en anden fornemmelse i rummet. Derfor stiller normerne altid krav til farvetemperatur og farvegengivelse ved siden af belysningsstyrken: lux alene beskriver ikke lyset.
Øjet bedrager: mellem tusmørke og middag er forskellen en million gange
Et menneske læser lige sikkert ved halvtreds lux og ved fem tusind uden at bemærke en hundredfold forskel: pupillen trækker sig sammen, og hjernen justerer opfattelsen. Netop derfor må belysningskrav fastsættes som tal og ikke efter øjemål — luxmeteret ser det, mennesket kun føler som «lyst». Deraf også den almindelige fejl ved valg af lamper til hjemmet: rummet virker oplyst, mens der på arbejdsbordet ikke er halvdelen af de krævede tre hundrede lux.
Katalog · måleenheder
Et datablad for hver størrelse
Syv SI-grundenheder, toogtyve afledte med egne navne og de enheder uden for systemet, som hverken teknikken eller hverdagen klarer sig uden. Hver har sit eget blad: definition, omregning, instrumenter, skriveregler. På 18 sprog.