लक्स
SI व्युत्पन्न इकाई · राशि: प्रदीप्ति
01 · परिभाषा
प्रदीप्ति फ्लक्स को क्षेत्रफल से भाग देने पर मिलती है; प्रकीर्णक सतह की चमक परावर्तन गुणांक गुणा प्रदीप्ति, पाई से भाग; एक फुट-कैंडल 10.764 लक्स के बराबर है
जाल पर लिए गए माप प्रदीप्ति का नक्शा और एकरूपता गुणांक देते हैं: लैंप के नीचे एक मान कोने में क्या हो रहा है, इस बारे में कुछ नहीं बताता। ऐसे नक्शे के बिना प्रकाश-व्यवस्था की स्वीकृति नहीं होती।
यहीं से इकाई का मुख्य गुण निकलता है: एक ही लैंप कितनी ऊँचाई पर लटका है और किधर मुड़ा है, इसके अनुसार बिलकुल अलग प्रदीप्ति देता है। फ्लक्स दूरी के वर्ग के अनुपात में घटता है, और एक मीटर से दो मीटर उठाया गया लैंप मेज़ को चार गुना कमज़ोर रोशन करता है। दूसरा कारक आपतन कोण है: तिरछा आता प्रकाश बड़े क्षेत्रफल पर फैलता है, और उस कोण का कोसाइन सीधे गणना में आता है। इसी कारण प्रकाश-अभिकल्प में लैंप नहीं, कार्य-सतह पर लक्स गिने जाते हैं, और मानक मान फ़र्श से अस्सी सेंटीमीटर की ऊँचाई पर देते हैं।
प्रदीप्ति के मानक सिफ़ारिश नहीं, बाध्यकारी अपेक्षा हैं: दफ़्तर के लिए तीन सौ लक्स, रेखांकन कार्य के लिए पाँच सौ, शल्य क्षेत्र में बीस हज़ार। माप लक्समीटर से कार्य-सतह की ऊँचाई पर होता है, छत के नीचे नहीं।
बादलों भरे दिन खुले आकाश के नीचे पाँच हज़ार लक्स होते हैं, खिड़की के ठीक पास दो हज़ार, और उससे चार मीटर दूर केवल पचास: एक कमरे की लंबाई पर चालीस गुना अंतर। आँख इसे लगभग नहीं पकड़ती, क्योंकि वह लघुगणकीय ढंग से अनुकूलित होती है, और व्यक्तिपरक रूप से कमरा समान रूप से रोशन लगता है। इसीलिए भवन नियम सीधे लक्स से नहीं, दिन-प्रकाश गुणांक से काम करते हैं — किसी बिंदु के प्रकाश का खुले आकाश के प्रकाश से अनुपात, प्रतिशत में।
02 · रूपांतरण
प्रदीप्ति डालिए — पर्चा उसे इकाइयों में बाँट देगा
लक्स एकमात्र फोटोमेट्रिक इकाई है जिसे क़ानून नियंत्रित करता है: कार्य-मेज़, शल्य-मेज़ और स्कूल के श्यामपट पर कितना प्रकाश गिरना चाहिए, यह स्वास्थ्य नियमों में लिखा है।
सूची की अंतिम पंक्ति बदलाव नहीं, अनुमान है: यदि प्रकाश ऐसी मैट सफ़ेद सतह पर पड़े जो लगभग सब कुछ लौटा देती है, तो उस सतह की चमक कैंडेला प्रति वर्ग मीटर में लक्स की प्रदीप्ति से लगभग तीन गुना कम होती है। ठीक गुणक परावर्तन गुणांक को पाई से भाग देने पर मिलता है, इसलिए धूसर दीवार के लिए वह चार गुना कम है और काले मखमल के लिए लगभग शून्य। लक्समीटर आपतित प्रकाश मापता है, आँख परावर्तित देखती है — समान रूप से रोशन कमरों की अनुभूति में अंतर यहीं से है।
फुट-कैंडल वही राशि है, वर्ग फुट के सापेक्ष: गुणक लगभग ग्यारह। फोट और नोक्स CGS प्रणाली की इकाइयाँ हैं, जो पुराने प्रकाश-साहित्य में मिलती हैं।
| इकाई | नाम | मान | कहाँ मिलता है |
|---|---|---|---|
| lx | लक्स, SI इकाई | 500 | प्रकाश-मानक, प्रकाश-तकनीक |
| klx | किलोलक्स | 0.5 | दिन का प्रकाश, सूर्य |
| mlx | मिलीलक्स | 500000 | खगोल, गोधूलि |
| lm/m² | प्रति वर्ग मीटर ल्यूमेन | 500 | ल्यूमिनेयरों के फ्लक्स से गणना |
| fc | फुट-कैंडल | 46.45 | अमेरिका, कनाडा, प्रकाश-मानक |
| cd/m² | सफ़ेद सतह की चमक | 159.15 | आँख जो देखती है उसका अनुमान |
| ph | फोट, CGS प्रणाली | 0.05 | साठ के दशक तक प्रकाश-तकनीक |
| nx | नोक्स, लक्स का हज़ारवाँ भाग | 500000 | रात की प्रदीप्ति, अंधकारीकरण |
| मीटर-मोमबत्ती | लक्स का पुराना नाम | 500 | 1948 से पहले का साहित्य |
| फुट-मोमबत्ती | foot-candle का रूसी अनुवाद | 46.45 | साठ के दशक तक का साहित्य |
| lm/ft² | प्रति वर्ग फुट ल्यूमेन | 46.45 | फ्लक्स के ज़रिए लिखी फुट-कैंडल |
| lx | लक्स | 500 | आज की इकाई |
पाँच सौ लक्स पर सफ़ेद पन्ने की चमक लगभग एक सौ साठ कैंडेला प्रति वर्ग मीटर होती है — मोटे तौर पर कमरे में लैपटॉप के परदे जितनी।
03 · परिमाण की कोटियाँ
तारों भरे आकाश से शल्य कक्ष तकफुट-कैंडल और फोट में बदलें
04 · मापक यंत्र
प्रदीप्ति किससे मापी जाती है
सुधारक फ़िल्टर वाला सिलिकॉन फोटोडायोड: उसके बिना यंत्र वह अवरक्त विकिरण देख लेता जिसे आँख नहीं देखती। फ़िल्टर संवेदनशीलता को आँख की संवेदनशीलता वक्र से बिठाता है, और यंत्र का पूरा वर्ग उसी बिठाव की सूक्ष्मता पर टिका है।
प्रकाश आयोग ने मानव आँख की संवेदनशीलता को पूरे स्पेक्ट्रम पर औसत किया और 555 नैनोमीटर पर शिखर वाला वक्र पाया। उस क्षण से फोटोमेट्रिक राशियाँ विशुद्ध भौतिक नहीं रहीं: उनके भीतर एक औसत प्रेक्षक बैठा दिया गया।
लक्समीटर का छायाचित्रीय रिश्तेदार: वह उसी प्रकाश को मापता है, पर लक्स नहीं देता, बल्कि «एक्सपोज़र काल — द्वारक» की जोड़ी देता है। एक्सपोज़र अंकों का पैमाना लघुगणकीय है, और हर पायदान का अर्थ है प्रदीप्ति का दोगुना होना — यह आदत प्रकाश-तकनीक से छायाचित्रण में आई।
सामने के कैमरे के बगल का बिंदु वही फोटोडायोड है जो परदे की चमक चलाता है। लक्समीटर वाले ऐप ठीक उसी का उपयोग करते हैं, पर संसूचक में कोसाइन सुधार नहीं है, परदे का काँच स्पेक्ट्रम बिगाड़ता है, और त्रुटि आसानी से तीस प्रतिशत तक पहुँच जाती है।
पौधों के लिए लक्स बेकार हैं: संवेदनशीलता वक्र मानव आँख का वर्णन करता है, प्रकाश-संश्लेषण का नहीं। गिना जाता है फोटॉन फ्लक्स — प्रति वर्ग मीटर प्रति सेकंड माइक्रोमोल में, और उसे अलग संसूचक मापता है।
लक्स ऐसी सतह की प्रदीप्ति है जिसके हर वर्ग मीटर पर एक ल्यूमेन का ज्योति फ्लक्स गिरता है। यह राशि स्रोत का नहीं, स्थान का वर्णन करती है: मेज़ को, पृष्ठ को, फ़र्श को कितना प्रकाश मिला।
05 · लेखन नियम
दोनों अक्षर छोटे
मोमबत्ती-मानक अंततः विकिरण शक्ति के ज़रिए दी गई परिभाषा से बदल दिया गया: 540 टेराहर्ट्ज़ का एकवर्णी स्रोत प्रति वाट 683 ल्यूमेन देता है। कैंडेला से व्युत्पन्न इकाई होने के नाते लक्स को वही ठीक-ठीक लंगर मिला।
प्रदीप्ति राशि का प्रतीक तिरछा E है। सूचीपत्रों की सबसे आम भूल लैंप को लक्स देना है: लैंप के पास ल्यूमेन में ज्योति फ्लक्स होता है, और लक्स केवल सतह पर प्रकट होते हैं तथा दूरी पर निर्भर करते हैं। इसके उलट सर्चलाइट और टॉर्च पर कैंडेला में ज्योति तीव्रता दी जाती है, कभी-कभी बताई गई दूरी पर प्रदीप्ति — और तब वह दूरी अंक के बगल में खड़ी होनी चाहिए। उपसर्ग स्वतंत्रता से चलते हैं: मिलीलक्स खगोल में मिलता है, किलोलक्स दिन के प्रकाश के वर्णन में।
06 · पड़ोसी इकाइयाँ
इकाई का प्रतीक दो छोटे लातीनी अक्षर हैं, lx, सीधी छपाई में। इकाई किसी व्यक्ति के नाम पर नहीं, लातीनी «प्रकाश» शब्द पर रखी गई है, इसलिए उसमें बड़े अक्षर नहीं। हिंदी में संख्या के बाद रूप नहीं बदलता: पाँच सौ लक्स।
Simetrium के पत्रकों में से लक्स के पड़ोसी ल्यूमेन और कैंडेला परिभाषा से, फुट-कैंडल आंग्ल-अमेरिकी समतुल्य के रूप में, स्टेरेडियन घन कोण से, और वाट, जिससे ज्योति फ्लक्स संवेदनशीलता वक्र द्वारा बँधा है।
07 · ऐतिहासिक भाग
वह प्रकाश जिसे नियमित करना सीखा गया
SI की सात मूल इकाइयाँ, अपने नाम वाली बाईस व्युत्पन्न इकाइयाँ और प्रणाली से बाहर की वे इकाइयाँ जिनके बिना न तकनीक चलती है न रोज़मर्रा। हर एक का अपना पर्चा है: परिभाषा, बदलाव, यंत्र, लिखने के नियम। 36 भाषाओं में।
अंतरराष्ट्रीय विद्युत कांग्रेस ने मीट्रिक फोटोमेट्रिक इकाइयाँ अपनाईं: लक्स, ल्यूमेन और फोट। नाम लातीनी lux — प्रकाश से लिया गया है: यह प्रणाली की उन थोड़ी इकाइयों में है जो सीधे किसी शब्द से आती हैं, उपनाम से नहीं — जैसे ल्यूमेन, रेडियन और कैटल।
ग्राही के ऊपर दूधिया गुंबद यंत्र को किसी भी दिशा से आते प्रकाश पर ठीक वैसे प्रतिक्रिया कराता है जैसे कोई समतल सतह करती। उस सुधार के बिना लक्समीटर पार्श्व प्रकाश का योगदान कम आँकता है, और खिड़की वाले कमरे में दोगुना ग़लत होता है।
मानक एक निश्चित मोटाई की स्पर्मेसिटी मोमबत्ती थी, जो निश्चित गति से जलती थी, और प्रदीप्ति फुट-कैंडल में बताई जाती थी। पुनरुत्पादनीयता ख़राब थी: लौ हवा पर, बत्ती पर और प्रयोगशाला के मौसम पर निर्भर करती थी।
भीतर मनुष्य वाली इकाई
लक्स ऐसी भौतिक इकाई का दुर्लभ उदाहरण है जिसकी परिभाषा में जीव विज्ञान बैठा है। ज्योति फ्लक्स शक्ति-स्पेक्ट्रम को आँख की संवेदनशीलता वक्र से भारित करके निकलता है, और वह वक्र बीस के दशक में कुछ दर्जन प्रेक्षकों पर हुए प्रयोगों से निकाला गया था — वे अलग-अलग रंगों की टिमटिमाहट की चमक की तुलना करते थे। वक्र का औसत लिया गया, उसे मानकीकृत किया गया और तब से वह लगभग नहीं बदला, यद्यपि ज्ञात है कि असली लोगों में संवेदनशीलता का शिखर खिसकता है और उम्र के साथ लेंस पीला पड़कर स्पेक्ट्रम का नीला भाग कम से कम पार होने देता है। इससे एक व्यावहारिक परिणाम निकलता है: लक्स में एक ही प्रदीप्ति वाले दो स्रोत अलग दिख सकते हैं यदि उनके स्पेक्ट्रम भिन्न हों — सायन क्षेत्र में गड्ढे वाली एलईडी और तापदीप्त बल्ब यंत्र पर एक ही अंक और कमरे में अलग अनुभूति देंगे। इसीलिए मानक प्रदीप्ति के साथ हमेशा वर्ण तापमान और वर्ण-प्रतिपादन सूचकांक की शर्तें जोड़ते हैं: अकेला लक्स प्रकाश का वर्णन नहीं करता।
आँख धोखा देती है: गोधूलि और दोपहर के बीच अंतर दस लाख गुना है
मनुष्य पचास लक्स में और पाँच हज़ार में समान आत्मविश्वास से पढ़ता है, सौ गुना अंतर को भाँपे बिना: पुतली सिकुड़ती है और मस्तिष्क बोध को समायोजित कर देता है। ठीक इसीलिए प्रकाश-मानक अंक से देने पड़ते हैं, अंदाज़े से नहीं — लक्समीटर वह देखता है जिसे मनुष्य केवल «उजाला है» के रूप में महसूस करता है। यहीं से घर के लिए लैंप चुनने की आम भूल भी आती है: कमरा रोशन लगता है, जबकि कार्य-मेज़ पर आवश्यक तीन सौ लक्स का आधा भी नहीं होता।
सूची · माप की इकाइयाँ
हर राशि के लिए एक पत्रक
SI की सात मूल इकाइयाँ, अपने नाम वाली बाईस व्युत्पन्न इकाइयाँ, और पद्धति से बाहर की वे इकाइयाँ जिनके बिना न तकनीक चलती है न रोज़मर्रा। हर एक का अपना पत्र: परिभाषा, रूपांतरण, यंत्र, लेखन नियम। 36 भाषाओं में।