Ég egy gyertya, a láng lobog, a fényudvar lélegzik. A viasz lecsorog a gyertyán. Jobbra fénykúp indul, amely egy gömbből egy szteradiánnyi térszöget vág ki. Fent zöld, 540 THz-es hullám fut. Lent egy luxmérő jele csúszik egy sínen: 2 m-en 0,25 lx, 1 m-en 1 lx, 0,5 m-en 4 lx. Felvételjelző lámpa villog.
Egységlap
SI-alapegységrev. 2026-10Kandela cd
SI-alapegység · mennyiség: fényerősség — a fény, amelyet egy forrás egy irányba küld
Az egység, amely egykor gyertya volt
1860-ban London gázművei vitatkoztak, kinek a gáza világít erősebben. Az égők összehasonlítására a parlament etalont fogadott el: egy hatod font súlyú cetvelőgyertyát, amely óránként 120 grain sebességgel ég. A gázégő fényét ettől kezdve „gyertyában” adták meg.
A gyertya rossz etalon: a láng remeg, a kanóc elszenesedik, a viasz különböző. Idővel a gyertyát olvadáspontig hevített platinára, majd egy számra cserélték. Ma a kandela annak a forrásnak a fényerőssége, amely 540 THz-en szteradiánonként 1/683 wattot sugároz. Egy közönséges gyertya ma is nagyjából egy kandelával világít.
Az 540 THz-es frekvenciát nem véletlenül választották. Ez körülbelül 555 nm-es zöld fény, amelyre a szem a legérzékenyebb. Ezért a kandela az egyetlen SI-alapegység, amelybe beépült az ember: nem a fény energiáját méri, hanem azt, hogy milyen fényesnek látszik.
A kandela jele két kisbetű: cd, pont nélkül. A nagybetűs Cd a kadmium. A mennyiség jele nagy I alsó v indexszel — fényerősség. Az egység neve kisbetűs: kandela.
A fényerősséget és a megvilágítást. A kandela azt mondja meg, milyen erősen világít egy forrás egy irányba. A lux azt, mennyi fény esett egy felületre. Ugyanaz a gyertya egy méterről 1 lx-ot, tízről 0,01 lx-ot ad.
01 · Meghatározás
szteradián · lumen · szemEgy forrás minden irányba küld fényt, de nem mindig egyformán. Egy zseblámpa előre világít, hátra szinte egyáltalán nem. Ezért a fényerősséget minden irányra külön számolják: mennyi fény indul egy kis kúpba az adott irány körül.
A kúp méretét térszögként, szteradiánban mérik. Egy szteradián egy 1 m sugarú gömbből 1 m²-es felületet vág ki. A lumenben mért fényáram osztva a térszöggel a fényerősség. Egy kandela egy lumen szteradiánonként.
A lumen a fényt a szem szerinti korrekcióval számolja. A sugárzási teljesítményt a V(λ) érzékenységi görbével szorozzák: 555 nm-en egy, és az ibolya és a vörös felé csökken. Egy azonos teljesítményű vörös és zöld lézer a szem számára sokszorosan különbözik, így kandelában is.
Mennyi fény jut a lapra
Fent sötét szoba egy paddal. Balra egy forrás, jobbra fehér ernyő luxmérővel. Mozgassa az ernyőt: a megvilágítás a távolság négyzetével fordítottan változik. Válasszon forrást: gyertya, izzólámpa, keskeny nyalábú LED-zseblámpa, világítótorony. A zseblámpa nyalábja szűkíthető: a fényáram ugyanaz, a fényerősség nő. A hullámhossz-csúszka azonos sugárzási teljesítmény mellett színezi a forrást. Borostyán mutatja a fényt, zöld a szemet és a V(λ) görbét, ibolya a szögeket és a műszereket. Alul három nézet van. A „Távolság” a megvilágítás r függvényében. A „Szem” a V(λ) görbe és az aktuális hullámhossz. A „Diagram” a fényerősség irányok szerint.
Keskeny kúpba gyűjtött fény
Egy 300 lm-es zseblámpa fényáramban gyengébb egy 1700 lm-es izzónál. Ám az izzó minden irányba világít, a zseblámpa viszont 10°-os kúpba gyűjti a fényét. Egy ilyen kúp térszöge 0,024 sr, és a nyaláb közepén a fényerősség 10 000 cd fölé jön ki. Ezért a zseblámpára kandelát írnak, az izzó dobozára lument: különböző dolgok, és mindkettő becsületes.
02 · Átszámítás
egységek · nyaláb · történeti gyertyákKandelából lumenbe, luxba és régi gyertyákba
Adjon meg fényerősséget vagy fényáramot. Az első fül a megvilágítást mutatja különböző távolságokban és egy egyenletes forrás fényáramát. A második egy zseblámpa fényáramát váltja kandelába különböző nyalábszélességeknél. A harmadik a történeti „gyertyákat” adja kandelában.
| {k} | {v} | {note} |
A technikában a fényerősség milliárdszoros tartományt fog át: a műszerfal jelzőlámpájának ezredkandelájától a világítótorony tízmillióiig. A szem azért bírja ezt a tartományt, mert nem kandelát lát, hanem annak logaritmusát: egy tízszer erősebb forrás csak két-háromszor fényesebbnek tűnik.
04 · Mérőeszközök
Bunsen-fotométer · goniofotométer · radiométer · luxmérőA fényt fénnyel hasonlítják össze
{title}
{text}
05 · Írásszabályok
cd kisbetűvel · pont nélkülcd — két kisbetű
A kandela jelét kisbetűvel és a szám után szóközzel írják. A többszörösök előtagot kapnak: kcd, mcd. A fényerősséget nem keverik össze a fényárammal vagy a megvilágítással: mindegyiknek saját egysége van. Zseblámpáknál és fényszóróknál a nyaláb közepén mért fényerősséget adják meg.
A Cd a kadmium, és a jel után nincs pont. Egy fényszóró lumenje a fényárama, nem a nyalábbeli fényerősség. A kandela lumen per szteradián, nem egyszerűen lumen. A megvilágítást luxban mérik. Az egység neve kisbetűs, a „gyertya” pedig elavult egység, amelyet az SI nem használ.
06 · Szomszédos egységek
fotometria1 lm = 1 cd·sr — az egész fényáram.
lx1 lx = 1 lm/m² — fény egy felületen.
cd/m²Fényerősség egy világító felület négyzetméterére.
07 · Történeti rész
archívum · a cetvelőgyertyától a 683 lm/W-igHogyan lett a gyertyából szám
{title}
{text}
A kandela egy átlagos szemre támaszkodik
A V(λ) görbe nem egy adott ember szeme, hanem az 1920-as évek kísérleteinek átlaga. A megfigyelőknek két színes mező fényességét kellett összehasonlítaniuk, és válaszaikból táblázatot vezettek le, amelyet a Nemzetközi Világítástechnikai Bizottság 1924-ben fogadott el. Mindenkinek saját görbéje van, a színlátási zavarral élőknél pedig érezhetően eltolódik.
Ezért a kandelát mérő műszer előbb wattot mér, majd a táblázat szerint átszámolja. A V(λ)-t utánzó szűrős fotométer fehér fénynél jól működik. Kék LED-eknél és keskeny vonalaknál a szűrő jobban téved, ezért az ilyen forrásokat spektroradiométerrel ellenőrzik.
Jobbra két görbe. A zöld a nappali látás, csúcsa 555 nm-nél; a kék az éjszakai, szürkületi látás, csúcsa 507 nm-nél. Sötétben a kék fényesebbnek tűnik a vörösnél, bár a kandela ezt nem veszi figyelembe.
Mennyiségek katalógusa
Fény és fotometria · 12 egységlap
Mutató · minden mennyiség egy oldalonA labor a mutató bejáratánálEgy csepp sav megváltoztatja a lé színét, a só megfesti a lángot, a víz egy koppintásra megfagy. Alattuk a Simetrium összes lapja, szakterület és ábécé szerint.A mutató megnyitása →
