Candela
SI-basiseenheid · grootheid: lichtsterkte
01 · Definitie
De zes andere basiseenheden beschrijven de wereld zoals hij is. De candela beschrijft de wereld zoals het menselijk oog hem ziet — en dat staat in de definitie zelf.
Eén candela is de lichtsterkte van een bron die in een gegeven richting monochromatische straling uitzendt met een frequentie van 540·10¹² hertz en waarvan de stralingssterkte in die richting 1/683 watt per steradiaal bedraagt. Elke andere golflengte wordt gewogen met de ooggevoeligheidskromme V(λ) — de gemiddelde gevoeligheid van het menselijk oog.
De candela zegt hoeveel licht in één richting gaat, de lumen hoeveel in alle richtingen samen. Een isotrope bron van 1 cd geeft 4π ≈ 12,57 lumen; een smalle spot van diezelfde 1 cd geeft een fractie van een lumen.
02 · Omrekening
Voer een lichtsterkte in — het paspoort rekent hem om
De historische kaarsen — van de Hefnerkaars tot de Violle-kaars — wijken van de candela af met hele factoren, niet met decimalen: elk land hield zijn eigen vlam, en elke vlam brandde op haar eigen manier.
Schermhelderheid meet men in candela per vierkante meter: 300 cd/m² bij een kantoormonitor, 1000 cd/m² bij een HDR-televisie. Dat is al luminantie, geen lichtsterkte — de lichtsterkte gedeeld door het oppervlak van het lichtgevende vlak.
| Eenheid | Naam | Waarde | Waar hij voorkomt |
|---|---|---|---|
| mcd | millicandela | 130 000 | indicatie-leds, verlichte toetsen |
| cd | candela | 130 | de basisnotatie van lichtsterkte in het SI |
| kcd | kilocandela | 0,13 | koplampen, verkeerslichten, schijnwerpers |
| Mcd | megacandela | 1,3·10⁻⁴ | vuurtorens, zoeklichten |
| Gcd | gigacandela | 1,3·10⁻⁷ | hemelbundels, pulsbronnen |
Φ = I · Ω: lichtsterkte maal ruimtehoek. De voorvoegsels zijn decimaal; cd/m² is al luminantie, geen lichtsterkte.
03 · Ordes van grootte
van de indicatie-led tot de bundel van een vuurtorenEen kaars: één candela
04 · Meetinstrumenten
Waarmee men candela meet
De bol van Ulbricht vangt de hele lichtstroom van een lamp op: hij meet lumen, waaruit de gemiddelde lichtsterkte wordt berekend.
Hij loopt de bron langs alle hoeken af en tekent het lichtsterktediagram. Zo worden koplampen, verkeerslichten en schijnwerpers gecertificeerd.
Een fotodiode met een filter dat op de ooggevoeligheidskromme is afgestemd. Hij meet de verlichtingssterkte in lux — werkplek, straat, kas.
Drie siliciumfotodiodes in een val slikken bijna al het licht: de primaire standaard die de candela aan de watt bindt.
05 · Schrijfregels
Beide letters klein: cd, want het is de Latijnse kaars
De candela is niet naar een persoon genoemd maar naar het Latijnse candela — kaars —, daarom is het symbool klein. De hoofdletter «Cd» is het scheikundige element cadmium. Het symbool krijgt nooit een meervoudsuitgang: 5 cd, ook al zegt men «vijf candela».
06 · Buureenheden
De candela is het beginpunt van de lichttechniek: vermenigvuldig met een steradiaal en je krijgt de lumen; deel de lumen door een oppervlak en je krijgt de lux; deel de candela door het oppervlak van het lichtgevende vlak en je krijgt de luminantie in cd/m².
De omgekeerdekwadratenwet: een bron van 100 cd geeft 100 lx op één meter en nog maar 4 lx op vijf meter.
07 · Historische afdeling
Toen de lichteenheid een echte kaars was
Een lamp met amylacetaat en een pit van voorgeschreven maat. Een standaard die je moest aansteken en waarbij je moest wachten tot de vlam tot rust kwam.
Een afgesproken gemiddelde van de nationale vlamstandaarden. De directe voorloper van de candela: in 1948 werd zij eenvoudig hernoemd en nauwkeuriger gemaakt.
Carcels olielamp met uurwerkpomp: zij verbrandde 42 gram koolzaadolie per uur en scheen bijna als tien kaarsen.
De eerste standaard die van geen brandstof afhing: één vierkante centimeter gesmolten platina bij zijn stollingstemperatuur.
De enige SI-eenheid met het menselijk oog in de definitie
De meter, de kilogram en de seconde hangen niet van een waarnemer af. De candela wel: de factor 683 lm/W en de kromme V(λ) komen uit gemiddelde metingen aan mensen in de jaren twintig. Daarom heeft de fotometrie twee parallelle werelden — de radiometrische, in watt, voor iedereen gelijk, en de fotometrische, in lumen, geijkt op ons netvlies. Verwissel de waarnemer en de getallen veranderen: bij nachtzicht schuift het maximum naar 507 nm en gebruikt men een aparte scotopische kromme.
Catalogus · Het Internationale Stelsel van Eenheden
Een paspoort voor elke grootheid
Zeven basiseenheden, tweeëntwintig afgeleide met eigen namen en een archief van buiten gebruik gestelde stelsels. Elk is een eigen blad: definitie, dimensie, omrekening, instrumenten, schrijfregels. In 36 talen.
Basiseenheden
open het paspoort van de candelaAfgeleide met eigen naam
in terracotta — die waarvan de definitie de candela bevatHistorische stelsels
archief van notatiesTaal van het paspoort
36 talen. Het symbool cd en de formules worden niet vertaald — ze zijn in alle taalversies identiek; vertaald worden de beschrijving, de voorbeelden en de schrijfregels van elk schrift.