Pali się świeca, płomień drga, aureola oddycha. Po świecy spływa wosk. W prawo biegnie stożek światła, który wycina na sferze kąt bryłowy jednego steradiana. U góry biegnie zielona fala 540 THz. Na dole znacznik luksomierza przesuwa się po szynie: na 2 m — 0,25 lx, na 1 m — 1 lx, na 0,5 m — 4 lx. Miga lampka nagrywania.
Karta jednostki
jednostka podstawowa SIwyd. 2026-10Kandela cd
Jednostka podstawowa SI · wielkość: światłość — światło, które źródło wysyła w jednym kierunku
Jednostka, która kiedyś była świecą
W 1860 roku londyńskie gazownie spierały się, czyj gaz świeci jaśniej. Aby porównywać palniki, parlament zatwierdził wzorzec: świecę ze spermacetu o masie jednej szóstej funta, spalającą się w tempie 120 granów na godzinę. Jasność palnika gazowego zaczęto podawać w „świecach”.
Świeca to kiepski wzorzec: płomień drży, knot się zwęgla, wosk bywa różny. Z czasem świecę zastąpiono platyną rozgrzaną do topnienia, a potem liczbą. Dziś kandela to światłość źródła, które przy 540 THz emituje 1/683 wata na steradian. Zwykła świeca nadal świeci z mocą około jednej kandeli.
Częstotliwości 540 THz nie wybrano przypadkiem. To zielone światło o długości fali około 555 nm, na które oko jest najczulsze. Dlatego kandela to jedyna jednostka podstawowa SI, w którą wbudowano człowieka: nie mierzy energii światła, lecz to, jak jasne się wydaje.
Symbol kandeli to dwie małe litery cd, bez kropki. Wielkie Cd to kadm. Wielkość zapisuje się wielkim I z indeksem dolnym v — światłość. Nazwę jednostki piszemy małą literą: kandela.
Światłość i natężenie oświetlenia. Kandela mówi, jak jasno źródło świeci w jednym kierunku. Luks mówi, ile światła padło na powierzchnię. Ta sama świeca daje 1 lx z odległości metra i 0,01 lx z dziesięciu.
01 · Definicja
steradian · lumen · okoŹródło wysyła światło we wszystkich kierunkach, ale nie zawsze po równo. Latarka świeci do przodu i prawie wcale do tyłu. Dlatego światłość liczy się dla każdego kierunku osobno: ile światła wychodzi w mały stożek wokół tego kierunku.
Rozmiar stożka mierzy się kątem bryłowym w steradianach. Jeden steradian wycina na sferze o promieniu 1 m powierzchnię 1 m². Strumień świetlny w lumenach podzielony przez kąt bryłowy to światłość. Jedna kandela to jeden lumen na steradian.
Lumen liczy światło z poprawką na oko. Moc promieniowania mnoży się przez krzywą czułości V(λ): równa się jedności przy 555 nm i spada ku fioletowi i czerwieni. Czerwony i zielony laser o tej samej mocy różnią się dla oka wielokrotnie, a więc i w kandelach.
Ile światła dotrze do kartki
U góry ciemny pokój z ławą. Po lewej źródło, po prawej biały ekran z luksomierzem. Przesuwaj ekran: natężenie oświetlenia zmienia się odwrotnie do kwadratu odległości. Wybierz źródło: świeca, żarówka, latarka LED o wąskiej wiązce, latarnia morska. W latarce można zwęzić wiązkę: strumień ten sam, a światłość rośnie. Suwak długości fali barwi źródło przy tej samej mocy promieniowania. Bursztynowym pokazano światło, zielonym — oko i krzywą V(λ), fioletowym — kąty i przyrządy. Na dole trzy widoki. „Odległość” to natężenie oświetlenia w funkcji r. „Oko” to krzywa V(λ) i bieżąca długość fali. „Wykres” to światłość w zależności od kierunku.
Światło zebrane w wąski stożek
Latarka 300 lm jest słabsza strumieniem od żarówki 1700 lm. Ale żarówka świeci na wszystkie strony, a latarka zbiera światło w stożek o szerokości 10°. Kąt bryłowy takiego stożka to 0,024 sr, a światłość w środku wiązki przekracza 10 000 cd. Dlatego na latarce pisze się kandele, a na opakowaniu żarówki — lumeny: to różne rzeczy i obie uczciwe.
02 · Przeliczanie
jednostki · wiązka · historyczne świeceZ kandel na lumeny, luksy i dawne świece
Wpisz światłość lub strumień. Pierwsza zakładka pokaże natężenie oświetlenia w różnych odległościach i strumień źródła równomiernego. Druga przelicza strumień latarki na kandele przy różnej szerokości wiązki. Trzecia — historyczne „świece” w kandelach.
| {k} | {v} | {note} |
W technice światłość różni się miliardy razy: od tysięcznej części kandeli w kontrolce na desce rozdzielczej do dziesiątków milionów w latarni morskiej. Oko radzi sobie z takim rozrzutem, bo nie widzi kandel, lecz ich logarytm: źródło dziesięć razy silniejsze wydaje się jaśniejsze tylko dwa–trzy razy.
04 · Przyrządy pomiarowe
fotometr Bunsena · goniofotometr · radiometr · luksomierzŚwiatło porównuje się ze światłem
{title}
{text}
05 · Zasady zapisu
cd małe litery · bez kropkicd — dwie małe litery
Symbol kandeli piszemy małymi literami i ze spacją po liczbie. Wielokrotności dostają przedrostki: kcd, mcd. Światłości nie myli się ze strumieniem ani z natężeniem oświetlenia: każda ma własną jednostkę. Dla latarek i reflektorów podaje się światłość w środku wiązki.
Cd to kadm, a po symbolu nie stawia się kropki. Lumeny reflektora to jego strumień, a nie światłość w wiązce. Kandela to lumen na steradian, a nie po prostu lumen. Natężenie oświetlenia mierzy się w luksach. Nazwę jednostki piszemy małą literą, a „świeca” to przestarzała jednostka, której nie używa się w SI.
06 · Jednostki sąsiednie
fotometria1 lm = 1 cd·sr — cały strumień.
lx1 lx = 1 lm/m² — światło na powierzchni.
cd/m²Światłość z metra kwadratowego świecącej powierzchni.
07 · Dział historyczny
archiwum · od świecy ze spermacetu do 683 lm/WJak świeca stała się liczbą
{title}
{text}
Kandela opiera się na przeciętnym oku
Krzywa V(λ) to nie oko konkretnego człowieka, lecz średnia z doświadczeń z lat 20. XX wieku. Obserwatorów proszono o porównanie jasności dwóch barwnych pól, a z odpowiedzi wyprowadzono tabelę, którą Międzynarodowa Komisja Oświetleniowa zatwierdziła w 1924 roku. Każdy ma własną krzywą, a u osób z zaburzeniami widzenia barw jest ona wyraźnie przesunięta.
Dlatego przyrząd mierzący kandele najpierw mierzy waty, a potem przelicza je według tabeli. Fotometr z filtrem odtwarzającym V(λ) dobrze sprawdza się przy świetle białym. Przy niebieskich diodach i wąskich liniach filtr myli się bardziej i takie źródła sprawdza się spektroradiometrem.
Po prawej dwie krzywe. Zielona to widzenie dzienne ze szczytem przy 555 nm, niebieska — nocne, zmierzchowe, ze szczytem przy 507 nm. W ciemności niebieskie wydaje się jaśniejsze od czerwonego, choć kandele tego nie uwzględniają.
Katalog wielkości
Światło i fotometria · 12 kart
Indeks · wszystkie wielkości na jednej stronieLaboratorium przy wejściu do indeksuKropla kwasu zmienia kolor soku, sól barwi płomień, woda zamarza od stuknięcia. Pod nimi wszystkie karty Simetrium według dziedzin i alfabetycznie.Otwórz indeks →
