Luks
Izvedena SI jedinica · veličina: osvetljenost
01 · Definicija
Osvetljenost je fluks podeljen površinom; luminancija rasejavajuće površine je koeficijent odbijanja puta osvetljenost, podeljeno sa pi; jedan foot-candle iznosi 10,764 luksa
Merenja po mreži daju kartu osvetljenosti i faktor ravnomernosti: jedna vrednost pod lampom ne govori ništa o tome šta se dešava u uglu. Bez takve karte prijem osvetljenja ne prolazi.
Odatle glavno svojstvo jedinice: jedna te ista lampa daje sasvim različite osvetljenosti zavisno od toga koliko visoko visi i kuda je usmerena. Fluks opada sa kvadratom rastojanja, a lampa podignuta sa jednog metra na dva osvetljava sto četiri puta slabije. Drugi činilac je upadni ugao: svetlost koja stiže koso razliva se po većoj površini, a kosinus tog ugla ulazi pravo u račun. Upravo zato se u projektovanju osvetljenja ne broje lampe nego luksi na radnoj površini, a norme daju vrednost na visini od osamdeset santimetara od poda.
Norme osvetljenosti nisu preporuka nego obavezan zahtev: tri stotine luksa za kancelariju, pet stotina za crtačke poslove, dvadeset hiljada u operacionom polju. Meri se luksmetrom na visini radne površine, a ne pod plafonom.
Oblačnog dana pod otvorenim nebom ima pet hiljada luksa, tik uz prozor dve hiljade, a četiri metra od njega samo pedeset: razlika od četrdeset puta po dužini sobe. Oko to gotovo ne primećuje, jer se prilagođava logaritamski, i soba subjektivno deluje ravnomerno osvetljena. Zato građevinski propisi ne rade sa luksima neposredno nego sa faktorom dnevne svetlosti — odnosom svetlosti u tački prema svetlosti pod otvorenim nebom, u procentima.
02 · Pretvaranje
Unesite osvetljenost — list će je razložiti po jedinicama
Luks je jedina fotometrijska jedinica koju uređuje zakon: koliko svetlosti treba da padne na radni sto, operacioni sto i školsku tablu, zapisano je u sanitarnim propisima.
Poslednji red spiska nije pretvaranje nego procena: ako svetlost pada na mat belu površinu koja vraća gotovo sve, luminancija te površine u kandelama po kvadratnom metru oko je tri puta manja od osvetljenosti u luksima. Tačan činilac je koeficijent odbijanja podeljen sa pi, pa je za sivi zid četiri puta manji, a za crni somot gotovo nula. Luksmetar meri upadnu svetlost, oko vidi odbijenu — otud razlika u osećaju između jednako osvetljenih soba.
Foot-candle je ista veličina svedena na kvadratnu stopu: činilac od gotovo jedanaest. Fot i noks su jedinice CGS sistema, na koje se nailazi u starijoj literaturi o osvetljenju.
| Jedinica | Naziv | Vrednost | Gde se sreće |
|---|---|---|---|
| lx | luks, SI jedinica | 500 | norme osvetljenja, svetlosna tehnika |
| klx | kiloluks | 0,5 | dnevna svetlost, sunce |
| mlx | milluks | 500000 | astronomija, sumrak |
| lm/m² | lumen po kvadratnom metru | 500 | račun iz fluksa svetiljki |
| fc | stopa-sveća | 46,45 | SAD, Kanada, norme osvetljenja |
| cd/m² | luminancija bele površine | 159,15 | procena onoga što oko vidi |
| ph | fot, CGS sistem | 0,05 | svetlosna tehnika do šezdesetih |
| nx | noks, hiljaditi deo luksa | 500000 | noćna osvetljenost, zamračenje |
| metar-sveća | staro ime luksa | 500 | literatura pre 1948 |
| stopa-sveća | ruski prevod reči foot-candle | 46,45 | literatura do šezdesetih |
| lm/ft² | lumen po kvadratnoj stopi | 46,45 | zapis foot-candle preko fluksa |
| lx | luks | 500 | današnja jedinica |
Beli list pri pet stotina luksa ima luminanciju od oko sto šezdeset kandela po kvadratnom metru — otprilike kao ekran prenosnog računara u sobi.
03 · Redovi veličina
od zvezdanog neba do operacione salePretvori u foot-candle i fote
04 · Merni instrumenti
Čime se meri osvetljenost
Silicijumska fotodioda sa korekcionim filtrom: bez njega bi instrument video infracrveno zračenje koje oko ne primećuje. Filtar prilagođava osetljivost krivoj osetljivosti oka, a od tačnosti tog prilagođenja zavisi čitava klasa instrumenta.
Komisija za osvetljenje usrednjila je osetljivost ljudskog oka po spektru i dobila krivu sa maksimumom na 555 nanometara. Od tog trenutka fotometrijske veličine prestale su da budu čisto fizičke: u njima je ugrađen usrednjeni posmatrač.
Fotografski rođak luksmetra: meri istu svetlost, ali ne daje lukse nego par «vreme ekspozicije — blenda». Skala ekspozicionih brojeva je logaritamska, a svaki stepen znači udvostručenje osvetljenosti — navika koja je iz svetlosne tehnike prešla u fotografiju.
Tačka pored prednje kamere jeste ista fotodioda koja upravlja osvetljenošću ekrana. Aplikacije luksmetra koriste upravo nju, ali senzor nema kosinusnu korekciju, staklo ekrana izobličava spektar, a greška lako dostiže trideset odsto.
Za biljke su luksi beskorisni: kriva osetljivosti opisuje ljudsko oko, a ne fotosintezu. Broji se fluks fotona u mikromolima po kvadratnom metru u sekundi, a meri ga poseban senzor.
Luks je osvetljenost površine na čiji svaki kvadratni metar pada svetlosni fluks od jednog lumena. Veličina opisuje ne izvor nego mesto: koliko je svetlosti dopalo stolu, stranici, podu.
05 · Pravila pisanja
Oba slova mala
Etalon sveće konačno je zamenjen definicijom preko snage zračenja: monohromatski izvor na 540 terraherca daje 683 lumena po vatu. Luks je, kao jedinica izvedena iz kandele, dobio isto tačno usidrenje.
Oznaka veličine osvetljenosti je kurzivno E. Najčešća greška kataloga jeste pripisivanje luksa lampi: lampa ima svetlosni fluks u lumenima, a luksi se javljaju tek na površini i zavise od rastojanja. Obrnuto, kod reflektora i baterijskih lampi navodi se jačina svetlosti u kandelama, ponekad osvetljenost na navedenom rastojanju — i tada to rastojanje mora stajati uz broj. Prefiksi se koriste slobodno: milluks se sreće u astronomiji, kiloluks u opisima dnevne svetlosti.
06 · Susedne jedinice
Oznaka jedinice su dva mala latinična slova, lx, uspravnim pismom. Jedinica nije nazvana po čoveku nego po latinskoj reči za «svetlost», zato u njoj nema velikih slova. U srpskom se reč menja po padežima: pet stotina luksa.
Od listova Simetrijuma susedi luksa lumen i kandela iz definicije, stopa-sveća kao anglo-američki pandan, steradijan iz prostornog ugla i vat, za koji je svetlosni fluks vezan krivom osetljivosti.
07 · Istorijski deo
Svetlost koju su naučili da normiraju
Sedam osnovnih SI jedinica, dvadeset dve izvedene sa sopstvenim imenima i jedinice van sistema bez kojih ne mogu ni tehnika ni svakodnevica. Svaka ima svoj list: definicija, pretvaranje, instrumenti, pravila pisanja. Na 36 jezika.
Međunarodni kongres električara usvojio je metričke fotometrijske jedinice: luks, lumen i fot. Ime je uzeto iz latinskog lux — svetlost: jedna od retkih u sistemu koje dolaze pravo od reči, a ne od prezimena, kao lumen, radijan i katal.
Mlečna kupola iznad prijemnika čini da instrument na svetlost iz bilo kog pravca odgovara tačno onako kako bi odgovorila ravna površina. Bez te korekcije luksmetar potcenjuje doprinos bočne svetlosti i u sobi sa prozorom greši dvostruko.
Etalon je bila sveća od spermaceta određene debljine koja je gorela određenom brzinom, a osvetljenost se izražavala u foot-candle. Ponovljivost je bila loša: plamen je zavisio od vazduha, od fitilja i od vremena u laboratoriji.
Jedinica sa čovekom unutra
Luks je redak slučaj fizičke jedinice u čijoj definiciji stoji biologija. Svetlosni fluks dobija se tako što se spektar snage ponderiše krivom osetljivosti oka, a ta kriva izvedena je dvadesetih godina iz ogleda na nekoliko desetina posmatrača koji su poredili sjaj treperenja različitih boja. Kriva je usrednjena, standardizovana i od tada se gotovo nije menjala, premda se zna da kod stvarnih ljudi maksimum osetljivosti luta i da sočivo s godinama žuti i sve lošije propušta plavi deo spektra. Odatle praktična posledica: dva izvora sa istom osvetljenošću u luksima mogu izgledati različito ako im se spektri razlikuju — dioda sa udubljenjem u oblasti cijana i sijalica sa vlaknom daće isti broj na instrumentu i drugačiji osećaj u sobi. Zato norme uz osvetljenost uvek dodaju zahteve za temperaturu boje i indeks reprodukcije boja: sami luksi ne opisuju svetlost.
Oko vara: između sumraka i podneva razlika je milion puta
Čovek jednako sigurno čita i pri pedeset luksa i pri pet hiljada, ne primećujući stostruku razliku: zenica se sužava, a mozak podešava opažanje. Upravo zato norme osvetljenja moraju da se zadaju brojem, a ne odokativno — luksmetar vidi ono što čovek oseća samo kao «svetlo je». Otud i uobičajena greška pri izboru lampi za kuću: soba deluje osvetljeno, a na radnom stolu nema ni polovine propisanih tri stotine luksa.
Katalog · merne jedinice
List za svaku veličinu
Sedam osnovnih SI jedinica, dvadeset dve izvedene sa sopstvenim imenima i vansistemske jedinice bez kojih ne prolaze ni tehnika ni svakodnevica. Svaka ima svoj list: definicija, pretvaranje, instrumenti, pravila pisanja. Na 36 jezika.