เทียนกำลังลุก เปลวไฟสั่นไหว รัศมีหายใจ ขี้ผึ้งไหลลงตามแท่งเทียน ทางขวามีกรวยแสงพุ่งออกไป ตัดมุมตันหนึ่งสเตอเรเดียนออกจากทรงกลม ด้านบนมีคลื่นสีเขียว 540 THz วิ่งผ่าน ด้านล่างเครื่องหมายของลักซ์มิเตอร์เลื่อนไปตามราง: ที่ 2 m ได้ 0.25 lx ที่ 1 m ได้ 1 lx ที่ 0.5 m ได้ 4 lx ไฟบันทึกกะพริบ
แผ่นข้อมูลหน่วย
หน่วยฐาน SIปรับปรุง 2026-10แคนเดลา cd
หน่วยฐาน SI · ปริมาณ: ความเข้มการส่องสว่าง — แสงที่แหล่งกำเนิดส่งไปในทิศทางเดียว
หน่วยที่ครั้งหนึ่งเคยเป็นเทียน
ในปี 1860 บริษัทก๊าซในลอนดอนเถียงกันว่าก๊าซของใครสว่างกว่า เพื่อเปรียบเทียบหัวเผา รัฐสภาจึงรับรองมาตรฐาน: เทียนไขวาฬหนักหนึ่งในหกปอนด์ ที่เผาไหม้ชั่วโมงละ 120 เกรน จากนั้นความสว่างของหัวเผาก๊าซก็บอกเป็น «เทียน»
เทียนเป็นมาตรฐานที่แย่: เปลวไฟสั่น ไส้เทียนไหม้เป็นถ่าน ขี้ผึ้งก็ต่างกัน เมื่อเวลาผ่านไป เทียนถูกแทนด้วยแพลทินัมที่เผาจนถึงจุดหลอมเหลว แล้วจึงแทนด้วยตัวเลข ทุกวันนี้แคนเดลาคือความเข้มการส่องสว่างของแหล่งที่ปล่อย 1/683 วัตต์ต่อสเตอเรเดียนที่ 540 THz เทียนธรรมดายังคงส่องสว่างราวหนึ่งแคนเดลา
ความถี่ 540 THz ไม่ได้เลือกมาอย่างสุ่ม มันคือแสงสีเขียวความยาวคลื่นราว 555 nm ซึ่งตาไวที่สุด ดังนั้นแคนเดลาจึงเป็นหน่วยฐาน SI เดียวที่มีมนุษย์อยู่ข้างใน: ไม่ได้วัดพลังงานของแสง แต่วัดว่าแสงดูสว่างแค่ไหน
สัญลักษณ์ของแคนเดลาคืออักษรเล็กสองตัว cd— ไม่มีจุด ส่วนตัวใหญ่ Cd — คือแคดเมียม ปริมาณเขียนด้วย I ตัวใหญ่และตัวห้อย v — ความเข้มการส่องสว่าง ชื่อหน่วยเขียนตัวเล็ก: แคนเดลา
ความเข้มการส่องสว่างกับความสว่าง แคนเดลาบอกว่าแหล่งกำเนิดส่องแรงแค่ไหนในทิศทางเดียว ลักซ์บอกว่ามีแสงตกบนพื้นผิวเท่าไร เทียนเล่มเดียวกันให้ 1 lx ที่ระยะหนึ่งเมตร และ 0.01 lx ที่ระยะสิบเมตร
01 · นิยาม
สเตอเรเดียน · ลูเมน · ตาแหล่งกำเนิดส่งแสงไปทุกทิศ แต่ไม่เท่ากันเสมอ ไฟฉายส่องไปข้างหน้าและแทบไม่ส่องไปข้างหลัง ความเข้มการส่องสว่างจึงคิดแยกตามทิศ: มีแสงออกไปในกรวยเล็ก ๆ รอบทิศนั้นเท่าไร
ขนาดของกรวยวัดเป็นมุมตันในหน่วยสเตอเรเดียน หนึ่งสเตอเรเดียนตัดพื้นที่ 1 m² ออกจากทรงกลมรัศมี 1 m ฟลักซ์การส่องสว่างเป็นลูเมนหารด้วยมุมตันคือความเข้มการส่องสว่าง หนึ่งแคนเดลาคือหนึ่งลูเมนต่อสเตอเรเดียน
ลูเมนนับแสงโดยปรับแก้ตามตา กำลังการแผ่รังสีคูณด้วยเส้นโค้งความไว V(λ): มีค่าหนึ่งที่ 555 nm และลดลงไปทางสีม่วงและสีแดง เลเซอร์แดงกับเลเซอร์เขียวกำลังเท่ากันต่างกันหลายเท่าสำหรับตา และในหน่วยแคนเดลาด้วย
แสงไปถึงกระดาษเท่าไร
ด้านบนเป็นห้องมืดกับแท่น ทางซ้ายคือแหล่งกำเนิด ทางขวาคือฉากขาวกับลักซ์มิเตอร์ เลื่อนฉาก: ความสว่างเปลี่ยนแปรผกผันกับกำลังสองของระยะ เลือกแหล่งกำเนิด: เทียน หลอดไส้ ไฟฉาย LED ลำแสงแคบ ประภาคาร ไฟฉายบีบลำแสงได้: ฟลักซ์เท่าเดิม ความเข้มเพิ่มขึ้น แถบเลื่อนความยาวคลื่นทำให้แหล่งกำเนิดมีสีที่กำลังการแผ่รังสีเท่าเดิม สีอำพันคือแสง สีเขียวคือตาและเส้นโค้ง V(λ) สีม่วงคือมุมและเครื่องมือ ด้านล่างมีสามมุมมอง «ระยะ» คือความสว่างเทียบกับ r «ตา» คือเส้นโค้ง V(λ) และความยาวคลื่นปัจจุบัน «แผนภาพ» คือความเข้มการส่องสว่างตามทิศ
แสงถูกรวมไว้ในกรวยแคบ
ไฟฉาย 300 lm มีฟลักซ์น้อยกว่าหลอดไฟ 1700 lm แต่หลอดไฟส่องไปทุกทิศ ส่วนไฟฉายรวมแสงไว้ในกรวยกว้าง 10° มุมตันของกรวยเช่นนี้คือ 0.024 sr และความเข้มที่กลางลำแสงเกิน 10 000 cd ด้วยเหตุนี้บนไฟฉายจึงเขียนแคนเดลา บนกล่องหลอดไฟเขียนลูเมน: เป็นคนละสิ่ง และซื่อตรงทั้งคู่
02 · การแปลงหน่วย
หน่วย · ลำแสง · เทียนในประวัติศาสตร์จากแคนเดลาเป็นลูเมน ลักซ์ และเทียนโบราณ
ป้อนความเข้มการส่องสว่างหรือฟลักซ์ แท็บแรกแสดงความสว่างที่ระยะต่าง ๆ และฟลักซ์ของแหล่งสม่ำเสมอ แท็บที่สองแปลงฟลักซ์ของไฟฉายเป็นแคนเดลาตามความกว้างลำแสง แท็บที่สามให้ «เทียน» ในประวัติศาสตร์เป็นแคนเดลา
| {k} | {v} | {note} |
ในทางเทคนิค ความเข้มการส่องสว่างต่างกันได้หลายพันล้านเท่า: ตั้งแต่หนึ่งในพันแคนเดลาของไฟแสดงสถานะบนแผงหน้าปัด ไปจนถึงหลายสิบล้านของประภาคาร ตารับช่วงกว้างขนาดนี้ได้เพราะไม่ได้เห็นแคนเดลา แต่เห็นลอการิทึมของมัน: แหล่งที่แรงกว่าสิบเท่าดูสว่างขึ้นเพียงสองสามเท่า
04 · เครื่องมือวัด
โฟโตมิเตอร์บุนเซน · โกนิโอโฟโตมิเตอร์ · เรดิโอมิเตอร์ · ลักซ์มิเตอร์เทียบแสงกับแสง
{title}
{text}
05 · กฎการเขียน
cd ตัวเล็ก · ไม่มีจุดcd — อักษรเล็กสองตัว
สัญลักษณ์แคนเดลาเขียนตัวเล็กและเว้นวรรคหลังตัวเลข พหุคูณใช้คำอุปสรรค: kcd, mcd ไม่สับสนความเข้มกับฟลักซ์หรือความสว่าง: แต่ละอย่างมีหน่วยของตน สำหรับไฟฉายและไฟหน้ารถ ให้ระบุความเข้มที่กลางลำแสง
Cd คือแคดเมียม และไม่ใส่จุดหลังสัญลักษณ์ ลูเมนของไฟหน้าคือฟลักซ์ ไม่ใช่ความเข้มในลำแสง แคนเดลาคือลูเมนต่อสเตอเรเดียน ไม่ใช่แค่ลูเมน ความสว่างวัดเป็นลักซ์ ชื่อหน่วยเขียนตัวเล็ก ส่วน «แรงเทียน» เป็นหน่วยเก่าที่ SI ไม่ใช้แล้ว
06 · หน่วยข้างเคียง
การวัดแสง1 lm = 1 cd·sr — ฟลักซ์ทั้งหมด
lx1 lx = 1 lm/m² — แสงบนพื้นผิว
cd/m²ความเข้มการส่องสว่างต่อตารางเมตรของพื้นผิวที่เปล่งแสง
07 · ภาคประวัติ
คลังเอกสาร · จากเทียนไขวาฬถึง 683 lm/Wเทียนกลายเป็นตัวเลขได้อย่างไร
{title}
{text}
แคนเดลาพึ่งพาตาโดยเฉลี่ย
เส้นโค้ง V(λ) ไม่ใช่ตาของคนใดคนหนึ่ง แต่เป็นค่าเฉลี่ยจากการทดลองในทศวรรษ 1920 ผู้สังเกตถูกขอให้เทียบความสว่างของสองพื้นที่สี และจากคำตอบได้ตารางที่คณะกรรมาธิการระหว่างประเทศว่าด้วยการส่องสว่างรับรองในปี 1924 แต่ละคนมีเส้นโค้งของตน และในผู้ที่มีภาวะการเห็นสีบกพร่อง เส้นโค้งเลื่อนไปอย่างเห็นได้ชัด
เครื่องที่วัดแคนเดลาจึงวัดวัตต์ก่อน แล้วแปลงตามตาราง โฟโตมิเตอร์ที่มีตัวกรองเลียนแบบ V(λ) ใช้ได้ดีกับแสงขาว สำหรับ LED สีน้ำเงินและเส้นสเปกตรัมแคบ ตัวกรองคลาดเคลื่อนมากขึ้น แหล่งเช่นนี้จึงตรวจด้วยสเปกโตรเรดิโอมิเตอร์
ทางขวามีสองเส้นโค้ง สีเขียวคือการมองเห็นกลางวัน จุดสูงสุดที่ 555 nm สีน้ำเงินคือการมองเห็นกลางคืนหรือยามสลัว จุดสูงสุดที่ 507 nm ในที่มืด สีน้ำเงินดูสว่างกว่าสีแดง แม้แคนเดลาจะไม่นับเรื่องนี้
สารบัญปริมาณ
แสงและการวัดแสง · แผ่นข้อมูลหน่วย 12 แผ่น
ดัชนี · ทุกปริมาณในหน้าเดียวห้องทดลองที่ทางเข้าดัชนีกรดหยดเดียวเปลี่ยนสีน้ำผลไม้ เกลือย้อมสีเปลวไฟ น้ำแข็งตัวเมื่อถูกเคาะ ข้างใต้คือทุกหน้าของ Simetrium เรียงตามสาขาและตามลำดับอักษรเปิดดัชนี →
