Một ngọn nến cháy, ngọn lửa lay động, quầng sáng như đang thở. Sáp chảy xuống thân nến. Sang phải là một chóp sáng, cắt ra từ hình cầu một góc khối một steradian. Phía trên chạy một sóng xanh lục 540 THz. Phía dưới, dấu của máy đo độ rọi trượt trên đường ray: ở 2 m là 0,25 lx, ở 1 m là 1 lx, ở 0,5 m là 4 lx. Đèn ghi hình nhấp nháy.
Trang đơn vị
đơn vị cơ sở SIbản sửa 2026-10Candela cd
Đơn vị cơ sở SI · đại lượng: cường độ sáng — ánh sáng mà một nguồn phát về một hướng
Đơn vị từng là một ngọn nến
Năm 1860, các công ty khí đốt London tranh cãi xem khí của ai sáng hơn. Để so sánh các mỏ đốt, quốc hội thông qua một chuẩn: cây nến sáp cá nhà táng nặng một phần sáu pound, cháy 120 grain mỗi giờ. Độ sáng của mỏ đốt khí từ đó được tính bằng «nến».
Nến là chuẩn tồi: ngọn lửa run, bấc hóa than, sáp mỗi nơi một khác. Dần dần nến được thay bằng bạch kim nung tới điểm nóng chảy, rồi bằng một con số. Ngày nay candela là cường độ sáng của nguồn phát 1/683 oát trên mỗi steradian ở 540 THz. Một ngọn nến thường vẫn sáng khoảng một candela.
Tần số 540 THz không được chọn ngẫu nhiên. Đó là ánh sáng xanh lục bước sóng khoảng 555 nm, màu mà mắt nhạy nhất. Vì vậy candela là đơn vị cơ sở SI duy nhất có con người trong đó: nó không đo năng lượng ánh sáng, mà đo ánh sáng trông sáng đến đâu.
Ký hiệu của candela là hai chữ thường cd, không có dấu chấm. Chữ hoa Cd là cadmi. Đại lượng viết bằng I hoa với chỉ số dưới v — cường độ sáng. Tên đơn vị viết thường: candela.
Cường độ sáng và độ rọi. Candela cho biết nguồn sáng mạnh thế nào theo một hướng. Lux cho biết bao nhiêu ánh sáng rơi xuống một bề mặt. Cùng một ngọn nến cho 1 lx ở khoảng cách một mét và 0,01 lx ở mười mét.
01 · Định nghĩa
steradian · lumen · mắtNguồn sáng phát ra mọi hướng nhưng không phải lúc nào cũng đều. Đèn pin chiếu về phía trước và hầu như không chiếu ra sau. Vì thế cường độ sáng được tính cho từng hướng: bao nhiêu ánh sáng đi vào một chóp nhỏ quanh hướng ấy.
Kích thước chóp được đo bằng góc khối, đơn vị steradian. Một steradian cắt từ hình cầu bán kính 1 m một diện tích 1 m². Quang thông tính bằng lumen chia cho góc khối là cường độ sáng. Một candela là một lumen trên steradian.
Lumen đếm ánh sáng có hiệu chỉnh theo mắt. Công suất bức xạ được nhân với đường cong độ nhạy V(λ): bằng một ở 555 nm và giảm về phía tím và đỏ. Laser đỏ và laser xanh cùng công suất khác nhau nhiều lần đối với mắt, nên tính bằng candela cũng vậy.
Bao nhiêu ánh sáng tới tờ giấy
Phía trên là căn phòng tối có bàn đo. Bên trái là nguồn sáng, bên phải là màn trắng có máy đo độ rọi. Kéo màn: độ rọi thay đổi tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách. Chọn nguồn: nến, bóng đèn sợi đốt, đèn pin LED chùm hẹp, hải đăng. Ở đèn pin có thể thu hẹp chùm: quang thông giữ nguyên, cường độ tăng. Thanh trượt bước sóng làm nguồn có màu với cùng công suất bức xạ. Màu hổ phách là ánh sáng, xanh lục là mắt và đường cong V(λ), tím là các góc và dụng cụ. Bên dưới có ba khung xem. «Khoảng cách» là độ rọi theo r. «Mắt» là đường cong V(λ) và bước sóng hiện tại. «Biểu đồ» là cường độ sáng theo hướng.
Ánh sáng gom vào một chóp hẹp
Đèn pin 300 lm có quang thông yếu hơn bóng đèn 1700 lm. Nhưng bóng đèn chiếu mọi hướng, còn đèn pin gom ánh sáng vào một chóp rộng 10°. Góc khối của chóp như thế là 0,024 sr, và cường độ ở tâm chùm vượt quá 10 000 cd. Vì vậy trên đèn pin ghi candela, trên hộp bóng đèn ghi lumen: hai thứ khác nhau, và đều trung thực.
02 · Quy đổi
đơn vị · chùm sáng · nến lịch sửTừ candela sang lumen, lux và nến xưa
Nhập cường độ sáng hoặc quang thông. Thẻ thứ nhất cho độ rọi ở các khoảng cách khác nhau và quang thông của nguồn đều. Thẻ thứ hai đổi quang thông của đèn pin ra candela theo độ rộng chùm. Thẻ thứ ba cho các «nến» lịch sử tính bằng candela.
| {k} | {v} | {note} |
Trong kỹ thuật, cường độ sáng chênh nhau hàng tỉ lần: từ một phần nghìn candela ở đèn báo trên bảng đồng hồ đến hàng chục triệu ở hải đăng. Mắt chịu được biên độ ấy vì nó không thấy candela mà thấy lôgarit của chúng: nguồn mạnh gấp mười chỉ trông sáng hơn hai ba lần.
04 · Dụng cụ đo
quang kế Bunsen · quang kế góc · bức xạ kế · máy đo độ rọiÁnh sáng được so với ánh sáng
{title}
{text}
05 · Quy tắc viết
cd chữ thường · không dấu chấmcd — hai chữ thường
Ký hiệu candela viết chữ thường và cách một khoảng sau số. Bội số có tiền tố: kcd, mcd. Không nhầm cường độ với quang thông hay độ rọi: mỗi cái có đơn vị riêng. Với đèn pin và đèn pha, ghi cường độ ở tâm chùm.
Cd là cadmi, và sau ký hiệu không đặt dấu chấm. Lumen của đèn pha là quang thông, không phải cường độ trong chùm. Candela là lumen trên steradian, không phải lumen trơn. Độ rọi đo bằng lux. Tên đơn vị viết thường, còn «nến» là đơn vị cũ không dùng trong SI.
06 · Các đơn vị lân cận
trắc quang1 lm = 1 cd·sr — toàn bộ quang thông.
lx1 lx = 1 lm/m² — ánh sáng trên bề mặt.
cd/m²Cường độ sáng trên mỗi mét vuông bề mặt phát sáng.
07 · Phần lịch sử
lưu trữ · từ nến sáp cá nhà táng đến 683 lm/WNgọn nến thành con số thế nào
{title}
{text}
Candela dựa vào một con mắt trung bình
Đường cong V(λ) không phải mắt của một người cụ thể mà là trung bình các thí nghiệm thập niên 1920. Người quan sát được yêu cầu so độ sáng của hai trường màu, và từ câu trả lời người ta rút ra một bảng mà Ủy ban Quốc tế về Chiếu sáng thông qua năm 1924. Mỗi người có đường cong riêng, và ở người có rối loạn sắc giác nó lệch rõ rệt.
Vì thế dụng cụ đo candela trước hết đo oát rồi quy đổi theo bảng. Quang kế có bộ lọc bắt chước V(λ) làm việc tốt với ánh sáng trắng. Với LED xanh lam và vạch phổ hẹp, bộ lọc sai nhiều hơn, nên các nguồn như thế được kiểm bằng phổ bức xạ kế.
Bên phải là hai đường cong. Xanh lục là thị giác ban ngày, đỉnh ở 555 nm; xanh lam là thị giác ban đêm, lúc chạng vạng, đỉnh ở 507 nm. Trong bóng tối, màu xanh lam trông sáng hơn đỏ, dù candela không tính đến điều này.
Danh mục đại lượng
Ánh sáng và trắc quang · 12 trang đơn vị
Chỉ mục · mọi đại lượng trên một trangPhòng thí nghiệm ở lối vào chỉ mụcMột giọt axit đổi màu nước ép, muối nhuộm màu ngọn lửa, nước đóng băng sau một cú gõ. Bên dưới là mọi trang của Simetrium, theo ngành và theo thứ tự chữ cái.Mở chỉ mục →
