루멘 칸델라 럭스 안시루멘 ?

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광속(Luminous Flux, Ø)

단위: lm(루멘)

광원으로부터 방출되어 눈에 감지되는 광선의 총출력량을 광속이라 칭한다.

측정단위: Lumen(lm)

광원의 가시광선 출력량은 Watt로 표시하지 않고 Lumen으로 표시하는데,

그 까닭은 인간의 눈이 파장에 따라 서로 다르게 감응하기 때문이다.

조도(Illuminance, E)

단위: lux(룩스)

조도는 일정한 평면이 밝게 비추이는 정도를 말한다.

조도는 조명되는 면적과 광속의 비율로 결정된다.

단위: 1lx는 1lm의 광속이 평방미터의 면적에 균일하게 비추일 때를 말한다.

그러나 실제로는 단위면적에 광속이 균일하게 분배되어,

빛이 비춰진 면적의 모든 점에서 조도가 모두 같게 측정되 지는 않는다

 

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쉽게 말해서 루멘은 LED 자체의 총 밝기이고,

칸델라는 우리 눈으로 라이트의 LED를 들여다 보았을 때 와 밝다! 하고 느끼는 밝기이며,

룩스는 라이트로 비출 때 쭈욱 뻗어가는 쾌감을 나타내는 밝기라고 할 수 있습니다.

1) 칸델라와 루멘

광원의 총 밝기 루멘과 내 방향에서 봤을 때 느끼는 광원의 밝기 칸델라의 관계는 균일한 패턴일 경우 3차원의 공의 면적을 2차원인 단위 면적으로 표현하기 위해 4π 즉, 12.57이라는 숫자가 필요했습니다. 전방향 촛불에서 내 방향으로는 1/12.57 밝기만 느낀다는 뜻입니다. 하지만 LED의 경우, Lambertian이나 Batwing, Side-emitter emission pattern 등에 의해 패턴이 달라져 복잡하게 됩니다. Lambertian이나 Side-emitter emission pattern은 http://www.leddynamics.com/LuxDrive/faq_what-is-a-luxeon.php 을 보면 알 수 있습니다.

가장 일반적이라 할 수 있는 Lambertian emission pattern의 White LED에서는 대략 아래와 같은 변환표로서 계산이 가능합니다.

빔각도 : cd/lm

5° : 167.22

10° : 41.82

15° : 18.60

20° : 10.48

25° : 6.71

30° : 4.67

35° : 3.44

40° : 2.64

45° : 2.09

예로서, 20° 빔각도인 1000 칸데라의 LED는 1000 / 10.48 = 95.46 루멘이 됩니다.

사방으로 방출되는 가시 광선의 총량인 루멘보다

집속된 빛을 보는 단위인 칸델라가 그 집속비 만큼 큰 것입니다.

비유로 말하면 95개의 촛불에 반사경을 다니 1000개의 촛불 밝기로 보인다 할 수 있습니다.

이 계산은 http://led.linear1.org/lumen.wiz 에서 해 볼 수가 있습니다.

그럼 이 계산에서 칸델라와 루멘값이 같아지는 각도를 구할 수 있겠지요.

위의 경우 약 66°가 얻어지는데 이것으로

점광원이 360°인 반면에 Lambertian emission pattern의 LED는 66° 정도로 보입니다.

따라서 위의 경우는 이미 66°의 반사경이 붙어 있었는데

이것을 20°의 반사경으로 바꾼 것이라고 보면 되겠습니다.

여기서 이 각도를 360°로 연장하면 12.57루멘이 됩니다.

백열 전구처럼 360° 라면 12.57cd 밝기이지만 66° LED이니까 95cd 밝기가 되었고,

바로 이 점이 기존의 조명보다 LED 조명이 더 효율이 높다고 말할 수 있는 포인트가 되겠습니다.

여기서 LED 앞에 20° 반사경을 붙이니 1000cd이 되고,

10° 반사경을 붙이면 4000cd 밝기가 되며, 이것이 라이트의 규격에 표시되는 것입니다.

2) 룩스와 루멘

조사면의 밝기 단위인 칸델라와 광원의 밝기 단위인 루멘은 직접적인 관계는 아닙니다.

일반 조명과는 달리 LED 조명에서는 3차원의 균일한 패턴은 의미가 없어 12.57은 전혀 관련 없는 숫자이고, 대신에 Lambertian이나 Batwing, Side-emitter emission pattern, 또는 사용하는 반사경이나 렌즈 등에 의해 강조되는 빛의 패턴이 중요한데 이러한 패턴은 일정한 공식이 없어 정확한 관계를 유추하기가 어렵습니다.

단지 100루멘 LED의 모든 빛이 1m 거리에 있는 1m평방미터 화면에 골고루 비쳤다면

그 면적내 모든 점의 밝기가 100룩스이며

이것이 그의 1/10 면적에 모이면 1000룩스, 1/100 면적 즉 10C㎡에 모이면 10000룩스가 되는 것입니다.

따라서 이 집속된 비율을 알지 못하면 룩스에서 루멘을 유추해 낼 수가 없는 것입니다.

예를 들어 어떤 라이트가

- Low Spot 650 Lux

- Low Spill 16 Lux

- High Spot 4520 Lux

- High Spill 112 Lux

이라고 할 때, 반사경이나 렌즈 등의 집속 각도를 알고 있다해도 Spot이나 Spill의 정의가 주관적이고,

아마도 최대점의 값일 수도 있으므로

마치 특성도 모르는 메가폰으로 확성된 소리만 듣고

그 사람의 성량을 추정하는 것과 마찬가지로 계산으로는 불가능할 것입니다.

라이트 제품 규격은 회사의 판단에 따라 광원 자체의 루멘이나, 광원처럼 생각하여,

보이는 밝기인 칸델라로 표시하거나

아니면 반사경이나 렌즈의 우수성을 자랑하기 위해

20000 룩스처럼 비추는 룩스를 강조하는 것이 아닌가 생각되며,

루멘이 표기 안되어 있을 때에는

해당 LED의 흐르는 전류와 동작 온도로 추정하는 것이 마음 편할 것 같습니다.

http://www.ohled.com/board/forum.asp?rn=20080216010

 

 

안시 [ANSI]

ANSI는 미국표준협회(American National Standards Institute)의 약자입니다.

보통 1000ANSI LUMEN이라고 한다면 700lux의 밝기에 해당됩니다. (1 lux = 1 lm/m2 = 1 cd·sr·m-2)

I밝기차 예

10-5 lux 가장 밝은 별(시리우스)의 빛

10-4 lux 하늘읖 덮은 완전한 별빛

0.002 lux 대기광이 있는 달 없는 맑은 밤 하늘

0.01 lux 초승달

0.27 lux 맑은 밤의 보름달

1 lux 열대 위도를 덮은 보름달

3.4 lux 맑은 하늘 아래의 어두운 황혼

50 lux 거실

80 lux 복도/화장실

100 lux 매우 어두운 낮

320 lux 권장 오피스 조명 (오스트레일리아)

400 lux 맑은 날의 해돋이 또는 해넘이

1000 lux 인공 조명; 일반적인 TV 스튜디오 조명

10,000~25,000 lux 낮 (바로 비치는 햇빛은 없음)

32,000~130,000 lux 바로 비치는 햇빛

일반적인 형광등의 밝기는 30W를 기준으로 1870 lux 정도의 밝기를 나타냅니다.

루멘 [LUMEN]

LUMEN은 빛의 속도(광속)를 나타내는 단위 입니다. 

1루멘은 광원이 1 칸델라의 광도로 1 스테라디안의 입체각으로 빛을 내는 총 광량입니다.

(1 lm = 1 cd·sr = 1 lx·m2)

(※ 칸델라 : 광도의 국제 단위, 1칸델라는 1촉광(candlepower:촛불 1개의 밝기)과 거의 같으며,

1촉광을 광속으로 표시하면 4π(≒12.57)lumen이 됩니다.)

(※ 스테라디안 : 스테라디안(기호 sr)은 반지름이 r인 구의 표면에서 r2인 면적에 해당하는 입체각이다. 구 전체의 입체각은 4π sr이 된다.)

안시 루멘 [ANSI LUMEN]

안시루멘은 프로젝터의 투사 밝기를 나타내는 미국표준협회(ANSI) 표준에 의한 빛의 밝기를 측정하는 단위 입니다.

측정 방법은 프로젝터를 40인치(101.6cm) 크기로 투사해서 스크린상의 백색 화면을 9개의 동일한 직사각형으로 나눈 뒤 각 사각형의 밝기를 평균해서 정해집니다. 프로젝터로 영상을 투사하면 투사된 영상의 중앙이 코너보다 밝기 때문에 룩스와는 다른 단위를 사용합니다.

보통 800ANSI 루멘이면 흐린 조명을 켜둔채로 실내에서 영상을 볼 수 있는 정도가 되며, 1000이상 2000ANSI 루멘이면 실내의 어느정도 밝은 조명아래서도 영상을 볼 수 있을 정도가 되고, 3000 ANSI 루멘이상이면 낮에도 볼 수 있을 정도의 고광량의 장비로 교육용이나 기업용으로 사용하고 있습니다.

참고로, 아래와 같은 장비를 사용해서 측정하기도 합니다.

아래 장비는 Scanning 으로1개의 조도계가 17pts을 측정하여 결과를 계산합니다.

주변조도비

따라서, 모든 프로젝터는 가장 밝은 부분과 가장 어두운 부분이 있기 마련인데요, 이걸 주변조도비라고 하고 대부분의 프로젝터에서는 이 주변조도비를 표시하지 않습니다. 주변조도비는 보통 80~90% 정도 인데 밝기의 차이가 20%~10% 정도 난다는 이야기 입니다. 

보통, LCD프로젝터는 DLP프로젝터에 비해 주변조도비가 높은데요, 주변조도비가 표시되어있지 않은 제품은 대부분 80%라고 보시면 됩니다.

http://k.daum.net/qna/openknowledge/view.html?qid=3oT9G

 

원하는 답변은 아닐지 모르겠지만

참고만 하세요

http://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=11&dirId=1118&docId=104588711&qb=66Oo66mYIOqwgeuPhCBjZA==&enc=utf8&section=kin&rank=1&search_sort=0&spq=0&pid=SSgrCdoRR1ssstsD5BGsssssss8-335277&sid=PNtYSCDfkAST2PUuPcpH9g%3D%3D

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