Elektromagnetické spektrum překlenuje rádiové vlny s vlnovými délkami milimetru nebo více, až k paprskům gama, s vlnovými délkami menšími než biliont metru. Ultrafialové světlo má vlnové délky od 1 do 400 nanometrů (nm), kde nanometr je 10-9 metrů. Viditelné světlonebo jednodušeji světlo, je elektromagnetické záření v rozsahu přibližně 400 až 750 nm, zatímco infračervené světlo má vlnové délky od přibližně 750 do 2500 nm.
Sálavý a světelný tok světelného zdroje
Stejně jako veškeré elektromagnetické záření je světlo formou energie. Sálavý tok, nebo výkon, je celková energie za sekundu emitovaná ze zdroje. Sálavý tok je vyjádřen ve wattech (W) a je výsledkem výstupu při všech vlnových délkách.
Na rozdíl od sálavého toku světelný tok zdroje je výstupní výkon pouze ve viditelných vlnových délkách, což vylučuje ultrafialové a infračervené záření. V jednotkách SI je světelný tok vyjádřen jako lumeny (lm) a je určen vážením výstupního výkonu, který zohledňuje citlivost lidského oka na různé vlnové délky.
Například 100W žárovka spotřebovává 100 wattů elektrické energie na výrobu pouze 10 wattů viditelného světla. Ze zbývající energie se stává 90 wattů infračerveného světla a odpadního tepla, které jsou vizuálně k ničemu. Sálavý tok zahrnuje infračervené světlo a byl by téměř 100 wattů. Světelný tok by však byl pouze 10 wattů energie ve viditelných vlnových délkách, vážených tak, aby odrážely reakci našich očí, a poskytly asi 1600 lumenů.
Vztah mezi světelným tokem a luxem
Světelný tok měří, jak vnímáme jas světelného zdroje. Mnoho situací však vyžaduje znát množství světla zářícího na objekt. Chcete-li mít bezpečný skladový prostor s dobrou viditelností, musí správce nemovitosti určit osvětlení na úrovni podlahy pomocí měřiče světla. Osvětlení je množství světelného toku na jednotku plochy a je vyjádřeno jako lux (lx) v jednotkách SI. Jeden lux je jeden lumen na metr čtvereční, a proto měří lidské vnímání jasu světla v daném bodě.
Jak světlo ubývá se vzdáleností
U zdroje, který svítí rovnoměrně v radiálních směrech, se množství světla na jednotkové ploše snižuje o zákon inverzního čtverce. Pokud určitá žárovka svítí na místě vzdáleném 1 metr, může tam být osvětlení 900 luxů. Místo vzdálené 2 metry by bylo na dvojnásobnou vzdálenost, a proto by mělo jen 1/22, nebo jedna čtvrtina osvětlení, což by bylo 225 luxů. Místo vzdálené 3 metry by bylo trojnásobné a mělo by jen 1/33nebo deváté množství světla, pouze 100 luxů.
Pokud světlo pochází ze zdroje, který není bodem, například z trubicové zářivky nebo pokud je světlo manipulováno čočkami, zrcadly nebo reflektory, pak zákon inverzního čtverce nemusí aplikovat.
Postup měření Lux
Lidské oko má maximální citlivost na světlo v pásmu zeleno-žlutých vlnových délek, od asi 520 do 580 nm. Tato citlivost klesá na méně než 15 procent maxima pro červenou na jednom konci spektra a 10 procent pro modrou na druhém konci. Většina luxmetrů používá k napodobení tohoto profilu citlivosti v různé míře jediný křemíkový senzor s optickými filtry.
Měření luxmetrů je u žárovek obecně přesné, protože spektrální výkon je u všech žárovkových zdrojů velmi podobný. Mnoho typů LED a zářivek (vysoce intenzivní výboj, halogenid kovu, vysokotlaký sodík a studená bílá kancelářská světla) má však každý jiný spektrální profil. Vysoce kvalitní luxmetry přesně reprodukují vizuální odezvu oka a mohou přesně měřit i tyto další světelné zdroje.
Luxmetry, které špatně sledují křivku citlivosti oka, vyžadují korekční faktor barev (CCF), který upravuje měření luxmetru pro LED nebo zářivky. Proto potřebujete znát typ světla, které měříte, a použít vhodný CCF.
Postup měření luxů jednoduše vyžaduje umístění senzoru měřiče na povrch nebo místo, kde chcete měřit dopadající světlo. Senzor by měl směřovat ke zdroji světla v pravém úhlu. Pokud senzor není kolmý na světlo, bude měření nesprávné, i když některé luxmetry mají kosinovou korekci, která zohledňuje úhel. Měřiče, které vyžadují korekční faktor barev, mohou mít prostředky pro vstup CCF k úpravě výsledku pro LED nebo zářivky; jinak budete muset ručně vynásobit naměřený lux CCF.