Sans le soleil, la Terre n'aurait aucune source d'énergie pour maintenir les processus biochimiques, et la vie n'existerait pas. L'une des caractéristiques de l'énorme énergie du soleil est la quantité et la qualité de la lumière qu'il émet.
La lumière visible ne représente qu'une petite fraction de un rayonnement électromagnétique, qui comprend également les ondes radio, les micro-ondes, les rayons X et autres ondes « invisibles ». Parce que "visible" est autant une préoccupation physiologique et une préoccupation de physique en soi - après tout, le soleil a bien existé avant les yeux – certaines unités de physique concernant la lumière en tiennent compte, tandis que d'autres ne traitent que de l'énergie lumineuse lui-même.
le pied-bougie (ou pied-bougie) est un exemple d'unité adaptée à la puissance de l'œil humain, alors qu'une unité connexe, la lumen, est plus fondamental en physique. Si vous êtes curieux de savoir comment travailler entre ces unités, lisez la suite.
Mesure de la lumière émise: le lumen
La lumière est une mesure de flux lumineux, ou le "flux" de lumière à travers un espace géométrique spécifié. Toutes les mesures modernes de la lumière sont basées sur le lumen, mais le lumen lui-même est dérivé du candela.
La candela (cd) a été choisie il y a longtemps lorsque les bougies étaient la principale forme d'éclairage domestique. C'est la quantité de lumière visible émise dans une direction donnée, à partir d'une source qui émet un rayonnement avec une fréquence et une intensité fixes, qui correspond à une bougie "typique" de l'époque.
Le lumen à son tour est le "flux lumineux" de 1 candela à travers 1 radian carré (sr) d'espace. Un radian est égal à 360/2π (environ 57) degrés.
Mesurer la lumière incidente: le pied-bougie
Le pied-bougie représente la quantité de lumière visible émise par une source à 1 cd frappant une surface à 1 pied de distance: 1 pied-bougie = 1 lumen/pied2. Notez qu'il s'agit d'une "quantité" de lumière plutôt que d'un flux de lumière, dans la mesure où la lumière peut être traitée comme quelque chose qui peut être quantifié de cette manière. La lumière, par définition, est toujours en mouvement.
La signification originale de footcandle semble étrange aujourd'hui, à une époque où la quantité de lumière générée par une seule bougie est insignifiante par rapport à la production d'équipements d'éclairage humains modernes. Pourtant, la candela, la lumière et le pied-bougie restent pratiques et sont des unités de base et dérivées populaires en physique électromagnétique.
Le lux est une unité similaire au pied-bougie, mais utilisant des unités métriques (SI). Alors que 1 pied-bougie est la quantité de lumière à 1 pied d'une source 1-cd, 1 lux est la quantité de lumière de la même source à une distance de 1 m. Parce que 1 m = 3,28 pi, 1 m2 = (3.28)2 pi2. Cela fait à son tour 1 cd égal à 10,76 lux, reflétant le résultat attendu selon lequel la lumière est "dilue" lorsqu'elle se déplace vers l'extérieur de sa source.
Ampoules et Lumens
Vous vous demandez peut-être si la puissance d'une ampoule affecte la quantité de lumière qu'elle émet. La réponse est oui, mais pas de manière cohérente pour tous les équipements. Certaines ampoules sont plus efficaces que d'autres et peuvent convertir une plus grande partie de leur énergie électromagnétique en lumière visible.
À une efficacité maximale, 683 lumens peuvent être "récoltés" à partir de 1 watt (W) de puissance. Cependant, une ampoule à incandescence typique de 100 W ne produit qu'environ 17 lumens par watt. Cela donne une efficacité de seulement (17/683) = 0,0249 = 2,49 pour cent. Les nouvelles ampoules à diodes électroluminescentes (DEL) sont beaucoup plus efficaces, mais aussi plus chères.
Pieds-bougies en Lumens et conversions associées
Vous pouvez voir qu'aucune conversion directe n'est possible pour traduire les footcandles en lumens car ce ne sont pas tout à fait le même type de données. Mais si vous vous souvenez que la seule chose qui les distingue est de savoir s'il s'agit d'une unité de débit en pieds carrés ou d'un montant strict, vous pouvez devenir un adepte de ces conversions.
Voir les ressources pour une liste d'autres conversions utiles liées à la lumière.