Det elektromagnetiska spektrumet sträcker sig över radiovågor, med våglängder på en millimeter eller mer, till gammastrålar, med våglängder mindre än en biljondels meter. Ultraviolett ljus har våglängder från cirka 1 till 400 nanometer (nm), där en nanometer är 10-9 meter. Synligt ljus, eller enklare ljus, är elektromagnetisk strålning i intervallet cirka 400 till 750 nm, medan infrarött ljus har våglängder från cirka 750 till 2500 nm.
Strålning och ljusflöde från en ljuskälla
Liksom all elektromagnetisk strålning är ljus en form av energi. Strålningsflöde, eller effekt, är den totala energin per sekund som släpps ut från en källa. Strålningsflöde uttrycks i watt (W) och är resultatet av utgången vid alla våglängder.
Till skillnad från strålningsflöde, ljusflöde av en källa är uteffekten i endast synliga våglängder, vilket utesluter ultraviolett och infraröd strålning. I SI-enheter uttrycks ljusflöde som lumen (lm) och bestäms genom vägning av uteffekten för att ta hänsyn till det mänskliga ögats känslighet för olika våglängder.
Till exempel förbrukar en 100 W glödlampa 100 watt elkraft för att bara producera 10 watts synligt ljus. Den återstående effekten blir 90 watt infrarött ljus och spillvärme som är visuellt värdelösa. Strålningsflödet inkluderar infrarött ljus och skulle vara nära 100 watt. Ljusflödet skulle emellertid bara vara de 10 watt kraften i synliga våglängder, viktade för att återspegla våra ögons svar, för att ge cirka 1600 lumen.
Förhållandet mellan ljusflöde och lux
Ljusflöde mäter hur vi uppfattar ljuskällans ljusstyrka. Många situationer kräver dock att man vet hur mycket ljus som lyser på ett objekt. För att ha ett säkert lagerutrymme med god sikt måste en fastighetsförvaltare bestämma golvnivåbelysning med en ljusmätare. Illuminans är mängden ljusflöde per ytenhet och uttrycks som lux (lx) i SI-enheter. En lux är ett lumen per kvadratmeter och mäter därför den mänskliga uppfattningen om ljusets ljusstyrka vid en given punkt.
Hur ljuset minskar med avståndet
För en källa som lyser lika i radiella riktningar minskar mängden ljus på en enhetsarea med invers-kvadratisk lag. Om en viss glödlampa lyser på en plats 1 meter bort, kan ljusstyrkan vara 900 lux. En plats 2 meter bort skulle vara på dubbla avståndet och skulle därför bara ha 1/22, eller en fjärdedel av ljusstyrkan, vilket skulle vara 225 lux. En plats 3 meter bort skulle vara på tre gånger och skulle bara ha 1/33, eller en nionde ljusmängden, bara 100 lux.
Om ljuset kommer från en källa som inte är en punkt, till exempel från en rörformad lysrör, eller om ljuset manipuleras av linser, speglar eller reflektorer, kanske inte den inversa kvadratiska lagen tillämpa.
Lux mätprocedur
Det mänskliga ögat har maximal ljuskänslighet i bandet med grön-gul våglängder, från cirka 520 till 580 nm. Denna känslighet faller till mindre än 15 procent av det maximala för rött i ena änden av spektrumet och 10 procent för blått i den andra änden. De flesta luxmätare använder en enda kiselsensor med optiska filter för att imitera denna känslighetsprofil i olika grad.
Luxmätarmått är i allmänhet korrekta med glödlampor eftersom spektraleffekten är mycket lika för alla glödlampor. De många typerna av lysdioder och lysrör (högintensiv urladdning, metallhalogenid, högtrycksnatrium och svala vita kontorsbelysning) har dock olika spektralprofiler. Högkvalitativa luxmätare återger noga ögats visuella svar och kan också mäta exakt dessa andra ljuskällor.
Luxmätare som dåligt följer ögonkänslighetskurvan kräver en färgkorrigeringsfaktor (CCF) som justerar luxmätarens mätning för lysdioder eller lysrör. Därför måste du veta vilken typ av ljus du mäter och använda lämplig CCF.
Luxmätningsproceduren kräver helt enkelt att placera en mätarsensor på ytan eller den plats där du vill mäta det infallande ljuset. Sensorn ska vända mot ljuskällan i rät vinkel. Om sensorn inte är vinkelrät mot ljuset blir mätningen felaktig, även om vissa luxmätare har en cosinuskorrigering för att ta hänsyn till vinkeln. Mätare som kräver en färgkorrigeringsfaktor kan ha ett sätt att mata in CCF för att justera resultatet för lysdioder eller lysrör; annars måste du multiplicera den uppmätta lux manuellt med CCF.