حتما خیلی وقتا پیش اومده که قصد خرید یک لامپ، لامپ هوشمند، یا نورهای تزیینی رو دارین و یکی از چیزایی که در کاتالوگ یا توضیحات هر محصول می‌بینید لومن Lumens یا به صورت مخفف lm هست که روی بسته بندی محصولات درج شده. اما امروز قصد داریم بررسی کنیم که لومن در روشنایی و لامپ‌ها چیه و این قضیه رو به صورت ساده روشن کنیم. علاوه بر اون یک نگاه مختصر هم به واحد لوکس Lux داریم و در نهایت مقایسه لوکس با لومن رو براتون قرار دادیم. با این مطلب یاد می‌گیرید که چه زمانی از لوکس و چه زمانی از لومن استفاده کنید.
لومن یک واحد اندازه گیری برای روشنایی
یک لومن، واحد علمی هست که میزان نور خروجی از یک منبع نور رو مشخص میکنه. زمانی‌که یک منبع نوری مثل لامپ (هر نوع لامپ) در یک محیط داریم، اون میزان نور رو با واحد لومن مشخص میکنن. مثلا دیدید برای اندازه گیری وزن از واحد کیلوگرم استفاده می‌کنیم؟ برای اندازه گیری شدت نور هم از واحد لومن استفاده میشه. البته این یکی از واحدهایی هست که از اون استفاده میشه و واحدهای اندازه گیری بیشتری هم داریم (مثل Lux) که بعدا در موردش صحبت می‌کنیم.
هرچقدر منبع نوری روشن‌تر باشه، لومن بیشتری رو تولید میکنه. مثل اینکه هرچقدر سنگین‌تر باشیم وزن به صورت کیلوگرم عدد بالاتری رو روی ترازو نشون میده. نحوه اندازه‌گیری لومن و تنظیم اون بر اساس اینکه انسان چطور نور رو دریافت میکنه.به عنوان مثال، اگر بخوایم یه لامپ که خروجی 900 لومن داره رو با لامپ دیگری که خروجی 2000 لومن داره مقایسه کنیم، لامپ با خروجی 2000 لومن روشنایی بیشتری در مقایسه با لامپ 900 لومن داره.
حالا ممکنه این سوال براتون پیش بیاد که چرا بعضی از لامپ‌ها با لومن یکسال شدت نور متفاوتی دارن؟
یکی از علت‌هایی که نور ممکنه کمتر به نظر برسه، دمای رنگ متفاوت هست؛ دمای رنگ ممکنه باعث بشه حس کنید نور کمتری رو در مقایسه با لامپ با شار نوری یکسان دریافت کردید. مثلا لامپ‌هایی که سفید هستن نسبت به لامپ‌هایی که دمای رنگ گرمتر مانند زرد دارن ممکنه روشن‌تر به نظر برسن و این به علت طول موج متفاوت نورهاست که در چشم انسان متفاوت به نظر میرسن. در این مورد بعدا در یک مطلب دیگه به صورت مفصل صحبت می‌کنیم.
علت دومی که ممکنه نور ضعیف تر به نظر برسه نوع طراحی و روکش استفاده شده در لامپ هست. طبیعتا نحوه عملکرد یک لامپ گرد با براکت مهتابی متفاوت هست. نوع پخش نور در براکت مهتابی متفاوته و ممکنه مقداری از شار نوری به جای پراکنده شدن در محیط، در قسمت‌های بالایی و پایینی مهتابی تابیده بشه و در نتیجه خروجی نور کمتر به نظر برسه. از طرفی نوع روکش استفاده شده در لامپ مقدار خروجی نور رو تغییر میده. زمانی که روکش مات تر روی منبع اصلی نور قرار گرفته باشه نور کمتری خارج میشه. ممکنه دو لامپ با شار نوری یکسال و به یک شکل بخرید اما با توجه به متفاوت بودن روکش لامپ، شدت نور خروجی متفاوت باشه.
در عکس بالا یک توضیح ساده در تکنولوژی لامپ‌ها نشون دادیم، با این عکس متوجه میشید که با استفاده از تکنولوژی‌های جدیدتر، مصرف لامپ کمتر شده، شدت نور بیشتر شده و عمر اوناهم افزایش پیدا کرده. یکی از روش‌هایی که بازدهی نور لامپ توسط اون بیان میشد لومن بر وات هست. یعنی یک لامپ با استفاده از چه مقدار توان به چه روشنایی دسترسی پیدا میکنه. مثلا یک لامپ سنتی 100 وات قدیمی از 100 وات توان استفاده میکنه تا خروجی 1600 لومن داشته باشه. در این حال یک LED 14-17 وات می‌تونه خروجی 1600 لومن داشته باشه. به این معنی که شما علاوه بر مصرف کمتر برق و توان، نور بیشتری رو دریافت می‌کنید که مصرف برق و قبض برق رو هم کاهش میده. توی عکس می‌تونید ببینید این تا چه حد می‌تونه موثر باشه. بخاطر همینکه هر وقت میبینم بعضی افراد از لامپ‌های قدیمی استفاده میکنن بلافاصله بهشون توصیه میکنم لامپ رو عوض کنن.
تمام توضیحاتی که بالا گفته شد، برای انواع لامپ‌ها صدق میکنه: لامپ‌های هوشمند، ریسه‌های LED، یا هر مدل لامپ دیگه‌ای که توی زندگی‌تون دیدید. هرچقدر لومن بیشتری تولید بشه، نور خروجی دستگاه تولید کننده روشن‌تر و بیشتره.
توضیح برچسب‌های روشنایی که در لامپ‌ها قرار داشت
تقریبا حدود 100 سال، مردم به طور گسترده‌ای از لامپ‌های رشته‌ای برای روشنایی استفاده می‌کردن و همین باعث میشد که مردم شدت روشنایی رو با توجه به توان تعیین کنن.
مثلا میگفتن لامپ 1000 وات نورش بیشتر از لامپ 100 واته. یا لامپ 50 وات ضعیف‌تر از لامپ 150 واته. خب این در مورد لامپ‌های رشته‌ای درست بود. اما زمانی‌که لامپ‌های به اصطلاح کم‌مصرف وارد بازار شدن کلی طول کشید تا بازاریابی اونا به شکل بهتری انجام بشه و مردم درک بهتری از روشنایی و توان پیدا کنن. یکی از کارهایی که انجام شد مقایسه بود. مثلا میگفتن این LED توان 10 وات به اندازه یه لامپ 100 وات روشنایی داره. که در واقع درست هم بود. اگر گفته میشد این LED با توان 5 وات بخرید طرف ممکن بود بگه این 5 واته نورش کمه لامپ 100 وات قدیمیا بهم بده. (از این موردا زیاد داشتیم هنوزم داریم.) خب یکی از بهترین راه‌ها این بود که درک و فهمیدن شدت نور و واحد لومن به مردم آموزش داده بشه.
برای حل تمام این مشکلات، کمیسیون تجارت فدرال ایالات متحده آمریکا، الزامی رو وضع کرد که بسته‌بندی لامپ‌هایی که برای فروش هستن باید یه برچسب حقایق روشنایی Lighting Facts داشته باشه. این برچسب شدت روشنایی لامپ رو به لومن نشون میداد و اینکه چقدر انرژی مصرف میکنه، عمرش چقدره و دمای رنگش چنده.
بقیه کشورها هم برچسب‌های مشابه ایجاد کردن تا کاهش مصرف انرژی و عملکرد بهتر رو به مردم آموزش بدن و درکش راحت تر بشه.
امروزه شما می‌تونید به راحتی بدون اینکه بخواید به توان لامپ دقت کنید، بر اساس لومن روشنایی لامپ رو تشخیص بدید. این یکی از کارهای خوبیه که از گذشته تا الان انجام شده. امروزه هم که لامپ‌های هوشمند جدید هم ارزونتر هستن، هم عملکرد بهتری دارن و اینکه عمرشون بسیار طولانی‌تره.
تفاوت لومن با لوکس چیه؟
ممکنه تا بحال واحد لوکس رو شنیده باشید، اگر درک درستی از لومن داشته باشید که بالاتر توضیح داده شد، اینجا به صورت خلاصه بهتون می‌گم که لاکس Lux چیه. (الان اساتید میگن لاکس چیه لوکسه، دوستان تلفظ این کلمه در فارسی به اشتباه هست و تلفظ اصلی اون لاکس هست.)
تفاوت‌های اصلی بین لاکس و لومن شامل موارد زیر میشه:
لاکس اندازه‌گیری شدت روشنایی هست، کل مقدار نوری که روی یک سطح میوفته
لومن اندازه‌گیری شار نوری هست، کل مقدار نوری که در تمام جهات ساطع میشه.
توی عکس زیر می‌تونید ببینید که هر نقطه زرد یک واحد از روشناییه. لاکس تعداد نقاطی هست که روی یک بخش خاص یا سطح خاص میوفتن، درحالیکه لومن تعداد تمام نقطه‌هایی هست که از منبع نوری خارج میشه.
هرچقدر منبع نوری نزدیک‌تر باشه به سطح، شدت لاکس بیشتره، این کاملا وابسته به فاصله نور تا اون سطح مورد نظر داره. یعنی اگر نور رو خیلی دور بذارید هیچ لاکسی ممکنه دریافت نشه. مثلا ممکنه شما 1000 لاکس در فاصله 4 متری از منبع نوری داشته باشید، اگر فاصله تون بشه 8 متر شدت روشنایی سطح لاکس در 8 متری به 500 میرسه. اما لومن شدت نوری هست که از منبع خارج میشه. همچنین اگر مثلا از نوع خاصی از لامپ استفاده کنید، ممکنه اطراف لامپ لاکس کمتری دریافت بشه در مقایسه با زیر لامپ.
چه زمانی از لاکس lux و چه زمانی از لومن lm استفاده کنیم؟
لاکس زمانی اهمیت داره که می‌خواید بدونید یه سطح خاص یا مکان خاص چقدر روشنایی داره. مثلا می‌خواید بدونید چقدر نور روی میز، لپتاپ، کتاب، یا سوژه عکاسی‌تون وجود داره.
بدون فهمیدن لاکس و دستیابی به لاکس مورد نیاز، خوندن کتاب یا گرفتن عکس‌های خوب غیر ممکن میشه. همونطور که بالاتر گفتیم لاکس به این معنیه که چقدر نور روی یک سطح خاص میوفته و این می‌تونه حاصل استفاده از چند لامپ به طور همزمان یا حتی نور خورشید باشه که باهم ترکیب شدن.
از طرف دیگه لومن زمانی مهمه که می‌خواید بدونید یک نور یا لامپ خاص چقدر خروجی روشنایی یا توانایی تولید روشنایی داره. این زمانی اهمیت پیدا میکنه که می‌خواید لامپ‌های مختلفی رو باهم مقایسه کنید و بررسی کنید که بر اساس نور خروجی به چقدر نور برای اون مکان نیاز دارید.
متد اندازه‌گیری لومن و لاکس متفاوته
ازونجایی که لاکس یه واحد برای اندازه‌گیری شدت نور روی یک سطح هست، حتی یک لامپ کوچیک، چراغ قوه و یا هرچیز دیگه ای می‌تونه شدت اون رو تغییر بده و فاصله و زاویه در اون تاثیرگذار هست. از طرفی برای اندازه‌گیری اون میشه حتی از سنسور تشخیص نور گوشی هم برای ابعاد کوچکتر استفاده کرد.
از طرف دیگه، لومن شدت نور خروجی که از یک منبع نوری ساطع میشه رو اندازه گیری میکنه و این در تمام جهات هست. بنابراین برای اندازه گیری لومن ابزارهای بیشتر و دقیق‌تری لازمه. دستگاه‌هایی که در این زمینه استفاده میشه معمولا goniosphere و دستگاه‌های دیگه‌ای هست که نور رو از تمام زوایا اندازه گیری میکنه و اون رو به عنوان کل نور ساطع شده مشخص میکنه.
امیدوارم که با این مطلب به سادگی مفاهیم لومن، لاکس و روشنایی رو درک کرده باشین. سوالی داشتین حتما توی کامنت‌ها بپرسید و برای دنبال کردن جدیدترین مطالب تکنولوژی، پیچ می مارکت در اینستاگرام رو دنبال کنید.
منابع: How-to-geek – اطلاعات شخصی – waveformlighting