Co je lumen?

Jednotka světelného toku: lumen

Lumen (zkratka lm) je jednotka světelného toku. Jednoduše řečeno udává, kolik viditelného světla světelný zdroj nebo svítidlo celkově vyzařuje.

Údaj v lumenech je proto jedním z nejdůležitějších parametrů při výběru svítidla. Na rozdíl od příkonu ve wattech totiž přímo popisuje množství vyzařovaného světla.

• Lumen (lm) je jednotka světelného toku.
• Více lumenů znamená větší celkový světelný tok.
• Lumeny umožňují porovnávat množství světla různých svítidel a světelných zdrojů.

Základní pravidlo tedy zní: čím více lumenů svítidlo vyzařuje, tím větší je jeho celkový světelný tok. Neznamená to ale automaticky stejný poměr osvětlenosti na stole, podlaze nebo jiné ploše. Záleží také na tom, jakým směrem je světlo vyzařováno, na optice svítidla, vzdálenosti od osvětlené plochy a dalších podmínkách.

Například LED svítidlo se světelným tokem 2 000 lm vyzařuje dvojnásobný celkový světelný tok než svítidlo se světelným tokem 1 000 lm.

Lumen není totéž co svítivost

Lumeny se někdy zaměňují se svítivostí. Jde ale o dvě rozdílné fotometrické veličiny. Světelný tok se udává v lumenech (lm) a popisuje celkové množství viditelného světla. Svítivost se udává v kandelách (cd) a popisuje, jak intenzivně je světlo vyzařováno v určitém směru.

„Baterka“, která má 200 000 lumenů

Kolik lumenů mají různé světelné zdroje?

Různé zdroje světla mají různé světelné toky, které se liší podle jejich typu, konstrukce, příkonu a především světelné účinnosti. Následující hodnoty jsou proto pouze orientační a u konkrétních výrobků se mohou lišit:

Světelný zdroj	Lumeny
Klasická žárovka
40 W	450 lm
60 W	800 lm
100 W	1 600 lm
Halogenová žárovka
40 W	500 lm
60 W	900 lm
100 W	1 500 lm
Zářivka
60 cm - 18 W	1 300 lm
120 cm - 36 W	3 300 lm
150 cm - 58 W	5 200 lm
LED žárovka
8 W	800 lm
10 W	1 000 lm
15 W	1 500 lm
Výbojka
Metalhalogenidová 250 W	20 000 lm
Sodíková 250 W	33 000 lm

U moderních LED svítidel už proto nestačí sledovat pouze watty. Dvě svítidla se stejným elektrickým příkonem mohou mít rozdílný světelný tok. Pro jejich porovnání je užitečný také údaj lm/W, tedy světelná účinnost, který říká, kolik lumenů připadá na jeden watt elektrického příkonu.

Kolik světla vydává Slunce?

U Slunce je důležité rozlišovat světelný tok a osvětlenost. Hodnota vyjádřená v lumenech na metr čtvereční totiž odpovídá jednotce lux (lx), protože 1 lx = 1 lm/m² dopadajícího světelného toku.

Energie vznikající hluboko ve Slunci se k jeho povrchu dostává velmi dlouhou a složitou cestou. Jakmile ale světlo opustí povrch Slunce, na Zemi dorazí přibližně za osm minut.

Jak dlouho cestuje foton ze Slunce?

Je důležité mít na paměti, že dvě svítidla se stejným příkonem nemusí mít stejný světelný tok. Rozdíl ovlivňuje především účinnost použitých LED modulů, konstrukce svítidla, tepelný management, LED driver nebo použitý typ difuzoru.

Více o vztahu mezi příkonem, světelným tokem a účinností najdete také v článku Výkon, příkon a světelná účinnost u LED svítidla.

Kolik lumenů na m² místnosti?

Neexistuje jedna přesná hodnota lumenů na m² vhodná pro každou místnost. Potřebné množství světla závisí na velikosti a tvaru prostoru, výšce stropu, barvách stěn, rozložení svítidel, jejich vyzařovacích charakteristikách i na činnosti, která v místnosti probíhá.

Pro rychlý návrh lze ale použít orientační množství lumenů na m². Z fyzikálního hlediska se množství světla dopadajícího na plochu správně vyjadřuje jako osvětlenost v luxech. Pokud na 1 m² skutečně dopadne světelný tok 1 lumen, vznikne osvětlenost 1 lux.

Obecné orientační doporučení pro obytné místnosti s výškou stropu kolem 2,5 m:

• pro chodby a koupelny: cca 150–250 lm/m²
• pro běžné obytné místnosti: cca 300–400 lm/m²
• pro kuchyně: cca 500–750 lm/m²

Jde o praktický odhad pro prvotní výběr svítidla. Ve skutečném prostoru se část světla absorbuje, část se odráží od stěn a výslednou osvětlenost výrazně ovlivňuje také prostorové rozložení světla.

Kalkulačka lumen na lux

Pro rychlý orientační přepočet můžete použít naši kalkulačku. Vychází ze základního vztahu mezi světelným tokem, osvětleností a plochou. U skutečného interiéru je ale potřeba počítat také s vyzařovací charakteristikou svítidla, jeho výškou, odrazy světla a dalšími vlastnostmi prostoru.

Výpočet luxů Výpočet lumenů Výpočet osvětlené plochy Výpočet výšky svítidla

Počet lumenů (lm):

Počet luxů (lx):

Osvětlená plocha (m²):

Výška svítidla (m):

Vypočítat

Kalkulačka slouží především pro rychlou orientaci. Pro přesný návrh osvětlení se používají fotometrická data konkrétního svítidla, například eulumdata, a profesionální výpočtové programy jako Relux nebo DIALux.

Rozdíl mezi lumeny a luxy

• Lumeny (lm): udávají světelný tok, tedy celkové množství viditelného světla vyzařovaného světelným zdrojem nebo svítidlem.
• Luxy (lx): jsou jednotkou osvětlenosti a říkají, kolik světla dopadá na určitou plochu.

Zatímco lumeny říkají, kolik světla ze svítidla vychází, luxy popisují, kolik světla dopadne na konkrétní plochu.

Například svítidlo se světelným tokem 1 000 lm může na pracovní ploše vytvořit velmi rozdílnou osvětlenost podle vzdálenosti svítidla, velikosti plochy a způsobu rozložení světla.

Podrobnější vysvětlení této veličiny najdete také v hesle co je lux.

Jak se lumeny měří?

Světelný tok svítidel se měří pomocí specializovaných laboratorních fotometrických zařízení. U svítidel se používají především dva způsoby měření:

• goniofotometrické měření
• měření v integrační kouli

Goniofotometr pro měření svítidel

Goniofotometr je zařízení určené především k měření prostorového rozložení svítivosti svítidla. Měří tedy, jak se svítivost mění v jednotlivých směrech a úhlech. Z naměřené prostorové distribuce lze následně určit také celkový světelný tok svítidla.

Přístroj používá mechanický systém umožňující měřit světlo svítidla v mnoha různých směrech. Výsledkem je přesný popis jeho světelné distribuce, ze kterého lze vytvořit například polární diagram svítidla nebo fotometrický soubor.

My v lampax necháváme svítidla měřit na goniofotometru, abychom měli k dispozici přesná eulumdata a světelné křivky jednotlivých svítidel.

Goniofotometrické měření je důležité při vývoji, testování a certifikaci svítidel. Díky němu známe nejen celkový světelný tok, ale především přesné prostorové rozložení světla. Tato data se následně používají při profesionálních výpočtech osvětlení například v programech Relux a DIALux.

Více o jejich využití najdete také v článku Co jsou eulumdata svítidel a k čemu se používají?.

Měření lumenů v integrační kouli

Integrační koule je laboratorní zařízení používané k přesnému měření světelných vlastností světelných zdrojů a svítidel. Jde o dutou kouli, jejíž vnitřní povrch je pokryt vysoce odrazivým difuzním bílým materiálem.

Světlo se uvnitř koule mnohonásobně odráží a rovnoměrně rozptyluje. Díky tomu lze velmi přesně určit celkový světelný tok v lumenech bez ohledu na původní směr vyzařování světelného zdroje.

Integrační koule se používají v laboratořích při vývoji a testování LED, světelných zdrojů a svítidel. Ve spojení se spektrometrem lze kromě světelného toku měřit také spektrální vlastnosti světla, chromatičnost nebo souřadnice barevné teploty.

Abychom měli pro naše dřevěná svítidla přesná fotometrická a barevná data, měříme svítidla také v integrační kouli.

Goniofotometr a integrační koule se tedy navzájem doplňují. Integrační koule je vhodná především pro přesné určení celkového světelného toku a spektrálních vlastností, zatímco goniofotometr popisuje prostorové rozložení světla.