빛의 단위 : 루멘, 럭스(룩스), 칸델라, 니트, 기타 전구 스펙 등

기준의 되는 빛의 파장은 540 Tera Hz 의 빛의 파장 약 555nm이다.

555nm 는 녹색이다. 인간이 가장 민감하게 인지할 수 있는 파장 범위에 포함 (같은 광량이라도 녹색일 수록 밝게 인지)

 

칸델라

1칸델라 = 540THz의 진동수를 가진 단일 파장의 빛의 발광효율이 Kcd = 683 cd⋅sr⋅W^-1 가 될 때의 광도(cd는아래첨자)

(바꿔말하면 540THz의 진동수를 가진 단일 파장의 빛이 스테라디안 당 1/683 와트의 복사도로 빛이 방출될 때)

이 단위는 SI 기본 단위이다.

 

루멘

가시광선의 총량 (광원이 1칸델라의 광도로 1스테라디안의 입체각으로 빛을 낼 때의 가시광선의 총 광량)

1 lm = 1 cd·sr

참고로 일반적인 가전용 전구는 사실상 거의 모든 방향으로 빛을 내보내므로 이 때 입체각은 약 12스테라디안 (구 = 12.6 스테라디안)

 

럭스

빛의 조명도 (단위 면적당 루멘)

1 lx = 1lm/m^2

맑은날 직사광선은 수 만 럭스 정도 된다. 한 밤중은 보통 1럭스도 안 된다.

 

니트

단위면적당 광도

1 nt = 1cd/m^2

갤럭시 S10의 디스플레이 = 1200니트

 

발광효율(Luminous efficacy)

와트 당 루멘이다.

칸델라의 정의로부터 540 THz의 빛이 가지는 발광효율 = 683 lm/W

최신 LED 전구 발광 효율 약 120~130 lm/W (683 lm/W의 약 20% )

가정용 형광등 (단, 형광등은 클 수록 발광효율이 좋다) 약 ~15%

저압 나트륨 램프 발광효율 약 100~200 lm/W (도로 가로등으로 쓰이는데 아직까지 인간이 개발한 전구 중에선 가장 발광효율이 좋은 편이다) 저압 나트륨 램프의 빛의 파장은 약 590nm (노랑~주황)

그러므로 도로의 가로등이나 집안의 형광등을 LED램프로 교체하는 것이 반드시 전기세를 절약해준다고 단언할 수는 없다. 게다가 LED는 나트륨 램프보다 발광효율과 발열에서, 밝을 수록 형광등에 비해서 발열이 불리하다.

하지만 가로등에 대해서는 빛의 색이 다양해지는 장점이 있는데 이건 큰 장점이다.

 

촉광

1촉광 = 1개의 촛불의 빛, 약 1칸델라

 

 

방사각 (미국의 Beam anlge)

대한민국은 방사각에 대한 정확한 기준이 마련되어있지 않은 듯 하다.

광원에서부터 조사된 빛이 가장 밝은 곳(점)의 밝기 100%로 두었을 때 밝기가 50%이 되는 부분까지의 각도

10%밝기까지의 각도를 Field Angle이라고 한다.

Beam Anlge이 60도라고 하면 회전축을 중심으로 돌린 입체각으로 바꿔보면 스테라디안 값은 4πsin^2(30 degree) sr인데 sin^2(30 degree)가 1/4이니까...

약 3.14sr이고 위에서 나온 구의 12.6 sr의 정확히 1/4이다.

 

 

색온도

이상적인 흑체가 흑체복사로 빛을 방출시킬 때, 어떤 색을 나타낼 때의 흑체의 온도

https://scudmissile.co.kr/257 

색온도