Cường độ ánh sáng là gì? Công thức tính cường độ sáng chuẩn nhất

Cường độ ánh sáng là một trong những thuật ngữ quen thuộc đối với nhiều lĩnh vực, đặc biệt là về lĩnh vực đèn chiếu sáng. Thế nhưng, khi nói về cường độ sáng thì đây có lẽ là một khái niệm còn khá xa lạ đối với người dùng. Bài viết này của LED HD sẽ cung cấp thông tin chi tiết giúp bạn hiểu rõ hơn về cường độ sáng là gì cũng như cách đo và công thức tính cường độ sáng chuẩn nhất. 

Cường độ ánh sáng là gì?

Cường độ ánh sáng là một khái niệm dùng để đo lường mức độ ánh sáng của một nguồn ánh sáng. Đây là thông số dùng để xác định năng lượng phát ra từ một nguồn sáng theo một hướng nhất định.

Cường độ sáng là một trong những yếu tố quan trọng trong nhiều lĩnh vực như kỹ thuật chiếu sáng, điện tử, quang học và công nghệ màn hình. Nó được sử dụng để mô tả mức độ ánh sáng của một nguồn ánh sáng cụ thể hay là một khu vực ánh sáng.

Đơn vị được dùng để đo cường độ sáng 

Candela ( cd) là đơn vị cơ bản trong hệ đo lường quốc tế SI dùng để đo cường độ sáng của nguồn sáng.

1 candela được định nghĩa là cường độ sáng của một nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 555nm, phát ra năng lượng bức xạ trong một góc đặc 1/64 steradian với công suất bức xạ là 1/683 watt.

Nói cách dễ hiểu, 1 candela là cường độ sáng của nguồn sáng đó phát ra 1 lumen theo hướng xác định trong một góc khối steradian.

Công thức cơ bản tính cường độ ánh sáng 

Cường độ ánh sáng (I) được tính bằng công thức:

I = Φ / ω

Trong đó:

• I: Cường độ ánh sáng (đơn vị: candela – cd)
• Φ: Quang thông (đơn vị: lumen – lm)
• ω: Góc khối (đơn vị: steradian – sr)

LED HD sẽ giải thích các đại lượng một cách dễ hiểu: 

• Cường độ ánh sáng (I): Đây là đại lượng đo lường lượng năng lượng mà nguồn sáng sẽ phát ra theo một hướng nhất định trong một đơn vị thời gian trên một diện tích. 
• Quang thông (Φ): Là đại lượng đo tổng lượng ánh sáng phát ra bởi một nguồn sáng trong mọi hướng.
• Góc khối (ω): Là đại lượng đo góc ba chiều, tương tự như radian (đơn vị đo góc hai chiều). Một steradian tương đương với diện tích của một hình cầu đơn vị được cắt ra bởi một hình nón có góc đỉnh ở tâm hình cầu và có đáy bằng diện tích của hình cầu đơn vị.

Ví dụ cụ thể: 

Một cây nến thường sẽ có quang thông khoảng 13 lumen và ánh sáng phát trong mọi hướng. Do đó, là cường độ sáng của cây nến sẽ được tính như: 

I = Φ / ω = 13 lm / (4π sr) ≈ 1.04 cd

Vì sao nên đo cường độ ánh sáng? 

Xung quanh chúng ta, mỗi một loại ánh sáng đều sẽ có một cường độ riêng, chúng biểu hiện cho chúng ta biết đó là ánh sáng mạnh hay ánh sáng yếu. Chất lượng của nguồn ánh sáng đó có ảnh hưởng trực tiếp đến sinh hoạt, công việc hay không. Do đó, việc xác định được cường độ sáng có phù hợp hay không là điều rất cần thiết: 

Lượng ánh sáng đủ, phù hợp thì sẽ giúp mình làm việc một cách hiệu quả, thoải mái. Còn ngược lại, nếu ánh sáng đó quá mạnh hay quá yếu thì sẽ ảnh hưởng đến mắt và làm tinh thần nhanh mệt mỏi

Tia UV hay những loại bức xạ khác cũng sẽ gây ra những bệnh lý về da, mắt hay tệ hơn là tổn hại đến sức khỏe con người. Khi đo được cường độ của những tia bức xạ này sẽ giúp chúng ta đưa ra được những biện pháp để ngăn chặn

Ngoài ra, việc sử dụng ánh sáng phù hợp với nhu cầu của bản thân sẽ giúp bạn tiết kiệm kha khá chi phí cho gia đình cũng như cho xã hội.

Cường độ chiếu sáng của đèn LED là gì? 

Cường độ chiếu sáng của đèn LED được đo bằng đơn vị lumen (lm), là lượng ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng trong một góc nhất định. Đèn LED có cường độ sáng càng cao thì sẽ càng sáng. 

Tuy nhiên, có thể nói mức độ sáng của đèn LED còn phải phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như công suất, nhiệt độ màu, góc chiếu sáng hay khoảng cách chiếu sáng. Do đo, khi mua màn hình LED thì ngoài việc quan tâm đến độ sáng ra, bạn còn phải xem xét tổng thể những thông số kỹ thuật khác để lựa chọn sản phẩm phù hợp. 

Đèn LED là một loại đèn tiết kiệm điện năng, có tuổi thọ cao và đặc biệt là thân thiện với môi trường, những ưu điểm này giúp đèn LED có thể được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như chiếu sáng trong nhà ở, văn phòng, công nghiệp, trang trí, quảng cáo và nhiều ứng dụng khác 

Để có thể nắm rõ những ưu điểm của đèn LED, thì bạn cần tìm hiểu những thông số kỹ thuật như công suất, điện áp, nhiệt độ màu của đèn có phù hợp với không gian và mục đích sử dụng. Ngoài ra, cũng cần lưu ý về góc chiếu sáng và khoảng cách chiếu sáng để đạt hiệu quả tối ưu. Hơn nữa, việc chọn đèn LED chất lượng từ các nhà sản xuất đáng tin cậy cũng là yếu tố quan trọng để đảm bảo tuổi thọ và hiệu suất của đèn.

Một số ví dụ về cường độ ánh sáng trong tự nhiên 

• Ánh sáng mạnh nhất trong hệ mặt trời có cường độ trung bình là khoảng 1,366 x 10^8 candela trên mét vuông (cd/m²) so với bề mặt trái đất 
• Ánh sáng của mặt trời vào buổi trưa nắng thì sẽ là 1,67 x 10^9 cd/m².
• Ánh sáng phản chiếu của mặt trăng là khoảng khoảng 1 lux (lx) so với trái đất 
• Cường độ ánh sáng từ các ngôi sao trên trời khoảng 0,00005 lux (hay 50 microlux) 
• Hay ánh sáng trong văn phòng làm việc được chiếu khoảng 500 – 1.000 lux

Những thiết bị đo cường độ sáng chính xác nhất hiện nay

• KIMO LX100: Thiết bị nhỏ gọn, giá cả phải chăng và phù hợp cho mọi nhu cầu đo cơ bản tại nhà hoặc văn phòng.
• Extech LT300: Đây là một máy đo đa chức năng, có thể đo ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ gió.
• Dr. Meter LX1330B: Dr.Meter LX1330B là máy đo với độ chính xác cao, được sử dụng trong các ứng dụng chuyên nghiệp như đo ánh sáng trong phòng thí nghiệm, nhà máy, …

Cường độ ánh sáng tiêu chuẩn cho từng khu vực chiếu sáng 

Cường độ sáng tiêu chuẩn của từng khu vực chiếu sáng có thể sẽ khác nhau và sẽ tùy thuộc vào mục đích sử dụng. Dưới đây là một số tiêu chuẩn về độ sáng được khuyến nghị trong từng không gian:

• Phòng khách sẽ tùy theo nhu cầu sử dụng và sở thích khác nhau mà mức độ sáng từ 100 – 200 lux.
• Phòng ngủ thường sử dụng ánh sáng dịu nhẹ, ấm áp nên độ sáng thường từ 100 – 150 lux.
• Phòng bếp là nơi cần tập trung chiếu sáng khu vực nấu nướng và bàn ăn nên cường độ ánh sáng là 300 lux.
• Phòng tắm sẽ có thêm ánh sáng của gương từ từ 300 – 500 lux.
• Phòng làm việc thì nên đảm bảo đủ sáng cho việc đọc sách, viết lách và sử dụng máy tính 500 – 750 lux.
• Trường học phải đảm bảo học sinh nhìn rõ bảng đen, sách vở và ghi chép bài 300 – 500 lux.
• Bệnh viện sẽ tùy theo khu vực: phòng khám, phòng mổ, phòng bệnh mà cường độ sáng từ 300 – 1.000 lux.
• Trung tâm thương mại thường sẽ tạo cảm giác thoải mái, dễ chịu cho khách hàng nên ánh sáng thường có cường độ từ 300 – 500 lux.
• Đường phố đảm bảo an toàn giao thông cho người đi đường, độ sáng thường từ 5 – 30 lux.

Và trên đây là toàn bộ thông tin về cường độ ánh sáng là gì. LED HD hy vọng những thông tin trên sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về thuật ngữ cường độ sáng cũng như những thuật ngữ liên quan. Nếu bạn đọc muốn tìm hiểu thêm về thông tin khác thì có thể truy cập vào website http://ledhd.vn/ để dễ dàng theo dõi những thông tin mới nhất nhé.