Világosság

A fényesség egysége a kandela. Ez képletesen szólva megmutatja a fényforrás által kibocsátott fény sűrűségét. Minél sűrűbb a fény, annál fényesebbnek és intenzívebbnek tűnik, és minél ritkább, annál gyengébbnek tűnik. A fényáram egysége a lumen. Ez megmutatja a fényforrás által kibocsátott teljes fény mennyiségét. Az megvilágítás egysége a lux, amely megmutatja a fény sűrűségét, amely a megvilágított felületre esik.

Minél több fényt (lm) irányítunk egy szűkebb nyalábba, annál sűrűbb lesz a fény, tehát növelni fogja a fényességét (cd), és így az megvilágítás (lx) is emelkedik. Ugyanakkor csökken a megvilágított terület. Például az autó reflektorai, ahol a teljes fény mennyisége (lm) szűk nyalábba van irányítva, hogy magas fényességet (cd) érjenek el, és így növeljék a kívánt megvilágítás (lx) távolságát.

Őszintén szólva, amikor háztartási izzót választunk, ez nem olyan fontos. Inkább az a cél, hogy megértsük ezeknek a mennyiségeknek a kapcsolatait, hogy összehasonlíthassuk például két terméket a használat célja szerint, és alapvető tájékozódást szerezzünk arról, mit tüntetnek fel a csomagolásokon.

Példák

• A legfontosabb mennyiség általában a fényáram (lm). Ez mindig fel van tüntetve a LED izzókon, és megmutatja, hogy az izzó mennyire fog világítani. Minél magasabb az adat, annál több fényt fog az izzó kibocsátani.
• Következik a sugárzási szög. Ha például egy étkezőasztalt akarunk megvilágítani, akkor a szűkebb sugárzási szögű izzók biztosítanak nekünk jobb megvilágítást (lx) az asztalon. Egy szélesebb szögű izzó inkább az oldalak felé világít, és az asztalt nem világítja meg annyira, vagy a fény visszaverődik a lámpaernyőről, ami megvilágításvesztést okoz. Az ilyen izzó inkább egy egész szoba megvilágítására alkalmas, mint például egy mennyezeti lámpával.
• Néhány szorosan irányított fényforrásnál (pl. kézi lámpák vagy kerékpáros lámpák) a fő paraméter a fényerősség (cd). Ez azért van itt feltüntetve, mert minket kevésbé érdekel a teljes fényáram (lm), hanem az adat, hogy a fény mennyire lesz "éles". Ez jobban kifejezi, hogy milyen messzire világít a lámpa, vagyis, hogy a távoli tárgy megvilágítása (lx) milyen intenzív lesz.
• Néha meg lehet találni a megvilágítás (lx) adatát is. Ez azonban alig mond el valamit az izzóról, ha nincs kiegészítve a távolsággal, vagyis hogy az izzó milyen messze van a fényforrástól, mert a megvilágítás növekvő távolsággal csökken. Azonban sugárzási szög adata nélkül nem lehet megítélni a teljes fényáramot (lm), csak a fényerősség (cd) adható meg. Ez az egység inkább arra szolgál, hogy megállapítsuk, például egy munkahely elég jól van-e megvilágítva az elvégzett tevékenység típusa szerint. Az ellenőrzést számítással lehet elvégezni, de a gyakorlatban általában közvetlen méréssel történik a helyszínen egy luxméterrel.

Egy Kandela az a fényerősség, amelyet egy fényforrás bocsát ki egy adott irányba, monochromatikus sugárzás kibocsátásával 540×10¹² hertz frekvencián és amelynek sugárerőssége (sugárzási intenzitása) ebben az irányban 1/683 watt egy szteradiánra.

Egy Lumen az a fényáram, amelyet egy pontszerű fényforrás bocsát ki 1 szteradián térszögbe, amelynek fényerőssége minden irányban 1 kandela.

Egy Lux megvilágítást okoz, amikor egy Lumen fényáram esik 1 m² felületre.

Megemlíthetjük még a színhőmérsékletet is. Ez a színtónus kifejezésére szolgál, amelyet az izzó kibocsát. A Kelvin (K) fokokkal azonos módon adják meg, mint a tényleges hőmérséklet, mivel ugyanez a színtónusú színárnyalatot kellene egy abszolút fekete testnek kibocsátania egy adott hőmérsékleten (Az analógia lehet az, amikor például a vasat felmelegítik. Hidegen sötét, felmelegítve vörös lesz, majd a hőmérséklet emelkedésével fehérré válik. A nálunk használt Celsius-fokozat ugyanakkora méretű, mint a Kelvin, de 273,16 fokkal magasabban van. Tehát 0 Celsius fok 275,16 Kelvin foknak felel meg, és 100 Celsius fok 373,16 Kelvin foknak felel meg).

Az emberi szem számára látható színhőmérsékletek körülbelül 800K-tól 18 000K-ig terjednek. Tehát minél magasabb a színhőmérséklet, annál inkább változik a színtónus a vöröstől a kékig. Például egy hagyományos izzó, amely a volfrám izzószál magas hőmérsékletre történő felizzításával bocsát ki fényt. Kis hőmérsékleten először vörösen izzik, majd magasabb hőmérsékleten ez a színárnyalat sárgán keresztül fehérré válik. Lehetőségei itt véget érnek, mert magasabb hőmérsékleten a lámpa szála már megolvadna.

A modern fényforrások, mint például a fénycsövek és a LED izzók, más fizikai elveken működnek, mint a szál felmelegítése, ezért ezeknél lehetőség van magasabb színhőmérséklet elérésére, mint a hagyományos izzóknál, anélkül, hogy bármelyik részük elérné a tényleges hőmérsékletet. A LED izzók esetében akár túlzások nélkül is beszélhetünk úgynevezett hideg fényről, amikor a fényt kibocsátó chip általában csak néhány tíz fokkal melegebb, mint a környezet hőmérséklete.

Az emberi szem a színárnyalatok összehasonlításában teljesen tökéletes eszköz. Teljes biztonsággal különbséget tud tenni két színtónus között, amelyek egymástól eltérnek. Tehát ha egy helyiségbe izzókat választunk, és az a követelményünk, hogy a fényforrások felkapcsolása után az összhatás egységes legyen, akkor megbízhatóan meg fogjuk különböztetni, ha azonos színhőmérsékletű izzók vannak-e használva. Felmerülhet az a benyomás, hogy például a 2700K és 3000K közötti különbség nem olyan nagy, hogy ez így teljesen mindegy" és nem fog látszani. Az ellenkezője az igaz, azonnal felismeri, hogy "nem mindegy". Ezért érdemes megfontolni, hogy az adott célra milyen színtónusú izzó illik, és hogy a színhőmérsékleti "ugrások" nem zavarnának-e.