Lux là đơn vị đo lường độ rọi được kí hiệu trong SI, là lượng quang thông chiếu xuống một đơn vị diện tích
Ký hiệu: lx(Lux)
Thường gọi là: Lux
Mã UN/CEFACT: LUX
Độ lớn theo SI: 1 cd x sr / m²
Định nghĩa đơn vị Lux
Lux là đơn vị đo lường độ rọi được kí hiệu trong SI là “lx” , là lượng quang thông chiếu xuống một đơn vị diện tích. Độ rọi là một thông số quan trọng trong chiếu sáng, được sử dụng để đánh giá mức độ sáng của một môi trường ở một diện tích nhất định.
Định nghĩa: 1 lux là độ rọi có được của một bề mặt có diện tích 1 mét vuông có thông lượng chiếu sáng 1 lumen.
Phân tích định nghĩa đơn vị lux
Yếu tố ánh sáng khả kiến: đơn vị lux được định nghĩa qua lumen (xem thêm về lumen ở đây ), nghĩa là nó không đo các bức xạ không nhìn thấy, nó chỉ quan tâm đến năng lượng ánh sáng nhìn thấy bởi mắt người. Nói cách khác nó đo tổng năng lượng ánh sáng cảm nhận được trên một đơn vị diện tích bề mặt. Đáy võng mạc mắt mỗi con người sẽ có một ngưỡng tối thiểu đo theo lux để ta biết có ánh sáng gọi là độ nhạy mắt mỗi người.
Yếu tố công suất bức xạ : Để dễ hình dung về độ lớn, mỗi Walt (tức là năng lượng có công suất 1 jule mỗi giây ), nếu tập trung bức xạ vào một diện tích một mét vuông, tất cả các bức xạ đều nhìn thấy thì tương ứng với quang thông 683 lumen, nó sẽ tạo ra độ rọi là 683 lux. Nói cách khác 1 lx = 1 lm/m²
Dẫn xuất của lux: lux có dẫn xuất là cd x sr / m² , tuy hơi khó hiểu nhưng ta sẽ hiểu rằng nếu có nguồn sáng có cường độ là 1 candela, ở tâm mặt cầu có bán kính 1 mét, thì góc khối 1 steradian sẽ căng diện tích mặt cầu đúng là 1 mét vuông, khi ấy, độ rọi lên phần diện tích mặt cầu này đúng là 1 lux. Nói các khác 1 lx = 1 cd sr / m² .
Phân biệt vai trò: Nếu candela là đo sự chiếu sáng theo một hướng, lumen đo tổng quang thông (năng lượng ánh sáng khả kiến) của cả nguồn sáng theo mọi hướng cộng lại, thì lux đo độ rọi, là năng lượng nhận được trên đơn vị diện tích hứng sáng.
Nguồn gốc tên gọi Lux
Từ “Lux” có nguồn gốc từ tiếng Latin có nghĩa là “ ánh sáng”.
Tên gọi "Lux" được lấy theo tên của nhà vật lý người Pháp Augustin-Jean Fresnel (1788-1827). Fresnel là người có nhiều đóng góp quan trọng cho ngành quang học, bao gồm việc phát triển lý thuyết về phân cực ánh sáng.
Tên gọi “Lux” được chính thức chấp nhận bởi Hội đồng Quốc tế về Cân đo (CIPM) vào năm 1948.
Phạm vi sử dụng đơn vị lux
Lux là một thông số quan trọng được sử dụng để đánh giá mức độ sáng của môi trường ở một hướng nhất định. Đơn vị Lux được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Đo mức độ sáng của môi trường làm việc:
Đơn vị Lux được sử dụng trong các hệ thống điều khiển ánh sáng để điều chỉnh mức độ sáng của đèn. Các hệ thống điều khiển ánh sáng thường được sử dụng để điều chỉnh mức độ sáng của đèn trong nhà ở, văn phòng, nhà máy,...
Một văn phòng sáng sủa có độ rọi khoảng 400 lux
Các trường quay truyền hình được chiếu sáng với độ rọi khoảng 1000 lux
Mức độ sáng phù hợp cho các thủ thuật y tế, chẳng hạn như phẫu thuật và chụp ảnh y tế. Theo TCVN, độ rọi bàn phẫu thuật phải đạt từ 300~700 lux
Lux không nên dùng đo độ sáng trong trồng cây nông nghiệp
Ta có thể tăng năng suất cây trồng bằng cách cung cấp lượng ánh sáng tối ưu cho từng loại cây trồng và kiểm soát sự phát triển của các loại nấm mốc và sâu bệnh bằng cách điều chỉnh ánh sáng.
Độ rọi lên lá các loài cây tùy theo loài mà tối ưu.
Chúng ta phải thừa nhận răng, lux là đo theo sử cảm nhận của mắt người trong khi nông nghiệp cần các ánh sáng trong dải hiệu năng quang hợp có bước sóng rộng hơn dải mắt người từ cực tím đến hồng ngoại . Do đó lux chỉ dùng trong nông nghiệp một cách hạn chế, người ta sẽ dùng đơn vị khác. Thay vì độ rọi lux sẽ là PPFD (Mật độ thông lượng photon quang hợp).
Ý nghĩa độ lớn bé theo đơn vị Lux trong cuộc sống
Độ lớn bé của đơn vị Lux có ý nghĩa quan trọng đối với nhiều lĩnh vực trong cuộc sống.Độ lớn bé của đơn vị Lux được sử dụng để đánh giá mức độ sáng của một không gian. Độ lớn bé phù hợp cho mỗi môi trường cụ thể sẽ khác nhau, tùy thuộc vào mục đích sử dụng của môi trường đó và góc chiếu sáng.Ví dụ đơn vị Lux trong cuộc sống.
0 Lux: Ánh tối hoàn toàn. Mắt người không thể nhìn thấy gì.
Ánh sáng từ các ngôi sao có độ rọi khoảng 0,00005 lux (= 50 μlx)
1 Lux: Ánh sáng trung bình của Mặt Trăng
10 Lux: Ánh sáng trong phòng ngủ. Mắt người có thể nhìn thấy rõ các vật thể xung quanh.
20 Lux: Ánh sáng trong phòng khách. Mắt người có thể đọc sách hoặc làm việc bình thường.
50 Lux: Ánh sáng trong văn phòng. Mắt người có thể làm việc thoải mái.
100 Lux: Ánh sáng ngoài trời vào ban ngày lúc chạng vạng. Mắt người có thể nhìn thấy các chi tiết nhỏ.
400 lux: Vào thời điểm hoàng hôn và bình minh, ánh sáng ngoài trời cũng có độ rọi khoảng 400 lux nếu trời trong xanh
500 Lux: Ánh sáng mặt trời trực tiếp. Mắt người có thể nhìn thấy các chi tiết rất nhỏ.
1000 Lux: Ánh sáng đèn flash. Mắt người có thể bị chói mắt.
10.000 Lux: Ánh sáng đèn pha ô tô. Mắt người có thể bị chói mắt và đau mắt.
32.000~100.000 Lux: Ánh sáng mặt trời trực tiếp vào giữa trưa. Mắt người có thể bị bỏng mắt.
Mắt người cảm nhận được ánh sáng bao nhiêu Lux ?
Mắt người có thể cảm nhận được độ rọi từ rất thấp đến rất cao, từ 0 Lux (ánh tối hoàn toàn) đến 100.000 Lux (ánh sáng mặt trời trực tiếp). Tuy nhiên, độ rọi tối ưu cho mắt người là khoảng 200 - 300 Lux.Mức độ cảm nhận độ rọi của mắt người phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm:
Điều kiện ánh sáng hiện tại: Nếu mắt người đang ở trong môi trường tối, thì mức độ cảm nhận độ rọi sẽ cao hơn so với khi mắt người đang ở trong môi trường sáng.
Thời gian thích ứng: Mắt người cần thời gian để thích ứng với sự thay đổi độ rọi. Khi mắt người chuyển từ môi trường tối sang môi trường sáng, thì mắt người sẽ cần thời gian để thích ứng với độ rọi cao hơn. Ngược lại, khi mắt người chuyển từ môi trường sáng sang môi trường tối, thì mắt người sẽ cần thời gian để thích ứng với độ rọi thấp hơn.
Độ tuổi: Mắt người già thường có độ nhạy cảm với ánh sáng kém hơn so với mắt người trẻ.
Dụng cụ để đo độ rọi theo Lux
Dụng cụ đo Lux là thiết bị được sử dụng để đo độ rọi, có rất nhiều dụng cụ đo Lux khác nhau từ những thiết bị đơn giản đến những thiết bị chuyên nghiệp sử dụng trong khoa học và kỹ thuật cao. Dưới dây là một số dụng cụ đo phổ biến:
1.Luxmeter.
Luxmeter hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện. Khi đầu thu ánh sáng tiếp nhận thu nhận ánh sáng các electron trong vật liệu bán dẫn của đầu thu ánh sáng sẽ bị kích thích và tạo ra dòng điện. Sau đó dòng điện được bộ khuếch đại và được hiển thị lên màn hình.
Đo bằng điện thoại thông minh.
Hiện nay nhiều ứng dụng trên điện thoại thông minh đã được phát triển để đo độ rọi. Các ứng dụng này sử dụng cảm biến ánh sáng trên điện thoại, cảm biến gồm máy chiếu sáng và bộ thu ánh sáng. Tuy nhiên độ chính xác của các ứng dụng này có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác bên ngoài.
Để sử dụnhg ta có thể tải các ứng dụng này trên App Strore đối với IOS và CH Play đối với APK sau đó thực hiện cài đặt theo hướng dẫn của từng ứng dụng khác nhau.
Các tính năng của ứng dụng:
1.Đo lường thời gian thực. 2.Đo một lần. 3.Đo giá trị trung bình và tối đa. 4.Đo bằng camera trước và sau. 5.Đo Lux và Foot-Candela.
Quy đổi đơn vị lux sang các đơn vị tương đương
Một công suất chiếu xạ khả kiến 1 W lên một mét vuông tương đương 683lx, do đó 1lx = 1/683W ≈ 1,46 mW/m².
Một nox = 1mlx = 10⁻³ lx
1 phot = Một lumen/square centimeter = 1 lm/cm² = 10000lx = 10 klx = 1 ph ( còn gọi là 1 phốt )
1 lumen/square foot (lm/ft²) = 10.763910417 lx ( còn gọi là foot-candle )
