Lümen Nedir? Lümen Hesabı Nasıl Yapılır?
Herhangi bir ışıklandırma işiyle uğraştıysanız "lümen nedir" sorusuyla yolunuz muhakkak kesişmiştir. Lümen (lm) çok kaba bir tabirle, bir ışık kaynağının ne kadar ışık yaydığının bir ölçütüdür. Genellikle aydınlatma sistemlerinde (LED, ampul vb.) parlaklığın bir ölçütü olarak kullanılır. Bir ışık kaynağının lümen değeri ne kadar yüksekse kaynak o kadar parlaktır.
Bazı kaynaklar parlaklık için Watt(güç) değerini öne çıkarsa da bu doğru değildir. Aldığınız bir ışığın üzerinde yazan Watt değeri, ışığın kullandığı gücüifade eder. Çekilen elektrik enerjisinin kayda değer bir kısmı ısıya dönüştüğü için, tamamı ışığa dönüşemez. Bu nedenle Watt değeri tam olarak parlaklığı ifade etmeyeceği için parlaklık için bir kıyaslama değildir. Duruma göre 50 Watt'lık bir ışık, 60 Watt'lık bir ışıktan fazla aydınlatabilir. Teknoloji geliştikçe etkinliği daha fazla olan, yani ısı yoluyla daha az enerji kaybederek daha çok enerjiyi ışığa dönüştürebilen ışık kaynakları geliştirilmiştir.
Watt değeri çekilen toplam gücü gösterir. Bunun bir kısmı ısıya dönüştüğünden, parlaklığın esas ölçütü lümen değeridir. Watt ise elektrik harcamanızı, yani faturaya yansıyacak miktarı gösterir.
Lümen nedir?
Lümen Nedir ve Lüks (Lux) Nedir?
Lümen nedir sorusunun cevabını anladıktan sonra birçok kişi "o zaman lüks (lux) nedir" diye sormakta ve bu durum pek fazla kafa karışıklığına neden olmaktadır. Bu nedenle "lümen nedir", "lüks (lux) nedir" ve "lümenle lüks arasındaki fark nedir" sorularını cevaplamak için, bunları tanımlayan ifadelere odaklanmamız gerek.
Lümen ve lüks birimini izah ederken tanımını yaptığımız kandela (cd) ve steradyan açı (sr) birimlerini kullanıyoruz, fakat birimin ne olduğunu anlamak için kuşkusuz bunların da ne olduğunu anlamak gerekir.
Kandela, aslında candle (mum) sözcüğünden türemiştir. SI birim sisteminde, üç boyutlu açı boyunca saçılan ışık miktarını ifade eder. Işıma yeğinliği tanımı gereği bu açısal dağılımı içerdiğinden, mesafeye bağlı değildir. Yani yandaki iki boyuta indirgenmiş görselde A yüzeyi ile B yüzeyi aynı ışık miktarını elde eder. Lakin anlayacağınız üzere aynı ışık miktarı B yüzeyinde daha geniş bir alana yayıldığından, birim alana düşen ışık miktarı B'de azalır (lüks değeri düşer).
Steradyanise bu üç boyuttaki açısal dağılımı ifade etmekte kullandığımız birimdir. Bir metre yarıçaplı bir kürede, bir metrekarelik yüzeyi gören açıdır. Bir kürenin yüzey alanı 4πr^2 olduğu için, kürenin tamamı 4π steradyandır.
Lümendeğeri ise bu iki birimin çarpımıyla ortaya çıkar (1 lm = 1 cd x 1 sr). Kandela değeri, birim steradyan açıdaki ışık akısını verdiği için, bunu steradyanla tekrar çarpmak onu açıdan bağımsız hale getirir. Dolayısıyla lümen, başta da bahsettiğimiz gibi, toplam ışık akısını ifade eder. Bu nedenle, bu akı etrafa yayıldıktan sonra, belirli bir birim yüzeye düşen akı da lüks(lux) ile ifade edilir.
Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, sitemizin/uygulamamızın çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, %100 reklamsız ve çok daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.Kreosus
Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.
Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.Patreon
Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.
Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.YouTube
YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.
Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.Diğer Platformlar
Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.Giriş yapmayı unutmayın!
Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.
Birimler arasındaki karmaşık görünen bu ilişki aslında tamamen bundan ibarettir. Bazen birbirine yakın bu iki sorunun (lümen nedir, lüks nedir) farkını anlamak zor olabilir. Dert etmeyin, birçok fizikçinin bile bu noktada takıldığını ya da kafasının karıştığını gördüm. Birkaç kez üzerinden geçtikten sonra rahatlıkla anlayacak ve bir daha karıştırmayacaksınız.
Aydınlatmada Lümen Değeri
Karışıklık olmaması adına bu yazının devamında ışık kaynaklarından bahsederken LED özelinde konuşacağız, fakat konuştuklarımız hepsi için geçerlidir.
Genellikle LED'ler için, kaç Watt değerinin kaç lümen olduğu sıkça sorulur. Lakin böyle bir ilişki kurmak mümkün değildir. Çünkü bahsettiğimiz üzere Watt değeri kullanılan güçtür ve bunun bir kısmı ısıya gider. Bu nedenle enerji sınıflarına göre bu ilişki değişeceğinden, bu tür bir kıyaslama yapmak mümkün değildir. Tam olarak bu nedenle 10 Watt (80 W değerine eş değer) gibi ifadeler görürsünüz. Bu durum, yapılan tasarrufu göstermek içindir.
10 W (50 W eş değer) gibi ifadeler, yapılan enerji tasarrufunu göstermek içindir.
2010 yılında Avrupa Birliği tarafından, ışık kaynaklarının değerinin Watt yerine, lümen biriminde gösterilmesi zorunluluğu ortaya konmuştur. Bu değişiklik sonucunda enerji dostu olduğunu söyleyen 60 Watt'lık tungsten lambaya eş değer bir ışık kaynağı minimum 700-750 lm parlaklığında olmalıdır.
Bir kıyaslama olması açısından yaklaşık 1100 lm ışık:
- 75 W halojen olmayan
- 53 W halojen
- 18-20 W kompakt floresan
- 10-16 W LED
tarafından sağlanır. Buradan da açıkça görülmekte ki, Watt değerleri çok farklı olan kaynakların ışık akıları aynı olabilmektedir. Hatta aynı LED'ler içerisinde, teknolojiye göre bile ciddi oranda değişimler görülmektedir.
Alacağınız ışık kaynağının aydınlatma miktarını anlamak için lümen, elektrik tüketimi için Watt değerine bakınız.
Odayı Aydınlatmak için Lümen Hesabı Nasıl Yapılır?
Bir odayı aydınlatmanın kaba bir hesabını, lümen ve lux (lüks) değerini kullanarak yapabilirsiniz. Elbette bu basit bir ilk yaklaşımdır ve yansımalar, kaynaktan çıkan ışığın dağılımı, ışık kaynağının zamanla değişimi gibi değişkenleri hesaba katmaz.
Aydınlatma için lümen hesabı yapmak aslında oldukça basittir. Lümen değerinin ışık akısını, lüks değerinin ise metre kareye düşen lümen değeri olduğunu hatırlayın. Dolayısıyla 10 m^2 bir odada 1000 lm'lik bir ışık açacak olursanız 1000/10 = 100 lüks değerini elde edersiniz. Yani bir metrekareye 100 lm ışık düşeceğini bulursunuz. Bu değer genelde bir odanın aydınlatması için yeterli bir miktardır.
25 m^2 bir alanınız olduğunu ve 150 lüks ile aydınlatmak istediğinizi düşünelim. Şimdi yapmamız gereken az önceki işlemin tam tersidir. Kullanmamız gereken ışık kaynağının lümen değerini bulmak için, lüks x m^2 değerini hesaplarız. Yani 25 x 150 = 3750 lm olarak bulunur.
Önerilen İç Ortam Lüks (Lux) Değerleri
|İç Ortam||Lüks Değeri|
|Karanlık çevresi olan alanlar||20 - 50|
|Fazla görsel çalışma gerektirmeyen ortamlar||100 - 150|
|Evler, depolar, arşivler...||150|
|Basit ofis ve sınıf ortamı||250|
|Bilgisayar işleri, baz ofis işleri, kütüphaneler, mağazalar, laboratuvarlar||500|
|Süpermarketler, mekanik atölyeleri||750|
|Normal çizim işleri, detaylı mekanik atölyeleri||1000|
|Detaylı çizim işleri, çok detaylı mekanik işler||1500 - 2000|
|Uzun süreli, düşük kontrast ve ince detaylarla çalışma gerektiren görevler||2000 - 5000|
|Çok uzun süreli ve titizlik işleyen görsel işler||5000 - 10000|
|Ekstrem derecede detay gerektiren özel işler||10000 - 20000|
Lüks (Lux) Değerini Ölçen Uygulamalar
Cep telefonlarımızda ışık sensörünü kullanarak lüks (lux) değerini ölçen bazı uygulamalar bulunuyor. Bunları kısa bir aramayla bulabilirsiniz. Bu uygulamayı kullandığınızda dikkatini çekecek olan ilk şey, ışık kaynağına yaklaştıkça lüks değerinin arttığı olacaktır.
Bu durum ilk başta şaşırtıcı görünebilir, fakat fiziksel tanıma dikkat ettiğimizde durum kolayca anlaşılmaktadır. Işık, belirli bir açıyla etrafa yayılır. Dolayısıyla ışık kaynağından uzaklaştıkça, ışığın düştüğü yüzey alanı giderek büyür. Fakat bu süreçte üretilen ışık akısı sabittir. O halde yüzey genişledikçe, birim yüzeye düşen ışık akısı azalır. Hatırlarsanız bu tam olarak lüks biriminin tanımıdır, birim alana düşen lümen.
Işık kaynağına yaklaştıkça, birim alana düşen ışık miktarı artacağı için lüks (lux) değeri de artar.
Bu ilişkiden faydalanarak lüks ölçen bir cihazla, belirli bir mesafeden, ışık kaynağından ışığın çıkış açısını hesaba katarak kaç lümen olduğunu bulmak mümkündür.
Lümen ve Kelvin (Sıcaklık Değeri)
Lümen birimi her ne kadar bahsetmemiş olsak da genellikle "görünür" ışık için değerleri ölçer. Sebebini anlamak zor değil çünkü bu aydınlatmayı bu amaçla kullanıyoruz. Lakin ışıkların bir de sıcaklık (kelvin) değerleri vardır. Her ne kadar aynı aralıkta bir aralıkta ölçsek de bu ikisi farklı ifadelerdir. Kelvin değeri, kara cisim ışımasıyla alakalıdır ve ışığın rengini ifade eder.
“Yılın Bilim Kitabı”
WALL STREET JOURNAL • POPULAR SCIENCE
NEWYORK TIMES BESTSELLER
“Kelly ve Zach bir kristal küre vaat etmişti ama bu ondan da fazlası. Yakında, sizi güldürecek ve –nasıl olduğunu fark etmeden– günümüzün çığır açıcı teknolojilerini gerçekten anlamanızı sağlayacak. Bu kitabı yakındadan da yakında okumalısınız.”
–ALEXIS OHANIAN, Reddit’in kurucusu
Üç boyutlu yazıcıda basmak varken hâlâ ev inşa etmek niye? İhtiyacımız olan hammaddeyi neden en yakın asteroitten almayalım? Bir uzay asansörü
yapsak, masrafını çıkarır mı? Kulağa delice gelse de tüm bunların gerçek olabileceği bir zamanda yaşıyoruz! Ünlü karikatürist Zach Weinersmith ile araştırmacı Dr. Kelly Weinersmith, vücudumuzda gezinip hastalıkları iyileştirecek mikro robot sürülerinden nükleer füzyon enerjisiyle çalışan ekmek kızartma makinelerine, yakın gelecekte yaşamlarımızı güzelleştirecek –tabii her şey yolunda giderse– on yenilikçi teknolojiyi mercek altına alıyor. Kendi araştırmalarını, işin mutfağındaki bilimcilerle yaptıkları görüşmeler ve Zach’in özgün mizahıyla harmanlayan Weinersmith’ler, ortak geleceğimizin barındırdığı muhteşem olasılıkları ve onları gerçek kılmak için aşılması gereken bariyerleri görmemizi sağlıyor.
“Yakında şamatası bol, aynı ölçüde kışkırtıcı ve yetmezmiş gibi bilgi arsızı bir
kitap.”
–TIM HARFORD, Görünmeyen Ekonomist’in yazarı
Bilgiler ve Uyarılar:
- Bu ürün sipariş alındıktan 1-3 gün içinde postalanacaktır.
- Lütfen sipariş vermeden önce iade ve ürün değişikliği ile ilgili bilgilendirmemizi okuyunuz.
- Bu kampanya, Domingo Yayınevi tarafından Evrim Ağacı okurlarına sunulan fırsatlardan birisidir.
Eğer bu yazının bitiminde kafanız hala karışıksa ve lümen nedir, lüks nedir, lümen hesabı nasıl yapılır, bunlar arasındaki farklar nelerdir diye soruyor ve kafanız karışıyorsa, forum üzerinden bize ulaşarak ya da yorumla sorularınızı bırakabilirsiniz: Rasyonalist forum.
Hazırlayan: Ögetay Kayalı
Referanslar
1. Compuphase, "Candela, Lumen, Lux: the equations", <https://www.compuphase.com/electronics/candela_lumen.htm>
2. Britannica, "Candela", <https://www.britannica.com/science/candela>
Kapak Görseli: <https://wistia.com/learn/production/lighting-on-the-fly>
Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.Soru & Cevap Platformuna Git
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?
Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:
kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 06/10/2022 09:22:12 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/12950
İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.