Lilla Ljusskolan
De viktigaste ljustekniska grundbegreppen
Inom ljustekniken finns speciella begrepp och sorter, liksom det finns inom alla specialområden. Vi uttrycker ljuskällors och armaturers egenskaper med anpassade och fastlagda storheter. De viktigaste begreppen förklarar vi här.
Ljus och strålning
Med ljus menar vi elektromagnetisk strålning som uppfattas av ögat. Ögat får en ljushetsupplevelse av denna strålning. Det handlar här om en strålning inom våglängdsområdet 380-780 nanometer. Detta ljusområde utgör en mycket liten del, ett spektrum, av det område som strålningen utgör.
Ljusflöde F(fi)
Enhet: Lumen (lm).
Som ljusflöde betecknar man den totala strålning, inom det synliga området, som utgår från en ljuskälla. Ljusflödet är en ljuseffekt och kan i vissa specialfall även betecknas med begreppet watt (W).
Ljusstyrka I är måttet på det ljusflöde F som strålar ut inom en
given rymdvinkel W. Enkelt uttryckt: ljusstyrka är ljusflödet i en given riktning.
Ljusstyrka I
Enhet: Candela (cd).
En ljuskälla strålar normalt ut sitt ljusflöde F olika starkt i flera riktningar. Intensiteten i en viss given riktning betecknas som
ljusstyrka I
Polardiagram - ljusstyrkefördelning
Belysningsstyrka E
Enhet: Lux (lx).
Belysningsstyrkan E anger hur mycket ljus som faller in på en belyst yta. Belysningsstyrkan 1 lux uppstår när ett ljusflöde på 1 lumen fördelas jämnt över en yta på 1 m2
Belysningsstyrka E
Luminans L
Enhet: Candela per kvadratmeter (cd/m2 ).
Luminansen L är den för ögat upplevda ljusheten
hos en yta eller hos en ljuskälla.
Luminans L
Ljustekniska formler
Enhet: Lumen per watt (lm/W).
Ljusutbytet h anger hur mycket ljus i lumen som alstras per förbrukad watt. Detta blir samtidigt ett mått på en ljuskällas ekonomi.
Ljusutbyte h
Färgtemperatur Tf
Enhet: Kelvin (K)
Färgtemperaturen hos ljuset från en ljuskälla definieras efter jämförelse med ´en svartstrålare´ och redovisas i ett färgkoordinatsystem enligt Planks temperaturkurva. Om temperaturen hos ´svartstrålaren´ ökar så kommer den blå delen av spektrum att öka samtidigt som den röda delen minskar. En glödlampa med varmtonat ljus har t.ex. en färgtemperatur på 2 700 K. En dagsljusliknande ljuskälla kan ha färgtemperaturen 6 000 K. Färgtemperatur Tf skall alltid anges med färgåtergivningen Ra.
Ljusfärg
Den upplevda ljusfärgen kan beskrivas relativt bra med färgtemperaturen.
Färggrupperna kan delas upp i tre huvudgrupper:
Varmton < 3 000 K
Vit 3 300-5 000 K
Dagsljus > 5 000 K
Trots samma ljusfärg kan ljuskällor ha olika färgåter-givningsegenskaper på grund av olika spektral sammansättning.
Färgåtergivning Ra
Beroende på användning kan man ställa olika krav på färgåtergivningen.
En naturlig färgåtergivning är alltid en fördel. En sämre färgåtergivning kan aldrig ge ett mervärde. Måtten på färgåtergivningen är färgåtergivningsegenskaperna från ljuskällan. Det vanligaste sättet att ange detta är med färgåtergivningsindex Ra. Färgåtergivningsindexet Ra är måttet på hur väl det jämförda ljuset överensstämmer med ett referensljus. För att kunna bestämma Ra-värdet jämförs det aktuella ljusets förmåga att återge färger med förmågan hos refe-rensljuset. Man använder här 8 normerade färgprover. Ju mindre färgavvikelser som uppstår, desto högre Ra-tal får ljuset. En ljuskälla med Ra = 100 återger färgerna optimalt jämfört med referensljuset.
Ju lägre tal, desto sämre återges färgerna. Färgåtergivningen Ra skall alltid anges tillsammans med färgtemperaturen Tf.
Några exempel på Ra index:
Glödlampa 100
Halogenglödlampa 100
Dagsljus 100
Fullfärgslysrör 85
Fullfärgslysrör special 95
Metallhalogenlampor 85-92
Enkelfärgslysrör 52
Kvicksilverlampor 50
Högtrycksnatriumlampor 20
Dagsljusspektrum från lysröret BIOLUX.
Strålningen är mycket jämnt fördelat över den synliga delen av spektrumet.
Armaturverkningsgrad
Armaturverkningsgraden Armaturverkningsgrad är ett viktigt mått för att ange hur ekonomisk en armatur är.
Förhållandet mellan hur mycket ljus som totalt lämnar armaturen och hur mycket ljus som skapas i ljuskällan är lika med armaturverkningsgraden.Denna verkningsgrad måste alltid bedömas tillsammans med andra armaturegenskaper, t.ex. bländning.