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

Cường độ ánh sáng là gì, thông số này được tính toán như thế nào cho đúng và tại sao lại thường hay bị nhầm lẫn với chỉ số quang thông? Trong bài viết dưới đây, Hita chúng tôi sẽ chia sẻ những thông tin giúp bạn giải đáp những câu hỏi trên nhé.

Cường độ ánh sáng là gì?

Cường độ ánh sáng là chỉ số kỹ thuật dùng để xác định năng lượng phát ra từ một nguồn sáng theo một hướng nhất định. Chỉ số này được nhiều người tiêu dùng dựa vào để mua đèn LED và đánh giá chất lượng đèn. Tuy nhiên đây nếu tìm hiểu kỹ bạn sẽ thấy một bóng đèn LED còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như hiệu suất sáng, quang thông lumen, CRI, chip LED…

• Kí hiệu cường độ ánh sáng: I
• Đơn vị đo cường độ ánh sáng: Candela viết tắt cd, 1cd=1lm/sr.
• Bội số của cd là kilocandela: 1 kcd = 1000 cd.

Cường độ ánh sáng được xác định như sau: 1 candela là cường độ ánh sáng mà một nguồn phát sáng ra 1 quang thông lumen thẳng hướng trong 1 góc đặc. Với 1 candela sẽ phát ra 1 quang thông lumen trên diện tích 1m2 với khoảng cách 1m kể từ tâm nguồn sáng.

Cường độ sáng tiêu chuẩn

Để đưa ra một con số cụ thể về cường độ ánh sáng tiêu chuẩn thường rất khó. Bởi điều này còn dựa vào mục đích các không gian sử dụng để đưa ra tiêu chuẩn về cường độ ánh sáng. Ở mỗi không gian khác nhau, cường độ sáng tiêu chuẩn sẽ khác nhau. Để tính tiêu chuẩn này thông thường sử dụng độ sáng của ngọn nến để làm chuẩn.

Công thức tính cường độ ánh sáng

Theo cường độ ánh sáng tiêu chuẩn dựa trên độ sáng của ngọn nến, ta thấy ngọn nến phát ra 1lm trên 1m2 tính tâm nguồn sáng. Vậy cường độ ánh sáng của ngọn nến sẽ là 1 candela. Do đó cường độ sáng chúng ta cần tính theo công thức cường độ ánh sáng tiêu chuẩn. 

Công thức: I = Ф / ω (Cường độ ánh sáng = Quang thông / diện tích chiếu sáng)

Trong đó: Ф là Lumen. Quang thông của bóng đèn.

ω diện tích chiếu sáng của mỗi không gian khác nhau.

Ví dụ: 

Một đèn nhà dân có công suất 9W, quang thông là 600lm, diện tích chiếu sáng là 12m2. Vậy cường độ chiếu sáng của đèn nhà dân là: 600 / 12 = 50 candela.

Phân biệt giữa cường độ ánh sáng và độ rọi lux

Chúng ta thường hay nhầm lẫn giữa hai khái niệm cường độ ánh sáng và cường độ ánh sáng lux. Bởi chúng có cái tên gần giống với nhau nên khi nhắc tới chúng ta khó phân biệt. Tuy nhiên cường độ ánh sáng lux là độ rọi hay còn được hiểu là quang thông trên một đơn vị diện tích. Độ rọi lux tính đến khu vực mà quang thông truyền đi. Một quang thông là 1000 lumens. Tập trung tại một khu vực 1m2 chiếu sáng với độ chiếu sáng là 1000lux.

Cụ thể để thấy sự khác biệt, độ rọi lux được tính theo công thức khác với cường độ ánh sáng:

E = Φ / S (Độ rọi = Tổng quang thông / Diện tích bề mặt chiếu sáng)

Trong đó:

Φ là tổng quang thông lumens.

S là diện tích m2 bề mặt được chiếu sáng.

Vậy có thể thấy sự khác biệt giữa cường độ ánh sáng và lux đó là diện tích vùng chiếu sáng. Hoặc dễ hiểu hơn bạn hãy nhìn hình ảnh sau để thấy sự khác nhau của hai thông số này.

Các loại cảm biến cường độ ánh sáng

Ngoài việc tính toán truyền thống ở trên chúng ta có thể nhờ tới một số thiết bị đo cường độ của một nguồn sáng theo đơn vị lux. Có thể kể tới như:

• Cảm biến cường độ ánh sáng BH1750 datasheet, BH1750 esp8266 cho kết quả đo đơn vị lux không cần tính toán hay đổi đơn vị. Giá trung bình từ 70.000 - 100.000vnđ một thiết bị.

• Cảm biến cường độ ánh sáng Lux TSL2561 thiết kế nhỏ gọn, cảm biến tính chính xác cao, dễ dàng sử dụng. Giá thành từ 60.000 - 90.000vnđ

• Module cảm biến ánh sáng GY-30 Arduino có thể linh hoạt điều chỉnh để đo. Thiết kế mạch nhỏ gọn, dễ sử dụng, dễ lắp đặt.

Chia sẻ trên đây của Hita chúng tôi đã phần nào giải đáp cho bạn câu hỏi cường độ ánh sáng là gì. Hy vọng với những kiến thức này bạn có thể lựa chọn được sản phẩm đèn LED phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình.