Lumenas yra standartinis matavimo vienetas, naudojamas apibūdinti, kiek šviesos yra tam tikroje srityje. Tai yra standartinių matavimų, žinomų kaip fotometrijos grupė, dalis, kuri matuoja skirtingus šviesos aspektus. Šiai grupei taip pat priklauso tokie vienetai kaip kandela, matuojanti skaistį, ir liuksai, matuojantys apšvietimą.
Griežtai kalbant, liumenas apibrėžiamas kaip 1 kandela, padauginta iš 1 steradiano, kuris gali būti išreikštas kaip . Susijęs matavimo vienetas, nors ir nėra standartinių vienetų dalis, yra pėdos žvakė, kuri dažnai naudojama fotografijoje ir filmuose. Norint iš tikrųjų tai suprasti, svarbu suprasti šiuos vienetus: kandela, pėdos žvakė, steradianas ir liuksas.
Yra svarbus skirtumas tarp spinduliavimo ir apšvietimo matų. Matuodamas spindesį, kažkas iš esmės žiūri į tai, kiek energijos tiesiogiai išskiria šviesos šaltinis. Jam neįdomu, kas nutinka ta energijai, kai ji palieka šaltinį, tik tai, kiek jos yra pačiame šaltinyje. Matuodamas apšvietimą, priešingai, žmogus žiūri, kiek tos energijos patenka į tam tikrą objektą.
Pėdų žvakė, taip pat rašoma pėdų žvakė, yra nestandartinis apšvietimo matas, iš esmės apibrėžiamas kaip kiek šviesos patektų į 1 pėdos (30.48 cm) spindulio rutulio vidinį paviršių, jei jį uždegtų viena žvakė. tos sferos centras. Liuksas yra standartinis apšvietimo matas ir gali būti tiesiog apibrėžtas kaip šviesos kiekis, kuris patektų į panašią 3.28 pėdos (1 metro) spindulio sferą. Juos galima lengvai konvertuoti su 10.76 liukso į 1 pėdos žvakę.
Tiek pėdų žvakė, tiek liuksas naudoja šviesos intensyvumo matą, vadinamą kandela. Iš pradžių kandela buvo vadinama žvakės galia ir tiesiog nurodė šviesos energijos kiekį, kurį skleidžia žinomos rūšies žvakės. Vėliau, kai jis buvo standartizuotas, buvo pasirinktas apibrėžimas, kuris atitiktų senesnį apibrėžimą, kad esamos lygtys galėtų likti tokios pačios. Šiuolaikinis kandelos apibrėžimas yra susijęs su spinduliuote, kurią skleidžia 1/60 vieno kvadratinio centimetro platinos, kai ji yra lydymosi taške.
Steradianas yra standartinis matavimo vienetas, naudojamas erdviniam kampui apibrėžti. Techninis apibrėžimas yra „kito kampas, kurį rutulio, kurio spindulys yra r, centre sudaro rutulio paviršiaus dalis, kurios plotas yra r2“. Šiame apibrėžime subtended yra susijęs su ryšiu tarp lanko ilgio ir gauto kampo. Steradianas yra be vieneto ir žymimas santrumpa sr. Matematiškai, naudojant skaitiklį kaip matavimo vienetą, steradianą galime apibrėžti kaip 1(sr) = m2 x m-1.
Taigi, visa tai kartu, lengviau interpretuoti pradinį liumeno apibrėžimą kaip 1 (lm) = 1 (cd) x 1 (sr). Šiuo atveju vienas liumenas yra šviesos srauto, kurį išspinduliuoja 1/60 vieno kvadratinio centimetro platinos lydymosi taške tam tikru kampu, plotas. Šis matavimas dažnai naudojamas kartu su galia, siekiant nustatyti šviesą skleidžiančio kūno šviesos efektyvumą.
Pavyzdžiui, įprastos 100 vatų lemputės šviesos efektyvumas yra apie 17.5 ir skleidžia 1750 liumenų šviesos. Priešingai, 13 vatų fluorescencinės lemputės efektyvumas yra apie 56, o skleidžiama apie 730 liumenų šviesos. Priešingai, saulės efektyvumas yra apie 93.