Cường độ ánh sáng là gì? Khái niệm, đơn vị, công thức đo

Ánh sáng là một phần không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta. Nó không chỉ giúp chúng ta nhìn rõ mọi vật xung quanh mà còn ảnh hưởng sâu sắc đến sức khỏe, tâm lý và nhiều khía cạnh khác của đời sống. Một trong những yếu tố quan trọng quyết định chất lượng ánh sáng là cường độ ánh sáng. Vậy cường độ ánh sáng là gì? Nó được đo bằng đơn vị nào và có những ứng dụng ra sao? Hãy cùng DMT Solar tìm hiểu trong bài viết này nhé.

Cường độ ánh sáng là gì?

Cường độ ánh sáng là một đại lượng vật lý dùng để đo lượng ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng theo một hướng nhất định. Nói cách khác, nó cho biết ánh sáng đó mạnh hay yếu. Đơn vị đo cường độ sáng là candela ( ký hiệu là - cd).

Tuy nhiên, trong thực tế, chúng ta thường quan tâm đến độ rọi (đơn vị lux - lx), tức là lượng ánh sáng chiếu vào một bề mặt. Độ rọi cho biết bề mặt đó sáng hay tối.

Công thức tính cường độ ánh sáng như thế nào?

Cường độ ánh sáng là một yếu tố quan trọng trong việc chiếu sáng, nhiếp ảnh và quang học. Để có thể tính toàn cường độ ánh sáng, chúng ta cần dựa vào một số đại lượng khác như quang thông, góc khối, .....

1. Công thức tính cường độ sáng

Công thức cơ bản để tính cường độ sáng là:

I = Φ / ω

Trong đó:

• Cường độ sáng (I): Đo bằng đơn vị candela (cd), biểu thị lượng ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng theo một hướng nhất định.
• Quang thông (Φ): Đo bằng đơn vị lumen (lm), biểu thị tổng lượng ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng trong mọi hướng.
• Góc khối (ω): Đo bằng đơn vị steradian (sr), biểu thị góc không gian.
  • Góc khối là một khái niệm dùng để đo lường một phần không gian ba chiều mà một vật thể chiếm khi nhìn từ một điểm cố định. Nói cách khác, nó cho biết một vật thể lớn đến mức nào khi nhìn từ một góc độ nhất định. Hãy tưởng tượng bạn đang đứng ở tâm của một quả bóng và chiếu một chùm sáng ra ngoài, phần không gian mà chùm sáng đó chiếu vào chính là một góc khối. 
  • Ví dụ: Khi bạn nhìn lên bầu trời và thấy một ngôi sao, ngôi sao đó chiếm một phần rất nhỏ trong không gian bao la. Phần không gian đó chính là góc khối của ngôi sao khi nhìn từ Trái Đất.

Ý nghĩa của công thức: Cường độ sáng bằng tổng quang thông chia cho góc khối. Điều này có nghĩa là, càng tập trung ánh sáng vào một góc nhỏ thì cường độ sáng càng lớn.

2. Ví dụ tính cường độ sáng thực tế

Giả sử một bóng đèn có quang thông là 1000 lumen và tập trung ánh sáng vào một góc khối là 0.5 steradian. Vậy cường độ sáng của bóng đèn là:

I = 1000 lm / 0.5 sr = 2000 cd

Trong thực tế, việc tính toán cường độ sáng có thể phức tạp hơn, đặc biệt khi có nhiều nguồn sáng và môi trường truyền sáng không đồng nhất.

So sánh cường độ ánh sáng và độ rọi lux khác nhau như thế nào?

Cường độ ánh sáng và độ rọi là hai khái niệm thường bị nhầm lẫn với nhau, mặc dù chúng đều liên quan đến ánh sáng nhưng lại biểu thị những khái niệm khác nhau. Cùng tham khảo bảng so sánh sau:

VD: Bạn có thể tưởng tượng một bóng đèn 100W lắp đặt trong phòng làm việc. Cường độ sáng của bóng đèn này là một giá trị cố định, không thay đổi dù bạn đặt bóng đèn ở bất cứ đâu. Tuy nhiên, độ rọi trên bàn làm việc sẽ thay tuỳ thuộc thuộc vào khoảng cách từ bóng đèn đến bàn và góc chiếu sáng. Nếu bạn di chuyển bàn tới gần bóng đèn thì độ rọi trên bàn sẽ tăng và ngược lại.

-> Có thể bạn quan tâm:  Cảm biến ánh sáng là gì? Hoạt động ra sao và chúng được ứng dụng như thế nào.

Tiêu chuẩn cường độ sáng cho từng loại không gian phổ biến

Cường độ sáng, hay độ rọi (đơn vị lux), là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống và hiệu quả làm việc. Mỗi không gian sẽ có yêu cầu về cường độ sáng khác nhau để đảm bảo sự thoải mái, an toàn và phù hợp với mục đích sử dụng. Dưới đây là một số tiêu chuẩn cường độ sáng gợi ý cho các loại không gian phổ biến:

1. Không gian sống trong nhà

• Phòng khách: 300 - 500 lux
• Phòng ngủ: 100 - 200 lux
• Phòng ăn: 300 - 500 lux
• Hành lang: 100 - 200 lux
• Cầu thang: 100 - 300 lux

2. Cường độ không gian nơi làm việc

• Văn phòng: 300 - 500 lux
• Phòng họp: 500 - 750 lux
• Thư viện: 300 - 500 lux

3. Một số không gian cộng

• Nhà hàng: 300 - 500 lux
• Siêu thị: 300 - 500 lux
• Trung tâm thương mại: 300 - 500 lux
• Trường học: 500 - 750 lux
• Bệnh viện: 300 - 500 lux

4. Cường đọ sáng tại một số không gian khác

• Nhà bếp:
  • Ánh sáng chung: 300 lux
  • Ánh sáng trên bàn làm việc: 500 - 600 lux
• Phòng tắm:
  • Ánh sáng chung: 200 lux
  • Ánh sáng gương: 300 - 500 lux
• Xưởng sản xuất: 200 - 500 lux (tùy thuộc vào loại công việc)

Lưu ý:

• Các tiêu chuẩn trên chỉ mang tính chất tham khảo: Cường độ sáng thực tế có thể thay đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố như loại công việc, độ tuổi của người sử dụng, sở thích cá nhân và các quy định về chiếu sáng.
• Ánh sáng tự nhiên: Nên tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên. Ánh sáng tự nhiên không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn tốt cho sức khỏe.
• Phân bố ánh sáng: Ngoài cường độ sáng, việc phân bố ánh sáng cũng rất quan trọng. Tránh các vùng sáng quá chói hoặc quá tối.
• Màu sắc ánh sáng: Màu sắc ánh sáng cũng ảnh hưởng đến cảm nhận của con người. Nên chọn màu sắc ánh sáng phù hợp với từng không gian.

Dùng máy đo nào để đo cường độ ánh sáng?

1. Đo cường độ sáng để làm gì?

Xung quanh chúng ta có mỗi loại ánh sáng đều có cường độ riêng. Tuy nhiên, chất lượng của những nguồn sáng này làm ảnh hưởng trực tiếp tới công việc và sinh hoạt của mọi người ở những nơi sử dụng chúng. Chính vì vậy, việc xác định nguồn sáng đó có thích hợp hay không là điều vô cùng cần thiết:

Lượng ánh sáng phù hợp giúp làm việc hiệu quả hơn và nếu ánh sáng quá chói hay quá yêu cũng làm cho mắt cũng như tinh thần làm việc nhanh mệt, năng suất kém hơn.

Tia UV cùng với các loại bức xạ khác gây ra những bệnh lý về mắt và da gây tổn hại tới sức khỏe của con người. Tuy nhiên, máy đo có thể giúp phát hiện ra những loại bức xạ này để giúp chúng ta tìm ra được biện pháp ngăn chặn kịp thời.

Việc sử dụng ánh sáng đúng và phù hợp với nhu cầu sử dụng của mỗi người giúp tiết kiệm chi phí hàng tháng.

2. Máy đo cường độ ánh sáng là như thế nào?

Máy đo cường độ ánh sáng là một trong những thiết bị sử dụng bộ cảm biến ngoài, nó cho phép đo cường độ ánh sáng và phân tích tia nồng độ cực tím giúp hiển thị kết quả trên màn hình LCD.

3. Tính năng của máy đo cường độ sáng 

• Máy đo cường độ ánh sáng được thiết kế vừa vặn, thuận tiện cho việc mang theo.
• Những chức năng của máy dễ dàng sử dụng chỉ với một vài thao tác đơn giản là bạn đã có thể sử dụng máy từ ngay lần đầu tiên.
• Màn hình LCD phù hợp với hệ thống đèn Led, giúp bạn điều chỉnh đèn nền sáng – tối.
• Bộ nhớ của máy lên tới hàng trăm giá trị đo, giúp công việc đạt hiệu quả cao.
• Điều chỉnh thang đo theo mục đích sử dụng của mỗi người và có thể để theo chế độ tự động
• Khi giá trị đo cao hơn thang đo, máy sẽ báo tín hiệu cho bạn biết ngay lập tức
• Máy sẽ tự động tắt khi không sử dụng trong một thời gian, giúp tiết kiệm năng lượng và tăng tuổi thọ của máy
• Dữ liệu từ máy đo khi chuyển sang máy tính sẽ được lưu trữ gióng như một tập tin văn bản.

Top 10+ Máy đo cường độ ánh sáng chính xác được sử dụng phổ biến hiện nay

1. Máy đo KIMO LX 50

Máy đo cường độ ánh sáng KIMO LX 50 chuyên sử dụng để đo cường độ ánh sáng trong môi trường như nhà xưởng, kho bài, văn phòng,…

Với chức năng tự động tắt máy ngay khi không sử dụng vừa giúp tiết kiệm điện năng, vừa giúp kéo dài tuổi thọ cho máy.

2. Máy đo Tenmars TM-203

Thiết bị này đạt tiêu chuẩn quốc tế với bộ lọc cảm biến riêng và được sử dụng để đo nguồn sáng tại xí nghiệp, sân vận động, công ty, tòa nhà,…Với lối thiết kế nhỏ gọn thuận tiện trong việc sử dụng.

3. Máy đo PCE-172

Máy đo cường độ ánh sáng PCE-172 là thiết bị đo độ rọi ánh sáng phù hợp dành cho các phép đo chính xác ánh sáng trong công nghiệp, nông nghiệp, thương mại cùng với các lĩnh vực nghiên cứu khoa học.

4. Máy đo lx-1010b

• Máy đo Lx-1010b có bộ phận cảm biến giúp tiết kiệm thời gian thao tác cũng như việc sử dụng.
• Thiết bị có các nấc chỉnh vô cùng linh hoạt, giúp người dùng chủ động hơn trong việc cài đặt chế độ đo.

5. Máy đo lx Benetech GM1010

• Máy đo lx Benetech gm1010 với tính năng thông minh vượt trội cùng việc sử dụng phần mềm và mạch một cách độc lập.
• Trang bị chức năng tự động trong việc đo và tắt điện tự động sau 5 phút không sử dụng.

6. Máy đo Testo 540

• Máy đo Testo 540 được trang bị chức năng chốt dữ liệu, hỗ trợ việc đọc giá trị đo vô cùng thuận tiện.
• Thiết bị cảm biến cực nhanh nhạy giúp việc lấy mẫu ánh sáng với cường độ chính xác.

7. Máy đo Extech ea31

• Máy đo Extech ea31 có chế độ Data Hold giúp giữ nguyên giá trị đọc trên màn hình.
• Khả năng đọc Min/Max.
• Chỉ thị pin yếu, vượt thang.

8. Máy đo độ rọi ánh sáng T-10A/T10-MA

• Máy đo độ rọi ánh sáng T-10A/T10-MA với hiệu chỉnh tự động điều chỉnh về 0 ngay khi bật màn hình và đo ngay lập tức.
• Với màn hình LCD giúp hiển thị giá trị trung bình và thông số chiếu sáng cũng như việc so sánh các giá trị đo của độ rọi.

9. Máy đo LX1330B

• Máy đo LX1330B tích hợp cảm biến quang quay xoay 250 độ cùng với chức năng giữ giá trị đo.
• Thiết bị này được trang bị chức năng chỉ thị tình trạng yếu pin.

So sánh việc sử dụng máy đo với cường độ ánh sáng tiêu chuẩn

Đối với mỗi khu vực sử dụng thì cường độ ánh sáng tiêu chuẩn sẽ khác nhau. Tuy nhiên, bạn có thể sử dụng máy đo cường độ ánh sáng để có thể lựa chọn được những loại đèn phù hợp với nhu cầu sử dụng.

Cường độ ánh sáng cho nhà ở tiêu chuẩn

• Phòng khách cần độ rọi tiêu chuẩn 400 lux
• Phòng ngủ cần độ rọi tiêu chuẩn
• Phòng tắm cần độ rọi tiêu chuẩn 400 lux

Cường độ ánh sáng cho nhà vệ sinh tiêu chuẩn

Khu vực nhà vệ sinh không cần nhiều ánh sáng nên độ rọi tiêu chuẩn khoảng 200 lux – 250 lux.

Cường độ ánh sáng cho hành lang tiêu chuẩn

Khu vực hành lang không cần nhiều ánh sáng nên độ rọi tiêu chuẩn khoảng 100 lux – 200 lux.

Cường độ ánh sáng cho phòng học tiêu chuẩn

Phòng học là nơi cần nhiều ánh sáng cần có độ rọi phù hợp để không gây nguy hại tới người sử dụng độ rọi tiêu chuẩn khoảng 700 lux – 750 lux.

Bài viết trên đã chia sẻ tới bạn đọc thông tin về cường độ ánh sáng. Hy vọng, với những thông tin hữu ích này giúp bạn có thể lựa chọn đèn phù hợp với nhu cầu sử dụng.

DMT Solar chuyên cung cấp các sản phẩm:

• Đèn năng lượng mặt trời
• Đèn pha năng lượng mặt trời
• Đèn sân vườn năng lượng mặt trời