หน่วยวัดความสว่าง มีอะไรบ้าง? Candela, Lux และ Lumens คืออะไร?

เพราะแสงนั้นเป็นองค์ประกอบสำคัญในการมองเห็นของมนุษย์ โดยการวัดค่าความสว่างของ แหล่งกำเนิดแสง จะช่วยให้เราเลือกใช้แหล่งกำเนิดแสงแต่ละแบบได้ตรงตามจุดประสงค์ในการใช้งานของเรา โดยการวัดค่าความสว่างจะช่วยให้เราสามารถเลือกปรับใช้ ความสว่างในแต่ละสถานที่ภายในอาคารได้เหมาะสมยิ่งขึ้น และยังช่วยให้เราเลือกจอภาพ เพื่อประเมินความสว่างของจอ ว่าเหมาะกับห้องที่เราจะนำไปใช้งานได้อีกด้วย

นอกจากนี้ การเลือกซื้อโปรเจคเตอร์ ให้ดี ยังจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับ Lumens ซึ่งเป็น 1 ในค่าที่ใช้ในการวัดความสว่างของแหล่งกำเนิดแสง เพื่อที่เราจะเลือกโปรเจคเตอร์ให้ตรงกับการใช้งานของเรา การรู้เกี่ยวกับ Lumens นับเป็นจุดสำคัญที่เราไม่ควรพลาดครับ

หน่วยวัดความสว่างจะถูกแบ่งออกเป็น 3 หน่วย โดยแต่ละแบบจะมีเพื่อวัดคุณสมบัติของแสงในแต่ละรูปแบบ ดังนี้ครับ

1. Candela ใช้วัดความหนาแน่นของแสงจากแหล่งกำเนิดแสง ที่เดินทางไปยังทิศทางใดทิศทางหนึ่ง เช่น การวัดความหนาแน่นของแสงจากไฟฉาย
2. Lumens ใช้วัดความสว่างโดยรวมของแหล่งกำเนิดแสง โดยจะวัดความสว่างทั้งหมดที่แพร่ออกมารอบทิศทางจากแหล่งกำเนิดแสง เช่น การวัดความสว่างที่แพร่ออกมาของหลอดไฟ
3. Lux ใช้วัดความสว่างของแสงที่ตกกระทบบนพื้นผิว เป็นรูปแบบการวัดความสว่างที่ใช้ในการหาความสว่างต่อพื้นที่ เช่น การวัดความสว่างที่ได้จากหลอดไฟภายในห้อง

Lumens(ลูเมน) คือ หน่วยวัดค่า “ความสว่าง” ของหลอดไฟที่เรียกย่อๆ ได้ว่า “LM” เป็นการวัดค่าความสว่างโดยจะนับรวมปริมาณแสงทั้งหมด ที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสง โดยไม่คำนึงถึงทิศทาง หรือความเข้มข้นของแสง โดยยิ่งค่า Lumens สูงเท่าใด ก็จะหมายความว่า แสงที่ได้จะสว่างมากขึ้นเท่านั้น

โดยลูเมนจะเป็นหน่วยวัดค่าหลัก ที่จะถูกใช้ในการวัดค่าความสว่างของหลอดไฟแทบทุกแบบบนโลก ไม่ว่าจะเป็น หลอดไฟ, ไฟ LED และแหล่งกำเนิดแสงอื่นๆ ซึ่งมักจะพบได้ที่ผลิตภัณฑ์ หรือการนำสินค้าแต่ละตัวที่เกี่ยวข้องกับแสงไฟ หรือความสว่างมาเปรียบเทียบกัน ตัวอย่างเช่น หลอดไฟที่มี Lumens สูงกว่าจะมีความสว่างมากกว่าหลอดไฟที่มี Lumens ต่ำกว่า

นั่นหมายความว่า หลอดไฟที่มีกำลังวัตต์มาก ไม่ได้หมายความว่าให้ความสว่างที่มากกว่า หลอดไฟที่มีกำลังวัตต์น้อย โดยกำลังวัตต์ของหลอดไฟ เป็นเพียงค่าที่บอกว่าหลอดไฟนั้นๆ ใช้พลังงานมากแค่ไหน มีหลอดไฟมากมายที่ใช้พลังงานน้อยกว่า แต่ให้ความสว่างที่มากกว่า ซึ่ง Lumens จะเป็นค่าที่บอกเพื่อนๆ ถึงความสว่างจริง ของหลอดไฟนั้นๆ นั่นเองครับ

ยกตัวอย่างเช่น

หลอดไฟนีออน ให้ความสว่าง 2,880 Lm โดยใช้กำลังวัตต์  32 วัตต์ จะสามารถนำมาคำนวน Lumens/Watt ได้เท่ากับ 90 Lumens ต่อ 1 วัตต์

ส่วนหลอด LED ที่ให้ความสว่าง 2,880 Lm โดยใช้กำลังวัตต์ 15.6 วัตต์ จะสามารถนำมาคำนวน Lumens/Watt ได้ดังเท่ากับ 184.1 Lumens ต่อ 1 วัตต์

จากตัวอย่างที่ผมยกมาจะเห็นได้ว่า หน่วย ลูเมน/วัตต์ (lm/W) เป็นตัวบ่งชี้ว่าหลอดไฟหลอดไหน ให้ความสว่างมากกว่ากันเมื่อใช้กำลังวัตต์ที่เท่ากัน ยิ่งค่า lm/W มีค่าสูง ยิ่งหมายความว่า หลอดไฟนั้น ให้ความสว่างที่มากด้วยกำลังวัตต์ที่น้อย หรือก็คือ ประหยัดไฟมากกว่านั่นเองครับ

Lux(ลักซ์) คือ หน่วยวัดค่าความสว่างของแสง เมื่อตกกระทบบนพื้นผิว โดยเรียกย่อๆ ได้ว่า “LX” เป็นหน่วยวัดที่จะอธิบายถึงความเข้มของแสง ที่ตกกระทบบนพื้นผิว มักจะถูกใช้สำหรับการวัดระดับแสงในห้อง หรือตามพื้นที่ต่างๆ

โดย Lux นั้นจะเป็นค่าที่บอกปริมาณความสว่างต่อพื้นที่ ยกตัวอย่างเช่น เรามีแหล่งกำเนิดแสงที่มีความสว่าง 1,000 Lumens ในรัศมี 1 เมตร สามารถให้ความเข้มข้นของแสงบนพื้นผิวได้ 1,000 Lux

1,000 Lx = 1,000 Lm/1 ตร.ม.

กลับกัน หากความสว่างของแหล่งกำเนิดแสงเท่าเดิม 1,000 Lumens แต่เพิ่มพื้นที่ขึ้นมาเป็น 10 ตร.ม. ก็จะให้ความเข้มข้นของแสงบนพื้นผิว ได้เพียง 100 Lux เท่านั้น

100 Lx = 1,000 Lm/10 ตร.ม.

Candela(แคนเดลา) คือ หน่วยวัดค่า ความเข้นข้น ของแสง เรียกย่อๆ ได้ว่า “CD” ซึ่งเป็นหน่วยที่วัดค่าความเข้มข้นของแสงที่ปล่อยออกไปยังทิศทางใดทิศทางหนึ่งจากแหล่งกำเนิดแสง โดยทั่วไปจะใช้สำหรับวัดความเข้มข้นของแสงที่ปล่อยออกมาจากไฟฉาย, ฟลัดไลท์ หรือแหล่งกำเนิดแสงอื่นๆ

ยกตัวอย่างเช่น หากต้องการเทียบปริมาณของแสงทั้งหมดที่ถูกปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงอย่างไฟฉาย โดยไฟฉายที่มีค่า Candela มากกว่า จะดูสว่างกว่า ไฟฉายที่มีค่า Candela น้อยกว่า เมื่อมองจากระยะทางเท่ากัน

Candela จะถูกนำมาใช้คำนวน เพื่อจะได้ทราบ ความเข้มข้นของแสงต่อ ตารางเมตร โดย เมื่อมีการเทียบค่าความเข้มข้นของแสงต่อตารางเมตร (Cd/ตร.ม.) คนจะนิยมเรียกใช้คำว่า Nit แทน ซึ่งเอาจริงๆ มันก็คือคำที่ให้ความหมายค่อนข้างคล้ายกัน

โดย Candela ต่อตารางเมตร หรือ Nit มักถูกใช้เรียกกำกับความสว่าง (Brightness) ของจอภาพ LCD หรือ LED ที่จะบอกว่าจอภาพนั้นๆ มีความสว่างสูงสุดเท่าไหร่ โดยจอ LED โดยทั่วไปจะมีความสว่างอยู่ที่ประมาณ 150 cd – 500 cd หรือ 150 Nit – 500 Nit เพราะจอภาพเหล่านี้ถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานในพื้นที่ที่มีแสงน้อย หากนำมาใช้งานกลางแจ้งที่มีแสงรบกวนจากภายนอกเยอะๆ จอเหล่านี้จะดูมืดไปในทันทีครับ

โดยจอ LED ที่เรามักจะพบเห็นได้ตามแยกไฟแดง เช่น พวกป้ายโฆษณา จะเป็นจอ LED แบบ Full-Color จอประเภทนี้จะใช้แหล่งกำเนิดแสงจาก เม็ด LED โดยตรง จึงให้ค่าความสว่าง (Brightness) ที่สูงกว่าจอภาพโดยทั่วไปมาก โดยจะให้ความสว่างมากถึง 5,000 Cd – 10,000 Cd หรือ 5,000 Nit – 10,000 Nit เพื่อให้จอดูสวย แม้จะใช้งานในที่ที่มีแสงสว่างมากก็ตาม

ถึงแม้ทั้ง 3 ค่า จะเป็นค่าที่บ่งบอกเกี่ยวกับความสว่างของแสงเหมือนกัน สิ่งสำคัญที่เพื่อนๆ จำเป็นต้องรู้และจำเอาไว้เลยคือ Candela, Lux และ Lumens นั้นคือค่าที่บอก คุณสมบัติของแสงคนละอย่างกันโดยสิ้นเชิง

โดยผมจะสรุปการใช้งานของทั้ง 3 แบบ ให้สั้น กระชับ และเข้าใจง่ายที่สุดดังนี้ครับ

1. Candela เป็นค่าที่บอกความเข้มข้นของแสงที่เดินทางไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง เพียงทิศทางเดียว เป็นรูปแบบของปริมาณแสง ที่ใช้ในการคำนวนหา Lumens และ Nits
2. Lumens เป็นค่าที่บอก ความสว่างจริง ที่ถูกปล่อยออกมาในทุกทิศทางจากแหล่งกำเนิดแสง โดยจะใช้เพื่อบอกความสว่างของแหล่งกำเนิดแสง เช่น บอกความสว่างของหลอดไฟ Fluorescent, หลอดไฟ LED หรือ โปรเจคเตอร์
3. Lux เป็นค่าที่บอกความสว่างที่เกิดจากการตกกระทบของแสง เพื่อวัดความสว่างโดยรวม เป็นค่าที่มักจะถูกใช้ในการ ออกแบบภายในอาคาร ว่าควรจะมีความสว่างเท่าใด โดยในหลายๆ ประเทศจะกำหนดไว้เป็นกฎหมายเลยว่า ภายในอาคาร แต่ละห้องควรจะมีค่า Lux ที่เท่าไหร่

ขอบคุณข้อมูลดีดีจาก TFB, Bluetech