...

Home / Kennis / Lichtstroom en lichtsterkte

Lumen, candela en lux

Lichtstroom en lichtsterkte: waarom meer lumen niet meer licht op de grond betekent

Lumen staat op elk datasheet, en het is precies het getal waarop u een armatuur níet moet kiezen. Wat op uw terrein of veld terechtkomt, is lux, en daartussen zitten de bundel, de montagehoogte en het verlies van het armatuur zelf.

Deze pagina zet de vier grootheden op hun plek, laat met een berekening zien hoeveel van de lumen daadwerkelijk op het terrein landt, en geeft de vijf punten waarop u een lumenopgave in een datasheet controleert.

In één alinea
Lumen is wat het armatuur uitzendt. Lux is wat er aankomt.

Tussen die twee zit de bundelvorm (candela), de afstand tot het oppervlak en het verlies binnen het armatuur zelf. Bij buitenverlichting landt gebruikelijk 40 tot 55% van de uitgezonden lumen op het vlak dat u wilde verlichten. De rest gaat naar de omgeving, en dat is precies waar lichthinder ontstaat.

Vraag daarom nooit om een armatuur met x lumen. Vraag om x lux op het oppervlak, met een uniformiteitseis erbij.
De basis

Vier grootheden die vaak door elkaar worden gebruikt

Ze meten alle vier iets anders, en de verwarring kost geld: een bestek dat lumen eist in plaats van lux, laat zich niet controleren bij oplevering.

Grootheid
Eenheid
Wat het meet
Waar u het tegenkomt
Lichtstroom
symbool Φ
lumen
De totale hoeveelheid zichtbaar licht die een bron of armatuur in alle richtingen uitzendt, gewogen naar de gevoeligheid van het oog.
Bovenaan elk datasheet. Zegt niets over waar dat licht heen gaat.
Lichtsterkte
symbool I
candela
De hoeveelheid licht in één bepaalde richting, per ruimtehoek. Eén candela is één lumen per steradiaal.
In de lichtsterkteverdeling van het armatuur, het fotometrische bestand waarmee een lichtberekening wordt gemaakt.
Verlichtingssterkte
symbool E
lux
Hoeveel licht er op een oppervlak valt: lumen per vierkante meter. Dit is wat er op het veld of terrein aankomt.
In normen, bestekken en opleveringsmetingen. Dit is de waarde waarop u afspraken maakt.
Luminantie
symbool L
cd/m²
Hoe helder een oppervlak of lichtbron voor het oog lijkt. Bepaalt verblinding, niet de hoeveelheid licht.
Bij verblindingseisen, lichthinder naar gevels en bij wegverlichting.

De vijfde waarde: lichtrendement

Lumen per watt, lm/W. De verhouding tussen wat er uitkomt en wat u betaalt. Dit is de waarde waarop energieprestatie en terugverdientijd rusten, en tegelijk de waarde die op datasheets het vaakst wordt opgepoetst.

De DarkLicht-serie die wij op terreinen en velden toepassen, haalt 172 lm/W netto: gemeten aan het complete armatuur, driververlies inbegrepen. Hoe u dat getal met dat van een ander vergelijkt, staat hieronder onder de vijf controles.

Twee rekenregels die u nodig hebt

1 lux = 1 lumen per m²
E = I ÷ d²

De tweede is de kwadratenwet: de verlichtingssterkte op een punt is de lichtsterkte in die richting gedeeld door het kwadraat van de afstand. Verdubbel de masthoogte en u houdt op datzelfde punt een kwart van de lux over. Dat is de reden dat hogere masten meer of sterkere armaturen vragen, en waarom een lumenopgave zonder montagehoogte niets zegt.

Doorgerekend

Hoeveel van de lumen landt er werkelijk op het terrein?

Een rekenvoorbeeld: een containerterminal van 200 × 120 m die op 50 lux moet komen, met zes masten van 25 m en drie armaturen van 600 W per mast. Achttien armaturen dus, samen 10,8 kW: op een terminal is die opstelling gebruikelijker dan één zwaar armatuur per mast, omdat u er de bundels mee over het terrein verdeelt. De rekensom is narekenbaar, en het antwoord is het sterkste technische argument dat wij hebben.

Te verlichten terrein24.000 m²
Gevraagde verlichtingssterkte50 lux
Benodigd op het oppervlak1.200.000 lumen
Installatie: 18 × 600 W, drie armaturen per mast10,8 kW
Bruto lichtstroom bij 172 lm/W netto1.857.600 lumen
Landt op het terreincirca 65%
Gebruikelijk bij buitenverlichting40 tot 55%

Een aanname: 4.000 branduren bij schemerschakeling en een open terrein zonder obstakels. Op een groot aaneengesloten terrein valt dit percentage hoger uit dan op een begrensd vlak, omdat de bundels van naburige masten op bruikbaar oppervlak overlappen in plaats van erbuiten. Op een wedstrijdveld van 100 × 64 m komt hetzelfde rekenwerk op 62% uit, bij een groter veld op 59%. In alle drie de gevallen is het de bundelvorm die het doet: een vlakstraler houdt het licht op het vlak in plaats van eromheen.

Waarom dit het getal is om naar te vragen

Twee armaturen met dezelfde lumen en hetzelfde vermogen kunnen op het veld tientallen procenten verschillen. Het verschil zit in de optiek en in wat er buiten het veld terechtkomt. Dat verlies betaalt u twee keer: in extra armaturen om de norm te halen, en in hinder naar de omgeving.

Een full cut-off armatuur straalt per definitie niets boven de horizontaal uit. Alles wat het uitzendt gaat dus omlaag, en de vraag is alleen nog hoe strak het op het vlak wordt gehouden.

Vraag bij een vergelijking dus niet om lumen per armatuur, maar om de lichtberekening met het aantal lichtpunten, de lux op het terrein en de uniformiteit. Dan vergelijkt u installaties in plaats van datasheets.

Onze armaturen

Waar u dit in de praktijk tegenkomt

De DarkLicht M300 geeft 51.300 lumen en de Shark 50.000: bijna dezelfde lichtstroom, twee verschillende taken. Dat verschil ziet u niet in het lumengetal, wel in de lichtberekening.

68.400 tot 307.800 lm · 400 tot 1.800 W
25.700 tot 51.300 lm · 150 tot 300 W
50.000 lm · 320 W
111.300 lm · 800 W

Op elk datasheet staan de lichtstroom, het vermogen en het fotometrische bestand waarmee wij de berekening maken; die downloadt u zonder formulier. Voor grote zones vanaf hoge masten zijn de vlakstralers het uitgangspunt, en wat er op een mast past staat op lichtmasten en high mast.

Vijf controles

Een lumenopgave controleren voordat u vergelijkt

Lumen is geen leugen, maar het is wel een getal met voorwaarden. Deze vijf vragen halen de meeste appels-met-perenvergelijkingen eruit. Staat het antwoord er niet bij, dan is dat zelf al een antwoord.

1
Armatuurlumen of chiplumen?
De LED-chips leveren meer dan er uit het armatuur komt: lenzen, glas en reflectie kosten licht. Een opgave die op de chips is gebaseerd, is niet vergelijkbaar met een opgave op het complete armatuur. Vraag naar de lichtstroom van het armatuur.
2
Is het driververlies meegerekend?
Een netto lm/W-waarde rekent het opgenomen vermogen van het hele armatuur mee, inclusief driver. Een bruto waarde alleen dat van de LED-module. Het verschil is snel 10 tot 15%.
3
Bij welke temperatuur is er gemeten?
LED-rendement daalt als de junctietemperatuur stijgt. Een waarde die in een laboratorium bij kamertemperatuur is gehaald, houdt u niet op een zomerse dag in een gesloten behuizing. Vraag bij welke omstandigheden de opgave hoort.
4
Nieuwwaarde of onderhouden waarde?
Elke installatie levert na jaren minder. Normen rekenen daarom met onderhouden waarden, met een onderhoudsfactor die u vooraf afspreekt. Een lichtberekening op nieuwwaarden haalt de norm op papier en niet in het vierde jaar.
5
Hoort er een LB-code bij de levensduur?
Een levensduuropgave zonder code zegt niets. L90B05 betekent dat na de genoemde uren ten minste 95% van de armaturen nog minimaal 90% van de oorspronkelijke lichtstroom geeft. De DarkLicht-serie staat op 103.500 uur, L90B05.

Richtwaarden: hoeveel lux is genoeg?

Richtwaarden, geen harde eisen: EN 12464-2 werkt met taken en zones, niet met één getal per terreintype. Wat uw zone vraagt, hangt af van de taak die er wordt uitgevoerd en van het verkeer dat er rijdt.

Looppaden en langzaam verkeer5 tot 10 lux
Regulier voertuigverkeer op terrein20 lux
Overslag en containerhandling50 lux
Laad- en loszone150 lux
Buiten werk met detail, montage of reparatie100 lux
Inspectie en visuele keuring200 lux of meer

Er hoort altijd een tweede eis bij: de uniformiteit. Honderd lux met donkere gaten ertussen is onbruikbaar, en op een sportveld is het reden tot afkeuring. En reken met onderhouden waarden, niet met nieuwwaarden: de onderhoudsfactor spreekt u vooraf af.

Verder in deze reeks

De andere begrippen uit een datasheet

Online·lm/W
Energie-efficiëntie

Chiprendement tegenover systeemrendement, en hoe netto lm/W doorwerkt in de terugverdientijd.

Online·kelvin
Lichtkleur

Wat 3000, 4000 en 5700 K buiten doen, en waar amber en dark sky horen.

Online·L90B05
LB-waarden en levensduur

Hoe u een levensduuropgave leest, en waarom een getal zonder LB-code niets zegt.

Alle onderwerpen bij elkaar staan op subsidie en kennisbank.

Veelgestelde vragen

Wat ons hierover gevraagd wordt

Gaat uw vraag over uw eigen terrein of veld, dan is een lichtberekening sneller dan een uitleg. Die maken wij kosteloos, en u krijgt binnen één werkdag antwoord van een engineer.

Lumen is de totale hoeveelheid licht die een armatuur uitzendt, in alle richtingen. Lux is hoeveel daarvan op een oppervlak terechtkomt: één lux is één lumen per vierkante meter. Duizend lumen verdeeld over één vierkante meter geeft 1.000 lux; dezelfde duizend lumen over tien vierkante meter geeft 100 lux.

Lumen telt al het licht op, ongeacht de richting. Candela meet de lichtsterkte in één bepaalde richting, per ruimtehoek: één candela is één lumen per steradiaal. Twee armaturen met dezelfde lumen kunnen totaal verschillende candela-waarden hebben, en dus een heel andere bundel.

Alleen als u weet over welk oppervlak het licht wordt verdeeld, en dan nog is het een schatting. Lux op een echt terrein hangt af van de bundelvorm, de montagehoogte, de kantelhoek, reflecties en overlap tussen lichtpunten. Daarvoor bestaat de lichtberekening met het fotometrische bestand van het armatuur.

Omdat het erom gaat hoeveel van die lumen op het vlak landt dat u wilde verlichten. Bij buitenverlichting is 40 tot 55% gebruikelijk; de rest verdwijnt naar de omgeving. Een armatuur met minder lumen maar een betere optiek kan meer lux op het veld geven, en veroorzaakt onderweg minder hinder.

Die werkt kwadratisch: E = I ÷ d². Op hetzelfde punt levert een verdubbeling van de afstand een kwart van de lux. Toch is hoger monteren vaak juist beter, omdat het licht dan onder een kleinere hoek op het vlak valt: minder kantelen, minder verblinding en minder hinder naar de omgeving.

De gevraagde verlichtingssterkte in lux op het te verlichten oppervlak, met een uniformiteitseis, als onderhouden waarde, met de onderhoudsfactor en de zone-eisen voor lichthinder erbij. Niet een aantal lumen per armatuur: dat is niet te controleren bij oplevering.

Uniformiteit is de verhouding tussen het laagste en het gemiddelde lichtniveau. Honderd lux met donkere gaten ertussen is onbruikbaar: een bal of een heftruck verdwijnt in de schaduw. Bij sportnormen is de uniformiteit een aparte eis en reden tot afkeuring als die niet gehaald wordt.

Omdat elke installatie in de loop van de jaren minder licht geeft door veroudering en vervuiling. De norm eist dat het niveau ook aan het eind van de onderhoudsperiode gehaald wordt. De onderhoudsfactor die u daarvoor aanhoudt, spreekt u vooraf af; die keuze bepaalt het aantal armaturen.

Dat hangt af van de taak, niet van het terreintype: EN 12464-2 werkt met taken en zones. Grofweg 5 tot 10 lux voor looppaden, 20 lux voor regulier voertuigverkeer, 50 lux voor overslag en containerhandling, 100 lux voor werk met detail en 150 lux in een laad- en loszone. Boven de 150 lux gaat het om inspectie en keuring, en dan is de kleurweergave net zo belangrijk als het niveau.

Liever uw eigen terrein doorgerekend dan nog een uitleg?

Stuur een plattegrond of een schets met de afmetingen. U krijgt een lichtberekening met de lux op het oppervlak, de uniformiteit, het aantal lichtpunten en het vermogen. Kosteloos, en binnen één werkdag antwoord van een engineer.