カンデラ、ルーメン、ルクスの意味と変換

最終更新日 2019/05/12

カンデラ:1つの向きに出る光線の強さを表す単位
ルーメン:光源全体の強さ(いろいろな向きに出る光線の強さの総和)を表す単位
ルクス:面がどれくらい明るいかを表す単位

カンデラルーメンルクスの順に理解するのが分かりやすいと思います。

カンデラとは

カンデラとは、1つの向きに出る光線の強さ(光度、放射強度)を表す単位です。
カンデラの意味

カンデラは cd という記号で表される場合が多いです。

電球・照明器具の明るさがカンデラで表されている場合、最大強度の向きに出る光線の強さを表す場合が多いです。

つまり、カンデラが大きい場合「最大の向きには明るいけど、それ以外の向きは分からない」と言えます。

ルーメンとは

ルーメンとは、光源全体の強さ(いろいろな向きに出る光線の強さの総和、光束)を表す単位です。
ルーメンの意味

ルーメンは lm という記号で表される場合が多いです。

ルーメンは、
・たくさんの向きに光が出ているのか?
・それぞれの向きに強い光が出ているのか?
の両方を考慮しているため、ルーメンが大きい照明器具は「全体的に明るい」と言えます。

ルクスとは

ルクスとは、面がどれくらい明るいか(照度)を表す単位です。
ルクスとは

ルクスは lx という記号で表される場合が多いです。ルクスは、光源と面との距離が離れると小さくなります(距離が2倍になると、ルクスは $\dfrac{1}{4}$ 倍になります)。

もう少し正確に言うと、ルクスは「単位面積あたり何ルーメンの光束を受けているか」を表します:
$1\:\mathrm{lx}=1\:\mathrm{lm/m^2}$

カンデラとルーメンの変換

カンデラをルーメンに変換するツールです。カンデラと照射角 $\theta$ を入力してから「ルーメンに変換する」ボタンを押してください。

カンデラとルーメンの変換
カンデラ:cd
照射角 $\theta$:
ルーメン:lm

※照射角は0~360の間で入力してください。
※いろいろな向きに対する光度(カンデラ)は一定と仮定して計算しています。

次は、逆にルーメンをカンデラに変換するツールです。
ルーメン:lm
照射角 $\theta$:
カンデラ:cd

計算式について

光束(ルーメン)は、光度(カンデラ)を立体角で積分したものです。つまり、カンデラが一定の場合
ルーメンカンデラ$\times$ 立体角(ステラジアン)
という式が成立します。照射角 $\theta$ に対応する立体角は $2\pi\left(1-\cos\dfrac{\theta}{2}\right)$
なので、(詳細は立体角の意味と計算の例
ルーメンカンデラ$\times 2\pi\left(1-\cos\dfrac{\theta}{2}\right)$
という変換式が成立します。

次回は ベクレル、グレイ、シーベルト、キュリーの意味と違い を解説します。

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