Candela là gì? Cách đổi đơn vị đo cường độ ánh sáng

Candela là gì?

Candela (ký hiệu: cd) là đơn vị đo cường độ sáng trong Hệ đo lường quốc tế (SI).[5][6] Nó biểu thị công suất sáng phát ra trên một đơn vị góc khối theo một hướng xác định. Một cây nến sáp thông thường có cường độ sáng xấp xỉ 1 cd.

Từ candela trong tiếng Latin có nghĩa là “ngọn nến”. Tên gọi cũ “candle” vẫn đôi khi được sử dụng, chẳng hạn như trong đơn vị foot-candle (bàn nến) hoặc trong định nghĩa hiện đại của candlepower (sức chiếu sáng của nến).

Định nghĩa

Hội nghị Toàn thể về Cân đo và Đo lường lần thứ 26 (CGPM) đã định nghĩa lại candela vào năm 2018, và định nghĩa này chính thức có hiệu lực từ ngày 20 tháng 5 năm 2019

Candela được định nghĩa bằng cách lấy giá trị số cố định của hiệu suất phát sáng của bức xạ đơn sắc có tần số 540 × 10¹² Hz, ký hiệu Kcd, bằng 683 khi biểu diễn trong đơn vị lumen trên watt (lm·W⁻¹), tương đương với cd·sr·W⁻¹ hoặc cd·sr·kg⁻¹·m⁻²·s³, trong đó kilogram, mét và giây được định nghĩa theo các hằng số h, c và ΔνCs.

Giải thích

Nói cách khác, candela được xác định dựa trên hiệu suất phát sáng của ánh sáng đơn sắc ở bước sóng tương ứng với tần số 540 × 10¹² Hz (khoảng 555 nm, vùng ánh sáng xanh-lục nơi mắt người nhạy cảm nhất).

Tần số được chọn nằm trong phổ ánh sáng nhìn thấy, gần vùng ánh sáng màu xanh lục, tương ứng với bước sóng khoảng 555 nanomet. Khi mắt người thích nghi với điều kiện sáng mạnh, độ nhạy của mắt đạt cực đại ở vùng tần số này. Trong những điều kiện đó, thị giác vùng sáng chiếm ưu thế so với thị giác vùng tối.

Ở các tần số khác, cần cường độ bức xạ lớn hơn để đạt được cường độ sáng tương đương, tùy thuộc vào đáp ứng tần số của mắt người.

Cường độ sáng của ánh sáng có bước sóng λ được xác định bởi công thức:

Trong đó:

• Iv(λ) là cường độ sáng tại bước sóng λ,
• Ie(λ) là cường độ bức xạ,
• ȳ(λ) là hàm hiệu suất sáng thị giác 

Nếu nguồn sáng có nhiều bước sóng (như hầu hết các nguồn sáng thực tế), ta cần tích phân trên toàn phổ bước sóng để tính tổng cường độ sáng.

Cường độ sáng có thể xem là tương tự với cường độ bức xạ, nhưng thay vì cộng tất cả đóng góp của từng bước sóng, mỗi bước sóng được nhân trọng số theo hàm hiệu suất sáng, mô tả độ nhạy của mắt người đối với từng bước sóng.

Hàm này được chuẩn hóa bởi Ủy ban Quốc tế về Chiếu sáng (CIE) và Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO).

Đơn vị đo cường độ ánh sáng trong hệ thống đơn vị quốc tế SI

Bội số SI của Candela (cd)