الفعالية المضيئة هي خاصية لمصادر الضوء, مما يدل على جزء من الإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث الذي يمكن استخدامه للرؤية البشرية. إنها نسبة التدفق الضوئي المنبعث إلى التدفق الإشعاعي. ترتبط الفعالية المضيئة بالكفاءة الشاملة لمصدر الضوء للإضاءة, لكن كفاءة الإضاءة الإجمالية تعتمد أيضًا على مقدار الطاقة المدخلة التي يتم تحويلها إلى موجات كهرومغناطيسية (سواء كانت مرئية أم لا).
تصف الفعالية المضيئة فعالية المصباح. ويتم التعبير عنها كنسبة التدفق الضوئي المنبعث باللومن والطاقة المستخدمة بالواط. القيمة القصوى التي يمكن تحقيقها نظريًا بافتراض التحويل الكامل للطاقة عند 555 نانومتر سيكون 683 م/ث. تختلف كفاءة الإضاءة التي يمكن تحقيقها فعليًا اعتمادًا على المصباح,
تقيس الفعالية المضيئة جزء الطاقة الكهرومغناطيسية المفيدة للإضاءة. يتم الحصول عليها عن طريق قسمة التدفق الضوئي على التدفق الإشعاعي. الضوء ذو الأطوال الموجية خارج الطيف المرئي لا يساهم في الفعالية على الإطلاق, لأن التدفق الضوئي لهذا الضوء هو صفر. تساهم الأطوال الموجية القريبة من ذروة استجابة العين بقوة أكبر من تلك الموجودة بالقرب من الحواف.
في نعم, فعالية مضيئة لديها وحدات من شمعة لكل واط (م/ث). فعالية الإضاءة الضوئية لها أقصى قيمة ممكنة 683 م/ث, في حالة الضوء أحادي اللون عند طول موجي قدره 555 نانومتر (أخضر). فعالية مضيئة Scotopic تصل إلى الحد الأقصى 1700 lm/W للضوء الضيق ذو الطول الموجي 507 نانومتر.
وفي بعض أنظمة الوحدات الأخرى, التدفق الضوئي له نفس وحدات التدفق الإشعاعي. ومن ثم تصبح الفعالية المضيئة بلا أبعاد. في هذه الحالة, غالبًا ما يطلق عليه بدلاً من ذلك كفاءة الإضاءة أو معامل الإضاءة ويمكن التعبير عنه كنسبة مئوية. على سبيل المثال, ومن الشائع التعبير عن كفاءة الإضاءة في الوحدات التي تكون فيها أقصى فعالية ممكنة, 683 م/ث, يتوافق مع كفاءة 100%. لا يتم دائمًا الحفاظ على التمييز بين الفعالية والكفاءة بعناية في المصادر المنشورة, لذلك ليس من غير المألوف رؤية "الكفاءة" معبرًا عنها باللومن لكل واط, أو "الفعاليات" معبراً عنها كنسبة مئوية.
كفاءة الإضاءة
عادة ما يتم تقييم مصادر الضوء الاصطناعي من حيث الكفاءة المضيئة للمصدر, وتسمى أيضًا أحيانًا الفعالية المضيئة الشاملة. هذه هي النسبة بين إجمالي التدفق الضوئي المنبعث من الجهاز وإجمالي كمية الطاقة المدخلة (كهربائي, إلخ.) يستهلك. ويشار إليها أيضًا أحيانًا باسم الكفاءة المضيئة بقابس الحائط أو ببساطة فعالية القابس الجداري. تعتبر الفعالية المضيئة الشاملة مقياسًا لكفاءة الجهاز مع ضبط الخرج لمراعاة منحنى الاستجابة الطيفية ("وظيفة اللمعان"). عندما يتم التعبير عنها في شكل بلا أبعاد (على سبيل المثال, كجزء من الحد الأقصى لفعالية مضيئة ممكنة), يمكن أن تسمى هذه القيمة بالكفاءة المضيئة الشاملة, كفاءة مضيئة الجدار المكونات, أو ببساطة كفاءة الإضاءة.
يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الكفاءة المضيئة للإشعاع والفعالية المضيئة للمصدر في أن الأخيرة تمثل الطاقة المدخلة المفقودة كحرارة أو التي تخرج من المصدر كشيء آخر غير الإشعاع الكهرومغناطيسي. الكفاءة المضيئة للإشعاع هي خاصية الإشعاع المنبعث من المصدر. إن الفعالية المضيئة للمصدر هي خاصية للمصدر ككل.
يسرد الجدول التالي فعالية الإضاءة للمصدر وكفاءة مصادر الضوء المختلفة:
|
فئة |
يكتب |
إجمالي |
إجمالي |
| الاحتراق | شمعة | 0.3 | 0.04% |
| عباءة الغاز | 1-2 | 0.15-0.3% | |
| ساطع | 100– 200 واط وهاج التنغستن (220 V) | 13.8-15.2 | 2.0-2.2% |
| 100-200-500 واط هالوجين زجاج التنغستن (220 V) | 16.7-17.6-19.8 | 2.4-2.6-2.9% | |
| 5-40-100 واط وهاج التنغستن (120 V) | 5-12.6-17.5 | 0.7-1.8-2.6% | |
| 2.6 الهالوجين الزجاج التنغستن (5.2 V) | 19.2 | 2.8% | |
| التنغستن الكوارتز الهالوجين (12-24 خامسا) | 24 | 3.5% | |
| مصابيح التصوير الفوتوغرافي والإسقاط | 35 | 5.1% | |
| الصمام الثنائي الباعث للضوء | الصمام الأبيض (خام, بدون مصدر طاقة) | 4.5-150 | 0.66-22.0% |
| 4.1 W مصباح قاعدة لولبي LED (120 V) | 58.5-82.9 | 8.6-12.1% | |
| 6.9 W مصباح قاعدة لولبي LED (120 V) | 55.1-81.9 | 8.1-12.0% | |
| 7 ث LED PAR20 (120 V) | 28.6 | 4.2% | |
| 8.7 W مصباح قاعدة لولبي LED (120 V) | 69.0-93.1 | 10.1-13.6% | |
| مصباح القوس | مصباح قوس زينون | 30-50 | 4.4-7.3% |
| مصباح القوس الزئبقي زينون | 50-55 | 7.3-8.0% | |
| فلوري | أنبوب T12 مع الصابورة المغناطيسية | 60 | 9% |
| 9-32 واط فلورسنت مدمج | 46-75 | 8-11.45% | |
| أنبوب T8 مع الصابورة الإلكترونية | 80-100 | 12-15% | |
| أنبوب T5 | 70-104.2 | 10-15.63% | |
| تفريغ الغاز | 1400 ث مصباح الكبريت | 100 | 15% |
| مصباح هاليد معدني | 65-115 | 9.5-17% | |
| مصباح الصوديوم عالي الضغط | 85-150 | 12-22% | |
| مصباح الصوديوم منخفض الضغط | 100-200 | 15-29% | |
| مصادر مثالية | مبتورة 5800 ك الجسم الأسود | 251 | 37% |
| الضوء الأخضر عند 555 نانومتر (الحد الأقصى الممكن للير) | 683.002 | 100% |
|
وحدات القياس الضوئي SI
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|