adlux@adlux.fi 
020 792 4240

Luumen

Sana "lumen" tulee latinan kielestä ja tarkoittaa "valoa" tai "loistetta". Se juontuu samasta juuresta kuin esimerkiksi englannin illuminate (valaista) ja luminous (loistava).

Fysiikassa ja mittayksiköissä "lumen" otettiin käyttöön kuvaamaan näkyvää valovirtaa, eli kuinka paljon valoa lähde tuottaa ihmisen silmälle havaittavassa spektrissä. Se on SI-järjestelmän mukainen yksikkö ja perustuu kandela-yksikköön, joka mittaa valon voimakkuutta tiettyyn suuntaan.

Toisin sanoen: luumen mittaa, kuinka paljon valoa lähde lähettää kaikkiaan, kun taas kandela mittaa, kuinka voimakas valo on tietyssä kulmassa.

Valaisinvalmistajat ilmoittavat valaisimiensa luumenmäärät. Tämä tieto on ratkaisevan tärkeää kun suunnitellaan kohteen valaistusta esimerkiksi käyttäen DiaLux ohjelmaa.

Usein myös valaisimen teholukua kerrotaan luumen/watti määrällä. Mitä enemmän lyödään virtaa ledeille, niin tietyn pisteen jälkeen lm/W-suhde kääntyy laskuun. Parhain hyötysuhde on nominaalivirralla. Me AD-Luxissa suosimme sitä, että valaisimesta ei oteta maksimitehoja ulos, jotta valaisimen lämpötilanhallinta pysyy paremmin kontrollissa ja valaisimen elinikä pysyy odotetulla tasolla.


Watti

Watti (W) on tehon yksikkö, joka mittaa energian siirtymistä tai kulutusta ajassa. Se on nimetty skotlantilaisen insinöörin James Wattin mukaan, joka tunnetaan höyrykoneen kehittämisestä.

Mitä watti tarkoittaa?

1 watti = 1 joule sekunnissa (J/s)
Eli jos laite kuluttaa tai tuottaa 1 joulen energiaa sekunnissa, sen teho on 1 W.

Esimerkkejä watin käytöstä:

  • Hehkulamppu (60 W) kuluttaa 60 joulea energiaa sekunnissa.
  • LED-lamppu (10 W) tuottaa saman määrän valoa, mutta kuluttaa vähemmän energiaa.
  • Ihmiskeho tuottaa levossa noin 100 W lämpöä.
  • Hiustenkuivaaja (2000 W) kuluttaa paljon enemmän energiaa lyhyessä ajassa.

Wattien ja luumenien ero:

  • Luumenit (lm) mittaavat valon määrää.
  • Watit (W) mittaavat energian kulutusta tai tuotantoa.

Siksi LED-lamput ovat energiatehokkaita: ne tuottavat enemmän luumeneita per watti, eli kuluttavat vähemmän sähköä tuottaakseen saman määrän valoa.

Miten watit liittyvät energian kulutukseen?

Watti yksinään ei kerro energiankulutusta – tarvitaan myös aika. Energia (Wh)=Teho (W)×Aika (h)\text{Energia (Wh)} = \text{Teho (W)} \times \text{Aika (h)}Energia (Wh)=Teho (W)×Aika (h)

📌 Esimerkki:

  • 100 W:n lamppu, joka on päällä 10 tuntia, kuluttaa 1 kWh energiaa.
  • 10 W LED-lamppu tuottaa saman valon ja kuluttaa vain 0,1 kWh samalla ajalla.

💡 Yhteenveto:

  • Watti mittaa tehoa eli energian muutosta ajassa.
  • Suurempi wattiarvo tarkoittaa enemmän kulutusta (tai tuotantoa).
  • Kokonaiskulutus riippuu siitä, kuinka kauan laite on päällä.

CCT (engl. correlated colour temperature)

Lämpöä säteilevän lähteen lämpötila, jota käytetään sen valon värin kuvaamiseen.

Yksikkö: kelvin [K]. Mitä pienempi tämä arvo on, sitä punaisempaa valo on ja mitä
suurempi arvo, sitä sinisempi valo. Kaasupurkauslamppujen ja puolijohteiden
värilämpötilaa kutsutaan toisin kuin lämpöä säteilevien lähteiden kohdalla "korreloiduksi
värilämpötilaksi".

Valon värien osoitus värilämpötila-alueille standardin EN 12464-1 mukaan:
Valon väri - värilämpötila [K]

lämminvalkoinen (lv) < 3300 K

neutraalin valkoinen (nv) ≥ 3300 – 5300 K

päivänvalovalkoinen (pv) > 5300 K

Värilämpötilaa voidaan myös säätää, jolloin valon väri muuttuu keltaisesta päivänvaloon ja päinvastoin.


CRI (engl. colour rendering index)

Valaisimen tai polttimon värintoistoindeksi, määritetty standardissa DIN 6169: 1976 tai
CIE 13.3: 1995.

Yleinen värintoistoindeksi Ra (tai CRI) on dimensioton suure, joka kuvaa valkoisen
valonlähteen laatua suhteessa kahdeksan eri testivärin (ks. DIN 6169 tai CIE 1974)
toistumiseen referenssivalonlähteessä.

Värintoistoindeksissä mitataan kahdeksan eri värin (R1-R8) osalta värintoistokyky ja niistä lasketaan matemaattisesti värintoistoluku Ra joka on siis CRI lukema. Nämä kahdeksan eri väriä vastaavat kukin värin tiettyä aallonpituutta. Vain siis näitä kahdeksaa väriä käytetään CRI lukeman määrittelyyn.

Kahdeksan eri mitattavaa väriä, kun määritellään värintoistoindeksiä CRI. Näistä lasketaan matemaattisesti Ra luku joka vastaa tieyllä painotuksella lukuja R1, R2, R3, R4, R5, R6 R7 ja R8.

Kuten ylläolevasta kuvasta voidaan nähdä, puuttuu värintoistoindeksistä useita värejä jotka ovat meillä yleisiä jokapäiväisessä elämässämme. Tälläinen on esimerkiksi kirkas punainen. Tämän takia on kehitetty lisää mitattavia värejä (R9-R15), mutta näitä pisteitä ei käytetä laskettaessa värintoistoindeksiä Ra. Ra lasketaan edelleen vain kahdeksalla värillä.

Seitsemän lisättyä väriä, joiden kohdalta paremmat mittalaitteet myös mittaavat värintoistokyvyn. Näitä värejä ei käytetä kuitenkaan värintoistoindeksin (Ra) laskemiseen. Huomaa, että myös ihonväri sekä lehtivihreä on otettu mukaan.

Koska värintoistoindeksin (CRI) laskentaan käytetään vain kahdeksaa väriä, on käytännössäkin mahdollista, että kahdella eri valolähteellä, joilla on sama värintoistoindeksi, ei ole sama kyky toistaa värejä. Toinen valonlähde voi olla toista huomattavasti parempi. CRI luku ei kuitenkaan tätä kerro. Suurin ero tulee juuri punaisen värin kohdalla, siis mittaväri numero 9 (R9). Myös ihon väri toistuu usein eri tavalla.

R9, mitä siitä. Onko se tärkeä?

Väri R9 edustaa kirkasta punaista. Toiset vannovat sen tärkeyttä, toisten mielestä se ei ole tärkeä, varsinkin kun sitä ei edes oteta huomioon värintoistoindeksiä määriteltäessä. Onko siis fundamentalismia sanoa, että R9 on tärkeä mittausparametri? Vai onko se vain mielenkiintoinen? Tai täysin turha?

Aikana, jolloin värintoistoindeksi CRI määriteltiin, ei ollut LED valoja. Yleisin valo oli hehkulamppu. Sen valon spektri on hyvin erilainen kuin LED valon. Hehkulampun valon spektri lähtee nousemaan kylmistä sävyistä (sininen) ja kasvaa lineaarisesti kohti lämpimiä sävyjä. Valo tuottaa siis hyvin paljon myös punaista valoa (aallonpituus noin 625-740 nm) joten käytännössä kirkkaan punaisen valon osuutta ei ole edes tarvinnut ottaa huomioon.

tämän tekstin on kirjoittanut valaistuksen moniosaaja Pasi Pouri.


MacAdam-arvo – Mikä se on?

MacAdam-arvo liittyy väripoikkeamiin ja valaistuksen tarkkuuteen. Se perustuu MacAdamin ellipsiin, joka kuvaa sitä, kuinka herkästi ihmisen silmä havaitsee värieron valonlähteiden välillä.

Keskeiset asiat MacAdam-arvosta:
Ilmaistaan SDCM-yksikössä (Standard Deviation of Color Matching).
✅ Mitä pienempi arvo, sitä tasaisempi ja laadukkaampi valaistus.
✅ Mitä suurempi arvo, sitä enemmän väripoikkeamia näkyy.

MacAdam-ellipsit ja SDCM-arvot

MacAdam (SDCM)VäripoikkeamaLaatutaso
1–2 SDCMErittäin pieniHuipputarkka, laboratorio
3 SDCMErittäin pieniLaatuvalaistus (LED, studio)
5 SDCMNäkyvä eroTavallinen LED-valaisin
7 SDCMSelvästi havaittavaEpäyhtenäinen väri
>7 SDCMSuuri poikkeamaHeikko laatu

MacAdam 3 SDCM on yleensä suositeltu arvo esimerkiksi laadukkaissa LED-lampuissa ja näyttövalaistuksessa.

Miten MacAdam-arvo vaikuttaa käytännössä?

  • Jos ostat korkealaatuisen LED-lampun (3 SDCM), sen valo on tasaisen valkoinen.
  • Jos valaisin on 7 SDCM, eri lampuissa voi näkyä selviä värisävyeroja (toiset voivat näyttää lämpimämmiltä tai kylmemmiltä).
  • Esimerkiksi katuvalaistuksessa tai halvoissa LED-nauhoissa voi olla suuri SDCM-arvo, jolloin valkoiset pinnat näyttävät eri sävyisiltä eri kohdissa.

UGR

UGR-arvo (engl. Unified Glare Rating) on valaistuksessa käytetty mittari, joka arvioi häikäisyn määrää tilassa. Se auttaa määrittämään, kuinka häiritsevänä tai epämiellyttävänä ihmiset kokevat valaistuksen. UGR-arvo on erityisen tärkeä toimistoissa, kouluissa ja muissa työtiloissa, joissa häikäisy voi heikentää työtehoa ja mukavuutta.

UGR-arvon merkitys ja laskeminen

UGR-arvo perustuu monimutkaiseen laskentakaavaan, jossa otetaan huomioon useita tekijöitä:

  • Valaisimien kirkkaus
  • Valaisimien sijoittelu
  • Valon suunta
  • Tilan ja pintojen heijastavuus
  • Valaisimien ja katsojan sijainti suhteessa toisiinsa

Näiden tekijöiden perusteella lasketaan, kuinka paljon valonlähteistä aiheutuva häikäisy ärsyttää tilassa olevia henkilöitä. Mitä korkeampi UGR-arvo, sitä suurempi häikäisyn kokemus on.

UGR-arvot ja niiden merkitys:

UGR < 10: Häikäisy on hyvin vähäistä tai olematonta. Tämä sopii esimerkiksi tiloihin, joissa tarvitaan erittäin pehmeää ja tasaista valaistusta.

UGR 10–16: Häikäisy on vähäistä, eikä sitä yleensä koeta häiritsevänä. Tämä on hyvä valaistusvaatimus esimerkiksi kokoushuoneisiin tai toimistotiloihin.

UGR 16–19: Häikäisy on kohtuullista. Tämä arvo sopii useimpiin työympäristöihin, kuten avotoimistoihin.

UGR 19–22: Häikäisy voi olla hieman häiritsevää, mutta yleensä vielä siedettävää esimerkiksi teollisuus- ja varastotiloissa.

UGR 22–25: Häikäisy on jo huomattavaa ja voi häiritä työskentelyä.

UGR > 25: Häikäisy on erittäin häiritsevää ja epämukavaa, ja se voi haitata merkittävästi keskittymistä ja työntekoa.

UGR-arvoa (Unified Glare Rating) ei mitata suoraan valaisimesta, vaan se lasketaan tietyistä valaisimen ja tilan ominaisuuksista käyttäen matemaattista kaavaa. UGR-arvon laskeminen vaatii tiettyjä tietoja tilasta, valaisimien sijoittelusta ja valon ominaisuuksista. Se on siis laskennallinen suure, joka perustuu useisiin eri tekijöihin, eikä sitä voi suoraan mitata esimerkiksi valomittarilla.

UGR-arvon laskemiseen tarvittavat tekijät

Tässä laskentakaava:

UGR-arvo lasketaan seuraavien tekijöiden perusteella:

  1. Valaisimien kirkkaus (L): Valonlähteen kirkkaus (luminanssi), eli kuinka paljon valoa valaisin lähettää katsojan suuntaan.
  2. Katsojan sijainti (Ω): Valonlähteiden sijainti suhteessa katsojaan. Tämä liittyy myös siihen, missä valaisimet ovat katsojan näkökentässä ja minkä kokoisina ne näkyvät.
  3. Taustavalaistus (L_b): Ympäröivä valaistustaso, eli kuinka kirkkaasti ympäröivät pinnat on valaistu. Häikäisy on voimakkaampaa, jos valaisimet erottuvat huomattavasti kirkkaampina kuin ympäristön pinnat.
  4. Valaisimien määrä (p) ja sijainti: Montako valaisinta tilassa on ja kuinka ne on sijoitettu. Mitä useampi valaisin on katsojan näkökentässä, sitä suurempi häikäisy saattaa olla.

UGR-arvon mittaamisen prosessi

Koska UGR-arvo perustuu monimutkaiseen kaavaan ja useisiin eri parametreihin, sen laskemisessa käytetään usein erikoistuneita valaistuksen suunnitteluohjelmia, kuten DIALuxRelux tai muita CAD-pohjaisia valaistuslaskentaohjelmia. Näihin ohjelmiin syötetään:

  • Valaisimen tekniset tiedot (luminanssijakauma, valonlähteiden tyyppi jne.)
  • Huoneen mitat ja heijastavuudet
  • Valaisimien sijoittelu ja korkeus

Näiden tietojen perusteella ohjelma laskee UGR-arvon eri paikoissa tilaa ja antaa arvion siitä, kuinka häiritsevää häikäisy on eri näkökulmista.

Yhteenveto:

  • UGR-arvoa ei mitata suoraan valaisimesta, vaan se lasketaan valaistusolosuhteiden ja tilan ominaisuuksien perusteella.
  • Laskenta perustuu valaisimien kirkkauteen, niiden sijoitteluun ja ympäröivään valaistukseen.
  • UGR-arvo lasketaan erikoistuneilla valaistussuunnitteluohjelmilla tarkkojen mittausten ja tietojen perusteella.

Haluatko kuulla lisää? Soita meille, niin tulemme kertomaan. Tai lähetä e-mailia.

Puhelinnumero:              020 792 4240

Sähköposti:                    adlux@adlux.fi

fiFinnish