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ルーメン（記号：lm）は、光源から放出される可視光の知覚されるパワーを定量化する光束のSI単位です。光束は、熱放射（赤外線）などの非可視光を含むすべての電磁波を包含するパワー（放射束）とは異なります。対照的に、光束は、さまざまな波長に対する人間の目の感度のモデル（「輝度関数」）に従って重み付けされます。この重み付けは、 CIEとISOによって標準化されています。[ 2 ]
ルーメンは1カンデラ・ステラジアン（記号cd・sr）に相当するものとして定義される。
完全な球の立体角は4π ステラジアン (≈ 12.56637 sr) なので、光度1 カンデラの等方性光源 (あらゆる方向に均一に放射する光源)の全光束は
1ルクスは1平方メートルあたり1ルーメンの明るさです。
光源が1カンデラの光度を1ステラジアンの立体角全体に均一に放射する場合、その角度に放射される全光束は1ルーメン（1 cd・1 sr = 1 lm）になります。あるいは、等方性1カンデラ光源は、正確に4πルーメンの全光束を放射します。光源が理想的な吸収半球で部分的に覆われている場合、そのシステムは半分の光束、つまり2πルーメンを放射します。遮られていない方向では、光度は依然として1カンデラになります。
ルーメンは、ある特定のビームまたは角度、あるいはある光源から放出される可視光の総量を表す尺度として、大まかに考えることができます。光源からのカンデラまたはルーメンの数は、輝度関数で表される人間の目の標準的な応答を介して、そのスペクトルにも依存します。[ 4 ]
ルーメンとルクスの単位の違いは、ルクスは光束が広がる面積を考慮に入れている点です。1平方メートルの面積に1,000ルーメンの光束が集中すると、その平方メートルは1,000ルクスの照度で照らされます。同じ1,000ルーメンの光束が10平方メートルに広がると、照度は100ルクスと暗くなります。式で表すと、1 lx = 1 lm/m 2となります。
人間の目が最も効率的に認識できる色（ 光スペクトルの緑色領域、波長555nm）で1ワットの光を放射する光源は、683ルーメンの光束を持つ。したがって、1ルーメンは、スペクトル分布にもよるが、少なくとも1/683ワットの可視光パワーに相当する。
照明に使用されるランプには、一般的にルーメン単位で光出力が表示されている。多くの地域では、これは法律で義務付けられている。
23 W のスパイラル型コンパクト蛍光灯は、約 1,400 ～ 1,600 lm を発光します。[ 5 ] [ 6 ]多くのコンパクト蛍光灯やその他の代替光源は、特定の電力の白熱電球と同等であると表示されています。以下は、一般的な白熱電球とその同等品の典型的な光束を示す表です。
蛍光灯照明システムの一般的な発光効率は、1ワットあたり50～100ルーメンである。
2010年9月1日、照明器具の表示を電力（W）ではなく光束（lm）で優先的に定めることを義務付ける欧州連合の法律が施行されました。 [ 12 ]この変更は、エネルギー使用製品に関するEUのエコデザイン指令（EuP）によるものです。[ 13 ]例えば、欧州連合の基準によれば、60Wタングステン電球と同等の省エネ電球は、最低でも700～810lmの光出力が必要です。[ 14 ]
プロジェクター（ビデオプロジェクターを含む）の光出力は、通常ルーメンで測定されます。プロジェクターのテストに関する標準化された手順は、米国規格協会によって確立されており、異なる位置で取得した複数の測定値を平均化します。[ 15 ]マーケティング目的で、この手順に従ってテストされたプロジェクターの光束は、他の方法でテストされたものと区別するために、「ANSIルーメン」で表示される場合があります。ANSIルーメンによる測定は、プロジェクター業界で使用されている他の測定技術よりも一般的に正確です。[ 16 ]これにより、プロジェクターを明るさの仕様に基づいてより簡単に比較できます。
ANSIルーメンの測定方法は、1992年に作成されたIT7.215文書で定義されています。まず、プロジェクターを25 °C（77 °F）の部屋で画像を表示するように設定します。プロジェクターの明るさとコントラストを調整して、完全な白色フィールドで、95%ピークホワイトの5%スクリーンエリアブロックと、白色フィールドの中央にある同じサイズの100%と90%ピークホワイトの2つのボックスを区別できるようにします。次に、完全な白色フィールドでスクリーンの周囲の9つの特定の場所で光出力を測定し、平均します。この平均値にスクリーンの面積を掛けて、プロジェクターの明るさを「ANSIルーメン」で表します。[ 17 ]
ピークルーメンは、通常CRTビデオプロジェクターで使用される光出力の尺度です。テストでは、通常、画面中央の画像領域の10%と20%を白、残りを黒とするテストパターンを使用します。光出力はこの中央領域のみで測定されます。CRTビデオプロジェクターの制限により、画像コンテンツのごく一部がピーク輝度である場合に、より大きな明るさが生成されます。たとえば、Sony VPH-G70Q CRTビデオプロジェクターは1200「ピーク」ルーメンを生成しますが、ANSIルーメンはわずか200です。[ 18 ]
明るさ（白色光出力）は、投射される光の総量をルーメンで表したものです。色の明るさの仕様である「色光出力」は、明るさの測定と同じ方法を用いて、赤、緑、青をそれぞれ9点グリッドで測定します。
ルーメンは、1894年にアンドレ・ブロンデルによって初めて提案され、その他にもメートルとヴィオールキャンドルをベースとした測光用の新しい測定単位が提案された。[ 19 ]