ルーメン（単位）

ルーメン
ルーメン
	600ルーメンLED電球
一般情報
単位系	SI
単位	光束
シンボル	映画
コンバージョン
1 lmで ...	...は...に等しい
SI基本単位	cd ⋅ sr

ルーメン（記号：lm ）は、国際単位系（SI）における光束の単位であり、光源から放射される可視光の知覚されるパワーの尺度である。光束はパワー（放射束）とは異なり、放射束には放射されるすべての電磁波が含まれるのに対し、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（「光度関数」）に従って重み付けされ、この重み付けはCIEとISOによって標準化されている。^[2] 1ルクスは1平方メートルあたり1ルーメンである。

ルーメンはカンデラとの関係で次のように定義される。

1 lm = 1 cd · srです。

完全な球体の立体角は4πステラジアンである^[3]ので、1カンデラを全方向に均一に放射する光源の全光束は

1 cd × 4π sr = 4π cd⋅sr = 4π lm ≈ 12.57 lm . ^[4]

説明

光源が1ステラジアンの立体角にわたって 1カンデラの光度を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) です。一方、等方性の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の光度は、依然として 1 カンデラです。

ルーメンは、ある特定のビームまたは角度で、またはある光源から放射される可視光の総量の尺度として簡単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、光度関数で表される人間の目の公称反応を介して、そのスペクトルにも依存します。

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。1,000 ルーメンの光束が 1 平方メートルの面積に集中すると、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 ルーメンが 10 平方メートルに広がると、照度はわずか 100 ルクスにまで暗くなります。式で表すと、1 lx = 1 lm/m ²となります。

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 555 nm) で 1 ワットの光を放射する光源の光束は 683 ルーメンです。したがって、1 ルーメンは、スペクトル分布に応じて、少なくとも 1/683 ワットの可視光パワーを表します。

点灯

照明に使用されるランプには通常、光出力がルーメン単位で表示されており、多くの管轄区域ではこれが法律で義務付けられています。

23Wのスパイラル型コンパクト蛍光灯は、約1,400～1,600 lmの光を発します。^[5]^[6]多くのコンパクト蛍光灯やその他の代替光源は、特定の電力を持つ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。

蛍光照明システムの典型的な発光効率は、ワットあたり 50 ～ 100 ルーメンです。

2010年9月1日、照明器具の表示は電力（W）ではなく、主に光束（lm）で行わなければならないとする欧州連合の法律が施行された。 ^[13]この変更は、EUのエネルギー使用製品に関するエコデザイン指令（EuP）の結果である。^[14]たとえば、欧州連合の基準によれば、60Wのタングステン電球と同等であると主張する省エネ電球は、最低でも700～810lmの光出力を持たなければならない。^[15]

プロジェクター出力

ANSIルーメン

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。プロジェクターをテストするための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、異なる位置で行われた複数の測定値を平均化します。^[16]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光束と区別するために「ANSIルーメン」で引用される場合があります。ANSIルーメンの測定値は、一般に、プロジェクター業界で使用される他の測定技術よりも正確です。^[17]これにより、明るさの仕様に基づいてプロジェクターを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) の温度の部屋で画像を表示するようにセットアップします。プロジェクターの明るさとコントラストは、完全な白色フィールドで、95% ピーク白色の 5% スクリーン領域のブロックと、白色フィールドの中央にある 2 つの同じサイズの 100% および 90% ピーク白色ボックスを区別できるように調整されます。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が測定され、平均化されます。次に、この平均値にスクリーン領域を掛けて、プロジェクターの明るさを「ANSI ルーメン」で算出します。^[18]

ピークルーメン

ピークルーメンは、CRT ビデオプロジェクターで通常使用される光出力の測定単位です。テストでは、通常、画面の中央の画像領域の 10 パーセントまたは 20 パーセントを白、残りを黒にするテストパターンを使用します。光出力は、この中央領域でのみ測定されます。CRT ビデオプロジェクターの制限により、画像コンテンツの一部だけがピーク輝度になると、より高い輝度が生成されます。たとえば、ソニー VPH-G70Q CRT ビデオプロジェクターは、1200 の「ピーク」ルーメンを生成しますが、ANSI ルーメンは 200 ルーメンです。^[19]

カラー光出力

明るさ (白色光出力) は、投影される光の総量をルーメンで測定します。色の明るさの仕様であるカラー光出力は、明るさの測定と同じ方法を使用して、赤、緑、青をそれぞれ 9 ポイントグリッドで測定します。

SI測光単位

^ この列の記号は寸法を表します。「L」、「T」、「J」はそれぞれ長さ、時間、光度を表し、リットル、テスラ、ジュールの単位を表す記号ではありません。
^ 標準化団体は、放射量や光子量との混同を避けるため、測光量を添え字「v」（「視覚」の意）で表記することを推奨しています。例:米国照明工学標準文字記号USAS Z7.1-1967、Y10.18-1967
^ abc 時々使用される代替記号:光エネルギーは $W$ 、光束は $P$ または $F$ 、光源の発光効率は $ρです。$

参照

注記

^ SIパンフレット第9版では、ルーメンを基本単位で表すとcd⋅srが示されていますが、ステラジアン（sr）自体は派生単位として記載されています。^[1]

参考文献

^ 国際単位系（SI）（PDF）（第9版）。国際度量衡局。2019年。137〜138頁。
^ ISO/CIE 23539:2023、CIE TC 2-93、測光法 — CIE の物理的測光システム。ISO/CIE。2023。doi : 10.25039 /IS0.CIE.23539.2023。
^ 「立体角のレッスン入門」。2010年10月4日閲覧。
^ ブライアント、ロバート H.「ルーメン、照度、フットキャンドル、明るい光沢のあるビーズ…」。LED ライト。2010年10 月 4 日閲覧。
^ 「OSRAM Dulux Energisparepærer」(PDF)。Osram.dk 。2012年3月1日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2013年5月25日閲覧。
^ 「従来の CFL」。Energy Federation Incorporated。2008 年 10 月 14 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年12 月 23 日閲覧。
^ 「光出力について学ぶ: ENERGY STAR」。Energystar.gov 。 2012年7月15日閲覧。
^ 「LED電球購入ガイド」。The Lightbulb Company。2016年8月11日。 2017年11月16日閲覧。
^ 「ハロゲンランプ」www.westinghouse.com . ウェスティングハウス. 2020年3月10日閲覧。
^ 1 つの例が見つかりました。URL: https://www.amazon.com/PacLights-Ultra150-Performance-Equivalent-Replacement/dp/B00F9CM49Y
^ Philips Luxeon CoB エミッター、具体的には LHC1-4090-1208 データシート http://www.philipslumileds.com/uploads/419/DS115-pdf
^ Philips Luxeon CoB エミッター、具体的には LHC1-4090-1211 データシート http://www.philipslumileds.com/uploads/419/DS115-pdf
^ 「照明は現在ルーメンで表示されています」。イギリス：国立物理学研究所。 2012年3月10日閲覧。
^ 「エネルギー使用機器のエコデザイン」。EU法の概要。EU機関。2010 年 2 月 2 日。2012 年3 月 10 日に閲覧。
^ 「省エネ電球：パッケージの読み方」欧州委員会。2013年6月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年3月10日閲覧。
^ 「ANSI lumen article」。PC Magazine Encyclopedia。2006年12 月 20 日閲覧。
^ 「プロジェクターガイド」。CPILive.net。2004年2月。2006年9月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2006年12月20日閲覧。
^ 「ANSI 光出力測定法」 1993 年。2012 年 2 月 26 日時点のオリジナル(doc)からアーカイブ。2008年1 月 15 日閲覧。
^ 「ソニー G70 パンフレット」(PDF)。

外部リンク

国際照明用語集第2版（国際標準CIE S 017:2020のオンライン検索可能なバージョン）

[note-dimension-symbol-21] この列の記号は寸法を表します。「L」、「T」、「J」はそれぞれ長さ、時間、光度を表し、リットル、テスラ、ジュールの単位を表す記号ではありません。

[note-suffix-v-22] 標準化団体は、放射量や光子量との混同を避けるため、測光量を添え字「v」（「視覚」の意）で表記することを推奨しています。例:米国照明工学標準文字記号USAS Z7.1-1967、Y10.18-1967

[note-alternative-symbol-photometric-23] 時々使用される代替記号:光エネルギーは $W$ 、光束は $P$ または $F$ 、光源の発光効率は $ρです。$

[2] SIパンフレット第9版では、ルーメンを基本単位で表すとcd⋅srが示されていますが、ステラジアン（sr）自体は派生単位として記載されています。^[1]

[1] 国際単位系（SI）（PDF）（第9版）。国際度量衡局。2019年。137〜138頁。

[3] ISO/CIE 23539:2023、CIE TC 2-93、測光法 — CIE の物理的測光システム。ISO/CIE。2023。doi : 10.25039 /IS0.CIE.23539.2023。

[4] 「立体角のレッスン入門」。2010年10月4日閲覧。

[5] ブライアント、ロバート H.「ルーメン、照度、フットキャンドル、明るい光沢のあるビーズ…」。LED ライト。2010年10 月 4 日閲覧。

[6] 「OSRAM Dulux Energisparepærer」(PDF)。Osram.dk 。2012年3月1日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2013年5月25日閲覧。

[7] 「従来の CFL」。Energy Federation Incorporated。2008 年 10 月 14 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年12 月 23 日閲覧。

[estar-8] 「光出力について学ぶ: ENERGY STAR」。Energystar.gov 。 2012年7月15日閲覧。

[9] 「LED電球購入ガイド」。The Lightbulb Company。2016年8月11日。 2017年11月16日閲覧。

[Westinghouse-10] 「ハロゲンランプ」www.westinghouse.com . ウェスティングハウス. 2020年3月10日閲覧。

[11] 1 つの例が見つかりました。URL: https://www.amazon.com/PacLights-Ultra150-Performance-Equivalent-Replacement/dp/B00F9CM49Y

[12] Philips Luxeon CoB エミッター、具体的には LHC1-4090-1208 データシート http://www.philipslumileds.com/uploads/419/DS115-pdf

[13] Philips Luxeon CoB エミッター、具体的には LHC1-4090-1211 データシート http://www.philipslumileds.com/uploads/419/DS115-pdf

[14] 「照明は現在ルーメンで表示されています」。イギリス：国立物理学研究所。 2012年3月10日閲覧。

[15] 「エネルギー使用機器のエコデザイン」。EU法の概要。EU機関。2010 年 2 月 2 日。2012 年3 月 10 日に閲覧。

[16] 「省エネ電球：パッケージの読み方」欧州委員会。2013年6月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年3月10日閲覧。

[17] 「ANSI lumen article」。PC Magazine Encyclopedia。2006年12 月 20 日閲覧。

[18] 「プロジェクターガイド」。CPILive.net。2004年2月。2006年9月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2006年12月20日閲覧。

[19] ^ 「ANSI 光出力測定法」 1993 年。2012 年 2 月 26 日時点のオリジナル(doc)からアーカイブ。2008年1 月 15 日閲覧。

[20] 「ソニー G70 パンフレット」(PDF)。