Độ rọi là lượng quang thông chiếu lên một bề mặt, đo bằng lux (lx). 1 lx = 1 lumen/m². Độ rọi biểu thị mức sáng tại mặt phẳng làm việc, dùng cho thiết kế và kiểm định chiếu sáng.
Khái niệm và mối quan hệ ngữ nghĩa
- Lux (Illuminance): đơn vị đo độ rọi, ký hiệu lx, thuộc hệ SI (Système International d’Unités – Hệ đơn vị quốc tế).
- Candela (cd): đơn vị SI cho cường độ sáng, đo lượng ánh sáng phát ra theo một hướng nhất định.
- Lumen (lm): đơn vị đo quang thông, tổng ánh sáng phát ra theo mọi hướng.
- Luminance (cd/m²): đơn vị đo độ chói, tức là ánh sáng phản xạ hoặc phát ra từ một bề mặt nhìn thấy.
- Workplane (mặt phẳng làm việc): mặt phẳng quy ước để đo độ rọi – thường cao 0,75–0,8 m so với sàn trong văn phòng.
Tóm lại: Độ rọi (lux) đo ánh sáng chiếu lên bề mặt, còn độ chói (cd/m²) đo ánh sáng phản xạ hoặc phát ra từ bề mặt. Tham số UGR (Unified Glare Rating) liên quan đến độ chói gây chói mắt, không phải độ rọi.
Công thức tính độ rọi (E)
E (lx) = (F × UF × MF) / A, trong đó:
- F (lm): quang thông của nguồn sáng.
- UF (Utilization Factor): hệ số sử dụng, tỷ lệ ánh sáng hữu ích tới mặt làm việc.
- MF (Maintenance Factor): hệ số bảo trì, tính suy giảm quang thông theo thời gian.
- A (m²): diện tích được chiếu sáng.
Định luật bình phương nghịch đảo: Khi khoảng cách từ nguồn sáng tăng gấp đôi, độ rọi giảm bốn lần (E ∝ 1/d²).
Ví dụ: F = 10.000 lm, UF = 0,6, MF = 0,8, A = 20 m² → E = 240 lx.
Cách đo độ rọi bằng luxmeter
Cách đo: đặt cảm biến tại đúng mặt phẳng làm việc (workplane), đo nhiều điểm và tính trung bình.
Bước thực hiện:
- Đặt cảm biến tại độ cao 0,75-0,8 m (văn phòng) hoặc tại vị trí làm việc chính.
- Hướng cảm biến lên nguồn sáng chính, tránh che bóng.
- Chọn thang đo phù hợp, bật máy đo và chờ giá trị ổn định.
- Đo nhiều điểm trong khu vực, tính E_avg và độ đồng đều U₀ = E_min/E_avg.
- Ghi lại điều kiện đo (thời điểm, phản xạ, tình trạng đèn, ánh sáng tự nhiên).
Lưu ý: Hiệu chuẩn thiết bị định kỳ để đảm bảo độ chính xác.
So sánh các đơn vị ánh sáng
| Đại lượng | Ký hiệu | Đơn vị | Ý nghĩa |
|---|---|---|---|
| Cường độ sáng | I | cd (candela) | Ánh sáng phát ra theo hướng |
| Quang thông | Φ | lm (lumen) | Tổng lượng ánh sáng phát ra |
| Độ rọi | E | lx (lux) | Ánh sáng rơi lên bề mặt |
| Độ chói | L | cd/m² | Ánh sáng phản xạ/phát ra từ bề mặt |
Mức lux tham chiếu theo hoạt động
| Môi trường / Hoạt động | Mức Lux (lx) |
|---|---|
| Ánh trăng | ~1 |
| Chạng vạng (nhìn không cần đèn) | ~10 |
| Ngày u ám | ~100 |
| Văn phòng, lớp học | 300-500 |
| Lắp ráp, thí nghiệm | ≥1.000 |
| Ngoài trời | 10.000-25.000 |
| Nắng trực tiếp | 30.000-100.000+ |
Ứng dụng của Lux
- Thiết kế chiếu sáng nội thất: xác định độ rọi cần thiết cho từng khu vực.
- Đánh giá an toàn lao động: đảm bảo chiếu sáng đủ và đồng đều.
- Nhiếp ảnh – điện ảnh: xác định mức chiếu sáng phù hợp khi chụp/quay.
- Kiểm định thiết bị chiếu sáng: đo hiệu suất và suy giảm quang thông (MF).
Sai lầm thường gặp
- Nhầm độ rọi với độ chói: Lux (lx) ≠ Luminance (cd/m²), UGR đánh giá độ chói gây chói mắt, không phải độ rọi.
- Chỉ xem lumen của đèn: cần tính theo UF, MF, A để có giá trị lux thực.
- Đo một điểm duy nhất: phải đo nhiều điểm để xác định độ đồng đều U₀.
- Bỏ qua CRI/CCT: ảnh hưởng đến cảm nhận sáng và chất lượng thị giác.
Câu hỏi thường gặp (FAQ)
Độ rọi khác gì độ chói?
Độ rọi (lx) đo ánh sáng rơi lên bề mặt, độ chói (cd/m²) đo ánh sáng phát ra hoặc phản xạ từ bề mặt, liên quan đến UGR (độ chói gây chói mắt).
Bao nhiêu lux cho bàn làm việc?
300-500 lx tùy tiêu chuẩn thiết kế và loại công việc.
Lux có phụ thuộc khoảng cách không?
Có, theo định luật bình phương nghịch đảo (E ∝ 1/d²).
Có đo lux bằng điện thoại được không?
Không nên – cảm biến điện thoại không hiệu chuẩn theo đáp tuyến V(λ).
Giải thích thêm: Hệ đơn vị SI
SI (Système International d’Unités) là Hệ đơn vị quốc tế, gồm 7 đơn vị cơ bản: mét (m), kilôgam (kg), giây (s), ampe (A), kelvin (K), mol, và candela (cd). Tất cả các đơn vị khác như lumen (lm) hay lux (lx) được suy ra từ 7 đơn vị này.
