Il lume è la base per la misurazione dell'illuminazione. È un'unità molto strana. A differenza di watt, pendagli, chilogrammi e molte unità di misura più comuni, il lume non è basato su misure fisiche degli oggetti materiali. Il lume è parzialmente basato sull'energia contenuta nella luce, ma si basa anche sulla risposta biologica media dell'occhio umano. L'occhio umano, però, non ha solo una risposta alla luce. Ha una risposta fotopica in piena luce e una risposta scotopica in chiaro scuro.
Visione umana
La luce entra la pupilla dell'occhio umano e si concentra sulla retina. La retina ha due diversi tipi di cellule sensibili alla luce: coni e bastoncelli. Ci sono tre sottoclassi dei coni che sono sensibili ai colori differenti. L'unica funzione di coni in piena luce. Le aste sono molto più sensibili. Quando calano le tenebre, la pupilla si apre ad un diametro più grande, e le aste di creare un'immagine della scena di scarsa illuminazione. C'è solo una curva di reazione al colore per steli, motivo per cui non è possibile visualizzare diversi colori nelle tenebre. Cono-dominato la visione è chiamato visione fotopica e visione rod-dominata è chiamato visione scotopica.
Lumen
Quando è arrivato il momento per scienziati e ingegneri di illuminazione creare un'unità di misura che potrebbe essere utilizzata per impostare gli standard per l'illuminazione, si presume che l'illuminazione deve creare condizioni di luce intensa. Logicamente, poi, hanno usato la risposta fotopica per definire l'unità di interesse. Cioè, se una fonte ha bisogno di una superficie per il lavoro di luce, la luce deve far scattare le barre nell'occhio, così che è quello che dovrebbe essere misurato. C'è una maggiore complessità della risposta dell'occhio: i coni lavorano in piena luce e le aste di lavorano nell'oscurità, ma essi non solo passare al livello di una luminosità. C'è una graduale di miscelazione, in modo che per una gamma media di luminosità, sia i coni retinici ed i coni sarà attivi. Ciò implica che la vera misura di illuminazione dovrebbe essere un mix di risposta fotopica e scotopica.
Specifica di illuminazione
Destra ora, tutti gli standard di illuminazione utilizzano lumen o unità derivata lumen per le loro specifiche. Vale a dire, usano risposta fotopica come standard. Illuminazione rinomati fornitori utilizzano quegli standard per misurare e pubblicizzare i propri prodotti. In risposta alla preoccupazione che ciò non rappresenta adeguatamente le prestazioni dei prodotti per l'illuminazione in una data applicazione, molti fornitori di illuminazione ora citano un scotopica fotopica rapporto per i loro prodotti diversi. Il rapporto S/P, come è comunemente abbreviato, è una misura della quantità della luce ha lunghezze d'onda che eccitano canne rispetto alle lunghezze d'onda che eccitano i coni. Le aste sono più sensibili alla luce blu di coni sono, mentre i coni sono più sensibili al rosso. Che è quello che misura il rapporto S/P.
Il significato di S/P
In diverse applicazioni, con livelli di illuminazione differenti, la risposta dell'occhio sarà un diverso mix di visione fotopica e scotopica. Ad esempio, in un ambiente di ufficio, l'illuminazione può essere più efficace con qualche luce blu---luce che non conta molto in lumen, perché è nella regione scotopica. Così è possibile che un ingegnere di illuminazione esaminerà l'applicazione, il citato lumen e il rapporto S/P. Il tecnico deciderà sull'importanza relativa delle aste ai coni per l'applicazione e selezionare un fattore per (S/P) ^ n; dove n = 1 per pura visione scotopica e 0 per pura visione fotopica. L'illuminazione efficace sarà l'output tra virgolette della sorgente luminosa in lumen, volte (S/P) ^ n fattore.
Il valore di S/P
Definire un fattore di correzione per l'illuminazione di ogni diversa fonte di luce è un sacco di guai per andare, senza una forte motivazione, ma c'è una motivazione molto forte: risparmiare energia e denaro. In questo momento, alcune delle più recenti fonti luminose, come molte luci del LED, mettere una discreta quantità di loro luce all'estremità blu dello spettro. L'estremità blu non è ponderata pesantemente in lumen, quindi per far uscire la giusta quantità di lumen significa che più luci devono essere utilizzati. Ma se la situazione di illuminazione utilizza barre così come coni, poi quelle luci supplementari sono sprecati, perché c'è già abbastanza luce messo fuori dai LED---non solo è essere contato. Il rapporto S/P è un tentativo di rendere quel conteggio extra leggero.