光束・光度・照度・輝度、僕ら光単位の四天王【運営管理】 by かえる
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
一発合格道場ブログを
あなたのPC・スマホの
「お気に入り」「ブックマーク」に
ご登録ください！
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
合格カフェ
まずは宣伝から！
◎魅力①：個性派ぞろいの16代目道場メンバー
年代・職種・受験歴もさまざま！あなたに近い境遇の話が聞けます。
かえるもいるかも！？🐸
◎魅力②：先代道場メンバーも登場！
現役診断士のリアルな活動や思いを知る貴重な機会！
試験直前期だからこそ、自分の未来像を描くきっかけに。
ご参加を16代目一同、心よりお待ちしています！
申し込みはこちらから！
まとめ
まとめから入るよ！
光の強さの単位は、光束、光度、照度、輝度の４つがあります！以下のまとめで理解＆覚えましょう～！
| 単位 | ひとことで言うと… | |
|---|---|---|
| 光束 | ルーメン (lm) | 光の総量 ─ ランプが放つ光の量 |
| 光度 | カンデラ (cd) | 光の勢い ─ 特定方向へ飛ぶ光の強さ |
| 照度 | ルクス (lux) | 照らされる強さ ─ 受け手がもらう光の強さ |
| 輝度 | スチルブ (sb) | 見た目の明るさ ─ 実際に人が感じる眩しさ |
はじめに
こんにちは！かえるです！
１次試験も近づいてきましたね！
今回は運営管理の論点の「照明」について述べていきます。
ニッチな話題だね。
私は本業で光学に関する研究開発を担当し、現場で光学測定機を扱ったり、シミュレーションプログラムを書いたり、仕事中はいつも光のことばかり考えています。
光の診断士だよ！
光なんて診断士試験に関係ないじゃないか、と思うかもしれません。
実は、運営管理では、店内の照明設計ということで、光に関して出題されます。試験範囲でいうと、運営管理 → 店舗・販売管理 → 販売 → 店舗設計 → 照明と色彩 ですね。
せやけど、試験で照明と色彩って出たことあったかいな
H27、H30、R3と、3～4年に1回は出題されとる。侮ったらあかんで。
本記事では、照明と色彩のうち、照明の単位に関して解説していこうと思います。光の強さですね。色はまた今度。
どうしてもマイナー論点なので後回しにされがちですが、きちんと理解すれば確実に点数を稼げます。
定義暗記で合格ラインに届く人も、余裕があれば踏み込んでおくと安心です。
光とは・・・？
皆さん、光って好きですか？
好きとか考えたことない・・・
自分闇属性なので、光はちょっと苦手っス。
はいはい
光は大事なんです。
光がないと何も見えませんし、光があるおかげで写真が取れ、光ファイバーのお陰で高速にインターネットができます。ですがみなさん・・・
光の単位知ってますか？
こんなに身近で欠かせない存在なのに、光の単位については馴染がない人が多いかと思います。
例えば、重さならkg、長さならm、時間なら秒など、単位を使っています。
今夜は、たこ焼き2kg食べよかな🐙
今月200時間ぐらい新幹線乗ってるかも🚅
明日100km山の中走るぞ！！⛰️
こんなふうに、単位を使いながら会話するのではないでしょうか？
ですが、光の話になると・・・
このモニターの輝度、1,000 cd/m²ぐらいかなぁ。
手元が暗いから、あと 50 lux くらい足したいなぁ。
この懐中電灯、光束は低いけど照射範囲が狭いから光度は高いね。
こんな会話をする機会はあまりないですよね。
なお、私かえるの職場ではよく上記のような会話をしています。
え……理系って本当にキm……いえ、こだわりが深いわね。
そんなこと言わずに、今は多様性の時代です。理系の方は楽しく、文系の方は理系に理解を示しながら学んでいきましょう。
光の単位 四天王
LEDランプのパッケージやディスプレイの仕様表を見ると、ルーメンだのカンデラだのルクスだの、似たような単位がずらり。
それぞれ何を意味するのか、皆さん理解できますか？
わからないっす
人の目に見える光の代表的な単位には、以下の４つがあります。まるで四天王ですね。
- 光束（こうそく。単位：ルーメン）
- 光度（こうど。単位：カンデラ）
- 照度（しょうど。単位：ルクス）
- 輝度（きど。単位：スチルブ）
他にも光に関しては、消費電力や演色性、光束発散度、色温度などの単位がありますが、これらはまた機会があれば解説しますね。
四天王の最初、光束から倒しちゃいましょう！
これからホースから出る水モデルのイメージで説明します！
まずは最初の光束から！
① 光束（ルーメン）
光束（こうそく）の単位はルーメンです。ラテン語で「昼光」です。
ホースから１秒間に出る水の量にたとえられます。水が大量に出れば出るほど光束が大きいです。蛇口を大きくひねれば、水がどんどん出ますよね。光束も上がっていくイメージです。
ランプは電気や燃料などのエネルギーを消費して光を生み出します。電力を上げるほどランプは明るくなり、結果として『光束＝ランプが出す光の総量』が大きくなる。光束は消費エネルギーにも近いです。そう覚えておくとスッと頭に入ります。
光束はどれだけ光をばらまけるかっちゅう話やな！
そうなんです！ランプの強さがそのまま光束のイメージです！
② 光度（カンデラ）
ククク、光束がやられたか・・・。奴は四天王の中で最弱。
次に光度です。単位はカンデラ（candela）、「羊脂を固めたロウソク」のラテン語です。
こちらは、水の出る量だった高速に対して、水の出る勢いだと思いましょう。
光度は、ホースから出る水の勢いにたとえられます。先端をキュッと指で押さえれば、細い口から水がビュッと飛び出しますよね。この勢いが光度のイメージです。
ホースの先絞ったら水がよりプシュワァ～って出るよね！
光度が強くなってます！
だけど、蛇口はひねってないから、水量 = 光束は変わらない？
そうなんです！蛇口はひねってないので、水の出る総量 = 光束は変わらないのです。
（そこの理系、摩擦損失あるから流量変わるよ、とか突っ込まないでください。）
つまり、ホースの先を絞ると水の勢い（光度）は強くなりますが、秒間の水量（光束）は変わりません。
光も同じで、照射範囲を絞ると、光度が高くなりますが、光束は変わりません。
- 懐中電灯の角度を絞ると、光度は強くなりますが、光束は変わりません。
- レーザーポインタは光束小さいのに、照射角度が非常に狭いため、光度が最強クラスです。エネルギーは小さいですが、集めているため、目に当たると危険なんですね。
- 豆電球とかは全方位に幅広く光を発するので、光度は小さいです。
光の強さを矢印で表したときの光度のイメージです。
ややこしいですが、なんとなくイメージはつかめましたか？光度は照射光の強さ、光束は光の総量で理解していきましょう！
次は、地面や机など当たる側の立場で考える照度に進みましょう！
③ 照度（ルクス）
３つ目のボス、照度ね。
照度は、名前の通り照らされる強さです。単位はルクス、ラテン語で光を表します。水モデルの場合、ホースの水を浴びている側が感じる強さだと考えてください。
さて、水が放射状に広がるホースを思い浮かべて見ましょう。
どこが一番圧力を感じるでしょうか？そうですね、ホースの先で水の出る直後です。逆にホースから離れていくと、受け取る圧がだんだん弱くなるのがイメージできますでしょうか？
ホースの先っちょに手ぇかざしたら、バシャッと来るやろ？
離れたらチョロチョロになるわけや。あれが照度のイメージやな
そうです。水を浴びたときに感じる圧が照度に当たります。ホースの場合、水が出た直後が最も圧力（＝照度）を感じ、遠ざかるほど弱まります。
光も同じで、照度 = 面積あたりに受ける光の量ですね。室内環境の明るさの基準などでよく使われています。室内環境の基準でも「この作業には〇〇 lux 以上必要」といった形で使われています。
なお、お使いのスマートフォンのLEDで近くのを照らすと、LEDの距離が近いほど、照らされた物体が明るく見えるのはイメージできますでしょうか。この照らされている強さが照度です。照度は、照らされる対象 ＝ 受け手が必要です。
照度は、光源の強さを表す単位ではなく、手元がどれだけ明るいかを表しているわけですね。
そうなんです！作業環境で最も重要です！
運営管理では照度が出題されやすいのでしっかり抑えておきましょう！
光を矢印で表すと照度は以下のようなイメージになります。
最後に、光そのものの見た目のまぶしさを司る輝度に挑みましょう！
④輝度（スチルブ）
四天王のラスト！輝度です。
四天王の最後・・・輝度。単位はスチルブ、ギリシア語で「輝く」という意味です。
輝度は、一番身近なのに、理解がいちばん難しい存在です。まるでRPGで仲良しの幼なじみが実は魔王だった、あの衝撃に匹敵します。
輝度とは人が実際に感じる明るさ
輝度は私たちが実際に見て感じる明るさそのものです。
昼間は明るい＝高輝度、夜は暗い＝低輝度。ここまではイメージしやすいですよね。
「え、照度と何が違うの？」重要なのは、光源を直接見たときの明るさでもあり、実際に見ている対象のものの明るさということです。
例えば、室内の机の上で黒い物体と白い物体を見たときに、これらに当たる光の強さ、つまり照度は一緒です。
そりゃぁ机の上で受ける光の量は同じなのですから。でも白いほうがまぶしく、黒いほうが暗く見える。これは反射率が異なるため、見た目の輝度が違うからです。
水のモデルで例えると・・・？
同じ水量・同じ勢いで出る細口のホースと大きめのシャワーを考えてみましょう。全く同じ水の出方がするので、光束、光度、照度、すべて同じになります。
では、輝度は何を指すのでしょうか。水が出るところに注目したとき、「出口をのぞいたときにどれだけギュッと詰まっているか」という見た目の指標だと思ってください。
ホースやシャワー水が出る部分に注目したときに、細いホースは小さい口からドバッと出ている＝まぶしい（高輝度）、広いシャワーは面でふわっと出ている＝まぶしさ控えめ（低輝度）、のイメージです。
輝度も同じで、同じ光量・広がり方を持つ２つのライトがあっても、ライト自体の大きさが小さいほうが直接見たときに眩しい、つまり輝度が高いです。このように、輝度は人が実際に感じる明るさになります。
輝度の実例イメージ
輝度は、人がものを見たときに感じる明るさの単位です。真っ暗闇の部屋にある蛍光灯とスマホについているLEDの２つを思い浮かべてください。
蛍光灯は部屋全体を照らして全体が大分明るくなりますよね。対してLEDは、一部だけしか照らさず、しかも照らされたところも蛍光灯より暗いですよね。
そう、光束も光度も照度も、蛍光灯のほうが高いんです。
しかし、直接蛍光灯やLEDを見てみてください。蛍光灯はなんとなく直視できますが、スマホのLEDを見ると眩しすぎてなかなか直視できないのではないでしょうか。
照射範囲も明るさも蛍光灯が圧勝。なのに 直視するとスマホLEDのほうが眩しくて見ていられない。これこそ、LEDの輝度が蛍光灯より高い証拠です。発光面積が小さいほど輝度は上がるわけですね。
なんとなくイメージが付きましたか？あまり深く考えず、輝度は「人が感じる明るさ」で大丈夫です。これで光四天王の最後、輝度も倒してようやく世界が救えますね。
余談：輝度の単位
実はスチルブという輝度の単位、診断士試験の勉強で初めて聞きました。
かえるは、輝度を扱うとき、 cd/m²（カンデラパー平方メートル）もしくはnits（ニッツ）を使ってます。sb（スチルブ）は cd/cm²らしいです。つまり 1 cd/m² = 1 nits = 10000 sbらしいです。
大体ディスプレイの輝度が数百nitsぐらいなので、スチルブだとこの１万倍ですね。数百万スチルブ・・・使いにくい。なぜ診断士試験ではCGS単位系を使っているのでしょうか。世界標準のSI単位系に揃えてほしいものです。（余談終了）
おわりに＆まとめ
以下のイメージで理解していきましょう！おさらいの表と図です！これで運営管理で照明が出ても怖くないですね！
皆さんの勉強の道を照らす記事になっていることを願ってます。
| 単位 | ひとことで言うと… | |
|---|---|---|
| 光束 | ルーメン (lm) | 光の総量 ─ ランプが放つ光の量 |
| 光度 | カンデラ (cd) | 光の勢い ─ 特定方向へ飛ぶ光の強さ |
| 照度 | ルクス (lux) | 照らされる強さ ─ 受け手がもらう光の強さ |
| 輝度 | スチルブ (sb) | 見た目の明るさ ─ 実際に人が感じる眩しさ |
明日はtomi！
tomiとかえるは締切ギリギリ執筆仲間・・・！
マラソンはコツコツ型なんだけどなぁ・・・
☆☆☆☆☆
いいね！と思っていただけたらぜひ投票（クリック）をお願いします！
ブログを読んでいるみなさんが合格しますように。
にほんブログ村
にほんブログ村のランキングに参加しています。
（クリックしても個人が特定されることはありません）
