칸델라

칸델라 ( 기호: cd )는 광도의 SI 단위이다. 특정 방향으로 방출되는 광원의 밝기를 나타내는 척도로, 사람이 인지하는 빛의 세기를 정량화한다. 칸델라는 빛의 파장과 인간의 눈의 감도에 따라 가중치를 부여하여 측정된다.

정의

1979년 제16차 도량형총회(CGPM)에서 칸델라는 다음과 같이 정의되었다.

칸델라는 주파수 540 × 10¹² 헤르츠의 단색 복사선을 방출하는 광원의, 특정 방향으로의 복사 강도가 1/683 와트/스테라디안일 때, 그 방향으로의 광도이다.

여기서,

• 540 × 10¹² 헤르츠는 진공 상태에서 파장이 약 555 나노미터에 해당하는 녹색광에 해당하며, 이는 인간의 눈이 가장 민감하게 반응하는 파장 영역에 가깝다.
• 와트/스테라디안(W/sr)은 복사 강도의 단위로, 단위 입체각당 복사되는 에너지의 양을 나타낸다.
• 1/683이라는 값은 과거의 광도 단위와 현재의 칸델라 단위를 연결하기 위해 설정된 값이다.

설명

칸델라는 광원의 "밝기"를 나타내는 주관적인 느낌을 객관적으로 측정하기 위한 단위이다. 빛의 세기(광도)는 광원 자체의 특성이며, 특정 방향으로 방출되는 빛의 양을 나타낸다. 칸델라는 광원으로부터 나오는 빛의 양뿐만 아니라, 인간의 눈이 얼마나 밝게 느끼는지를 고려하여 정의되었다.

활용

칸델라는 조명, 디스플레이, 카메라 등 다양한 분야에서 빛의 세기를 측정하고 표현하는 데 사용된다. 예를 들어, 전구의 밝기는 칸델라 단위로 표시되며, 디스플레이의 밝기 역시 칸델라/제곱미터(cd/m²) 단위로 표시된다.

관련 단위

• 루멘 (lm): 광속의 단위로, 광원으로부터 방출되는 총 빛의 양을 나타낸다. 루멘은 칸델라와 스테라디안을 곱하여 계산된다 (lm = cd ⋅ sr).
• 럭스 (lx): 조도의 단위로, 단위 면적당 입사하는 빛의 양을 나타낸다. 럭스는 루멘을 면적으로 나눈 값이다 (lx = lm/m²).
• 스테라디안 (sr): 입체각의 단위로, 구면의 중심에서 반지름의 제곱과 같은 면적을 자르는 각도를 나타낸다.