Calculadora de brilho da tela
Informe o brilho de um projetor em lúmens, o tamanho da tela e seu ganho para estimar a iluminância média na tela e sua luminância em nits (cd/m²) e foot-lamberts (fL).
Lúmens, lux e nits são coisas diferentes
- O fluxo luminoso (lúmens, lm) é a luz total que um projetor emite. É o número do catálogo.
- A iluminância (lux, lx, ou foot-candles, fc) é quanto dessa luz chega a cada unidade da tela. 1 lux é 1 lúmen em 1 metro quadrado. 1 foot-candle é 1 lúmen em 1 pé quadrado.
- A luminância (nits, cd/m², ou foot-lamberts, fL) é o quanto a tela parece brilhante para o público: a luz que volta da superfície em direção ao olho.
Assim, o mesmo projetor parece mais fraco em uma tela maior (os mesmos lúmens espalhados por uma área maior), e uma tela com ganho envia mais luz em direção ao espectador do que uma branca comum.
As fórmulas
- Iluminância (lux) = lúmens ÷ área da tela (m²). O resultado é a média sobre toda a tela.
- Luminância (nits) = iluminância × ganho ÷ π. Isso pressupõe uma tela difusa ideal, que parece igualmente brilhante em todas as direções. É uma aproximação, não uma fórmula padronizada.
- Foot-candles = lúmens ÷ área da tela (ft²) = lux × 0,09290304.
- Foot-lamberts = foot-candles × ganho. Um foot-lambert é definido como 1/π candela por pé quadrado, então, para uma tela difusa ideal, o π se cancela e o resultado é exato.
A área da tela é calculada primeiro em metros quadrados. A conversão para pés quadrados usa a definição exata 1 ft = 0,3048 m, então 1 ft² = 0,09290304 m². As duas unidades de luminância concordam entre si: 1 fL = cerca de 3,426259 nits. O NIST lista 1 footlambert como 3,426 259 cd/m² e 1 footcandle como 10,76391 lux (nenhum dos dois é marcado como fator exato).
Ganho da tela
O ganho diz o quanto a tela parece mais brilhante que uma superfície difusa branca de referência quando vista de frente. Um ganho de 1,0 é a referência. Um ganho maior deixa a tela mais brilhante na direção principal de visão e geralmente estreita o ângulo a partir do qual ela parece brilhante. O ganho é um número do fabricante da tela; esta calculadora o usa como um simples multiplicador.
Exemplo
Um projetor de 3000 lúmens em uma tela de 2 m de largura e 1,125 m de altura (16:9) com ganho de 1,0:
- Área = 2 × 1,125 = 2,25 m²
- Iluminância = 3000 ÷ 2,25 = 1333,3 lux = 123,9 foot-candles
- Luminância = 1333,3 × 1,0 ÷ π = 424,4 nits = 123,9 foot-lamberts
Os mesmos 3000 lúmens em uma tela de 16 ft × 9 ft (144 ft², cerca de 13,4 m²) dão cerca de 224,2 lux, 20,8 fc, 71,4 nits e 20,8 fL.
Observações
- Os lúmens do catálogo são um valor nominal. O método de medição importa (lúmens ANSI e outros métodos que dão números diferentes). Lúmens medidos em condições diferentes não podem ser comparados.
- A luz ambiente não está incluída. Qualquer luz na sala se soma à tela e reduz o contraste. A estimativa é para uma sala escura.
- Uma tela real não parece igualmente brilhante de todos os ângulos, e a imagem é mais brilhante no centro e mais fraca em direção às bordas e aos cantos. O resultado é uma média.
- Os lúmens podem ser 0 ou mais, com até 7 algarismos antes da vírgula decimal. Os tamanhos devem ser maiores que 0. O ganho deve ser maior que 0 e no máximo 100. O tamanho da tela pode ser informado em m, cm, mm, pol. ou ft.
- Para planejar a distância entre o projetor e a tela, veja a Calculadora de distância de projeção do projetor. Para achar a largura e a altura de uma tela a partir da diagonal, veja a Calculadora de tamanho de tela. Para saber como a luz enfraquece com a distância, veja a Calculadora de iluminância com a distância.
Perguntas frequentes
O que é um foot-lambert?
Uma unidade de luminância usada principalmente em cinema e displays na América do Norte. Um foot-lambert é definido como 1/π candela por pé quadrado, o que dá cerca de 3,426 nits. Para uma tela difusa ideal, seu valor em foot-lamberts é igual à iluminância em foot-candles vezes o ganho.
Por que os nits e os foot-lamberts são números diferentes?
São unidades diferentes para o mesmo brilho. Multiplique foot-lamberts por cerca de 3,426 para obter nits.
Um projetor mais brilhante sempre dá uma imagem mais brilhante?
Na mesma tela, sim. Mas uma tela maior espalha os mesmos lúmens por uma área maior, então a imagem fica mais fraca à medida que a tela cresce. O ganho da tela e a luz ambiente também mudam o que você vê.
Por que o brilho que medi não bate com o resultado?
A calculadora pressupõe uma tela difusa ideal em uma sala escura e toma os lúmens do catálogo ao pé da letra. Uma tela real, as configurações do projetor, a idade da lâmpada ou do laser e a sala alteram o valor medido.