Le lumen (symbole: lm) est l'unité de luminance. Il mesure la quantité totale de lumière qu'une source de lumière émet dans toutes les directions. Le flux lumineux est différent du flux de rayonnement dans ce sens que le flux lumineux tient compte de la sensibilité de l'œil pour la partie visible du rayonnement électromagnétique. Le lumen est donc l'unité qui mesure la luminosité d'une source de lumière, indépendamment de la direction du faisceau lumineux.
Le lumen est une unité dérivée du système SI. 1 lumen est le flux lumineux d'une source de lumière dont la lumière est concentrée dans 1 stéradian et dont l'intensité lumineuse vaut 1 candela. Plus généralement: le flux lumineux en lumen est égal au produit de la grandeur de l'intensité lumineuse de la source en candela multipliée par la grandeur de l'angle solide dans lequel la lumière est émise en stéradian. Un lumen est donc égal à 1 cd x 1 sr. En d'autres termes, puisqu'une sphère est 4π stéradians, une source de lumière qui émet un flux lumineux uniforme de 1 candéla dans toutes les directions a un flux lumineux total de 4π lumen; 1 lm = 1 cd x sr.
En général, l'intensité de la lumière (comme une onde électromagnétique) est représentée par le vecteur de Poynting et exprimée en W/m². Parce que l'œil ne perçoit qu'une partie du spectre électromagnétique (le plus sensible vers les ondes de 550 nm (vert)), le lumen est également défini comme l'équivalent de 1/683 watt de la lumière de 550 nm.
Le flux lumineux est une mesure de la quantité totale de lumière dans un faisceau lumineux. La luminosité est une mesure de l'opacité de la lumière. Si on regarde une partie du faisceau lumineux, cette partie a un flux lumineux plus petit (en lumen) mais a (en principe) la même luminosité (en candela) que le faisceau entier. Le flux lumineux dépend de la puissance de la source et de la couleur de la lumière. Une ampoule à incandescence a un flux lumineux d'environ 12 lm/W. Le LED et le lumen montrent qu'une quantité réduite de flux peut quand même émettre assez de lumière. Mag Lite et lumen vont très bien ensemble parce que les lampes de poche ont souvent une luminosité élevée et sont donc très utiles dans l'obscurité.
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