Lūmenis ir standarta mērvienība, ko izmanto, lai aprakstītu, cik daudz gaismas atrodas noteiktā apgabalā. Tā ir daļa no standarta mērījumu grupas, kas pazīstama kā fotometrijas grupa, kas mēra dažādus gaismas aspektus. Šajā grupā ietilpst arī tādas vienības kā candela, kas mēra spilgtumu, un lukss, kas mēra apgaismojumu.
Stingri runājot, lūmenu definē kā 1 kandelu, kas reizināta ar 1 steradiānu, ko var izteikt kā . Saistīta mērvienība — lai gan tā nav daļa no standarta vienībām — ir pēdas svece, ko bieži izmanto fotogrāfijā un filmā. Lai to patiesi saprastu, ir svarīgi saprast šīs vienības: kandela, pēdas svece, steradiāns un lukss.
Ir būtiska atšķirība starp spožuma un apgaismojuma mēriem. Mērot spožumu, kāds būtībā skatās, cik daudz enerģijas tieši izdala gaismas avots. Viņu neinteresē, kas notiek ar šo enerģiju, kad tā atstāj avotu, tikai tas, cik daudz ir pašā avotā. Turpretim, mērot apgaismojumu, cilvēks skatās, cik daudz šīs enerģijas nonāk konkrētajā objektā.
Pēdu svece, arī rakstīta kāju svece, ir nestandarta apgaismojuma mērs, kas būtībā definēts kā gaismas daudzums, kas skartu sfēras iekšējo virsmu 1 pēdas (30.48 cm) rādiusā, ja to iedegtu viena svece. šīs sfēras centrs. Lukss ir standarta apgaismojuma mērs, un to var definēt vienkārši kā gaismas daudzumu, kas trāpīs līdzīgai sfērai 3.28 pēdu (1 metra) rādiusā. Abas var vienkārši pārveidot ar 10.76 luksi uz 1 pēdas sveci.
Gan pēdu svecei, gan luksam tiek izmantots gaismas intensitātes mērs, ko sauc par kandelu. Sākotnēji kandelu sauca par sveces spēku un vienkārši apzīmēja gaismas enerģijas daudzumu, ko izstaro zināma veida sveces. Vēlāk, kad tā tika standartizēta, tika izvēlēta definīcija, kas tuvinātos vecākajai definīcijai, lai esošie vienādojumi varētu palikt tādi paši. Mūsdienu kandela definīcija ir saistīta ar starojumu, ko izstaro 1/60 no viena kvadrātcentimetra platīna, kad tas ir kušanas punktā.
Steradiāns ir standarta mērvienība, ko izmanto telpiskā leņķa noteikšanai. Tehniskā definīcija ir “telpas leņķis, ko sfēras ar rādiusu r centrā ierobežo daļa no sfēras virsmas, kuras laukums ir r2”. Šajā definīcijā subtended ir saistīts ar attiecību starp loka garumu un iegūto leņķi. Steradiāns ir bezvienības, un to apzīmē ar saīsinājumu sr. Matemātiski, izmantojot skaitītāju kā mērvienību, mēs varam definēt steradiānu kā 1(sr) = m2 x m-1.
Tātad, ņemot to visu kopā, ir vieglāk interpretēt sākotnējo lūmena definīciju kā 1 (lm) = 1 (cd) x 1 (sr). Viens lūmenis šajā gadījumā ir gaismas plūsmas daudzuma mērs, ko noteiktā leņķī izstaro platīna 1/60 no viena kvadrātcentimetra platīna tā kušanas punktā. Šo mērījumu bieži izmanto kopā ar jaudu, lai noteiktu gaismu izstarojoša ķermeņa gaismas efektivitāti.
Piemēram, parastai 100 vatu spuldzei gaismas efektivitāte ir aptuveni 17.5, un tā izstaro 1750 lūmenus gaismas. Turpretim 13 vatu dienasgaismas spuldzes efektivitāte ir aptuveni 56, un tā izstaro aptuveni 730 lūmenus gaismas. Turpretim saules efektivitāte ir aptuveni 93.