마지막 니트.

니트는 사람이 '발광체를 보는 것' 과 관련된다. 칸델라 역시  광량 (루멘)의 밀집도를 나타내지만, 앞시간에 이야기한 것처럼 이것만으로는 led소자를 눈으로 볼 때 OME가 되는 것을 설명할 수 없다.

니트는 칸델라가 얼마나 넓은 영역에 퍼져 있느냐에 대한 얘기다. 즉 칸델라를 면적으로 나눈 값이다.

nit = candela / m^2

사실 nit는 SI단위가 아니므로 cd/m^2으로 쓰는게 맞지만, 휴대폰 공식 스펙에서조차 nit로 표시하는 등 거의 표준 취급을 당하고 있다.

다나와 모니터 페이지서는 그냥 cd라고만 부르는데 정확히는 cd/m^2이 맞다.

니트를 통해 왜 led가 밝은지 설명할 수 있다. 60cm짜리 led 바의 밝기가 450루멘이고 36개의 led가 박혀있을 때, 하나의 led의 밝기는 

450 lm / 36 = 12.5 루멘이다. led 하나가 촛불 하나의 밝기정도라니. 굉장한 것이다. 게다가 입체각이 절반 이하가 되니 실제로는 더 밝게 느껴진다.

led는 더 직진성이 강하겠지만 정확한 수치를 모르니 관대하게 입체각 2pi로 나누자. (실제로는 이것보다 칸델라가 더 커질 것이다)

12.5 lm / 2pi (sr) = 2 cd

그런데 led 소자의 크기는 어느정도인가. 흔히 3050, 5050 등으로 불리는 이유는 소자 크기가 3mm x 5mm , 5mm x 5mm 이기 때문이다. 

만약 소자의 크기가 3 mm x 5 mm = 15 mm^2 이라면 이것의 니트는

2 cd / 15 mm^2 = 2 cd / 0.000015 m^2 = 133333 nt

13만 3333 니트가 되어버리는 것이다.. 일반적인 모니터 최대밝기가 300니트, hdr을 지원하는 티비가 1000니트정도인걸 생각하면 무시무시한 밝기임을 알 수 있다. 이러니 눈으로 볼 수가 없지.

* 어? 촛불이 1cd이고 촛불의 크기도 그리 크지 않은데 그럼 촛불도 눈으로 보기 힘들어야 하는거 아닌가? 라고 생각이 들 수도 있다. 

여기에 반비례의 원리가 있는데, 단순히 촛불의 크기가 2배라고 해도 수치는 1/2이 되어 6만 니트가 되어버리기 때문이다. 

촛불과 led의 실제 면적 차이는 잘 모르겠지만 어림잡아 촛불이 10배는 커 보이니까, (촛불은 사방으로 퍼져나가니까, 빙 두른 면적을 전부 고려해야 한다) 13만의 1/10배, 1만 3000 니트가 된다. (그것도 큰 숫자이긴 하다.) 

자. 이제 모든 단위를 알아보았으니 원래 해보려던 계산을 할 수 있다.

1. 300니트의 모니터는 대체 몇 룩스인가?

2. 500룩스의 밝기를 만들려면 모니터의 밝기는 몇 니트여야 하는가?

1번을 차례대로 계산해보자.

(1) 내 모니터는 300cd/m^2의 밝기를 가진 27인치(가로 59.77 cm, 세로 33.62 cm) 모니터다. 최대밝기로 설정했을 때 - 물론 흰 배경을 켜놓았다는 가정 하에 - 칸델라는 다음과 같다.

300 nt * 2009.68 cm^2 = 300 nt * 0.200968 m^2 = 60.29 cd

60 cd가 나온다. 그런데 여기서 계산이 막혔다. 이제 모니터의 '입체각' 을 곱해야 한다.. 그런데 모니터의 입체각을 얼마로 두어야 하는가? 평면이니까 절반만 비추니까 4pi의 절반인 2pi? 아니면 그보다 더 적게?

찾아보니까 모니터의 입체각은 pi로 치는 것 같다. 이유는 찾지 못했고.. 두 웹사이트 이상에서 이렇게 나와 있으므로 일관성의 원리에 의해서 그냥 pi를 곱하자. 

60.29 cd * pi (sr) = 189.31 lm

189루멘이 나온다. 모니터 소비전력이 27와트인데 189루멘밖에 안나오다니. 조명기기로서의 효율은 똥망이라고 할수 있겠다. 물론 모니터는 조명기기가 아니니까.

마지막으로 룩스를 계산해보자. 189루멘이 모니터 영역의 넓이만큼에 존재하니까

189 lm / 0.200968 m^2 = 941 lx

941룩스. 꽤나 큰 숫자이다. 만약에 모니터의 입체각을 2pi로 했으면 더 커졌을 것이다. 300~500룩스의 일반적인 방의 조도보다 한참 높은 밝기다. 

거꾸로 500룩스를 만들기 위한  모니터의 밝기를 - 위의 과정을 거꾸로 해서 계산해보면, 159 니트가 나온다. 

모니터의 표준밝기가 150이라고 어디서 주워들은적이 있는데 딱 그 수치가 나오는 것이다. 

또한 내방 모니터는 밝기를 40으로 해놓고 쓰고 있는데, 플레이웨어즈의 모니터 리뷰에서, 이 모니터의 50% 밝기가 177 니트라고 측정되어있으므로, 내가 쓰고 있는 밝기 역시 150 부근이 된다.

최종결론 : 보통의 모니터 밝기 300니트는 방안의 조도보다 많이 밝다. 150니트가 되어야 방안 밝기랑 같은 것이다.