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Tamaños, unidades

Flujo luminoso

Flujo luminoso

El flujo luminoso ERCOsymphi es un índice representativo de la potencia luminosa de una fuente de luz.
= Lumen (lm)

El flujo luminoso describe la potencia luminosa total emitida por una fuente de luz. Básicamente se podría expresar esta potencia de radiación, por ser energía entregada, en la unidad llamada Vatio. No obstante, el efecto óptico de una fuente de luz no es descrito adecuadamente de esta manera, ya que la radiación entregada es captada sin diferenciación alguna en toda la banda de frecuencias, y porque no tiene en cuenta la sensibilidad espectral variable del ojo. Mediante la consideración de la sensibilidad espectral del ojo se obtiene la magnitud llamada lumen. Un flujo de radiación de 1W, entregado en la sensibilidad espectral máxima del ojo (fotoóptica, 555 nm), genera un flujo luminoso de 683 lm. Por otro lado, el mismo flujo de radiación genera en las gamas de frecuencias de menor sensibilidad unos flujos luminosos más pequeños, de acuerdo con la curva V (λ).

Eficacia luminosa

Eficacia luminosa

η = F / P

η = lm / W

La eficacia luminosa describe el rendimiento de una lámpara.
Se expresa mediante la relación del flujo luminoso entregado, en lumen, y la potencia consumida, en vatios.
El valor teórico máximo alcanzable con una conversión total de la energía a 555 nm sería 683 lm/W.
Las eficacias luminosas realmente alcanzables varían en función del manantial de luz, pero quedan siempre por debajo de este valor ideal.

Intensidad luminosa

Definición

Una fuente de luz ideal, puntual, irradia su flujo luminoso uniformemente en todas las direcciones del espacio, su intensidad luminosa es igual en todas las direcciones. Pero en la práctica se da siempre una distribución espacial irregular del flujo luminoso, que se debe en parte a la construcción de los manantiales de luz, y en parte a la dirección impartida a la luz de la luminaria. La candela, como unidad de la intensidad luminosa, es la unidad básica de la luminotecnia. De la misma se derivan todas las demás magnitudes propias de esta tecnología.

Representación

La distribución en el espacio de la intensidad luminosa de una fuente de luz resulta en un cuerpo tridimensional de distribución de la intensidad luminosa. La sección a través de este cuerpo de intensidad luminosa nos da la curva de distribución de intensidad luminosa, que describe la distribución de la intensidad luminosa en un plano. A su vez se suele inscribir la intensidad luminosa en un sistema de coordenadas radiales como función del ángulo de irradiación.
A fin de poder comparar directamente la distribución de la intensidad luminosa de varias fuentes de luz diferentes, estos datos se relacionan con 1000 lm de flujo luminoso. En el caso de luminarias de rotación simétrica, basta con tener una sola curva de distribución de intensidad luminosa para la descripción de la luminaria. Las luminarias axisimétricas necesitan dos curvas, siendo representadas ambas generalmente en un diagrama único.

Iluminancia

La iluminancia es un índice representativo de la densidad del flujo luminoso sobre una superficie. Se define como la relación entre el flujo luminoso que incide sobre una superficie y el tamaño de esta superficie. A su vez la iluminancia no se encuentra vinculada a una superficie real, puede ser determinada en cualquier lugar del espacio. La iluminancia se puede deducir de la intensidad luminosa. Al mismo tiempo disminuye la iluminancia con el cuadrado de la distancia de la fuente de luz (ley de la inversa del cuadrado de la distancia).

Iluminancia

Iluminancia Iluminancia Iluminancia

La iluminancia es un índice representativo de la densidad del flujo luminoso sobre una superficie. Se define como la relación entre el flujo luminoso que incide sobre una superficie y el tamaño de esta superficie. A su vez la iluminancia no se encuentra vinculada a una superficie real, puede ser determinada en cualquier lugar del espacio. La iluminancia se puede deducir de la intensidad luminosa. Al mismo tiempo disminuye la iluminancia con el cuadrado de la distancia de la fuente de luz (ley de la inversa del cuadrado de la distancia).

Densidad de energía

Densidad de energía

Se denomina densidad de energía el producto de la iluminancia multiplicado por el tiempo durante el cual se mantiene iluminada una superficie.La densidad de energía desempeña un cierto papel en los cálculos para determinar la carga luminosa a la que quedarán sometidos los objetos, p.ej. en museos.

Luminancia

Mientras que la iluminancia nos describe la potencia luminosa que incide en una superficie, vemos que la luminancia nos describe la luz que procede de esa misma superficie.
A su vez dicha luz puede ser procedente de la superficie misma (p.ej. en el caso de la luminancia de lámparas y luminarias).
También vemos que la luminancia se encuentra definida como la relación entre la intensidad luminosa y la superficie proyectada sobre el plano perpendicularmente a la dirección de irradiación.
Pero es posible que la luz sea reflejada o transmitida por la superficie.
En el caso de materiales que reflejan en forma dispersa (mateados) y que transmiten en forma dispersa (turbios), es posible averiguar la luminancia a base de la iluminancia y el grado de reflexión (reflectancia) o transmisión (transmitancia) .
La luminosidad está en relación con la luminancia; no obstante, la impresión verdadera de luminosidad está bajo la influencia del estado de adaptación del ojo, del contraste circundante y del contenido de información de la superficie a la vista.

Color de luz

Sistema CIE

Color de luz es el color de la luz entregado por una lámpara. El color de luz se puede indicar, mediante las coordenadas x e y, como lugar de color en el sistema de referencia colorimétrico CIE, y en el caso de colores de luz blancos también como temperatura de color TF. En el sistema de referencia colorimétrico CIE se determina el color de luz por cálculo a base de la composición espectral, y se representa éste en un diagrama bidimensional continuo. El tinte es definido a través del lugar de color del color espectral y a través de la saturación. A través de la configuración del diagrama se produce una superficie cromática que abarca todos los colores reales. La superficie cromática es abarcada por una curva sobre la cual están situados los lugares de color de los colores espectrales completamente saturados. En el interior de esa superficie se encuentra el punto de la menor saturación, que se denomina blanco o punto acromático. Todos los grados de saturación de un color se podrán encontrar ahora sobre la recta entre el punto acromático y el lugar de color correspondiente; todas las mezclas de dos colores se encuentran igualmente sobre una recta entre los lugares de color respectivos.

Temperatura de color más similar

La constante de Planck contiene los lugares de color de la radiación de Planck de todas las temperaturas. Puesto que el lugar de color de una fuente de luz se suele situar cerca de la constante, se inscribe, partiendo de la constante del radiador de Planck, un haz de rectas de las temperaturas de color más similares. Con la ayuda de éstas se podrán identificar también los colores de luz, que no se encuentran sobre esta constante, por una temperatura de color más similar. En los proyectores térmicos, la temperatura de color más similar equivale aproximadamente a la temperatura real de la espira de la lámpara. En las lámparas de descarga se indica la temperatura de color más similar.

Grupos principales Temperaturas de color

Para los colores de luz blancos existe adicionalmente una subdivisión en tres grupos principales: el margen del blanco cálido (ww) con las temperaturas de color más similares por debajo de 4000 K, el margen del blanco neutro (nw) entre 4000 y 5000 K, y el margen del blanco de luz diurna (tw) con las temperaturas de color por encima de 5000 K.
Los mismos colores de luz pueden tener distribuciones espectrales distintas y una reproducción cromática correspondientemente distinta.

Reproducción cromática

Reproducción cromática

Reproducción cromática

Se denomina reproducción cromática la calidad de la reproducción de los colores bajo una iluminación dada.
El grado de la infidelidad cromática se indica mediante el índice de reproducción cromática Ra.
Como fuente de luz de referencia se utiliza una fuente de luz comparable con espectro continuo, ya sea un proyector térmico con temperatura de color comparable o la luz diurna.

Reproducción cromática

Márgenes del índice de reproducción cromática Ra con diferentes tipos de lámparas

Para determinar la reproducción cromática de una fuente de luz, se calculan los efectos cromáticos de una escala de ocho colores propios, bajo el tipo de iluminación que debe ser calificado, así como bajo la iluminación de referencia, y se establece su relación mutua.
La calidad así averiguada de la reproducción cromática es expresada en índices de reproducción cromática, que se pueden referir tanto a la reproducción cromática general (Ra) como valor medio, o a la reproducción de ciertos colores individuales.
El índice máximo de 100 significa a su vez una reproducción cromática ideal, como la que existe bajo luz de lámpara incandescente o luz diurna.
Unos valores más bajos indican una reproducción cromática menos buena.
Los espectros luminosos lineales resultan en una buena reproducción cromática.
Los espectros de rayas generalmente en una menos buena.
Los espectros de rayas múltiples están compuestos por diferentes espectros de rayas, y mejoran la reproducción cromática.