Steven KwokLa luz se irradia como una onda en el espacio libre. Se refleja en las superficies y crea una visión humana de un sujeto. Pero, ¿cómo se mide realmente la luz? ¿Qué factores están afectando el resultado de la medición? Es esencial comprender las diferencias de los parámetros de medición de la luz y cómo se aplica en el contexto real.
Conceptos básicos: medición de la luz y fotometría
El objetivo de las aplicaciones de medición de luz está muy extendido en varias aplicaciones industriales, principalmente en investigación y producción. En el pasado, la gente solía usar el término vatio para medir el brillo de una luz, pero era impropio ya que vatio es la unidad de potencia, y en la era de la luz de alta eficiencia, en realidad no describe el brillo. En la ingeniería moderna, se utilizan términos más precisos para un mejor enfoque y para satisfacer las necesidades de medición de cada aspecto.
Las fuentes de luz irradian energía electromagnética en todas las longitudes de onda hacia el entorno, pero solo es visible la luz con una longitud de onda de 400-700 nm. La diversidad de la longitud de onda está relacionada con el color percibido. En la medición de la luz, es vital detectar la distribución de las ondas de luz visible en la porción del espectro electromagnético. Dado que los ojos humanos solo son sensibles a los visibles, la medición de la luz solo se enfoca en la luz radiada dentro de este rango de radiación. Esto se conoce como fotometría.
La fotometría es ampliamente utilizada en las industrias que desarrollan dispositivos con pantallas o paneles. Consta de tres parámetros básicos de medición. Por lo tanto, es crucial comprender sus diferencias para determinar cuál se adapta al requisito y qué productos son relevantes para la medición.
¿Cuáles son los términos y unidades comunes de medición de la luz?
A continuación se muestran los parámetros y unidades de fotometría que se utilizan comúnmente para medir la luz:
Flujo luminoso (medido en lúmenes/lm)
El flujo luminoso representa la potencia total de la luz visible emitida en todas las direcciones por unidad de tiempo. Esta potencia, indicada como salida de luz, puede variar según el eficiencia energética de la fuente de luz.
Intensidad luminosa (medida en candela/cd)
La intensidad luminosa se define como la cantidad de luz visible emitida en un ángulo específico. Afecta directamente la visibilidad de la luz y se usa principalmente en dispositivos que producen luz enfocada.
Iluminancia
La iluminancia es el flujo luminoso por unidad de área. El término de medición común es Lux (lm/m2) para una unidad estandarizada o footcandle (lm/ft2). Este parámetro es independiente de la geometría de la superficie sobre la que incide la luz, pero está fuertemente relacionado con la cantidad de área iluminada.
El flujo luminoso indica la medición a distancia en todas las direcciones de una fuente de luz, mientras que la intensidad luminosa se enfoca en el brillo en una sola dirección. En otras palabras, los lúmenes se usan mejor cuando se comparan las fuentes de luz omnidireccionales, como las luces de techo, donde la candela es mejor para las unidireccionales.
Mientras tanto, para medir el brillo de la luz solo en un área específica, la iluminancia (Lux) sería una mejor opción para describir las propiedades.
¿Qué factores pueden afectar la intensidad luminosa real y la iluminancia?
El flujo luminoso es la medida de la potencia total percibida emitida en todas las direcciones por una fuente de luz. Este es un valor constante. Sin embargo, la intensidad luminosa real y los valores de iluminancia pueden ser afectado por la distancia, el ángulo de inclinación de la luminaria y el ángulo del haz.
Distancia
La intensidad luminosa es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Esto se debe a que la intensidad disminuye desde el centro del ángulo del haz hacia el borde a medida que los fotones se distribuyen en un área más amplia. Entonces, si la distancia de la fuente de luz al sujeto cambia, el área de la superficie iluminada será proporcional al cuadrado de la distancia. Esto significa que la iluminancia también es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.
Ángulo de inclinación
La inclinación de la superficie podría afectar la cantidad de luz recibida por el sujeto a la misma distancia. La superficie inclinada recibiría menos luz debido a la iluminación reducida por un factor igual al coseno del ángulo entre una fuente de luz y la superficie normal. Cuanto menor sea el área iluminada, mayor será la iluminancia.
Ángulo de haz
El ángulo del haz es el ángulo entre las dos direcciones opuestas en las direcciones hacia abajo para las cuales la intensidad luminosa es la mitad de la intensidad luminosa máxima.
Un ángulo de haz más pequeño significa una luz más enfocada. La misma salida de luz daría como resultado una intensidad luminosa máxima más alta y una luz más brillante, aunque el flujo luminoso permanezca sin cambios. Además, un ángulo de haz más grande proporcionará un área iluminada más grande y una iluminancia más pequeña para el mismo valor de flujo luminoso. Por lo tanto, tanto la intensidad luminosa como el ángulo del haz afectan proporcionalmente al flujo luminoso.
Conclusiones
El flujo luminoso es la energía emitida por la luz visible en todas las direcciones, medida en lúmenes. La intensidad luminosa sólo cuenta en una dirección y ángulo determinados, medidos en candelas. La iluminancia es el flujo luminoso por unidad de área medido en lux.
Estos parámetros de fotometría representan diferentes características. Para una comparación relevante, se debe utilizar el parámetro correcto. Los lúmenes deben describir la potencia de la luz en una amplia cobertura, como luces interiores o focos exteriores. Candela debe determinar el flujo luminoso relacionado con un ángulo específico. También es útil para medir una fuente de luz direccional, como una linterna. Lux debe usarse para determinar cuánta luz se requiere en un área exacta para construir el entorno deseado.
Los principales factores que podrían afectar la intensidad luminosa y la iluminancia son la distancia, el ángulo de inclinación y el ángulo del haz. Esto está relacionado con las características de la onda de luz, donde esos factores afectan el área de iluminación.
Hay que tener en cuenta muchas cosas para decidir los productos ligeros que satisfagan las necesidades. Además de las especificaciones enumeradas, también debemos garantizar los métodos de instalación adecuados (ángulos, distancia, etc.) y el entorno de iluminación existente.
