Apuntes De Fotometria E Iluminación

http://edison.upc.edu/curs/llum/index.html

FOTOMETRIA

Magnitudes y unidades de medida
La luz, al igual que las ondas de radio, los rayos X o los gamma es una forma de energía. Si la energía se mide en joules (J) en el Sistema Internacional, para qué necesitamos nuevas unidades. La razón es más simple de lo que parece. No toda la luz emitida por una fuente llega al ojo y produce sensaciónluminosa, ni toda la energía que consume, por ejemplo, una bombilla se convierte en luz. Todo esto se ha de evaluar de alguna manera y para ello definiremos nuevas magnitudes:
• flujo luminoso
• intensidad luminosa
• iluminancia
• luminancia,
• rendimiento o eficiencia luminosa
• cantidad de luz

Flujo luminoso
Para hacernos una primera idea consideraremos dosbombillas, una de 25 W y otra de 60 W. Está claro que la de 60 W dará una luz más intensa. Pues bien, esta es la idea: ¿cuál luce más? o dicho de otra forma ¿cuánto luce cada bombilla?
[pic][pic]

Cuando hablamos de 25 W o 60 W nos referimos sólo a la potencia consumida por la bombilla de la cual solo una parte se convierte en luz visible, es el llamado flujo luminoso. Podríamos medirlo en watts(W), pero parece más sencillo definir una nueva unidad, el lumen, que tome como referencia la radiación visible. Empíricamente se demuestra que a una radiación de 555 nm de 1 W de potencia emitida por un cuerpo negro le corresponden 683 lumen.
Se define el flujo luminoso como la potencia (W) emitida en forma de radiación luminosa a la que el ojo humano es sensible. Su símbolo es Φ y su unidad esel lumen (lm). A la relación entre watts y lúmenes se le llama equivalente luminoso de la energía y equivale a:
1 watt-luz a 555 nm = 683 lm
|Flujo luminoso |Símbolo: Φ |
| |Unidad: lumen (lm) |

Intensidad luminosa
El flujo luminoso nos da una idea de la cantidad de luz que emite una fuente de luz, por ejemplo una bombilla, en todas las direcciones delespacio. Por contra, si pensamos en un proyector es fácil ver que sólo ilumina en una dirección. Parece claro que necesitamos conocer cómo se distribuye el flujo en cada dirección del espacio y para eso definimos la intensidad luminosa.
[pic][pic]
Flujo luminoso Intensidad luminosa


Diferencia entre flujo e intensidad luminosa
Se conoce como intensidad luminosa al flujo luminosoemitido por unidad de ángulo sólido en una dirección concreta. Su símbolo es I y su unidad la candela (cd).

|Intensidad luminosa |[pic] |Símbolo: I |[pic] |
| | |Unidad: candela (cd) | |

Iluminancia
Quizás haya jugado alguna vez a iluminar con una linterna objetos situados a diferentes distancias. Si sepone la mano delante de la linterna podemos ver esta fuertemente iluminada por un círculo pequeño y si se ilumina una pared lejana el circulo es grande y la luz débil. Esta sencilla experiencia recoge muy bien el concepto de iluminancia.
[pic]
Concepto de iluminancia. Iluminación de un objeto cercano (1), lejano (2)
Se define iluminancia como el flujo luminoso recibido por una superficie. Susímbolo es E y su unidad el lux (lx) que es un lm/m2.

|Iluminancia |[pic] |Símbolo: E |[pic] |
| | |Unidad: lux (lx) | |

Existe también otra unidad, el foot-candle (fc), utilizada en países de habla inglesa cuya relación con el lux es:
1 fc ≅ 10 lx
1lx ≅ 0.1 fc
En el ejemplo de la linterna ya pudimos ver que la iluminancia depende dela distancia del foco al objeto iluminado. Es algo similar a lo que ocurre cuando oímos alejarse a un coche; al principio se oye alto y claro, pero después va disminuyendo hasta perderse. Lo que ocurre con la iluminancia se conoce por la ley inversa de los cuadrados que relaciona la intensidad luminosa (I) y la distancia a la fuente. Esta ley solo es válida si la dirección del rayo de luz...