Más información sobre la intensidad de la luz.
Lux Matters
medir la intensidad de la luz no es nada nuevo. Sin embargo, los dispositivos electrónicos modernos están cada vez más influenciados por los requisitos operativos: autonomía, eficiencia energética, etc.- que dependen de evaluaciones estandarizadas de la iluminación ambiental basadas en la visión humana. Tales evaluaciones miden algo llamado iluminancia, y la unidad SI para iluminancia es el lux., Una medida estrechamente relacionada es el flujo luminoso, cuya unidad SI es el lumen.
el flujo luminoso corresponde conceptualmente a una cantidad de luz; la iluminancia, por otro lado, es la cantidad de luz relativa al tamaño de la superficie iluminada. Por lo tanto, resulta que lux se define como lúmenes por metro cuadrado. Por ejemplo, una bombilla incandescente de 60 W podría generar 850 lúmenes; este flujo luminoso no varía según dónde se ubique la bombilla.,
pero la iluminancia proporcionada por esta bombilla depende completamente de las circunstancias externas: si la luz de la bombilla se distribuye en una superficie de 16 metros cuadrados, tiene 53 lux, lo que probablemente sea adecuado para subir por una escalera sin tropezar. Esa misma bombilla en un armario de 1 metro cuadrado le da 850 lux, que es suficiente para administrar primeros auxilios.
la función de luminosidad
Aquí es donde la iluminancia se vuelve particularmente interesante. Es esencial entender que la iluminancia (y por lo tanto también el flujo luminoso) no refleja una cantidad física objetiva., La temperatura es la energía cinética media de las moléculas; el voltaje es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. Estas mediciones representan realidades físicas objetivas. Otra medida objetiva es la irradiación, que indica la cantidad de radiación electromagnética por unidad de área; la unidad SI para la irradiación es vatios por metro cuadrado.
esto suena muy parecido a la iluminancia, que es lúmenes (es decir, la cantidad de luz) por metro cuadrado., La diferencia crucial es que la iluminancia es subjetiva, en el sentido de que los valores de lux se ajustan de acuerdo con la sensibilidad espectral del ojo humano. En otras palabras, al calcular la iluminancia, 1 W / m2 de luz roja no equivale a 1 W/m2 de luz verde, porque el ojo humano es más sensible al verde. Por lo tanto, la iluminancia está diseñada para transmitir información sobre lo bien que un ser humano podría ver bajo ciertas condiciones de iluminación.
eche un buen vistazo a la siguiente curva, que se llama función de luminosidad.,
Esta curva en particular se conoce como «CIE photopic modified by Judd (1951) and Vos (1978).»Puede descargar los datos reales como un archivo CSV desde este sitio web. CIE significa Commission Internationale de l’Eclairage (también conocida como Comisión Internacional de iluminación), y como puede haber adivinado, esta curva incorpora correcciones basadas en la investigación de Judd y Vos. Mucho más relevante para nosotros es la palabra «fotópica», que significa que esta curva en particular es válida para la visión humana influenciada por una iluminación adecuada (es decir, «visión diurna»)., Una curva que transmite datos para la visión nocturna se etiquetaría como » escotópica.»
Lo primero que hay que notar aquí son las variaciones extremas dentro del espectro visible (es decir, 400 a 700 nm). Los valores se normalizan, lo que significa que las eficiencias luminosas se expresan en relación con la eficiencia máxima a 555 nm. Por lo tanto, si tuviera fuentes de luz de 555 nm y 450 nm que producen una irradiación igual, un ser humano interpretaría la luz de 450 nm como 20 veces menos intensa que la luz de 555 nm.,
los colores del blanco
normalmente nuestros hogares y oficinas se iluminan no con ledes de un solo color sino con bombillas que generan suficientes longitudes de onda diferentes para darnos una luz que parece más o menos blanca. Sin embargo, la composición espectral de las diferentes fuentes de luz puede variar significativamente, y debemos tener esto en cuenta al medir la iluminancia.,
si no tiene la costumbre de traducir intuitivamente la longitud de onda en color, esta versión de la función de luminosidad podría ser útil:
de inmediato podemos ver que una fuente de luz proporcionará más iluminancia, es decir, valores de lux más altos, si concentra su energía electromagnética cerca de las longitudes de onda verdes., El mejor ejemplo de tal fuente es el sol; los valores de lux en exteriores son extremadamente altos no solo porque el sol es tan poderoso, sino también porque más de su irradiación está cerca del pico de la función de luminosidad (supongo que no es sorprendente que el ojo humano esté optimizado para su uso con el sol). Sin embargo, la curva de luminosidad no significa que la fuente de luz ideal para la actividad humana sea algo que genere toda su radiación electromagnética a 555 nm., Es cierto que esto produciría la mayor proporción de irradiación a iluminancia, pero los seres humanos generalmente prefieren vivir en un mundo con más colores que el verde.
qué esperar
si diseña su propio medidor de lux, necesitará una forma de verificar que sus resultados sean razonables. La mejor manera de hacer esto es con un medidor de lux preexistente, pero los medidores de lux preexistentes cuestan dinero. Tal vez usted está diseñando su propio precisamente porque usted no tiene ya uno y no quiere comprar uno., Así que aquí hay algunos datos aproximados de iluminancia que puede usar para evaluar la precisión de sus mediciones.,
conclusión
ahora sabemos lo suficiente para formular una definición concisa para la iluminancia: el nivel percibido de brillo ambiental, teniendo en cuenta la intensidad luminosa objetiva y la respuesta espectral del ojo humano., Por lo tanto, el valor de lux en un entorno particular depende de la cantidad de luz producida por fuentes naturales y/o artificiales, así como de las características espectrales de esta luz. En un artículo de seguimiento discutiremos cómo calcular realmente un valor de lux basado en la salida de un dispositivo sensible a la luz.
