Iluminación: Unidades fotométricas

Las cuatro magnitudes que hay que que tener en cuenta a la hora de valorar la idoneidad de la iluminación proyectada por una fuente de luz P(W), son las siguientes:

  • El flujo luminoso, ɸ (lm).
  • La intensidad luminosa, I (cd).
  • La iluminancia, E (lux).
  • La luminancia, L (cd/m²).

El flujo luminoso

El flujo luminoso (ɸ), o luminosidad de una fuente de luz P(W), es la potencia de la energía luminosa en relación con su efecto visual. Depende de la distancia y se mide en lúmenes (lm). El flujo luminoso de una fuente de luz se mide con un fotómetro de esfera integradora.

Su número nos indica cuánto ilumina una luminaria; y la eficiencia de ésta dependerá del número de lúmenes que se obtienen en función de la potencia de la lámpara; es decir, lúmenes por vatio (lm/w).

A continuación, se muestra una tabla con varios ejemplos de flujo luminoso y de eficiencia de diferentes fuentes de luz; siendo la eficiencia de cada una de ellas la cantidad de luz por potencia consumida (lm/w).

La intensidad luminosa

La intensidad luminosa (I) es la cantidad de luz dada en una dirección y no depende de la distancia. Se mide en candelas (cd). Depende de la fuente de luz y del canal que tenga el dispositivo que saca esa luz para manejarla hacia fuera.

La intensidad luminosa (I) se mide en laboratorios especializados usando fotogoniometros.

La iluminancia

La iluminancia (E) es la cantidad de luz que llega a una superficie y no depende de la superficie. Se mide en luxes (lux) con un medidor de iluminancias o luxómetro.

A continuación se indican varios ejemplos de valores de iluminancia (E) que hay que conseguir en una instalación de alumbrado público (comparando con un día soleado).

La iluminancia depende de la altura de la fuente de luz. Hay una relación entre la intensidad luminosa (I) y la iluminancia (E), que está dada en función del ángulo con el que incide la luz a una superficie.

Asimismo, se distingue entre iluminancia horizontal y vertical. La iluminancia en el plano horizontal, considerada a nivel de suelo, sirve para establecer el estado de adaptación de la visión y crear el contraste necesario para identificar objetos o personas; la iluminancia en los planos verticales permite reconocer los objetos a una altura determinada y hay que tenerla en cuenta, por ejemplo, en los pasos de peatones (para ver obstáculos con un contraste positivo). El nivel de iluminación vertical se caracteriza por la velocidad del punto de visión (un vehículo o un deportista en el campo de juego), así como la distancia y la posición del objeto (un peatón o un segundo deportista). Se considera perpendicular a la línea visual de observación.

La luminancia

La luminancia (L) es lo que realmente veo cuando voy conduciendo y es la cantidad de luz que se refleja en una superficie plana cuando se está quieto, de pie o andando. No veo la luz que me llega de la farola sino la luz que se refleja en el suelo. Se mide en candelas por metro cuadrado (cd/m²) con un luminancímetro y no depende de la distancia.

En la siguiente imagen se muestran varios ejemplos de luminancia.

Relación entre iluminancia (lux) y luminancia (cd/m2)

El Reglamento de eficiencia energética en instalaciones de alumbrado exterior dice que 15 lux es una candela por metro cuadrado; relación con una validez similar a la de aproximar una milla (1,6 km) a un kilómetro; porque la relación entre iluminancia (E) y luminancia (I) depende de la superficie (que el asfalto sea de un tipo, u otro, determinado); y de la luminaria (cuanto mejor sea la óptica de la luminaria; siendo que hay luminarias que con menos luxes puedo generar más candelas).

Es probable que con una buena luminaria de carretera con 12 lux se pueda obtener una candela por metro cuadrado; mientras que con una mala luminaria de carretera obtenga con 20 luxes una candela por metro cuadrado.

Una superficie puede generar desde una reflexión difusa hasta una reflexión especular. En la carretera tenemos una mezcla de estas dos; es una superficie con reflexión mixta.

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