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Tutto su intensità luminosa, flusso luminoso e illuminamento


Quantità e unità fotometriche importanti

Nella misurazione della luce, si distingue tra varie quantità fotometriche che possono essere utilizzate per valutare la luce. La seguente tabella fornisce una panoramica delle più importanti quantità e unità fotometriche:

Quantità fotometricaUnità SI e calcoloDefinizione
Flusso luminosoLumen (lm)La misura della quantità totale di luce emessa da una sorgente luminosa.
Intensità luminoseCandela (cd) = lm/srIl rapporto tra i lumen e l'angolo del fascio. Fornisce informazioni su quanta luce viene emessa in una certa direzione.
IlluminamentoLux (lx) = lm/m²La misura della luce che raggiunge una superficie ricevente.
Luminanzacd/m²La misura dell'impressione di luminosità di una superficie come percepita dall'occhio umano.
Efficacia luminosalm/WIl rapporto tra il flusso luminoso emesso e la potenza elettrica richiesta.
Quantità luminosalm*sIl flusso luminoso totale emesso da una fonte di luce in un certo periodo di tempo.


Come viene creata la luce?

La luce è composta da fotoni, o particelle di luce. Trasmettono impulsi di energia. La luce viene creata quando l'energia viene convertita. Quando la luce visibile viene emessa, viene anche chiamata luminescenza.

Il modo in cui l'occhio umano percepisce la luce dipende dalla lunghezza d'onda della radiazione e dall'intensità luminosa con cui la radiazione colpisce la retina.


Cos'è il flusso luminoso (lumen)?

Il flusso luminoso, misurato in lumen (abbreviazione lm), è la potenza radiante emessa da un apparecchio di illuminazione. Indica quanta luce viene emessa da una fonte di radiazione in tutte le direzioni. I lumen di un apparecchio forniscono quindi informazioni sulla sua luminosità.


Tipi di apparecchi identici possono essere confrontati in base al loro wattaggio. Tuttavia, diversi apparecchi producono diverse quantità di luce e quindi non possono essere confrontati in base alla potenza. Per confrontare la luminosità di diverse lampade, è necessario utilizzare il flusso luminoso. L'unità lumen è un'unità di misura standardizzata a livello internazionale per il flusso luminoso di una lampada.

Il valore di lumen non tiene conto della percezione della luminosità. La percezione della luminosità è anche influenzata dall'angolo del fascio e dal design di un apparecchio di illuminazione. Anche la temperatura di colore della fonte di luce e la natura dell'ambiente circostante giocano un ruolo nella percezione della luminosità.

Grafische Darstellung Lumen


COS'È L'EFFICACIA LUMINOSA?

Il rapporto tra lumen e watt (lm/W) indica l'efficienza di una fonte di luce. Questo valore è anche chiamato efficacia luminosa. Più alto è il valore, più efficiente è una fonte di luce.


VALORI ESEMPLARI DI LUMEN

Tubo fluorescente (48 watt)3000 lm
Lampada a risparmio energetico (23 watt)1400 lm
Lampadina a incadescenza (100 watt)1340 lm
Candela12 lm


Qual è l'intensità luminosa (Candela)?

L'intensità luminosa descrive la radiazione emessa in una certa direzione. Poiché il comportamento di radiazione di un dispositivo di segnalazione ottica non è determinato solo dalla fonte di luce ma anche dal design delle cupole, l'intensità luminosa è la più adatta per caratterizzare l'effetto di segnalazione dei dispositivi di segnalazione ottica.

L'intensità luminosa è una delle quantità fotometriche. Mette in relazione il flusso luminoso con l'angolo del fascio di una sorgente luminosa e indica quindi la concentrazione della luce o la densità della luce emessa.

L'intensità luminosa unita di misura è espressa in candela (cd).


COSA SIGNIFICA INTENSITÀ LUMINOSA?

L'intensità luminosa è un valore importante per confrontare diverse lampade. Le lampade con lo stesso flusso luminoso possono avere intensità luminose completamente diverse a causa dell'angolo del loro fascio. L'angolo del fascio indica l'angolo in cui la luce viene emessa dalla lampada.

L'intensità luminosa o il suo valore di candela indica quanto intensamente viene emessa la luce. Più la luce è focalizzata, più è intensa. Il diagramma mostra due lampade con lo stesso flusso luminoso (lumen) ma diversi angoli di fascio. L'intensità luminosa della lampada con l'angolo del fascio più piccolo è superiore a quella della lampada con l'angolo del fascio più ampio.

Grafische Darstellung Lichtstärke


COME SI MISURA L'INTENSITÀ LUMINOSA?

Per determinare l'intensità luminosa di una lampada, è necessario il flusso luminoso e l'angolo del fascio o angolo solido. L'unità di misura dell'intensità luminosa è data in candela. Le unità del flusso luminoso sono i lumen, per l'angolo solido sono gli steradiani.

Intensità luminosa [cd] = flusso luminoso [lm] / angolo solido [sr]

Se l'angolo solido non è noto, ma solo l'angolo del fascio, questo può essere determinato con una formula di conversione:


Formel Lichtstärke


Se non è possibile calcolare il flusso luminoso secondo le formule di cui sopra, la luce può essere misurata con una sfera integratrice e uno spettrometro. Questo produce una curva di distribuzione dell'intensità luminosa. Da questa, si possono trarre conclusioni in merito.

utilizzando l'unità di misura del flusso luminoso: Una candela standard, emette un'intensità luminosa di 1 cd, cioè emette circa 12 lumen (lm) in tutte le direzioni.


Cos'è l'illuminamento (lux)?

Lux fornisce informazioni sull'illuminamento. È una misura della luminosità con cui una superficie è illuminata. Lux indica quanto flusso luminoso (lumen) di una fonte di luce arriva per unità di superficie di un ricevitore. Il valore lux è puramente una quantità del ricevitore.

L'illuminamento è calcolato con la seguente formula: Lux [lx] = flusso luminoso [lm] / area [m2]

L'illuminamento è di 1 lux quando un flusso luminoso di 1 lumen cade uniformemente su una superficie di 1 m².
Un'altra formula per calcolare l'illuminamento a distanze maggiori è la seguente:

Lux [lx] = intensità luminosa [cd] / raggio o distanza al quadrato

Più la superficie è lontana dall'illuminante, più basso è l'illuminamento. Il valore di lux determinato può essere usato per determinare se certe aree sono sufficientemente illuminate. Per esempio, ci sono dei requisiti di diritto del lavoro per quanto riguarda la luminosità di un'area di lavoro che deve essere illuminata per i dipendenti.


CHE COSA MISURA UN LUXMETRO?

Un luxmetro misura l'illuminamento (lux). Il valore indica quanto è luminoso nel punto di misurazione. Il luxmetro è composto da un sensore fotografico e da un display. Il fotosensore di solito consiste in fotodiodi che rilevano la luce. Sul display appare quindi il valore di lux misurato.


VALORI ESEMPLARI DI LUX

Luce del sole40.000 lx
Posto di lavoro in ufficio300-500 lx
Soggiorno50-200 lx
Notte di luna piena0,3 lx


Come sono legati lumen, candela e lux?

I termini lumen, candela e lux ricorrono molto spesso nella misurazione della luce. Sono tutte quantità fotometriche. Il grafico qui sotto mostra la relazione tra i tre termini.


L'unità lumen indica la potenza luminosa totale di un apparecchio di illuminazione emessa in tutte le direzioni. Tuttavia, poiché la luce emessa dagli apparecchi non viene emessa uniformemente in tutte le direzioni, l'intensità luminosa è data in candela. Questo valore indica quanta luce viene emessa in una particolare direzione. In contrasto con queste due quantità emesse, c'è anche la quantità ricevente lux. L'unità lux non misura quanta luce viene emessa, ma quanta della luce emessa raggiunge una certa superficie.
Per valutare la luminosità di un apparecchio o di un illuminante, è essenziale considerare tutti e tre i valori. Le unità lumen e candela sono citate dalla maggior parte dei produttori. I produttori non possono citare il valore di lux perché questo valore dipende dalle condizioni ambientali della zona di applicazione.


Qual è l'angolo solido?

L'angolo solido è la dimensione tridimensionale del cono di luce. Se un apparecchio emette luce, l'angolo della luce emessa è tridimensionale. L'unità dell'angolo solido è lo steradiante (sr). L'intensità luminosa indica la quantità di luce che una fonte luminosa emette per angolo solido.

L'angolo solido è calcolato dividendo l'area (A) per il raggio (r²).

Grafische Darstellung Raumwinkel


Cos'è la luminanza?

La luminanza fornisce informazioni sull'impressione di luminosità di un apparecchio. Si esprime in intensità luminosa per area (cd/m²). La luminanza descrive quanto luminosa ci appare una superficie. Questo fattore è anche influenzato da altre circostanze, come la natura della superficie illuminata.


Cos'è la temperatura di colore?

La temperatura di colore di una lampada determina se la luce dà un'impressione calda o fredda. La temperatura di colore è data in Kelvin e può essere valutata su una scala. Più bassa è la temperatura di colore, più calda e scura appare la luce. Più alta è la temperatura di colore, più fredda e luminosa appare la luce.

La temperatura del colore influenza l'atmosfera della stanza. Per i salotti, si preferisce una temperatura di colore più bassa, per i laboratori o le fabbriche, una luce con una temperatura di colore più alta. La scala qui sotto mostra la temperatura del colore e le sue tre gamme: Bianco caldo, bianco neutro e bianco luce del giorno.

La temperatura del colore può essere misurata con un colorimetro. Oltre alla temperatura del colore, l'indice di resa del colore è anche significativo per l'atmosfera spaziale.


Cos'è l'indice di resa dei colori?

L'indice di resa dei colori, abbreviato CRI (Colour Rendering Index) o RA (General Reference Index) ci dice che qualità ha la luce emessa.
Quando un oggetto è illuminato, emette dei colori. Il colore emesso non è solo determinato dal colore dell'oggetto stesso, ma anche dalla fonte di luce. L'illuminante emette diverse lunghezze d'onda che vengono assorbite o riflesse dall'oggetto illuminato. Le lunghezze d'onda che corrispondono all'oggetto illuminato vengono riflesse, il resto viene assorbito. L'indice di resa dei colori dipende quindi da quali lunghezze d'onda sono emesse dalla fonte di luce.
La luce solare naturale ha un valore RA di 100, che è anche il valore RA più alto. Più il valore RA è vicino a 100, più alta è la qualità dell'illuminazione.


Qual è la riflettanza?

La riflettanza ci dice quale percentuale del flusso luminoso che colpisce una superficie viene riflessa. A seconda della natura della superficie illuminata, la luce viene riflessa, assorbita o trasmessa.
Se la luce viene riflessa, viene riflessa indietro. Gli specchi hanno una riflettanza di 1. Le superfici chiare hanno un valore vicino a 1, le superfici scure hanno un valore inferiore a 0,1. In una stanza con pareti scure, è necessaria più luce che in una stanza con pareti chiare per creare un'illuminazione sufficiente sul piano di lavoro.

Esempi di riflettenza di superfici diverse:

  • Il soffitto o la parete bianca riflettono fino all'85% della luce,
  • rivestimenti in legno chiaro fino al 50%,
  • mattoni rossi fino al 25 % e un
  • pavimento nero pavimento nero 0 %.




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