GRANDEZZE
FOTOMETRICHE
Fondamenti di fotometria: importanti unità di misura fotometriche
Le grandezze fotometriche in breve:
Le grandezze fotometriche sono concetti fondamentali dell'illuminotecnica che misurano la potenza e la distribuzione della luce nell'analisi delle sorgenti luminose.
Il flusso luminoso, misurato in lumen, indica la potenza totale di una sorgente luminosa, mentre l'intensità luminosa, misurata in candele, descrive la parte del flusso luminoso emessa in uno specifico angolo solido. L'intensita´luminosa, misurata in lux, fornisce informazioni sulla quantità di flusso luminoso che cade su una superficie specifica. Questi parametri sono fondamentali per la pianificazione e la valutazione dei sistemi di illuminazione in vari campi di applicazione.
Flusso luminoso (lumen, lm) - energia luminosa irraggiata in totale da una sorgente di luce in tutte le direzioni.
Intensità luminosa I (candela, cd) - la quota parte di un flusso luminoso emessa in uno steradiante.
Intensità di illuminazione E (LUX, lx) - indica la quantità di flusso luminoso che colpisce una determinata superficie.
Che cos'è il flusso luminoso?
Unità SI*: Lumen (lm)
l flusso luminoso è l'energia luminosa irraggiata in tutte le direzioni da una sorgente di luce. Il lumen tiene già conto della sensibilità dell'occhio. Ovvero, due sorgenti di luce con lo stesso flusso luminoso sono percepite egualmente luminose indipendentemente dal colore della luce.
Lumen ist das neue Watt!
„Lumen ist das neue Watt “ bedeutet, dass man Leuchtmittel nicht mehr aufgrund der Watt -Angabe sondern anhand der Lumen-Angabe bewertet. Wie in der Tabelle ersichtlich erreichen LED Leuchtmittel mit viel weniger Watt deutlich höheren Wert beim Lichtstrom (ausgestrahlte Lichtleistung).
* Definition SI: SI ist das internationale Einheitensystem für physikalische Größen.
LEUCHTMITTEL IM LEISTUNGSVERGLEICH
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|---|---|---|---|
| 15W | ≙120lm | - | - |
| 25W | ≙220lm | 18W | ≙217lm |
| 40W | ≙415lm | 28W | ≙410lm |
| 60W | ≙710lm | 42W | ≙702lm |
| 75W | ≙930lm | 52W | ≙950lm |
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|---|---|---|---|
| 3W | ≙135lm | 3W | ≙136lm |
| 5W | ≙229lm | 6W | ≙249lm |
| 12W | ≙432lm | 8W | ≙470lm |
| 14W | ≙741lm | 12W | ≙806lm |
| 18W | ≙970lm | 15W | ≙1055lm |
Che cos'è l'intensità luminosa?
Unità SI*: Candela (cd)
I corpi illuminanti irraggiano in più direzioni, talvolta con intensità diverse. L'intensità luminosa indica la quota parte del flusso luminoso emessa in uno steradiante (ovvero in una determinata direzione). L'intensità luminosa è una caratteristica della sorgente di luce e non ha alcuna relazione con la percezione umana. Una delle comuni candele domestiche presenta un'intensità luminosa di circa 1 candela (cd) e corrisponde quindi a un lumen per steradiante.
* Definizione di SI: Il SI è il Sistema Internazionale di unità di misura per le grandezze fisiche.
VERGLEICHSTABELLE CANDELA
| CANDELA CD | HALOGEN GU10 |
|---|---|
| 15W | ≙120lm |
| 25W | ≙220lm |
| 40W | ≙415lm |
| 60W | ≙710lm |
| 75W | ≙930lm |
| CANDELA CD | HALOGEN GU10 |
|---|---|
| 15W | ≙120lm |
| 25W | ≙220lm |
| 40W | ≙415lm |
| 60W | ≙710lm |
| 75W | ≙930lm |
Le grandezze fotometriche sono grandezze che quantificano la luminosità e l'intensita´luminosa delle sorgenti luminose in base alla percezione umana. Per descrivere l'intensità luminosa e i livelli di illuminazione si utilizzano unità di misura come il lumen e il lux.
Cosa indica l'intensita´luminosa?
Unità SI*: Lux (lx)
L'intensità di illuminazione indica la quantità di flusso luminoso che colpisce una superficie definita e si calcola quindi come rapporto tra il flusso luminoso (lm) e la superficie illuminata (m²).
L'intensità di illuminazione che una sorgente di luce esercita su una superficie decresce con il quadrato della distanza.
| ALTRI ESEMPI TIPICI DI INTENSITÀ DI ILLUMINAZIONE A FINI INDICATIVI | |
| Puntatore di laser 5 mW, verde (532 nm) | 427.000 lx |
| Illuminazione in una moderna sala operatoria | 160.000 lx |
| Giornata soleggiata senza nuvole | 100.000 lx |
| Giornata estiva nuvolosa | 20.000 lx |
| Giornata invernale nuvolosa | 3.500 lx |
| Illuminazione per stadio sportivo | 1.400 lx |
| Illuminazione per ufficio | 500 lx |
| Illuminazione stradale | 10 lx |
| Candela a distanza di circa 1 m | 1 lx |
| Notte di luna piena | 0,25 lx |
| CALCOLO: Flusso luminoso (lm) / Superfi cie (m2) = intensità di Illuminazione (lx) | |
| Intensità di illuminazione secondo l‘ordinanza sui luoghi di lavoro | ||
|---|---|---|
| REQUISITI PER IL COMPITO VISIVO | INTENSITÀ DI ILLUMINAMENTO EN | ESEMPIO |
| molto ridotti | 50 lx | Ripostigli, magazzini |
| ridotti | 100 lx | Aree break, zone di circolazione |
| ridotti | 150 lx | Zone di circolazione con veicoli, aree di carico |
| moderati | 200 - 300 lx | Lavori al banco da falegname, macchine utensili, grandi opere, banchi reception in alberghi. |
| medi | 500 lx | Ufficio |
| elevati | 750 - 1000 lx | Disegno tecnico, meccanica fine, topografia. |
| molto elevati | 1500 lx | Laboratori di orologeria, officine elettroniche |
| straordinari | 2000 lx | incisione, ricamo artistico |
Luminanza: Qual è la differenza con l'intensità luminosa?
L'intensità di illuminamento in lux è una grandezza di ricezione, ovvero descrive l'energia luminosa che colpisce una superficie. La luminanza, invece, descrive la luce emessa da una superficie (il corpo illuminante stesso o la superficie usata come riflettore) che viene percepita. La luminanza è il rapporto tra l'intensità luminosa (cd) e la superficie perpendicolare alla direzione di irraggiamento (A).
| CALCOLO: Flusso luminoso (cd) / Superficie (m2) = Luminanza (LV) | ||
 |
| CALCOLO: Flusso luminoso (lm) / Potenza (W) = Effi cacia luminosa (n) |
| EFFICACIA LUMINOSA A CONFRONTO | |
| Lampadina a incandescenza da 60 W | 10 lm/W |
| Lampadina a incandescenza da 100 W | 15 lm/W |
| Lampadina a risparmio energetico | 50 lm/W |
| Tubo a fluorescenza da 40 W | 55 lm/W |
| LED | 200 lm/W |
Comprendere l'efficacia luminosa: Efficacia delle sorgenti luminose
L'efficacia luminosa descrive il grado di efficacia di un corpo illuminante e si ottiene dal flusso luminoso emesso (lm) e dalla potenza elettrica consumata. L'unità è pertanto lm/W.
Le grandezze fotometriche come il flusso luminoso (misurato in lumen), l'intensità luminosa (misurata in candele) e l'illuminamento (misurato in lux) svolgono un ruolo decisivo nella valutazione dei sistemi di illuminazione in termini di qualità e quantità della luce.
Temperatura di colore: Approfondimento sui colori della luce
Unità SI*: Kelvin (K)
Con la temperatura del colore viene determinata quantitativamente l'impressione cromatica di una sorgente luminosa. La temperatura del colore è la temperatura di un corpo nero caratteristica di un determinato colore della luce emessa dal corpo illuminante. Riscaldando un corpo nero, il colore della luce si modifica, iniziando da un rosso scuro per diventare poi arancione, bianco giallastro e bianco azzurrino.
| COLORI CARATTERISTICI DELLA LUCE SECONDO LO STANDARD DIN 5035 |
| SORGENTE DI LUCE | TEMPERATURA DEL COLORE IN KELVIN |
|---|---|
| Bianco caldo | < 3.500 K |
| Bianco neutro | < 5.300 K |
| Luce bianca diurna (detta anche bianco freddo). | > 5.300 K |
* Definizione di SI: Il SI è il sistema internazionale di unità di misura per le grandezze fisiche.
** Un corpo nero è un corpo che assorbe tutte le radiazioni che lo colpiscono.
Indice di resa cromatica CRI (Colour Rendering Index)
L'indice di resa cromatica è indicato in Ra e misura la qualità della resa cromatica delle sorgenti di luce. Rispetto alla luce di colore bianco neutro e bianco freddo, la luce di colore bianco caldo presenta un'elevata percentuale di rosso. Ciò comporta sensazioni cromatiche diverse. Sulla base del valore di Ra è possibile riconoscere quale percentuale dello spettro cromatico naturale della luce del sole venga riprodotto da un corpo illuminante. Una lampadina a incandescenza raggiunge un valore di Ra 100, mentre un corpo illuminante a LED bianco presenta in media valori compresi tra Ra 70 e Ra 98. Più è elevato il valore della resa cromatica, meglio vengono percepiti i colori di un oggetto illuminato.
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