magnitudes fotométricas con símbolos y unidades

Las magnitudes fotométricas describen la luz tal como la percibe el ojo humano: radiación ponderada con la función de eficacia luminosa V(λ) en el espectro visible desde aproximadamente 380 hasta 780 nm. Las cuatro magnitudes básicas son el flujo luminoso Φ en lumen, la iluminancia E en lux, la luminancia L y la intensidad luminosa I. Este campo se denomina fotometría; las magnitudes energéticas equivalentes son las magnitudes radiométricas.

La técnica de iluminación y las magnitudes fotométricas constituyen la base para la comprensión y aplicación de la luz y la radiación UV en contextos científicos, industriales y cotidianos.

La luz es la forma visible de la radiación electromagnética, que se encuentra en el espectro visible desde aproximadamente 380 hasta 780 nanómetros.

La técnica de iluminación se ocupa de la generación, distribución y aplicación de la luz con el fin de conseguir determinados efectos visuales, utilizar la energía de forma eficiente y mejorar la calidad de vida. Estas magnitudes también se denominan magnitudes fotométricas. El campo especializado se denomina fotometría.

El siguiente diagrama muestra las cuatro magnitudes fotométricas. La tabla contiene una representación visual, la definición matemática, la unidad y una breve explicación para cada magnitud.

1. Flujo luminoso Φ
2. Iluminancia E
3. Luminancia L
4. Intensidad luminosa I

Tabla para descargar: Magnitudes y unidades fotométricas (XLSX) – con factores de conversión, símbolos y el ángulo sólido. Las magnitudes energéticas correspondientes figuran en magnitudes radiométricas, y las relacionadas con el color en magnitudes colorimétricas. Todas las magnitudes juntas – con símbolo, unidad y la calculadora correspondiente – están en el glosario de magnitudes ópticas.

Exposición luminosa H_v – iluminancia por tiempo – es la única de las cinco magnitudes sin un apartado propio en esta página: aparece sobre todo en los ensayos de fotoestabilidad, donde la norma ICH Q1B exige 1,2 millones de lux·h. La definición y la delimitación se encuentran en el glosario de magnitudes ópticas.

Flujo luminoso

El flujo luminoso es una magnitud fotométrica que describe la cantidad total de luz visible emitida por una fuente de luz en todas las direcciones. Se mide en lúmenes (lm). El flujo luminoso indica cuánta energía luminosa emite una fuente por unidad de tiempo y es una medida del brillo de una fuente de luz.

• Símbolo: Φ
• Unidad: lumen, lm
• Definición: la potencia radiante ponderada según V(lambda).

El flujo luminoso es la cantidad total de luz visible emitida por una fuente de luz. Tiene en cuenta todas las direcciones en las que se emite la luz y, por lo tanto, es una medida del brillo total de la fuente de luz.

Ejemplo:

Una bombilla convencional con un consumo de potencia de 60 vatios tiene un flujo luminoso de alrededor de 900 lúmenes. Esto significa que la lámpara emite un total de 900 lúmenes de luz visible en todas las direcciones. Sin embargo, una lámpara LED, que también tiene un flujo luminoso de 900 lúmenes, solo consume alrededor de 10 vatios. 

El flujo luminoso se mide con una esfera integradora.

Iluminancia

La iluminancia (E) es una magnitud fotométrica que describe el flujo luminoso que incide sobre una superficie. Se define como el flujo luminoso por unidad de superficie y se mide en lux (lx). Un lux corresponde a un lumen por metro cuadrado (lm/m²).

• Símbolo: E
• Unidad: lm/m², lux, lx
• Definición: cociente entre el flujo luminoso incidente y la superficie.

La iluminancia indica cuánto flujo luminoso incide sobre una determinada superficie y describe, por tanto, el brillo que se percibe en dicha superficie. Es un parámetro importante en el diseño y la tecnología de iluminación.

Ejemplo:

En un día soleado, la iluminancia al aire libre puede rondar los 100 000 lux. Se trata de un nivel de iluminancia muy alto que garantiza condiciones brillantes y bien iluminadas.

En una oficina típica, la iluminancia recomendada es de alrededor de 500 lux para crear un entorno de trabajo cómodo y productivo. Esto se consigue a menudo mediante luces de techo y lámparas de escritorio.
 

Luminancia

La luminancia es una magnitud fotométrica que describe la impresión de brillo que produce una fuente de luz en el ojo humano al observarla desde una determinada dirección. Se define como el flujo luminoso por unidad de superficie de la fuente y por unidad de ángulo sólido. La unidad de luminancia es la candela por metro cuadrado (cd/m²).

• Símbolo: L
• Unidad: lm/(sr m²), cd/m²
• Definición: cociente entre el flujo luminoso emitido y el producto del elemento de superficie y el ángulo sólido.

La luminancia indica cuán brillante parece una fuente de luz al observarla desde un punto específico. Tiene en cuenta la dirección y la superficie de la fuente de luz y es una medida del brillo percibido.

Ejemplo:

Una pantalla de ordenador puede tener una luminancia típica de alrededor de 300 cd/m². Esto significa que la pantalla proporciona un brillo cómodo y suficiente para una visualización normal.

Intensidad luminosa

La intensidad luminosa es una magnitud fotométrica que describe el flujo luminoso emitido por una fuente de luz en una dirección específica dentro de un ángulo sólido. Se mide en candelas (cd), donde una candela corresponde a un lumen por estereorradián (lm/sr).

• Símbolo: I
• Unidad: lm/sr, cd
• Definición: cociente entre el flujo luminoso emitido en una dirección determinada y el elemento de ángulo sólido.

La intensidad luminosa indica cuánto flujo luminoso emite una fuente de luz en una dirección específica. Es especialmente útil para describir la distribución direccional de la luz.

Ejemplo:

Una potente linterna LED puede tener una intensidad luminosa de 1000 candelas para producir un haz de luz concentrado que alcanza grandes distancias.