Glossario delle grandezze ottiche

Cos'è una lunghezza d'onda, come si descrive uno spettro e quali valori caratteristici ne derivano.

Lunghezza d'onda (λ) in nm

La lunghezza d'onda è la distanza tra due fasi identiche consecutive di un'onda, misurata in nanometri. È legata alla frequenza dalla relazione λ = c/ν e determina l'effetto della radiazione: una lunghezza d'onda UV-C intorno a 254 nm inattiva i microrganismi, 365 nm eccita la fluorescenza, 395 nm polimerizza i rivestimenti. La suddivisione in UV-C, UV-B, UV-A, visibile e infrarosso segue la norma DIN/ISO 20473.

Da non confondere con: Una lunghezza d'onda da sola non descrive una sorgente. Un "LED da 365 nm" emette su una banda larga circa 10 nm; solo la lunghezza d'onda di picco, la lunghezza d'onda baricentrica e la larghezza a metà altezza insieme la descrivono.

Normato da: DIN/ISO 20473 · DIN 5031-7

La radiazione ottica comprende UV-C, luce visibile e infrarosso. I limiti a 280, 315 e 400 nm seguono la norma DIN/ISO 20473.

Frequenza (ν) in Hz

La frequenza indica quanti cicli d'onda passano per un punto al secondo. Nel vuoto ν = c/λ con c = 299.792.458 m/s. La luce visibile si trova all'incirca tra 400 e 790 THz, l'UV-C intorno a 1200 THz. A differenza della lunghezza d'onda, la frequenza non cambia quando la radiazione entra in un altro mezzo.

Da non confondere con: La metrologia ottica indica quasi sempre la lunghezza d'onda. La frequenza compare dove serve l'energia di un fotone: E = h·ν.

Normato da: DIN 5031-1

Numero d'onda (ṽ) in cm⁻¹

Il numero d'onda è il numero di lunghezze d'onda per centimetro: ṽ = 1/λ. Una lunghezza d'onda di 250 nm corrisponde a 40.000 cm⁻¹. Poiché il numero d'onda è proporzionale all'energia del fotone, gli spettri vibrazionali e molecolari vengono rappresentati in cm⁻¹.

Da non confondere con: I numeri d'onda sono inusuali nella metrologia UV e della luce; compaiono quando si riprendono dati dalla spettroscopia IR e Raman.

Normato da: DIN 5031-1

Energia del fotone (E_p) in eV

L'energia del fotone deriva da E = h·ν = h·c/λ. In pratica E[eV] ≈ 1239,84 / λ[nm]. Un fotone a 254 nm trasporta 4,88 eV, uno a 365 nm 3,40 eV, uno a 550 nm solo 2,25 eV. Poiché i tipici legami C–C si trovano a 3,6 eV e i legami C–H a 4,3 eV, l'UV-C agisce fotochimicamente dove la luce visibile non ha alcun effetto.

Da non confondere con: L'energia del fotone dice se una reazione è possibile in linea di principio – non quanto velocemente avviene. Questo è compito del numero di fotoni, cioè del flusso di fotoni.

Normato da: DIN 5031-1

Più corta è la lunghezza d'onda, più energia trasporta un fotone. Solo al di sotto di circa 290 nm essa è sufficiente a rompere i legami C–H.

Distribuzione spettrale (S(λ)) in W/(m²·nm)

La distribuzione spettrale S(λ) indica come la radiazione di una sorgente è distribuita rispetto alla lunghezza d'onda. Viene indicata in termini assoluti, ed è allora l'irradianza spettrale in W/(m²·nm), oppure normalizzata rispetto al suo massimo. Ogni grandezza derivata si ottiene da S(λ) per integrazione e ponderazione: l'irradianza per integrazione, l'illuminamento ponderando con V(λ), la cromaticità ponderando con le funzioni colorimetriche, l'irradianza efficace ponderando con uno spettro d'azione.

Da non confondere con: Un radiometro a banda larga fornisce un unico numero, uno spettroradiometro l'intera distribuzione. Non appena si confrontano sorgenti di tecnologie diverse o lo spettro si sposta per invecchiamento, non si può fare a meno di S(λ).

Normato da: DIN 5031-1 · CIE 015

La distribuzione spettrale è il punto di partenza: integrata dà l'irradianza, ponderata con V(λ) l'illuminamento, con le funzioni colorimetriche la cromaticità, con s(λ) l'irradianza efficace.

Irradianza spettrale (E_λ) in W/(m²·nm)

L'irradianza spettrale è il quoziente dell'irradianza in un intervallo di lunghezza d'onda stretto e la larghezza di quell'intervallo. È la forma assoluta della distribuzione spettrale. Integrando su un intervallo di lunghezze d'onda si ottiene l'irradianza di quell'intervallo: E = ∫ E_λ dλ.

Da non confondere con: Il valore numerico dipende dall'unità dell'intervallo. 1 W/(m²·nm) equivale a 1000 W/(m²·µm) – l'errore di fattore 1000 più comune quando si riprendono dati da schede tecniche esterne.

Normato da: DIN 5031-1 · CIE 015

Radianza spettrale (L_λ) in W/(m²·sr·nm)

La radianza spettrale descrive quanta potenza emette una superficie per angolo solido e per intervallo di lunghezza d'onda. È la grandezza in cui le sfere integratrici vengono tarate come standard di radianza, ed è la base per la valutazione di sorgenti estese secondo IEC 62471.

Da non confondere con: A differenza dell'irradianza spettrale è indipendente dalla distanza – descrive la sorgente, non il ricevitore.

Normato da: DIN 5031-1 · IEC 62471

Lunghezza d'onda di picco (λ_p) in nm

La lunghezza d'onda di picco è la lunghezza d'onda dell'irradianza spettrale più alta. È facile da leggere e quindi rappresenta la denominazione di tipo abituale dei LED UV. Si sposta con la temperatura di giunzione e la corrente di pilotaggio: per i LED UV è comune uno spostamento da 1 a 3 nm sull'intero campo di temperatura consentito.

Da non confondere con: Per spettri asimmetrici o con più picchi, la lunghezza d'onda di picco dice poco sull'effetto. In questi casi la lunghezza d'onda baricentrica è il valore più onesto – e per l'impressione cromatica la lunghezza d'onda dominante.

Normato da: DIN 5031-1 · CIE 127

Lunghezza d'onda di picco, baricentrica e dominante dello stesso LED verde: tre valori, tre grandezze diverse. La larghezza a metà altezza misura la larghezza dello spettro a metà altezza.

Lunghezza d'onda baricentrica (λ_c) in nm

La lunghezza d'onda baricentrica è la lunghezza d'onda media ponderata con l'irradianza spettrale: λ_c = ∫λ·E_λdλ / ∫E_λdλ. Per i LED UV si trova tipicamente qualche nanometro sopra la lunghezza d'onda di picco, poiché il fianco a onde lunghe si affievolisce più lentamente.

Da non confondere con: Chi confronta le letture di due strumenti dovrebbe verificare quale dei due valori riporta la scheda tecnica – lo scambio spiega molte apparenti deviazioni.

Normato da: CIE 127

Larghezza a metà altezza (Δλ) in nm

La larghezza a metà altezza è la distanza tra le due lunghezze d'onda alle quali l'irradianza spettrale è scesa alla metà del suo massimo. I LED UV si trovano tipicamente tra 9 e 15 nm, i laser molto al di sotto, le sorgenti a media pressione e allo xeno molto al di sopra.

Da non confondere con: La larghezza a metà altezza di una sorgente non deve essere confusa con la risoluzione spettrale di uno strumento – lo strumento allarga le righe strette con la propria larghezza di banda.

Normato da: CIE 127

Radiazione valutata energeticamente, indipendentemente dal fatto che l'occhio possa vederla – la base di ogni misura UV.

Flusso radiante (Φ_e) in W

Il flusso radiante, chiamato anche potenza radiante, è la quantità totale di energia che una sorgente irradia per unità di tempo in tutte le direzioni. Viene misurato in una sfera integratrice. Una lampada a incandescenza da 60 watt emette circa 57 W come flusso radiante, distribuiti tra lo spettro visibile e infrarosso.

Da non confondere con: il flusso radiante non è la potenza elettrica assorbita. Tra i due si trova l'efficienza elettro-ottica, che per i LED UV varia da pochi a diverse decine di punti percentuali a seconda della lunghezza d'onda.

Regolato da: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

La stessa radiazione, quattro riferimenti: in totale (Φ), per angolo solido (I), per area del ricevitore (E) e per angolo solido e area proiettata della sorgente (L).

Intensità radiante (I_e) in W/sr

L'intensità radiante è il quoziente tra il flusso radiante emesso in una data direzione e l'elemento di angolo solido. Un LED con un flusso radiante di 1 W emesso in 0,1 sr raggiunge 10 W/sr. L'intensità radiante descrive quindi la distribuzione direzionale rappresentata nei diagrammi del pattern di emissione.

Da non confondere con: l'irradianza deriva dall'intensità radiante solo tramite la legge dell'inverso del quadrato E = I/r² – e ciò vale solo oltre la distanza limite fotometrica.

Regolato da: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Irradianza (E_e) in W/m²

L'irradianza è il quoziente tra la potenza radiante incidente su un elemento di superficie e la dimensione di tale elemento. È la grandezza di processo centrale di ogni applicazione UV e viene misurata con un radiometro. In una giornata serena il sole raggiunge circa 1000 W/m² sulla superficie terrestre.

Da non confondere con: l'irradianza è una grandezza del ricevitore e dipende dalla distanza; la radianza è una grandezza della sorgente e non ne dipende. Le schede tecniche spesso indicano l'irradianza senza la distanza – senza di essa il valore è privo di significato.

Regolato da: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Radianza (L_e) in W/(m²·sr)

La radianza è il quoziente tra il flusso radiante emesso e il prodotto tra elemento di superficie e angolo solido. Descrive ciò che una sorgente emette per area e angolo solido e resta costante allontanandosi dalla sorgente. Per la valutazione di sorgenti estese secondo IEC 62471 è la grandezza decisiva.

Da non confondere con: per l'abilitazione di un processo conta l'irradianza nel punto di azione; per la valutazione del rischio di sorgenti estese conta la radianza. Le due grandezze rispondono a domande diverse.

Regolato da: DIN 5031-1 · IEC 62471

Esposizione radiante (dose) (H_e) in J/m²

L'esposizione radiante è l'integrale nel tempo dell'irradianza. A irradianza costante H = E · t. È la grandezza che decide il successo di un processo UV: polimerizzazione, disinfezione e invecchiamento sono processi legati alla dose. L'irradianza determina solo la velocità con cui viene raggiunta la dose.

Da non confondere con: un tempo da solo non è una prova. Entrambe le grandezze – irradianza e dose – devono comparire separatamente nella documentazione, perché una lampada invecchiata fornisce lo stesso tempo con una dose inferiore.

Regolato da: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

La dose è l'area sotto la curva dell'irradianza nel tempo. Una lampada invecchiata necessita di più tempo per la stessa dose.

Energia radiante (Q_e) in J

L'energia radiante è l'integrale nel tempo del flusso radiante: Q = ∫Φ dt. È la grandezza di base da cui derivano le altre grandezze radiometriche riferendosi a tempo, area e angolo solido. Per lampade flash e sistemi pulsati è il valore naturale per impulso.

Da non confondere con: l'energia radiante descrive la sorgente nel suo insieme, mentre l'esposizione radiante descrive ciò che arriva su una particolare superficie.

Regolato da: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Fluenza e tasso di fluenza (H₀, E₀) in J/m², W/m²

Il tasso di fluenza è la potenza radiante per area di sezione riferita a una piccola sfera; la fluenza è il suo integrale nel tempo. A differenza dell'esposizione radiante, che si riferisce a una superficie piana e pesa la radiazione incidente obliquamente con il coseno, qui la radiazione proveniente da tutte le direzioni conta per intero. Nella disinfezione UV, la fluenza è la grandezza di dose fisicamente corretta per un microrganismo in acqua.

Da non confondere con: in un campo di radiazione diretta, fluenza ed esposizione radiante coincidono; in un campo diffuso la fluenza può essere considerevolmente maggiore dell'esposizione misurata su un piano.

Regolato da: DVGW W 294 · DIN 19294

Una superficie piana pesa la radiazione obliqua con il coseno, una piccola sfera la riceve per intero da tutte le direzioni. Nel campo diffuso di un reattore ad acqua, la fluenza è quindi maggiore dell'esposizione radiante.

Le stesse grandezze pesate con la funzione di efficienza luminosa dell'occhio V(λ): lumen, lux, candela.

Flusso luminoso (Φ_v) in lm

Il flusso luminoso è la potenza radiante pesata con la funzione di efficienza luminosa V(λ), misurata in lumen. Copre tutte le direzioni ed è quindi la misura della luminosità totale di una sorgente luminosa. Una lampada a incandescenza da 60 watt fornisce circa 900 lm; una lampada LED della stessa luminosità necessita di circa 10 W.

Da non confondere con: Per la radiazione UV il flusso luminoso è privo di significato: V(λ) è zero sotto i 380 nm. Una sorgente UV ha zero lumen indipendentemente dalla sua potenza.

Disciplinato da: DIN 5031-3 · ISO 80000-7

Intensità luminosa (I_v) in cd

L'intensità luminosa è il quoziente tra il flusso luminoso emesso in una direzione e l'elemento di angolo solido. Si misura in candela, l'unità base SI della fotometria. Una torcia potente raggiunge 1000 cd lungo il fascio.

Da non confondere con: La candela descrive una direzione, il lumen l'intera sorgente. Una lampada con un valore elevato in candela può avere pochi lumen se è fortemente concentrata.

Disciplinato da: DIN 5031-3 · ISO 80000-7

Illuminamento (E_v) in lx

L'illuminamento è il quoziente tra il flusso luminoso incidente e l'area, misurato in lux. È la controparte fotometrica dell'irradianza. Negli uffici si raccomandano circa 500 lx; all'aperto in una giornata di sole si raggiungono 100.000 lx.

Da non confondere con: Il lux non può essere convertito in generale in W/m². Il fattore dipende dallo spettro – la conversione è ammissibile solo per una sorgente nota con una distribuzione spettrale misurata.

Disciplinato da: DIN 5031-3 · DIN EN 12464-1

Luminanza (L_v) in cd/m²

La luminanza è il quoziente tra il flusso luminoso emesso e il prodotto dell'elemento di area e dell'angolo solido. È l'unica grandezza fotometrica che corrisponde direttamente all'impressione di luminosità, ed è indipendente dalla distanza. Un monitor per computer si trova tipicamente a 300 cd/m².

Da non confondere con: Le misurazioni di luminanza dipendono dall'angolo del campo di misura: uno spot troppo grande media anche lo sfondo e fornisce un valore troppo basso.

Disciplinato da: DIN 5031-3 · ISO 80000-7

Esposizione luminosa (H_v) in lx·s

L'esposizione luminosa è l'integrale nel tempo dell'illuminamento e quindi la controparte fotometrica dell'esposizione radiante. Compare ovunque un cambiamento indotto dalla luce sia cumulativo: nei test farmaceutici di fotostabilità, nell'illuminazione museale e nello sbiadimento dei colori.

Da non confondere con: ICH Q1B richiede inoltre una dose UV di almeno 200 W·h/m² nel vicino UV – i soli lux·h non sono sufficienti.

Disciplinato da: DIN 5031-3 · ICH Q1B

Efficacia luminosa (η) in lm/W

L'efficacia luminosa è il quoziente tra il flusso luminoso e la potenza elettrica assorbita. Le lampade a incandescenza raggiungono circa 15 lm/W, le lampade fluorescenti da 60 a 100 lm/W, i LED bianchi oggi oltre 150 lm/W. Il limite teorico superiore è 683 lm/W per radiazione monocromatica a 555 nm.

Da non confondere con: L'efficacia luminosa di una lampada si riferisce alla potenza elettrica, l'efficacia luminosa della radiazione al flusso radiante – due numeri diversi con la stessa unità.

Disciplinato da: DIN 5031-3

Funzione di efficienza luminosa (V(λ))

V(λ) descrive la sensibilità spettrale dell'occhio in visione fotopica. Raggiunge il picco a 555 nm, scende a quasi zero a 380 e 780 nm ed è definita dalla CIE dal 1924. V′(λ) si applica alla visione scotopica con il suo massimo a 507 nm. Ogni grandezza fotometrica è la versione pesata con V(λ) della corrispondente grandezza radiometrica.

Da non confondere con: Quanto fedelmente un luxmetro riproduce V(λ) è descritto dallo scostamento spettrale f₁′. Con luce LED una corrispondenza scarsa ha un effetto più forte che con luce a incandescenza.

Disciplinato da: CIE 018 · DIN 5031-3

Le grandezze fotometriche pesano la radiazione con l'efficienza luminosa dell'occhio. Sotto i 380 nm V(λ) è zero – una sorgente UV ha quindi praticamente nessun flusso luminoso, e un luxmetro non misura gli UV.

Costante di efficacia luminosa (K_m) in lm/W

K_m = 683 lm/W è il fattore di conversione tra potenza radiante e flusso luminoso al picco della funzione di efficienza luminosa a 555 nm. Il flusso luminoso deriva da Φ_v = K_m · ∫Φ_e,λ·V(λ)dλ. Dalla revisione del SI del 2019 la candela è definita tramite questo valore numerico.

Da non confondere con: 683 lm/W si applica solo a 555 nm. Per qualsiasi sorgente reale il fattore di conversione è inferiore, e dipende dallo spettro.

Disciplinato da: SI-Einheitensystem · CIE 018

Distanza limite fotometrica (r_min) in m

La distanza limite fotometrica è la distanza minima oltre la quale l'errore della legge dell'inverso del quadrato rimane sotto un limite definito. Come regola empirica corrisponde da cinque a dieci volte la dimensione luminosa più grande; per un limite di errore dell'1 % è dieci volte. Sotto tale distanza la sorgente non è più considerabile puntiforme.

Da non confondere con: All'interno della distanza limite – direttamente sotto una matrice di LED UV o un apparecchio luminoso ad area – l'irradianza diminuisce molto più lentamente di 1/r². Applicare lì la legge dell'inverso del quadrato è considerevolmente errato.

Disciplinato da: DIN 5032-1

Cromaticità, temperatura di colore, resa cromatica – ciò che uno spettroradiometro dice sul colore di una sorgente luminosa.

Valori di tristimolo (X, Y, Z)

I valori di tristimolo derivano dalla ponderazione della distribuzione spettrale con le tre funzioni colorimetriche x̄(λ), ȳ(λ) e z̄(λ) e dall'integrazione: X = k·∫S(λ)·x̄(λ)dλ, analogamente per Y e Z. Y è definito in modo da corrispondere alla luminosità – per le sorgenti luminose Y è proporzionale all'illuminamento. Ogni altra grandezza colorimetrica è una conversione a partire da X, Y e Z.

Da non confondere con: due spettri con valori di tristimolo identici appaiono simili pur differendo fisicamente – si tratta di metamerismo. Per questo motivo la sola cromaticità non è sufficiente per giudicare una sorgente luminosa; a essa va associata la resa cromatica.

Disciplinato da: CIE 015 · DIN 5033-2

Osservatore standard (2° e 10°) (CIE 1931 / CIE 1964)

L'osservatore standard a 2° (CIE 1931) descrive la visione dei colori in un campo di due gradi, come quando si osserva una piccola area a distanza normale. L'osservatore standard a 10° (CIE 1964) si applica a campi più grandi e descrive meglio le aree estese. Entrambi forniscono cromaticità leggermente diverse per lo stesso spettro; la differenza è massima per spettri LED a banda stretta.

Da non confondere con: cromaticità, temperature di colore e differenze di colore ottenute da osservatori diversi non devono essere confrontate. Quale osservatore è stato utilizzato deve essere indicato in ogni verbale di misura.

Disciplinato da: CIE 015 · DIN 5033-2 · ISO/CIE 11664-1

L'osservatore a 2° (CIE 1931) si applica a campi piccoli, l'osservatore a 10° (CIE 1964) a campi grandi. I valori di colore sono confrontabili solo se viene indicato l'osservatore.

Coordinate di cromaticità (x, y)

Le coordinate di cromaticità derivano dalla normalizzazione dei valori di tristimolo rispetto alla loro somma: x = X/(X+Y+Z), y = Y/(X+Y+Z). La coppia descrive la cromaticità indipendentemente dalla luminosità ed è rappresentata nel diagramma di cromaticità a ferro di cavallo. I punti bianchi si collocano intorno a x = 0,33, y = 0,33.

Da non confondere con: il diagramma di cromaticità non è percettivamente uniforme: nella regione verde la stessa distanza geometrica corrisponde a una differenza percepita molto più piccola rispetto alla regione blu. Per la valutazione delle distanze è preferibile usare u′v′ o CIELAB.

Disciplinato da: CIE 015 · DIN 5033-3

Il diagramma di cromaticità x, y e il diagramma UCS u′, v′ mostrano gli stessi colori. In u′, v′ distanze uguali corrispondono meglio a differenze di colore percepite uguali.

Cromaticità UCS CIE 1960 (u, v)

Il diagramma UCS CIE 1960 risulta dalla trasformazione u = 4X/(X+15Y+3Z) e v = 6Y/(X+15Y+3Z). È stato sostituito da u′v′ nel 1976, ma è tuttora necessario: la temperatura di colore correlata e la distanza Δuv dal locus planckiano sono ancora oggi definite in questo diagramma.

Da non confondere con: u è identico in entrambi i diagrammi, v no: v′ = 1,5·v. Confondere i valori produce una temperatura di colore errata.

Disciplinato da: CIE 015 · DIN 5033-3

Cromaticità UCS CIE 1976 (u′, v′)

La cromaticità nel diagramma UCS CIE 1976 deriva da u′ = 4X/(X+15Y+3Z) e v′ = 9Y/(X+15Y+3Z). Il diagramma è notevolmente più uniforme rispetto al diagramma xy: una distanza Δu′v′ di 0,0054 corrisponde all'incirca alla soglia di discriminazione ovunque. È la misura abituale per la dispersione dei lotti LED e per la specifica delle tolleranze degli apparecchi di illuminazione.

Da non confondere con: uniforme non significa esatto: anche u′v′ approssima solo la percezione. Per i colori degli oggetti CIELAB è la scelta più accurata.

Disciplinato da: CIE 015 · ISO/CIE 11664-5

Spazio colore CIELAB (L*, a*, b*)

Lo spazio colore CIELAB proietta i valori di tristimolo su tre assi mediante una funzione a radice cubica: L* per la luminosità da 0 a 100, a* per rosso contro verde, b* per giallo contro blu. La conversione richiede un bianco di riferimento, di solito l'illuminante standard D65 o D50. La distanza euclidea tra due punti è la differenza di colore ΔE*ab.

Da non confondere con: CIELAB descrive i colori degli oggetti sotto un'illuminazione, non la sorgente luminosa stessa. Per le sorgenti luminose, cromaticità, temperatura di colore e resa cromatica sono le grandezze appropriate.

Disciplinato da: ISO/CIE 11664-4 · DIN EN ISO 11664-4

Nel piano a*b*, il croma C* è la distanza dall'origine e l'angolo di tinta h la direzione. La differenza di colore ΔE*ab è la distanza tra due punti nello spazio L*a*b*.

Spazio colore DIN99 (Lab99) (L99, a99, b99)

Lo spazio colore DIN99 della DIN 6176 distorce CIELAB in modo da ottenere uniformità percettiva senza le complicate funzioni di ponderazione di ΔE00. La differenza di colore è quindi semplicemente la distanza euclidea ΔE99. Viene utilizzato soprattutto nell'industria delle vernici, tessile e automobilistica.

Da non confondere con: esistono diverse varianti (DIN99, DIN99b, DIN99c, DIN99d). Deve essere indicato quale sia stata utilizzata, altrimenti i valori non sono confrontabili.

Disciplinato da: DIN 6176

Differenza di colore (ΔE)

La differenza di colore è la distanza tra due cromaticità in uno spazio colore uniforme. ΔE*ab è la distanza euclidea in CIELAB, ΔE00 la formula CIEDE2000 raffinata con funzioni di ponderazione per luminosità, croma e tinta. Un ΔE di 1 è considerato una differenza appena percettibile; nella pratica industriale un ΔE inferiore a 3 è generalmente considerato sufficiente.

Da non confondere con: deve essere indicata quale formula si applica: ΔE*ab, ΔE94, ΔE00 e ΔE99 forniscono numeri diversi per gli stessi due colori.

Disciplinato da: ISO/CIE 11664-4 · ISO/CIE 11664-6 · DIN 6176

Temperatura di colore e temperatura di colore correlata (T, T_n) in K

La temperatura di colore T è la temperatura di un radiatore planckiano la cui cromaticità corrisponde a quella della sorgente. Poiché questo quasi mai avviene esattamente per le lampade reali, si utilizza la temperatura di colore correlata T_n (CCT): la temperatura del radiatore planckiano alla minima distanza nel diagramma UCS CIE 1960. Il bianco caldo si colloca intorno a 2700–3000 K, il bianco neutro a 4000 K, il bianco luce diurna sopra 5300 K.

Da non confondere con: la temperatura di colore correlata è significativa solo finché la cromaticità si trova vicina al locus planckiano – il criterio abituale è |Δuv| ≤ 0,005. Più lontano, due sorgenti con la stessa CCT descrivono colori visibilmente diversi.

Disciplinato da: DIN 5031-8 · CIE 015 · ANSI C78.377

La temperatura di colore correlata si legge sull'isoterma, Δuv fornisce la distanza dal locus planckiano. Due sorgenti con la stessa CCT possono apparire verdastre o rosate.

Distanza dal locus planckiano (Δuv)

Δuv è la distanza perpendicolare della cromaticità dal locus planckiano nel diagramma UCS CIE 1960, con segno: i valori positivi si trovano sopra il locus e appaiono verdastri, quelli negativi sotto e appaiono rosati. La norma ANSI C78.377 limita la deviazione ammessa per i prodotti a LED bianchi a ±0,006.

Da non confondere con: due lampade con la stessa temperatura di colore possono differire notevolmente in Δuv e quindi apparire visibilmente diverse. Indicare la CCT senza Δuv è incompleto.

Disciplinato da: ANSI C78.377 · DIN 5031-8

Indice generale di resa cromatica (R_a)

L'indice generale di resa cromatica della CIE 13.3:1995 confronta le cromaticità di otto colori di prova standardizzati sotto la sorgente in esame con quelle sotto una sorgente di riferimento della stessa temperatura di colore – un radiatore planckiano sotto i 5000 K, un illuminante di luce diurna sopra. Dalla differenza di colore media segue R_a = 100 − 4,6·ΔE̅. Valori superiori a 90 sono considerati molto buoni, inferiori a 80 inadeguati per gli interni.

Da non confondere con: R_a è una media su otto colori debolmente saturi. Un LED può raggiungere R_a 85 e comunque rendere opaco il rosso saturo – a questo serve R9. Per le sorgenti a banda stretta, TM-30 è il metodo più informativo.

Disciplinato da: CIE 13.3:1995 · DIN 6169

Ra è la media degli indici speciali R1-R8: otto colori di prova moderatamente saturi, confrontati ciascuno sotto luce di riferimento e luce di prova.

Indici speciali di resa cromatica (R1 - R15)

R1-R8 sono gli otto colori di prova debolmente saturi da cui viene calcolata la media R_a. R9-R15 sono aggiuntivi: R9 rosso saturo, R10 giallo saturo, R11 verde saturo, R12 blu saturo, R13 tono di pelle chiara, R14 verde foglia, R15 tono di pelle asiatica. R9 è il valore critico: per i LED bianchi con una componente rossa debole spesso scende sotto 20 senza che R_a crolli in modo evidente.

Da non confondere con: gli indici speciali possono diventare negativi. Chi deve valutare carne, tessuti o pelle dovrebbe richiedere R9, R13 e R15 piuttosto che affidarsi a R_a.

Disciplinato da: CIE 13.3:1995 · DIN 6169

Un Ra elevato può nascondere un R9 debole. Il rosso saturo non entra affatto nella media.

Indice di fedeltà di IES TM-30 (R_f)

R_f della IES TM-30-15 valuta con quale accuratezza una sorgente luminosa rende i colori rispetto al riferimento. A differenza di R_a, l'indice si basa su 99 campioni di colore che coprono superfici reali e l'intero spazio colore in modo uniforme, e viene calcolato nello spazio uniforme CAM02-UCS. La scala va da 0 a 100.

Da non confondere con: R_f e R_a non sono lo stesso numero e non possono essere convertiti l'uno nell'altro. R_f risulta di solito un po' più basso per le sorgenti a banda stretta e corrisponde meglio alla percezione.

Disciplinato da: IES TM-30-15 · ANSI/IES TM-30-20 · CIE 224:2017

Rf valuta la fedeltà del colore su 99 colori di prova, Rg la saturazione. Il grafico vettoriale del colore mostra in quali settori di tinta una sorgente sposta i colori.

Indice di gamut di IES TM-30 (R_g)

R_g confronta l'area coperta dai 99 colori di prova nello spazio colore sotto la sorgente di prova e quella di riferimento. Valori superiori a 100 significano che i colori appaiono più saturi, valori inferiori che appaiono più pallidi. Tipicamente R_g si colloca tra 60 e 140.

Da non confondere con: R_g da solo non è un indice di qualità: un valore elevato può derivare da un rosso sovrassaturo che attira l'occhio ma non è fedele. Solo R_f e R_g insieme al grafico vettoriale del colore forniscono un quadro completo.

Disciplinato da: IES TM-30-15 · ANSI/IES TM-30-20

Saturazione e croma (S, C*)

Il croma C* è la distanza di un colore dall'asse neutro: C*ab = √(a*² + b*²) in CIELAB. La saturazione S mette in relazione questo croma con la luminosità, S = C*/L*, e descrive quindi l'impressione di colore indipendentemente dalla luminosità del colore stesso. Insieme all'angolo di tinta h fornisce la rappresentazione polare dello spazio CIELAB.

Da non confondere con: croma e saturazione vengono trattati come sinonimi nell'uso comune, ma non lo sono: due aree con la stessa saturazione a luminosità diverse hanno croma differente.

Disciplinato da: ISO/CIE 11664-4 · DIN 5033-1

Angolo di tinta (h) in °

L'angolo di tinta è l'angolo polare del colore nel piano a*b* di CIELAB: h_ab = arctan(b*/a*), espresso da 0 a 360 gradi. Separa la tinta dalla luminosità e dal croma ed è quindi la grandezza di cui le persone parlano quando parlano di colore: "un po' più giallastro" significa un angolo di tinta maggiore.

Da non confondere con: vicino all'asse neutro l'angolo di tinta diventa indeterminato: a croma molto basso fluttua fortemente senza che l'impressione di colore cambi.

Disciplinato da: ISO/CIE 11664-4 · DIN 5033-1

Lunghezza d'onda dominante (λ_d) in nm

La lunghezza d'onda dominante si ottiene geometricamente: si traccia una retta dal punto bianco attraverso la cromaticità della sorgente e la si prolunga fino al locus spettrale del diagramma di cromaticità. La lunghezza d'onda del punto di intersezione è λ_d. Descrive la tinta percepita ed è quindi la grandezza decisiva per il binning dei LED colorati.

Da non confondere con: lunghezza d'onda di picco e lunghezza d'onda dominante non sono la stessa cosa e per un LED possono differire di diversi nanometri: λ_p deriva dalla fisica dello spettro, λ_d dalla percezione. Per i colori porpora non esiste intersezione; viene indicata invece la lunghezza d'onda complementare.

Disciplinato da: CIE 015 · DIN 5033-3

La linea dal punto bianco attraverso la cromaticità incontra il locus spettrale nella lunghezza d'onda dominante. La distanza a cui si trova la cromaticità su questa linea è la purezza colorimetrica.

Purezza del colore (p_e) in %

La purezza del colore è il rapporto tra la distanza punto bianco-cromaticità e la distanza punto bianco-locus spettrale lungo la stessa linea che fornisce la lunghezza d'onda dominante. Il bianco ha 0%, un colore spettrale puro 100%. Insieme a λ_d descrive completamente l'impressione di colore, a eccezione della luminosità.

Da non confondere con: esistono due definizioni: la purezza di eccitazione tramite il diagramma di cromaticità e la purezza colorimetrica tramite i valori di tristimolo. I valori numerici differiscono.

Disciplinato da: CIE 015 · DIN 5033-3

Ellisse di MacAdam (SDCM) in Passi

Le ellissi di MacAdam descrivono le regioni nel diagramma di cromaticità all'interno delle quali due cromaticità non possono essere distinte. Un passo (1 SDCM, standard deviation of colour matching) è l'ellisse di quella soglia di discriminazione. Gli apparecchi di illuminazione vengono tipicamente forniti con una tolleranza di 3 o 5 passi; le applicazioni esigenti richiedono 3 passi o meno.

Da non confondere con: il valore in passi si applica alla cromaticità, non alla resa cromatica. Due LED nello stesso bin a 3 passi possono differire notevolmente in R9.

Disciplinato da: ANSI C78.377 · IEC 60081

All'interno di un'ellisse a 1 passo, le differenze di colore sono appena percettibili. Le schede tecniche dei LED spesso indicano la tolleranza di binning come 3 o 5 passi.

Non l'energia, ma il conteggio delle particelle – il punto di vista adottato nella fotochimica e nell'illuminazione orticola.

Flusso di fotoni (Φ_p) in µmol/s

Il flusso di fotoni conta i quanti di luce, non la loro energia. Deriva dal flusso radiante tramite Φ_p = Φ_e·λ/(h·c·N_A). Ovunque una reazione proceda per fotone assorbito – nella fotochimica, nella fotopolimerizzazione e nella fotosintesi – il conteggio dei fotoni è il riferimento corretto, non il watt.

Da non confondere con: La conversione tra watt e µmol dipende dalla lunghezza d'onda: un fotone a 660 nm trasporta solo la metà dell'energia di uno a 330 nm. Senza uno spettro noto, la conversione non è univoca.

Disciplinato da: DIN 5031-1

Densità di flusso fotonico fotosintetico (PPFD) (PPFD) in µmol/(m²·s)

La densità di flusso fotonico fotosintetico indica quanti fotoni nell'intervallo da 400 a 700 nm colpiscono un metro quadrato al secondo. È l'equivalente dell'irradianza nel conteggio dei fotoni e viene misurata con un sensore quantico. La luce solare raggiunge fino a 2000 µmol/(m²·s) a mezzogiorno; l'illuminazione in serra è tipicamente da 200 a 800.

Da non confondere con: La conversione della PPFD in lux non è ammissibile: il lux pesa in base alla sensibilità dell'occhio, che conta quasi nulla nel rosso e nel blu – proprio dove le piante lavorano.

Disciplinato da: ASABE S640

Un watt di luce rossa contiene più fotoni di un watt di luce blu. Per le piante conta il numero di fotoni, quindi la PPFD viene misurata in µmol/(m²·s) invece che in W/m².

Radiazione fotosinteticamente attiva (PAR) (PAR)

PAR indica l'intervallo spettrale da 400 a 700 nm in cui la clorofilla utilizza i fotoni per la fotosintesi. La PAR non è quindi un valore misurato, ma l'intervallo a cui si riferiscono PPFD, PPF e DLI. Definizioni estese utilizzano l'ePAR fino a 750 nm per cogliere l'effetto Emerson nel rosso lontano.

Da non confondere con: I "PAR watt" sono un dato poco chiaro: di solito indicano l'irradianza nell'intervallo PAR, non la densità di flusso fotonico. Nel confrontare gli apparecchi vale la pena verificare a quale delle due grandezze ci si riferisce.

Disciplinato da: ASABE S640

Flusso fotonico di resa (YPF) (YPF) in µmol/s

La YPF pesa ciascun fotone con la curva di resa quantica relativa secondo McCree, che ha il picco nel rosso intorno a 620 nm e un calo nel verde. Descrive la prestazione fotosintetica con maggiore precisione rispetto alla PPF non pesata, ma viene citata meno spesso perché la curva è stata ricavata da misurazioni a breve termine su foglie di singole specie.

Da non confondere con: YPF e PPFD non sono confrontabili. Chi confronta apparecchi deve utilizzare la stessa grandezza.

Disciplinato da: ASABE S640

Integrale di luce giornaliero (DLI) (DLI) in mol/(m²·d)

L'integrale di luce giornaliero è l'integrale temporale della PPFD su 24 ore, espresso in mol di fotoni per metro quadrato al giorno. Con illuminazione costante, DLI = PPFD · t / 10⁶ con t in secondi. La lattuga si accontenta di 12-17 mol/(m²·d), i pomodori ne richiedono più di 20.

Da non confondere con: La DLI sta alla PPFD come la dose sta all'irradianza: la stessa quantità giornaliera può essere raggiunta con molta luce in poco tempo o con poca luce per un tempo lungo – biologicamente ciò non è sempre equivalente.

Disciplinato da: ASABE S640

L'integrale di luce giornaliero è l'area sotto la PPFD nell'arco di 24 ore, in mol/(m²·d).

Resa quantica (Φ)

La resa quantica è il rapporto tra il numero di molecole convertite e il numero di fotoni assorbiti. Valori inferiori a uno sono la regola; nelle reazioni a catena, come la fotopolimerizzazione radicalica, può essere molto superiore. Collega la dose misurata alla conversione chimica e spiega perché due formulazioni polimerizzano in misura diversa alla stessa dose.

Da non confondere con: La resa quantica è una proprietà del sistema costituito da fotoiniziatore, matrice e lunghezza d'onda – non può essere letta da uno strumento e non può essere trasferita da un'applicazione all'altra.

Disciplinato da: IUPAC Gold Book

Radiazione pesata con uno spettro d'azione: eritematica effettiva, germicida, attinica.

Spettro d'azione (s(λ))

Uno spettro d'azione pesa le lunghezze d'onda in base alla loro efficacia biologica o chimica, normalizzata al suo massimo. Esempi noti sono lo spettro d'azione eritematico, lo spettro d'azione germicida, la funzione di rischio attinico della IEC 62471 e la funzione di efficienza luminosa V(λ) – anche questa è uno spettro d'azione, ossia quello per la visione.

Da non confondere con: Il simbolo S(λ) è utilizzato in due modi diversi: nella IEC 62471 è la funzione di rischio attinico, in radiometria è la distribuzione spettrale di una sorgente. Il contesto deve chiarire a cosa ci si riferisce.

Disciplinato da: IEC 62471 · ISO/CIE 17166 · CIE 015

L'irradianza effettiva si ottiene moltiplicando lo spettro della sorgente per lo spettro d'azione, lunghezza d'onda per lunghezza d'onda. Rimane solo la parte in cui i due si sovrappongono.

Irradianza effettiva (E_eff) in W/m²

L'irradianza effettiva si ottiene pesando l'irradianza spettrale con uno spettro d'azione e integrando: E_eff = ∫E_λ·s(λ)dλ. Solo così sorgenti con spettri diversi possono essere confrontate rispetto a un effetto. Quasi tutti i valori limite di esposizione professionale e i requisiti di dose nella disinfezione UV si riferiscono a una grandezza pesata di questo tipo; l'eccezione è il limite UV-A non pesato.

Da non confondere con: Un'irradianza effettiva senza indicazione dello spettro d'azione è priva di significato. La stessa lampada ha tre valori diversi: eritematico, germicida e attinico.

Disciplinato da: IEC 62471 · DIN EN 14255-1 · OStrV

Irradianza eritematica effettiva e indice UV (E_er, UVI) in W/m²

L'irradianza eritematica effettiva pesa la radiazione con lo spettro d'azione eritematico della ISO/CIE 17166, che ha il massimo nell'UV-B e diminuisce di diversi ordini di grandezza nell'UV-A. L'indice UV è il valore riferito a 25 mW/m²: UVI = E_er[W/m²] · 40. Un indice UV di 8 corrisponde a 0,2 W/m² eritematici effettivi.

Da non confondere con: L'indice UV si applica al sole all'aperto. Non è applicabile alle sorgenti UV artificiali sul posto di lavoro – lì valgono i valori limite di esposizione dell'OStrV tedesca.

Disciplinato da: ISO/CIE 17166 · DIN EN 14255-1

Lo spettro d'azione eritematico scende di tre-quattro ordini di grandezza dall'UV-B all'UV-A. L'indice UV deriva dall'irradianza pesata eritematicamente.

Esposizione germicida effettiva (H_germ) in J/m²

L'esposizione germicida effettiva è la dose pesata con lo spettro d'azione germicida, il cui massimo si trova vicino al picco di assorbimento del DNA a circa 260 nm. Il codice DVGW W 294 e la DIN 19294 richiedono almeno 400 J/m² (40 mJ/cm²) come fluenza per la disinfezione dell'acqua potabile, dimostrata biodosimetricamente.

Da non confondere con: Con i LED UV-C a 265 o 275 nm la pesatura è decisiva: una misurazione tarata a 254 nm indica un valore troppo basso per un LED a 275 nm se non si tiene conto del disallineamento spettrale.

Disciplinato da: DVGW W 294 · DIN 19294 · ÖNORM M 5873

L'effetto germicida segue l'assorbimento del DNA con il massimo a 265 nm. La linea Hg a 254 nm e un LED UV-C a 275 nm si trovano entrambi vicino al massimo.

Radianza pesata per la luce blu (L_B) in W/(m²·sr)

L_B pesa la radianza spettrale con la funzione B(λ), che ha il picco tra 400 e 500 nm, valutando così il rischio retinico fotochimico. Da L_B e dalla durata di esposizione consentita deriva la classificazione di una lampada nel gruppo esente o nei gruppi di rischio 1 a 3.

Da non confondere con: Per sorgenti piccole e tempi di osservazione brevi si utilizza l'irradianza pesata per la luce blu E_B invece della radianza. Quale grandezza si applichi dipende dall'angolo sotteso dalla sorgente.

Disciplinato da: IEC 62471 · DIN EN 62471

Rischio UV attinico (E_S) in W/m²

Il rischio UV attinico pesa l'irradianza con la funzione S(λ) della IEC 62471 e dell'ICNIRP, che combina fotocheratite e arrossamento della pelle. È la grandezza rispetto alla quale si verifica il valore limite di esposizione di 30 J/m² per giornata lavorativa, e il punto di partenza abituale di ogni valutazione del rischio su impianti UV.

Da non confondere con: La valutazione attinica coprente l'UV-A solo parzialmente. Per l'UV-A vale inoltre un limite separato, non pesato.

Disciplinato da: IEC 62471 · ICNIRP · TROS IOS

Irradianza UV-A (E_UVA) in W/m²

E_UVA è l'irradianza integrata senza pesatura nell'intervallo da 315 a 400 nm. Il valore limite di esposizione è di 10.000 J/m² per giornata lavorativa per l'occhio; a 10 W/m² ne risulta una durata consentita di circa 17 minuti. Nel controllo con fluorescenza e nei liquidi penetranti questo valore è quello limitante, non la valutazione attinica.

Da non confondere con: I limiti dell'intervallo differiscono secondo la norma: la DIN 5031-7 e la CIE collocano l'UV-A tra 315 e 400 nm, la DIN/ISO 20473 tra 315 e 380 nm, fonti statunitensi a partire da 320 nm. Quando si confrontano le letture, va indicato anche il limite utilizzato.

Disciplinato da: TROS IOS · ICNIRP · DIN/ISO 20473

Valore limite di esposizione (H_eff) in J/m²

Il valore limite di esposizione limita l'esposizione dei lavoratori nel corso di una giornata lavorativa di otto ore. Per la radiazione UV incoerente si applica H_eff = 30 J/m² pesati attinicamente, più 10.000 J/m² per l'UV-A. Dall'E_eff misurata deriva il tempo di permanenza consentito t = H_eff/E_eff – a 1 W/m² attinico sono 30 secondi.

Da non confondere con: Il limite non è un obiettivo ma un valore massimo. Si applica alla somma giornaliera di tutte le esposizioni, non a un singolo evento.

Disciplinato da: OStrV · TROS IOS · RL 2006/25/EG · ICNIRP

Il limite di 30 J/m² (pesato attinicamente) diviso per l'irradianza effettiva dà il tempo di esposizione consentito per giornata lavorativa.

Dose di polimerizzazione (H_UV) in mJ/cm²

La dose di polimerizzazione è l'esposizione radiante necessaria per una reticolazione completa, riferita all'intervallo di assorbimento del fotoiniziatore utilizzato. Valori tipici sono compresi tra 200 e 2000 mJ/cm². Poiché i fotoiniziatori assorbono in bande ristrette, l'intervallo di lunghezze d'onda della misurazione va sempre indicato insieme al valore di dose.

Da non confondere con: Un valore di dose senza banda è privo di valore: 500 mJ/cm² UV-A e 500 mJ/cm² UV-C descrivono processi completamente diversi. I radiometri da nastro misurano quindi in canali separati.

Disciplinato da: DIN EN 13523-25

Cosa si perde nel tragitto dalla sorgente al bersaglio: trasmissione, riflessione, assorbimento.

Trasmittanza (τ)

La trasmittanza è il rapporto tra la potenza radiante trasmessa e quella incidente, τ = Φ_t/Φ₀. Dipende dalla lunghezza d'onda: il quarzo fuso trasmette gli UV-C, il vetro borosilicato appena, il comune vetro da finestra per nulla. In un processo UV la trasmittanza del tubo protettivo o della finestra determina direttamente l'irradianza nel punto di azione.

Da non confondere con: La trasmittanza misurata include le perdite per riflessione su entrambe le superfici. La quota puramente del materiale – la trasmittanza interna – è più alta.

Disciplinato da: DIN 5036-3 · DIN EN 410

Secondo la legge di Lambert-Beer, la trasmittanza diminuisce in modo esponenziale con la lunghezza del percorso. Ogni unità di densità ottica la riduce a un decimo.

Riflettanza (ρ)

La riflettanza è il rapporto tra la potenza radiante riflessa e quella incidente. Nell'UV i materiali differiscono notevolmente: PTFE e solfato di bario raggiungono oltre il 95 % di riflettanza diffusa fino a sotto i 250 nm, l'alluminio anodizzato considerevolmente meno, le comuni vernici bianche crollano nell'UV. Nelle camere di irraggiamento la riflessione contribuisce in modo sostanziale all'irradianza.

Da non confondere con: Occorre distinguere tra riflessione speculare e diffusa: uno specchio rimanda la radiazione in modo direzionale, una superficie in PTFE la distribuisce uniformemente nell'emisfero. Solo la riflessione diffusa è utilizzabile per le sfere integratrici.

Disciplinato da: DIN 5036-3 · CIE 130

Assorbanza (α)

L'assorbanza è il rapporto tra la potenza radiante assorbita e quella incidente. Insieme a trasmissione e riflessione vale il bilancio energetico τ + ρ + α = 1. La radiazione assorbita è l'unica che può avere un effetto fotochimico – ciò che viene trasmesso o riflesso non produce alcun effetto.

Da non confondere con: L'assorbanza è adimensionale e riferita alla potenza incidente; il coefficiente di assorbimento, invece, descrive con quale rapidità la radiazione decade nel materiale e ha come unità 1/m.

Disciplinato da: DIN 5036-3

Densità ottica (OD)

La densità ottica è il logaritmo decadico negativo della trasmittanza: OD = −log₁₀τ. OD 1 lascia passare il 10 %, OD 2 l'uno per cento, OD 3 l'uno per mille. Poiché le densità ottiche di filtri in serie si sommano, è la grandezza pratica per pile di filtri e occhiali di protezione.

Da non confondere con: Nell'analitica la stessa grandezza è chiamata estinzione o assorbanza A. Per gli occhiali di protezione il livello di protezione è indicato per intervallo di lunghezza d'onda – un singolo valore di OD non è sufficiente in quel caso.

Disciplinato da: DIN EN 170 · DIN 5036-3

Coefficiente di assorbimento (a) in 1/m

Secondo la legge di Lambert-Beer, l'irradianza decade in modo esponenziale in un mezzo omogeneo: E(d) = E₀·e^−a·d. Il coefficiente di assorbimento a è la costante di decadimento specifica del materiale per lunghezza di percorso. Nel trattamento delle acque ne deriva la profondità di penetrazione: con a = 10 1/m rimane solo un terzo della radiazione dopo 10 cm.

Da non confondere con: Esiste una forma naturale (base e) e una decadica (base 10); differiscono per il fattore ln 10 = 2,303. Quando si riprendono dei valori occorre verificare la base.

Disciplinato da: DIN 38404-3

Coefficiente di assorbimento spettrale a 254 nm (SAK₂₅₄) in 1/m

Il SAK₂₅₄ è il coefficiente di assorbimento decadico dell'acqua a 254 nm, misurato secondo DIN 38404-3. L'acqua potabile si colloca tipicamente tra 1 e 5 1/m, le acque reflue considerevolmente più in alto. Viene spesso indicato come trasmittanza UV su un percorso di 1 cm: un SAK di 5 1/m corrisponde a circa l'89 % di UVT.

Da non confondere con: Il SAK₂₅₄ descrive l'assorbimento, non la torbidità. Le particelle diffondono inoltre la luce e possono schermare i microrganismi senza modificare di molto il SAK.

Disciplinato da: DIN 38404-3 · DVGW W 294

Angolo solido, legge dell'inverso del quadrato, errore del coseno, incertezza – perché due strumenti mostrano valori diversi.

Angolo solido (Ω) in sr

L'angolo solido è il quoziente tra l'area che un cono ritaglia dalla superficie di una sfera e il quadrato del raggio della sfera: Ω = A/r². La sfera intera ha 4π ≈ 12,57 sr, l'emisfero 2π sr. Un angolo di fascio di 10 gradi corrisponde a circa 0,024 sr.

Da non confondere con: Il semiangolo di fascio e l'angolo di fascio completo vengono spesso confusi. Nella conversione in steradianti ciò porta a un fattore quattro.

Disciplinato da: ISO 80000-3

L'angolo solido è l'area ritagliata della sfera divisa per il quadrato del raggio. La sfera intera ha 4π sr.

Legge dell'inverso del quadrato (E ~ 1/r²)

Per una sorgente puntiforme E = I/r²: l'irradianza diminuisce con il quadrato della distanza, poiché la stessa potenza si distribuisce su un'area che cresce in modo quadratico. La legge è la base di ogni conversione di distanza nella progettazione di sistemi.

Da non confondere con: Si applica solo oltre la distanza limite fotometrica. Sotto una matrice di LED, una lampada tubolare o all'interno di una camera di irraggiamento porta a errori grossolani – lì aiuta solo una simulazione o una misura.

Disciplinato da: DIN 5032-1

La legge dell'inverso del quadrato si applica solo oltre la distanza limite, dove la sorgente può essere trattata come puntiforme.

Errore del coseno (f₂) in %

Un ricevitore di irradianza ideale pesa la radiazione incidente con angolo ε mediante cos ε. Il valore f₂ descrive lo scostamento da questo. Secondo la DIN 5032-7, f₂ può essere al massimo 1,5 % nella classe L e 3 % nella classe A. Con irraggiamento diffuso o sorgenti di grande superficie, una scarsa risposta al coseno si ripercuote direttamente sulla lettura.

Da non confondere con: Con incidenza normale da grande distanza l'errore del coseno si nota a malapena. Proprio per questo le misure di laboratorio e di impianto spesso divergono.

Disciplinato da: DIN 5032-7 · DIN EN 13032-1

Un ricettore ideale pesa la radiazione incidente obliquamente con cos θ. Lo scostamento da questo è l'errore del coseno.

Disallineamento spettrale (f₁′) in %

f₁′ misura lo scostamento della responsività spettrale relativa di uno strumento dalla curva target, ad esempio V(λ) per i luxmetri o uno spettro d'azione per i radiometri UV. Un sensore con un f₁′ piccolo misura correttamente anche per spettri non familiari; con un f₁′ grande il fattore di taratura vale solo per la sorgente rispetto alla quale è stato tarato.

Da non confondere con: Ecco perché la domanda "rispetto a quale lampada è stato tarato?" è quella decisiva per ogni radiometro a banda larga. Chi cambia tecnologia della sorgente – ad esempio da vapori di mercurio a LED UV – necessita di una nuova taratura o di uno spettroradiometro.

Disciplinato da: DIN 5032-7 · CIE 220

Se lo spettro della lampada misurata differisce dallo spettro di taratura, un radiometro fornisce una lettura errata – tanto più quanto meno la sua responsività segue la curva target.

Linearità (f₃) in %

Il valore f₃ descrive lo scostamento da una relazione lineare tra irradianza e lettura. Viene verificato in più punti del campo di misura. Alle alte irradianze, come si verificano sotto matrici di LED UV o negli impianti di polimerizzazione, è la caratteristica limitante – lì i sensori saturano.

Da non confondere con: Uno strumento che misura correttamente a 10 mW/cm² può essere scostato di parecchi punti percentuali a 2 W/cm². Il campo di misura appartiene quindi alla scelta del sensore e al certificato di taratura.

Disciplinato da: DIN 5032-7

Angolo del campo di misura (α) in °

L'angolo del campo di misura definisce quale parte della sorgente viene rilevata da un misuratore di radianza o luminanza. Valori comuni sono un grado o un quinto di grado. Nelle valutazioni secondo IEC 62471 è prescritto, perché il gruppo di rischio dipende dall'angolo su cui viene calcolata la media.

Da non confondere con: Se il campo di misura è più grande della sorgente, viene mediato anche lo sfondo scuro e la radianza risulta troppo bassa. Se è più piccolo, viene misurato un picco locale.

Disciplinato da: IEC 62471 · DIN 5032-7

Risoluzione spettrale (Δλ_FWHM) in nm

La risoluzione spettrale è la larghezza a metà altezza della funzione strumentale, ossia la larghezza a cui lo strumento allarga una linea infinitamente stretta. È determinata dalla larghezza della fenditura, dal reticolo e dai pixel del rivelatore. Per valutare emettitori a righe come le lampade a vapori di mercurio deve essere considerevolmente inferiore alla spaziatura tra le righe.

Da non confondere con: La larghezza del passo dei punti dati non è la risoluzione. Uno strumento può fornire l'uscita in passi di 0,5 nm e risolvere comunque solo 5 nm.

Disciplinato da: CIE 214 · DIN 5032-1

Larghezza della fenditura, reticolo e rivelatore determinano la risoluzione spettrale di uno spettroradiometro.

Incertezza di misura (U) in %

L'incertezza di misura estesa U viene calcolata dai singoli contributi secondo il GUM ed espressa con un fattore di copertura k = 2, corrispondente a circa il 95 % di probabilità di copertura. Nella radiometria UV, le tarature accreditate si collocano tipicamente tra il due e il sei per cento a seconda della lunghezza d'onda e della grandezza; l'incertezza di una misura in impianto è regolarmente maggiore.

Da non confondere con: L'incertezza indicata nel certificato di taratura vale per le condizioni di laboratorio. Nel processo si aggiungono errore del coseno, disallineamento spettrale, contaminazione e temperatura.

Disciplinato da: GUM / JCGM 100 · DIN EN ISO/IEC 17025

Riferibilità metrologica

La riferibilità metrologica significa che un risultato di misura è collegato a un campione nazionale o internazionale tramite una catena documentata e ininterrotta di confronti, ciascuno con un'incertezza dichiarata – in Germania al PTB. Un laboratorio di taratura accreditato secondo DIN EN ISO/IEC 17025 dimostra questa catena con il certificato di taratura ISO 17025.

Da non confondere con: Un certificato di fabbrica non è una taratura riferibile. Per le omologazioni di processo, gli audit e le valutazioni del rischio è di norma richiesto il certificato accreditato.

Disciplinato da: DIN EN ISO/IEC 17025 · VIM / JCGM 200

Una misura è riferibile quando una catena ininterrotta di tarature con incertezza dichiarata conduce al campione nazionale.

Le grandezze radiometriche valutano la radiazione dal punto di vista energetico, su tutto l'intervallo spettrale e indipendentemente dall'occhio. Le grandezze fotometriche sono le stesse grandezze pesate con la funzione di efficienza luminosa V(λ) — e quindi definite solo nell'intervallo visibile da 380 a 780 nm. Una sorgente UV ha quindi zero lumen, indipendentemente dalla potenza che emette. Il lux può essere convertito in W/m² solo se lo spettro è noto.

Ra è il valore medio su otto colori di prova poco saturi secondo CIE 13.3:1995. Un LED può raggiungere Ra 85 e comunque rendere il rosso saturo in modo spento — solo l'indice speciale R9 lo evidenzia. Lo IES TM-30-15 si basa invece su 99 campioni di colore e separa la fedeltà (Rf) dalla gamma cromatica (Rg); per gli spettri LED a banda stretta questa è la valutazione più informativa.

Un radiometro a banda larga è sufficiente finché la sorgente è nota e spettralmente stabile e il sensore è stato tarato su quella stessa sorgente. Non appena si confrontano tecnologie di sorgenti diverse, lo spettro si sposta a causa dell'invecchiamento, occorre applicare uno spettro d'azione o determinare una cromaticità, non si può fare a meno della distribuzione spettrale S(λ). L'errore alla base di ciò si chiama spectral mismatch.

Di norma la dose, cioè l'esposizione radiante H in J/m² o mJ/cm², misurata nell'intervallo di lunghezze d'onda dell'effetto. L'irradianza E determina solo quanto velocemente viene raggiunta la dose. Entrambi i valori appartengono separatamente alla documentazione, perché una lampada in fase di invecchiamento fornisce una dose inferiore dopo lo stesso tempo.