Glossário de grandezas ópticas

O que é um comprimento de onda, como um espectro é descrito e quais valores característicos resultam dele.

Comprimento de onda (λ) em nm

O comprimento de onda é a distância entre duas fases idênticas consecutivas de uma onda, medida em nanômetros. Está ligado à frequência por λ = c/ν e determina o que a radiação faz: um comprimento de onda UV-C em torno de 254 nm inativa micro-organismos, 365 nm excita fluorescência, 395 nm cura revestimentos. A divisão em UV-C, UV-B, UV-A, visível e infravermelho segue a DIN/ISO 20473.

Não confundir com: Um comprimento de onda isolado não descreve uma fonte. Um "LED de 365 nm" emite em uma faixa de aproximadamente 10 nm de largura; somente o comprimento de onda de pico, o comprimento de onda centroide e a largura total a meia altura juntos o descrevem.

Regido por: DIN/ISO 20473 · DIN 5031-7

A radiação óptica abrange UV-C, luz visível e infravermelho. Os limites em 280, 315 e 400 nm seguem a DIN/ISO 20473.

Frequência (ν) em Hz

A frequência indica quantos ciclos de onda passam por um ponto por segundo. No vácuo, ν = c/λ com c = 299.792.458 m/s. A luz visível fica entre 400 e 790 THz, o UV-C em torno de 1.200 THz. Ao contrário do comprimento de onda, a frequência não muda quando a radiação entra em outro meio.

Não confundir com: A metrologia óptica quase sempre indica o comprimento de onda. A frequência aparece onde é necessária a energia de um fóton: E = h·ν.

Regido por: DIN 5031-1

Número de onda (ṽ) em cm⁻¹

O número de onda é o número de comprimentos de onda por centímetro: ṽ = 1/λ. Um comprimento de onda de 250 nm corresponde a 40.000 cm⁻¹. Como o número de onda é proporcional à energia do fóton, os espectros vibracionais e moleculares são plotados em cm⁻¹.

Não confundir com: Números de onda são incomuns na metrologia de UV e luz; eles aparecem ao se importar dados de espectroscopia de IV e Raman.

Regido por: DIN 5031-1

Energia do fóton (E_p) em eV

A energia do fóton resulta de E = h·ν = h·c/λ. Na prática, E[eV] ≈ 1.239,84 / λ[nm]. Um fóton em 254 nm carrega 4,88 eV, um em 365 nm, 3,40 eV, um em 550 nm apenas 2,25 eV. Como as ligações C–C típicas ficam em 3,6 eV e as ligações C–H em 4,3 eV, o UV-C atua fotoquimicamente onde a luz visível nada faz.

Não confundir com: A energia do fóton indica se uma reação é sequer possível – não quão rápido ela ocorre. Essa é a função do número de fótons, ou seja, o fluxo de fótons.

Regido por: DIN 5031-1

Quanto mais curto o comprimento de onda, mais energia um fóton carrega. Somente abaixo de aproximadamente 290 nm ela é suficiente para romper ligações C–H.

Distribuição espectral (S(λ)) em W/(m²·nm)

A distribuição espectral S(λ) indica como a radiação de uma fonte se distribui em função do comprimento de onda. Ela é dada de forma absoluta, sendo então a irradiância espectral em W/(m²·nm), ou normalizada em relação ao seu máximo. Toda grandeza derivada resulta de S(λ) por integração e ponderação: a irradiância por integração, a iluminância por ponderação com V(λ), a cromaticidade por ponderação com as funções colorimétricas, a irradiância efetiva por ponderação com um espectro de ação.

Não confundir com: Um radiômetro de banda larga fornece um único número, um espectrorradiômetro, a distribuição completa. Assim que fontes de tecnologias diferentes são comparadas ou o espectro se desloca por envelhecimento, não há como evitar S(λ).

Regido por: DIN 5031-1 · CIE 015

A distribuição espectral é o ponto de partida: integrada, fornece a irradiância; ponderada com V(λ), a iluminância; com as funções colorimétricas, a cromaticidade; com s(λ), a irradiância efetiva.

Irradiância espectral (E_λ) em W/(m²·nm)

A irradiância espectral é o quociente entre a irradiância em um intervalo estreito de comprimento de onda e a largura desse intervalo. É a forma absoluta da distribuição espectral. Integrando ao longo de uma faixa de comprimento de onda, obtém-se a irradiância dessa faixa: E = ∫ E_λ dλ.

Não confundir com: O valor numérico depende da unidade do intervalo. 1 W/(m²·nm) equivale a 1000 W/(m²·µm) – o erro de fator 1000 mais comum ao importar dados de fichas técnicas externas.

Regido por: DIN 5031-1 · CIE 015

Radiância espectral (L_λ) em W/(m²·sr·nm)

A radiância espectral descreve quanta potência uma superfície emite por ângulo sólido e por intervalo de comprimento de onda. É a grandeza na qual as esferas integradoras são calibradas como padrões de radiância, e a base para avaliar fontes extensas segundo a IEC 62471.

Não confundir com: Diferentemente da irradiância espectral, ela é independente da distância – descreve a fonte, não o receptor.

Regido por: DIN 5031-1 · IEC 62471

Comprimento de onda de pico (λ_p) em nm

O comprimento de onda de pico é o comprimento de onda de maior irradiância espectral. É fácil de identificar e, por isso, é a designação de tipo usual dos LEDs UV. Ele se desloca com a temperatura da junção e a corrente de acionamento: para LEDs UV, de 1 a 3 nm ao longo da faixa de temperatura permitida é comum.

Não confundir com: Para espectros assimétricos ou com múltiplos picos, o comprimento de onda de pico diz pouco sobre o efeito. O comprimento de onda centroide é o valor mais honesto nesse caso – e, para a impressão de cor, o comprimento de onda dominante.

Regido por: DIN 5031-1 · CIE 127

Comprimento de onda de pico, centroide e dominante do mesmo LED verde: três valores, três resultados diferentes. A largura total a meia altura mede a largura do espectro na metade da altura.

Comprimento de onda centroide (λ_c) em nm

O comprimento de onda centroide é o comprimento de onda médio ponderado pela irradiância espectral: λ_c = ∫λ·E_λdλ / ∫E_λdλ. Para LEDs UV, tipicamente fica alguns nanômetros acima do comprimento de onda de pico, pois o flanco de onda longa cai mais lentamente.

Não confundir com: Quem compara leituras de dois instrumentos deve verificar qual dos dois valores a ficha técnica indica – essa confusão explica muitos desvios aparentes.

Regido por: CIE 127

Largura total a meia altura (Δλ) em nm

A largura total a meia altura é a distância entre os dois comprimentos de onda nos quais a irradiância espectral caiu para a metade do seu máximo. Os LEDs UV normalmente ficam entre 9 e 15 nm, os lasers muito abaixo, e as fontes de pressão média e de xenônio muito acima.

Não confundir com: A largura total a meia altura de uma fonte não deve ser confundida com a resolução espectral de um instrumento – o instrumento alarga linhas estreitas devido à sua própria largura de banda.

Regido por: CIE 127

Radiação avaliada energeticamente, independentemente de o olho conseguir vê-la – a base de toda medição UV.

Fluxo radiante (Φ_e) em W

O fluxo radiante, também chamado de potência radiante, é a quantidade total de energia que uma fonte irradia por unidade de tempo em todas as direções. É medido em uma esfera integradora. Uma lâmpada incandescente de 60 watts emite cerca de 57 W como fluxo radiante, distribuídos entre o espectro visível e o infravermelho.

Não confundir com: o fluxo radiante não é a potência elétrica de entrada. Entre os dois está a eficiência eletro-óptica, que para LEDs UV varia de poucos a algumas dezenas de por cento, dependendo do comprimento de onda.

Regido por: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

A mesma radiação, quatro referências: no total (Φ), por ângulo sólido (I), por área do receptor (E) e por ângulo sólido e área projetada da fonte (L).

Intensidade radiante (I_e) em W/sr

A intensidade radiante é o quociente entre o fluxo radiante emitido em uma determinada direção e o elemento de ângulo sólido. Um LED com fluxo radiante de 1 W emitido em 0,1 sr alcança 10 W/sr. A intensidade radiante descreve, portanto, a distribuição direcional representada em diagramas de padrão de feixe.

Não confundir com: a irradiância só decorre da intensidade radiante pela lei do inverso do quadrado E = I/r² – e isso vale apenas além da distância limite fotométrica.

Regido por: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Irradiância (E_e) em W/m²

A irradiância é o quociente entre a potência radiante incidente sobre um elemento de superfície e o tamanho desse elemento. É a grandeza de processo central de toda aplicação UV e é medida com um radiômetro. Em um dia claro, o sol atinge cerca de 1000 W/m² na superfície da Terra.

Não confundir com: a irradiância é uma grandeza do receptor e depende da distância; a radiância é uma grandeza da fonte e não depende dela. As fichas técnicas frequentemente informam a irradiância sem a distância – sem ela, o valor não tem utilidade.

Regido por: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Radiância (L_e) em W/(m²·sr)

A radiância é o quociente entre o fluxo radiante emitido e o produto do elemento de área pelo ângulo sólido. Ela descreve o que uma fonte emite por área e ângulo sólido e permanece constante à medida que nos afastamos da fonte. Para a avaliação de fontes extensas segundo a IEC 62471, é a grandeza decisiva.

Não confundir com: para a liberação de um processo, conta a irradiância no ponto de ação; para a avaliação de risco de fontes extensas, conta a radiância. As duas grandezas respondem a perguntas diferentes.

Regido por: DIN 5031-1 · IEC 62471

Exposição radiante (dose) (H_e) em J/m²

A exposição radiante é a integral no tempo da irradiância. Com irradiância constante, H = E · t. É a grandeza que decide o sucesso de um processo UV: cura, desinfecção e envelhecimento são processos de dose. A irradiância determina apenas a rapidez com que a dose é alcançada.

Não confundir com: um tempo isolado não é prova de nada. Ambas as grandezas – irradiância e dose – devem constar separadamente na documentação, pois uma lâmpada envelhecida entrega o mesmo tempo com uma dose menor.

Regido por: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

A dose é a área sob a curva de irradiância ao longo do tempo. Uma lâmpada envelhecida precisa de mais tempo para atingir a mesma dose.

Energia radiante (Q_e) em J

A energia radiante é a integral no tempo do fluxo radiante: Q = ∫Φ dt. É a grandeza fundamental a partir da qual as demais grandezas radiométricas decorrem ao serem referidas ao tempo, à área e ao ângulo sólido. Para lâmpadas de flash e sistemas pulsados, é o valor natural por pulso.

Não confundir com: a energia radiante descreve a fonte como um todo, enquanto a exposição radiante descreve o que chega a uma superfície específica.

Regido por: DIN 5031-1 · ISO 80000-7

Fluência e taxa de fluência (H₀, E₀) em J/m², W/m²

A taxa de fluência é a potência radiante por área de seção transversal referida a uma pequena esfera; a fluência é sua integral no tempo. Diferentemente da exposição radiante, que se refere a uma superfície plana e pondera a radiação incidente obliquamente pelo cosseno, aqui a radiação proveniente de todas as direções conta integralmente. Na desinfecção UV, a fluência é a grandeza de dose fisicamente correta para um microrganismo na água.

Não confundir com: em um campo de radiação direcionado, fluência e exposição radiante coincidem; em um campo difuso, a fluência pode ser consideravelmente maior do que a exposição medida em um plano.

Regido por: DVGW W 294 · DIN 19294

Uma superfície plana pondera a radiação oblíqua pelo cosseno; uma pequena esfera a recebe integralmente de todas as direções. No campo difuso de um reator de água, a fluência é, portanto, maior do que a exposição radiante.

As mesmas grandezas ponderadas com a função de eficiência luminosa do olho V(λ): lúmen, lux, candela.

Fluxo luminoso (Φ_v) em lm

O fluxo luminoso é a potência radiante ponderada com a função de eficiência luminosa V(λ), medida em lúmen. Ele abrange todas as direções e é, portanto, a medida do brilho total de uma fonte de luz. Uma lâmpada incandescente de 60 watts fornece cerca de 900 lm; uma lâmpada LED com o mesmo brilho precisa de cerca de 10 W.

Não confundir com: Para radiação UV, o fluxo luminoso não tem significado: V(λ) é zero abaixo de 380 nm. Uma fonte UV tem zero lúmen, independentemente de sua potência.

Regido por: DIN 5031-3 · ISO 80000-7

Intensidade luminosa (I_v) em cd

A intensidade luminosa é o quociente entre o fluxo luminoso emitido em uma direção e o elemento de ângulo sólido. É medida em candela, a unidade básica do SI para fotometria. Uma lanterna potente atinge 1000 cd ao longo do feixe.

Não confundir com: A candela descreve uma direção, o lúmen a fonte inteira. Uma lâmpada com alto valor em candela pode ter poucos lúmen se estiver fortemente concentrada.

Regido por: DIN 5031-3 · ISO 80000-7

Iluminância (E_v) em lx

A iluminância é o quociente entre o fluxo luminoso incidente e a área, medida em lux. É o equivalente fotométrico da irradiância. Recomenda-se cerca de 500 lx em escritórios; ao ar livre, em um dia ensolarado, chega-se a 100.000 lx.

Não confundir com: O lux não pode ser convertido em W/m² de forma geral. O fator depende do espectro – a conversão só é admissível para uma fonte conhecida com distribuição espectral medida.

Regido por: DIN 5031-3 · DIN EN 12464-1

Luminância (L_v) em cd/m²

A luminância é o quociente entre o fluxo luminoso emitido e o produto do elemento de área pelo ângulo sólido. É a única grandeza fotométrica que corresponde diretamente à impressão de brilho e é independente da distância. Um monitor de computador tipicamente apresenta 300 cd/m².

Não confundir com: As medições de luminância dependem do ângulo do campo de medição: um ponto muito grande faz média com o fundo e resulta em um valor muito baixo.

Regido por: DIN 5031-3 · ISO 80000-7

Exposição luminosa (H_v) em lx·s

A exposição luminosa é a integral no tempo da iluminância e, portanto, o equivalente fotométrico da exposição radiante. Ela aparece sempre que uma alteração induzida pela luz é cumulativa: em testes farmacêuticos de fotoestabilidade, na iluminação de museus e no desbotamento de cores.

Não confundir com: A norma ICH Q1B exige adicionalmente uma dose UV de pelo menos 200 W·h/m² no UV próximo – apenas os lx·h não são suficientes.

Regido por: DIN 5031-3 · ICH Q1B

Eficácia luminosa (η) em lm/W

A eficácia luminosa é o quociente entre o fluxo luminoso e a potência elétrica consumida. Lâmpadas incandescentes atingem cerca de 15 lm/W, lâmpadas fluorescentes de 60 a 100 lm/W, LEDs brancos atualmente ultrapassam 150 lm/W. O limite teórico superior é de 683 lm/W para radiação monocromática em 555 nm.

Não confundir com: A eficácia luminosa de uma lâmpada refere-se à potência elétrica, a eficácia luminosa da radiação refere-se ao fluxo radiante – dois números diferentes com a mesma unidade.

Regido por: DIN 5031-3

Função de eficiência luminosa (V(λ))

V(λ) descreve a sensibilidade espectral do olho na visão fotópica. Ela atinge o pico em 555 nm, cai a quase zero em 380 e 780 nm e é definida pela CIE desde 1924. V′(λ) aplica-se à visão escotópica, com máximo em 507 nm. Toda grandeza fotométrica é a versão ponderada por V(λ) de sua contraparte radiométrica.

Não confundir com: O quão fielmente um luxímetro reproduz V(λ) é descrito pela incompatibilidade espectral f₁′. Com luz LED, uma correspondência ruim tem um efeito mais forte do que com luz incandescente.

Regido por: CIE 018 · DIN 5031-3

As grandezas fotométricas ponderam a radiação com a eficiência luminosa do olho. Abaixo de 380 nm, V(λ) é zero – portanto, uma fonte UV praticamente não possui fluxo luminoso, e um luxímetro não mede UV.

Constante de eficácia luminosa (K_m) em lm/W

K_m = 683 lm/W é o fator de conversão entre a potência radiante e o fluxo luminoso no pico da função de eficiência luminosa em 555 nm. O fluxo luminoso resulta de Φ_v = K_m · ∫Φ_e,λ·V(λ)dλ. Desde a revisão do SI em 2019, a candela é definida por meio desse valor numérico.

Não confundir com: 683 lm/W aplica-se apenas em 555 nm. Para qualquer fonte real, o fator de conversão é menor e depende do espectro.

Regido por: SI-Einheitensystem · CIE 018

Distância limite fotométrica (r_min) em m

A distância limite fotométrica é a distância mínima acima da qual o erro da lei do inverso do quadrado permanece abaixo de um limite definido. Como regra geral, corresponde de cinco a dez vezes a maior dimensão luminosa; para um limite de erro de 1 %, é dez vezes. Abaixo disso, a fonte deixa de ser considerada pontual.

Não confundir com: Dentro da distância limite – diretamente sob um painel de LEDs UV ou uma luminária de área – a irradiância diminui muito mais lentamente do que 1/r². Aplicar a lei do inverso do quadrado nesse caso é consideravelmente incorreto.

Regido por: DIN 5032-1

Cromaticidade, temperatura de cor, reprodução de cor – o que um espectrorradiômetro informa sobre a cor de uma fonte de luz.

Valores triestímulo (X, Y, Z)

Os valores triestímulo surgem ponderando a distribuição espectral com as três funções colorimétricas x̄(λ), ȳ(λ) e z̄(λ) e integrando: X = k·∫S(λ)·x̄(λ)dλ, de forma análoga para Y e Z. Y é definido de modo que corresponda ao brilho – para fontes de luz, Y é proporcional à iluminância. Todas as demais grandezas colorimétricas são derivadas de X, Y e Z.

Não confundir com: Dois espectros com valores triestímulo idênticos parecem iguais, embora sejam fisicamente diferentes – isso é metamerismo. Por isso, a cromaticidade sozinha não é suficiente para avaliar uma fonte de luz; a reprodução de cor faz parte disso.

Regido por: CIE 015 · DIN 5033-2

Observador padrão (2° e 10°) (CIE 1931 / CIE 1964)

O observador padrão de 2° (CIE 1931) descreve a visão de cores em um campo de dois graus, como ao olhar para uma área pequena a uma distância normal. O observador padrão de 10° (CIE 1964) aplica-se a campos maiores e descreve melhor áreas extensas. Ambos fornecem cromaticidades ligeiramente diferentes para o mesmo espectro; a diferença é maior para espectros de LED de banda estreita.

Não confundir com: Cromaticidades, temperaturas de cor e diferenças de cor de observadores diferentes não devem ser comparadas. Qual observador foi utilizado deve constar em todo registro de medição.

Regido por: CIE 015 · DIN 5033-2 · ISO/CIE 11664-1

O observador de 2° (CIE 1931) aplica-se a campos pequenos, o observador de 10° (CIE 1964) a campos grandes. Os valores de cor só são comparáveis quando o observador é informado.

Coordenadas de cromaticidade (x, y)

As coordenadas de cromaticidade surgem normalizando os valores triestímulo pela sua soma: x = X/(X+Y+Z), y = Y/(X+Y+Z). O par descreve a cromaticidade independentemente do brilho e é plotado no diagrama de cromaticidade em forma de ferradura. Os pontos brancos situam-se em torno de x = 0,33, y = 0,33.

Não confundir com: O diagrama de cromaticidade não é perceptualmente uniforme: na região verde, a mesma distância geométrica significa uma diferença percebida muito menor do que na região azul. Para avaliações de distância, deve-se usar u′v′ ou CIELAB.

Regido por: CIE 015 · DIN 5033-3

O diagrama de cromaticidade x, y e o diagrama UCS u′, v′ mostram as mesmas cores. Em u′, v′, distâncias iguais correspondem mais fielmente a diferenças de cor percebidas iguais.

Cromaticidade UCS CIE 1960 (u, v)

O diagrama UCS CIE 1960 resulta da transformação u = 4X/(X+15Y+3Z) e v = 6Y/(X+15Y+3Z). Foi substituído pelo u′v′ em 1976, mas ainda é necessário: a temperatura de cor correlacionada e a distância Δuv do lugar geométrico de Planck são definidas neste diagrama até hoje.

Não confundir com: u é idêntico em ambos os diagramas, v não é: v′ = 1,5·v. Confundir os valores resulta em uma temperatura de cor errada.

Regido por: CIE 015 · DIN 5033-3

Cromaticidade UCS CIE 1976 (u′, v′)

A cromaticidade no diagrama UCS CIE 1976 segue de u′ = 4X/(X+15Y+3Z) e v′ = 9Y/(X+15Y+3Z). O diagrama é consideravelmente mais uniforme do que o diagrama xy: uma distância Δu′v′ de 0,0054 corresponde aproximadamente ao limiar de discriminação em toda parte. É a medida usual para a dispersão de lotes de LED e a especificação de tolerância de luminárias.

Não confundir com: Uniforme não significa exato: o u′v′ também apenas aproxima a percepção. Para cores de objetos, o CIELAB é a escolha mais precisa.

Regido por: CIE 015 · ISO/CIE 11664-5

Espaço de cor CIELAB (L*, a*, b*)

O espaço de cor CIELAB mapeia os valores triestímulo em três eixos por meio de uma função de raiz cúbica: L* para a luminosidade de 0 a 100, a* para vermelho versus verde, b* para amarelo versus azul. A conversão requer um branco de referência, geralmente o iluminante padrão D65 ou D50. A distância euclidiana entre dois pontos é a diferença de cor ΔE*ab.

Não confundir com: O CIELAB descreve cores de objetos sob uma iluminação, não a própria fonte de luz. Para fontes de luz, a cromaticidade, a temperatura de cor e a reprodução de cor são as grandezas apropriadas.

Regido por: ISO/CIE 11664-4 · DIN EN ISO 11664-4

No plano a*b*, o croma C* é a distância da origem e o ângulo de matiz h é a direção. A diferença de cor ΔE*ab é a distância entre dois pontos no espaço L*a*b*.

Espaço de cor DIN99 (Lab99) (L99, a99, b99)

O espaço de cor DIN99 da DIN 6176 distorce o CIELAB de modo que se obtenha uniformidade perceptual sem as complicadas funções de ponderação do ΔE00. A diferença de cor é então simplesmente a distância euclidiana ΔE99. É utilizado sobretudo nas indústrias de tintas, têxtil e automotiva.

Não confundir com: Existem várias variantes (DIN99, DIN99b, DIN99c, DIN99d). Qual foi usada deve ser informado, caso contrário os valores não são comparáveis.

Regido por: DIN 6176

Diferença de cor (ΔE)

A diferença de cor é a distância entre duas cromaticidades em um espaço de cor uniforme. ΔE*ab é a distância euclidiana no CIELAB, ΔE00 a fórmula refinada CIEDE2000 com funções de ponderação para luminosidade, croma e matiz. Um ΔE de 1 é considerado uma diferença perceptível; na prática industrial, um ΔE abaixo de 3 geralmente é considerado suficiente.

Não confundir com: Qual fórmula se aplica deve ser informado: ΔE*ab, ΔE94, ΔE00 e ΔE99 fornecem números diferentes para as mesmas duas cores.

Regido por: ISO/CIE 11664-4 · ISO/CIE 11664-6 · DIN 6176

Temperatura de cor e temperatura de cor correlacionada (T, T_n) em K

A temperatura de cor T é a temperatura de um radiador de Planck cuja cromaticidade corresponde à da fonte. Como isso quase nunca ocorre exatamente para lâmpadas reais, utiliza-se a temperatura de cor correlacionada T_n (CCT): a temperatura do radiador de Planck na menor distância no diagrama UCS CIE 1960. O branco quente situa-se em torno de 2700 a 3000 K, o branco neutro em 4000 K, o branco luz do dia acima de 5300 K.

Não confundir com: A temperatura de cor correlacionada só tem significado enquanto a cromaticidade estiver próxima do lugar geométrico de Planck – o critério usual é |Δuv| ≤ 0,005. Mais distante, duas fontes com a mesma CCT descrevem cores visivelmente diferentes.

Regido por: DIN 5031-8 · CIE 015 · ANSI C78.377

A temperatura de cor correlacionada é lida na isoterma, Δuv fornece a distância do lugar geométrico de Planck. Duas fontes com a mesma CCT podem parecer esverdeadas ou rosadas.

Distância do lugar geométrico de Planck (Δuv)

Δuv é a distância perpendicular da cromaticidade ao lugar geométrico de Planck no diagrama UCS CIE 1960, com sinal: valores positivos situam-se acima do lugar geométrico e parecem esverdeados, negativos abaixo e parecem rosados. A ANSI C78.377 limita o desvio permitido para produtos de LED branco a ±0,006.

Não confundir com: Duas lâmpadas com a mesma temperatura de cor podem diferir sensivelmente em Δuv e então parecer visivelmente diferentes. Informar a CCT sem o Δuv é incompleto.

Regido por: ANSI C78.377 · DIN 5031-8

Índice geral de reprodução de cor (R_a)

O índice geral de reprodução de cor da CIE 13.3:1995 compara as cromaticidades de oito cores de teste padronizadas sob a fonte testada com aquelas sob uma fonte de referência da mesma temperatura de cor – um radiador de Planck abaixo de 5000 K, um iluminante de luz do dia acima disso. Da diferença de cor média resulta R_a = 100 − 4,6·ΔE̅. Valores acima de 90 são considerados muito bons, abaixo de 80 inadequados para ambientes internos.

Não confundir com: R_a é uma média sobre oito cores fracamente saturadas. Um LED pode alcançar R_a 85 e ainda assim reproduzir o vermelho saturado de forma opaca – é para isso que serve o R9. Para fontes de banda estreita, o TM-30 é o método mais informativo.

Regido por: CIE 13.3:1995 · DIN 6169

Ra é a média dos índices especiais R1 a R8: oito cores de teste moderadamente saturadas, cada uma comparada sob luz de referência e luz testada.

Índices especiais de reprodução de cor (R1 a R15)

R1 a R8 são as oito cores de teste fracamente saturadas a partir das quais R_a é calculado por média. R9 a R15 são adicionais: R9 vermelho saturado, R10 amarelo saturado, R11 verde saturado, R12 azul saturado, R13 tom de pele claro, R14 verde-folha, R15 tom de pele asiático. R9 é o valor crítico: para LEDs brancos com componente vermelho fraco, ele frequentemente cai abaixo de 20 sem que R_a caia perceptivelmente.

Não confundir com: Os índices especiais podem se tornar negativos. Quem for avaliar carne, têxteis ou pele deve solicitar R9, R13 e R15 em vez de confiar apenas em R_a.

Regido por: CIE 13.3:1995 · DIN 6169

Um Ra alto pode esconder um R9 fraco. O vermelho saturado nem sequer entra na média.

Índice de fidelidade do IES TM-30 (R_f)

R_f do IES TM-30-15 avalia com que precisão uma fonte de luz reproduz cores em comparação com a referência. Diferentemente de R_a, o índice se baseia em 99 amostras de cor que cobrem superfícies reais e todo o espaço de cor de forma uniforme, e é calculado no espaço uniforme CAM02-UCS. A escala vai de 0 a 100.

Não confundir com: R_f e R_a não são o mesmo número e não podem ser convertidos um no outro. R_f geralmente resulta um pouco menor para fontes de banda estreita e corresponde melhor à percepção.

Regido por: IES TM-30-15 · ANSI/IES TM-30-20 · CIE 224:2017

Rf avalia a fidelidade de cor em 99 cores de teste, Rg a saturação. O gráfico vetorial de cores mostra em quais faixas de matiz uma fonte desloca as cores.

Índice de gama do IES TM-30 (R_g)

R_g compara a área abrangida pelas 99 cores de teste no espaço de cor sob a fonte testada e a fonte de referência. Valores acima de 100 significam que as cores parecem mais saturadas, valores abaixo disso que parecem mais pálidas. Tipicamente, R_g situa-se entre 60 e 140.

Não confundir com: R_g isoladamente não é uma medida de qualidade: um valor alto pode vir de um vermelho supersaturado que chama a atenção, mas não é fiel. Somente R_f e R_g juntos com o gráfico vetorial de cores fornecem um quadro completo.

Regido por: IES TM-30-15 · ANSI/IES TM-30-20

Saturação e croma (S, C*)

O croma C* é a distância de uma cor em relação ao eixo neutro: C*ab = √(a*² + b*²) no CIELAB. A saturação S relaciona esse croma com a luminosidade, S = C*/L*, descrevendo assim a impressão de cor independentemente do brilho da cor. Junto com o ângulo de matiz h, fornece a representação polar do espaço CIELAB.

Não confundir com: Croma e saturação são tratados como o mesmo no uso cotidiano, mas não são: duas áreas de mesma saturação em luminosidades diferentes têm cromas diferentes.

Regido por: ISO/CIE 11664-4 · DIN 5033-1

Ângulo de matiz (h) em °

O ângulo de matiz é o ângulo polar da cor no plano a*b* do CIELAB: h_ab = arctan(b*/a*), dado de 0 a 360 graus. Ele separa o matiz da luminosidade e do croma e é, portanto, a grandeza sobre a qual as pessoas falam quando falam de cor: "um pouco mais amarelado" significa um ângulo de matiz maior.

Não confundir com: Próximo do eixo neutro, o ângulo de matiz torna-se indeterminado: em croma muito baixo, ele oscila fortemente sem que a impressão de cor mude.

Regido por: ISO/CIE 11664-4 · DIN 5033-1

Comprimento de onda dominante (λ_d) em nm

O comprimento de onda dominante é obtido geometricamente: traça-se uma reta do ponto branco através da cromaticidade da fonte, estendendo-a até o lugar geométrico espectral do diagrama de cromaticidade. O comprimento de onda da interseção é λ_d. Ele descreve o matiz percebido e é, portanto, a grandeza decisiva de agrupamento (binning) para LEDs coloridos.

Não confundir com: Comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante não são a mesma coisa e podem diferir vários nanômetros em um LED: λ_p vem da física do espectro, λ_d da percepção. Para cores púrpuras não há interseção; nesse caso, informa-se o comprimento de onda complementar.

Regido por: CIE 015 · DIN 5033-3

A linha do ponto branco através da cromaticidade encontra o lugar geométrico espectral no comprimento de onda dominante. A que distância a cromaticidade se situa nessa linha é a pureza colorimétrica.

Pureza de cor (p_e) em %

A pureza de cor é a razão entre a distância do ponto branco à cromaticidade e a distância do ponto branco ao lugar geométrico espectral, ao longo da mesma linha que fornece o comprimento de onda dominante. O branco tem 0 %, uma cor espectral pura 100 %. Junto com λ_d, descreve a impressão de cor completamente, à parte o brilho.

Não confundir com: Existem duas definições: pureza de excitação via diagrama de cromaticidade e pureza colorimétrica via valores triestímulo. Os valores numéricos diferem.

Regido por: CIE 015 · DIN 5033-3

Elipse de MacAdam (SDCM) em Passos

As elipses de MacAdam descrevem as regiões no diagrama de cromaticidade dentro das quais duas cromaticidades não podem ser distinguidas. Um passo (1 SDCM, standard deviation of colour matching) é a elipse desse limiar de discriminação. As luminárias são normalmente fornecidas com tolerância de 3 ou 5 passos; aplicações exigentes requerem 3 passos ou menos.

Não confundir com: O valor de passos aplica-se à cromaticidade, não à reprodução de cor. Dois LEDs no mesmo bin de 3 passos podem diferir consideravelmente em R9.

Regido por: ANSI C78.377 · IEC 60081

Dentro de uma elipse de 1 passo, as diferenças de cor são quase imperceptíveis. As folhas de dados de LED frequentemente informam a tolerância de binning como 3 ou 5 passos.

Não é energia, mas contagem de partículas – a perspectiva adotada na fotoquímica e na iluminação hortícola.

Fluxo de fótons (Φ_p) em µmol/s

O fluxo de fótons conta quanta de luz, não a sua energia. Ele decorre do fluxo radiante por meio de Φ_p = Φ_e·λ/(h·c·N_A). Sempre que uma reação ocorre por fóton absorvido – na fotoquímica, na fotopolimerização e na fotossíntese – a contagem de fótons é a referência correta, não o watt.

Não confundir com: A conversão entre watt e µmol depende do comprimento de onda: um fóton a 660 nm carrega apenas metade da energia de um a 330 nm. Sem um espectro conhecido, a conversão não é unívoca.

Regido por: DIN 5031-1

Densidade de fluxo de fótons fotossintéticos (PPFD) (PPFD) em µmol/(m²·s)

A densidade de fluxo de fótons fotossintéticos indica quantos fótons na faixa de 400 a 700 nm atingem um metro quadrado por segundo. É o equivalente da irradiância na contagem de fótons e é medida com um sensor quântico. A luz solar chega a até 2000 µmol/(m²·s) ao meio-dia; a iluminação de estufa é tipicamente de 200 a 800.

Não confundir com: Converter PPFD para lux não é admissível: o lux pondera com a sensibilidade do olho humano, que praticamente não conta nada no vermelho e no azul – exatamente onde as plantas atuam.

Regido por: ASABE S640

Um watt de luz vermelha contém mais fótons do que um watt de luz azul. Para as plantas, o que importa é a contagem de fótons, por isso a PPFD é medida em µmol/(m²·s) em vez de W/m².

Radiação fotossinteticamente ativa (PAR) (PAR)

PAR designa a faixa espectral de 400 a 700 nm na qual a clorofila utiliza fótons para a fotossíntese. Portanto, PAR não é um valor medido, mas a faixa à qual PPFD, PPF e DLI se referem. Definições ampliadas usam ePAR até 750 nm para capturar o efeito Emerson no vermelho distante.

Não confundir com: "Watts PAR" é um valor pouco claro: geralmente significa irradiância na faixa PAR, não densidade de fluxo de fótons. Ao comparar luminárias, vale verificar qual das duas grandezas está sendo usada.

Regido por: ASABE S640

Fluxo de fótons de rendimento (YPF) (YPF) em µmol/s

O YPF pondera cada fóton com a curva de rendimento quântico relativo segundo McCree, que atinge o pico no vermelho, em torno de 620 nm, e cai no verde. Descreve o desempenho fotossintético com mais precisão do que o PPF não ponderado, mas é citado com menos frequência porque a curva foi derivada de medições de curto prazo em folhas de espécies individuais.

Não confundir com: YPF e PPFD não são comparáveis. Quem compara luminárias deve usar a mesma grandeza.

Regido por: ASABE S640

Integral de luz diária (DLI) (DLI) em mol/(m²·d)

A integral de luz diária é a integral temporal da PPFD ao longo de 24 horas, expressa em mol de fótons por metro quadrado e dia. Com iluminação constante, DLI = PPFD · t / 10⁶, com t em segundos. A alface se contenta com 12 a 17 mol/(m²·d), enquanto o tomate exige mais de 20.

Não confundir com: A DLI está para a PPFD assim como a dose está para a irradiância: a mesma quantidade diária pode ser alcançada com muita luz em pouco tempo ou pouca luz por muito tempo – biologicamente isso nem sempre é equivalente.

Regido por: ASABE S640

A integral de luz diária é a área sob a PPFD ao longo de 24 horas, em mol/(m²·d).

Rendimento quântico (Φ)

O rendimento quântico é a razão entre o número de moléculas convertidas e o número de fótons absorvidos. Valores abaixo de um são a regra; em reações em cadeia, como a fotopolimerização radicalar, pode ser muito superior. Ele relaciona a dose medida à conversão química e explica por que duas formulações curam em graus diferentes com a mesma dose.

Não confundir com: O rendimento quântico é uma propriedade do sistema formado por fotoiniciador, matriz e comprimento de onda – não pode ser lido diretamente em um instrumento nem transferido de uma aplicação para outra.

Regido por: IUPAC Gold Book

Radiação ponderada com um espectro de ação: eritematosamente efetiva, germicida, actínica.

Espectro de ação (s(λ))

Um espectro de ação pondera comprimentos de onda de acordo com sua efetividade biológica ou química, normalizado ao seu máximo. Exemplos conhecidos são o espectro de ação do eritema, o espectro de ação germicida, a função de risco actínico da IEC 62471 e a função de eficiência luminosa V(λ) – esta também é um espectro de ação, no caso, o da visão.

Não confundir com: O símbolo S(λ) é usado com dois significados: na IEC 62471 é a função de risco actínico, em radiometria é a distribuição espectral de uma fonte. O contexto precisa deixar claro qual é o caso.

Regido por: IEC 62471 · ISO/CIE 17166 · CIE 015

A irradiância efetiva surge multiplicando o espectro da fonte pelo espectro de ação, comprimento de onda por comprimento de onda. Só permanece a parte onde os dois se sobrepõem.

Irradiância efetiva (E_eff) em W/m²

A irradiância efetiva surge ao ponderar a irradiância espectral com um espectro de ação e integrar: E_eff = ∫E_λ·s(λ)dλ. Somente assim fontes com espectros diferentes podem ser comparadas em relação a um efeito. Quase todo limite de exposição ocupacional e os requisitos de dose em desinfecção UV referem-se a essa grandeza ponderada; a exceção é o limite de UV-A não ponderado.

Não confundir com: Uma irradiância efetiva sem indicar o espectro de ação não tem sentido. A mesma lâmpada tem três valores diferentes: eritematoso, germicida e actínico.

Regido por: IEC 62471 · DIN EN 14255-1 · OStrV

Irradiância eritematosamente efetiva e índice UV (E_er, UVI) em W/m²

A irradiância eritematosamente efetiva pondera a radiação com o espectro de ação do eritema da ISO/CIE 17166, que tem pico no UV-B e cai várias ordens de grandeza no UV-A. O índice UV é o valor referido a 25 mW/m²: UVI = E_er[W/m²] · 40. Um índice UV de 8 corresponde a 0,2 W/m² eritematosamente efetivo.

Não confundir com: O índice UV aplica-se ao sol ao ar livre. Não é aplicável a fontes UV artificiais no local de trabalho – ali valem os limites de exposição da OStrV alemã.

Regido por: ISO/CIE 17166 · DIN EN 14255-1

O espectro de ação do eritema cai de três a quatro ordens de grandeza do UV-B para o UV-A. O índice UV decorre da irradiância ponderada eritematosamente.

Exposição germicidamente efetiva (H_germ) em J/m²

A exposição germicidamente efetiva é a dose ponderada com o espectro de ação germicida, cujo máximo está próximo ao pico de absorção do DNA em torno de 260 nm. O código DVGW W 294 e a DIN 19294 exigem pelo menos 400 J/m² (40 mJ/cm²) como fluência para desinfecção de água potável, comprovada biodosimetricamente.

Não confundir com: Com LEDs UV-C em 265 ou 275 nm, a ponderação é decisiva: uma medição calibrada em 254 nm indica um valor baixo demais para um LED de 275 nm se o desvio espectral não for considerado.

Regido por: DVGW W 294 · DIN 19294 · ÖNORM M 5873

O efeito germicida segue a absorção do DNA, com máximo em 265 nm. A linha de Hg em 254 nm e um LED UV-C em 275 nm situam-se ambos próximos ao máximo.

Radiância ponderada por luz azul (L_B) em W/(m²·sr)

L_B pondera a radiância espectral com a função B(λ), que tem pico entre 400 e 500 nm, e assim avalia o risco fotoquímico retiniano. De L_B e da duração de exposição permitida decorre a classificação de uma lâmpada no grupo isento ou nos grupos de risco 1 a 3.

Não confundir com: Para fontes pequenas e tempos de observação curtos, usa-se a irradiância ponderada por luz azul E_B em vez da radiância. Qual grandeza se aplica depende do ângulo subtendido pela fonte.

Regido por: IEC 62471 · DIN EN 62471

Risco UV actínico (E_S) em W/m²

O risco UV actínico pondera a irradiância com a função S(λ) da IEC 62471 e do ICNIRP, que combina fotoceratite e vermelhidão da pele. É a grandeza contra a qual se verifica o limite de exposição de 30 J/m² por jornada de trabalho, e o ponto de partida usual de toda avaliação de risco em equipamentos UV.

Não confundir com: A avaliação actínica cobre apenas parcialmente o UV-A. Um limite separado, não ponderado, aplica-se adicionalmente ao UV-A.

Regido por: IEC 62471 · ICNIRP · TROS IOS

Irradiância UV-A (E_UVA) em W/m²

E_UVA é a irradiância integrada sem ponderação na faixa de 315 a 400 nm. O limite de exposição é de 10.000 J/m² por jornada de trabalho para o olho; com 10 W/m², isso resulta em uma duração permitida de cerca de 17 minutos. Em inspeção por fluorescência e por líquido penetrante, esse valor é o limitante, não a avaliação actínica.

Não confundir com: Os limites de faixa diferem conforme a norma: a DIN 5031-7 e a CIE definem UV-A de 315 a 400 nm, a DIN/ISO 20473 de 315 a 380 nm, fontes norte-americanas a partir de 320 nm. Ao comparar leituras, o limite usado deve acompanhá-las.

Regido por: TROS IOS · ICNIRP · DIN/ISO 20473

Valor limite de exposição (H_eff) em J/m²

O valor limite de exposição restringe a exposição dos trabalhadores ao longo de uma jornada de oito horas. Para radiação UV incoerente, aplica-se H_eff = 30 J/m² ponderado actinicamente, mais 10.000 J/m² para UV-A. Da E_eff medida decorre o tempo de permanência permitido t = H_eff/E_eff – com 1 W/m² actínico, isso equivale a 30 segundos.

Não confundir com: O limite não é uma meta, mas um teto. Aplica-se à soma diária de todas as exposições, não a um único evento.

Regido por: OStrV · TROS IOS · RL 2006/25/EG · ICNIRP

O limite de 30 J/m² (ponderado actinicamente) dividido pela irradiância efetiva fornece o tempo de exposição permitido por jornada de trabalho.

Dose de cura (H_UV) em mJ/cm²

A dose de cura é a exposição radiante necessária para a reticulação completa, referida à faixa de absorção do fotoiniciador utilizado. Valores típicos situam-se entre 200 e 2000 mJ/cm². Como os fotoiniciadores absorvem em bandas estreitas, a faixa de comprimento de onda da medição deve sempre acompanhar o valor da dose.

Não confundir com: Um valor de dose sem a banda correspondente não tem valor: 500 mJ/cm² UV-A e 500 mJ/cm² UV-C descrevem processos totalmente diferentes. Por isso, radiômetros de esteira medem em canais separados.

Regido por: DIN EN 13523-25

O que se perde no caminho da fonte até o alvo: transmissão, reflexão, absorção.

Transmitância (τ)

A transmitância é a razão entre a potência radiante transmitida e a incidente, τ = Φ_t/Φ₀. Ela depende do comprimento de onda: o quartzo fundido transmite UV-C, o vidro borossilicato quase nada, o vidro comum de janela nada. Em um processo UV, a transmitância do tubo de proteção ou da janela determina diretamente a irradiância no ponto de ação.

Não confundir com: A transmitância medida inclui as perdas por reflexão em ambas as superfícies. A parcela pura do material – a transmitância interna – é maior.

Regulamentado por: DIN 5036-3 · DIN EN 410

Segundo Lambert-Beer, a transmitância cai exponencialmente com o comprimento do caminho óptico. Cada unidade de densidade óptica a reduz a um décimo.

Refletância (ρ)

A refletância é a razão entre a potência radiante refletida e a incidente. No UV, os materiais diferem muito entre si: PTFE e sulfato de bário atingem mais de 95 % de refletância difusa mesmo abaixo de 250 nm, o alumínio anodizado consideravelmente menos, e as tintas brancas comuns caem drasticamente no UV. Em câmaras de irradiação, a reflexão contribui substancialmente para a irradiância.

Não confundir com: É preciso distinguir entre reflexão especular e difusa: um espelho reflete a radiação de forma direcional, enquanto uma superfície de PTFE a reflete uniformemente em todo o hemisfério. Somente a reflexão difusa é utilizável em esferas integradoras.

Regulamentado por: DIN 5036-3 · CIE 130

Absortância (α)

A absortância é a razão entre a potência radiante absorvida e a incidente. Junto com a transmissão e a reflexão, vale o balanço energético τ + ρ + α = 1. A radiação absorvida é a única que pode ter efeito fotoquímico – o que é transmitido ou refletido não produz efeito algum.

Não confundir com: A absortância é adimensional e referida à potência incidente; já o coeficiente de absorção descreve com que rapidez a radiação decai no material e tem a unidade 1/m.

Regulamentado por: DIN 5036-3

Densidade óptica (OD)

A densidade óptica é o logaritmo decimal negativo da transmitância: OD = −log₁₀τ. OD 1 deixa passar 10 %, OD 2 um por cento, OD 3 um por mil. Como as densidades ópticas de filtros em série se somam, essa é a grandeza prática para pilhas de filtros e óculos de proteção.

Não confundir com: Em análises, a mesma grandeza é chamada de extinção ou absorbância A. Para óculos de proteção, o nível de proteção é indicado por faixa de comprimento de onda – um único valor de OD não é suficiente nesse caso.

Regulamentado por: DIN EN 170 · DIN 5036-3

Coeficiente de absorção (a) em 1/m

Segundo a lei de Lambert-Beer, a irradiância decai exponencialmente em um meio homogêneo: E(d) = E₀·e^−a·d. O coeficiente de absorção a é a constante de decaimento específica do material por comprimento de caminho. No tratamento de água, a profundidade de penetração decorre dele: com a = 10 1/m, resta apenas um terço da radiação após 10 cm.

Não confundir com: Existe uma forma natural (base e) e uma forma decimal (base 10); elas diferem pelo fator ln 10 = 2,303. Ao reutilizar valores, a base deve ser verificada.

Regulamentado por: DIN 38404-3

Coeficiente de absorção espectral a 254 nm (SAK₂₅₄) em 1/m

O SAK₂₅₄ é o coeficiente de absorção decimal da água a 254 nm, medido conforme a DIN 38404-3. A água potável normalmente está na faixa de 1 a 5 1/m, e a água residual consideravelmente mais alta. Ele costuma ser indicado como transmitância UV em um caminho de 1 cm: um SAK de 5 1/m corresponde a cerca de 89 % de UVT.

Não confundir com: O SAK₂₅₄ descreve a absorção, não a turbidez. As partículas também espalham a radiação e podem proteger micro-organismos sem alterar muito o SAK.

Regulamentado por: DIN 38404-3 · DVGW W 294

Ângulo sólido, lei do inverso do quadrado, erro de cosseno, incerteza – por que dois instrumentos mostram valores diferentes.

Ângulo sólido (Ω) em sr

O ângulo sólido é o quociente entre a área que um cone recorta da superfície de uma esfera e o quadrado do raio da esfera: Ω = A/r². A esfera completa tem 4π ≈ 12,57 sr, o hemisfério 2π sr. Um ângulo de feixe de 10 graus corresponde a cerca de 0,024 sr.

Não confundir com: O meio ângulo de feixe e o ângulo total de feixe costumam ser confundidos. Ao converter para esferorradiano, isso leva a um fator de quatro.

Regido por: ISO 80000-3

O ângulo sólido é a área recortada da esfera dividida pelo quadrado do raio. A esfera completa tem 4π sr.

Lei do inverso do quadrado (E ~ 1/r²)

Para uma fonte pontual E = I/r²: a irradiância diminui com o quadrado da distância, porque a mesma potência se distribui por uma área que cresce quadraticamente. A lei é a base de toda conversão de distância no projeto de sistemas.

Não confundir com: Ela se aplica apenas além da distância limite fotométrica. Sob um arranjo de LEDs, uma lâmpada tubular ou dentro de uma câmara de irradiação, ela leva a erros grosseiros – apenas uma simulação ou uma medição ajuda nesses casos.

Regido por: DIN 5032-1

A lei do inverso do quadrado se aplica apenas além da distância limite, onde a fonte pode ser tratada como pontual.

Erro de cosseno (f₂) em %

Um receptor ideal de irradiância pondera a radiação incidente no ângulo ε com cos ε. O valor f₂ descreve o desvio em relação a isso. Segundo a DIN 5032-7, f₂ pode ser no máximo 1,5 % na classe L e 3 % na classe A. Com irradiação difusa ou fontes de grande área, uma resposta de cosseno deficiente é transmitida diretamente para a leitura.

Não confundir com: Em incidência normal a grande distância, o erro de cosseno praticamente não aparece. É justamente por isso que medições em laboratório e em planta muitas vezes divergem.

Regido por: DIN 5032-7 · DIN EN 13032-1

Um receptor ideal pondera a radiação incidente obliquamente com cos θ. O desvio em relação a isso é o erro de cosseno.

Incompatibilidade espectral (f₁′) em %

O f₁′ mede o desvio da responsividade espectral relativa de um instrumento em relação à curva-alvo, por exemplo V(λ) para luxímetros ou um espectro de ação para radiômetros UV. Um sensor com f₁′ pequeno mede corretamente mesmo para espectros desconhecidos; com f₁′ grande, o fator de calibração só é válido para a fonte contra a qual foi calibrado.

Não confundir com: É por isso que a pergunta "contra qual lâmpada ele foi calibrado?" é decisiva para todo radiômetro de banda larga. Quem muda a tecnologia da fonte – de vapor de mercúrio para LED UV, por exemplo – precisa de uma nova calibração ou de um espectrorradiômetro.

Regido por: DIN 5032-7 · CIE 220

Se o espectro da lâmpada medida difere do espectro de calibração, um radiômetro indica valor errado – tanto mais quanto menos sua responsividade seguir a curva-alvo.

Linearidade (f₃) em %

O valor f₃ descreve o desvio de uma relação linear entre irradiância e leitura. Ele é verificado em vários pontos da faixa de medição. Em irradiâncias altas, como ocorrem sob arranjos de LEDs UV ou em sistemas de cura, essa é a propriedade limitante – os sensores saturam nesses casos.

Não confundir com: Um instrumento que mede corretamente a 10 mW/cm² pode apresentar um desvio percentual a 2 W/cm². A faixa de medição, portanto, faz parte da escolha do sensor e do certificado de calibração.

Regido por: DIN 5032-7

Ângulo do campo de medição (α) em °

O ângulo do campo de medição define qual parte da fonte um medidor de radiância ou luminância capta. Valores comuns são um grau ou um quinto de grau. Em avaliações segundo a IEC 62471, ele é prescrito, pois o grupo de risco depende do ângulo sobre o qual a média é calculada.

Não confundir com: Se o campo de medição for maior que a fonte, o fundo escuro é incluído na média e a radiância é medida com valor baixo demais. Se for menor, um pico local é medido.

Regido por: IEC 62471 · DIN 5032-7

Resolução espectral (Δλ_FWHM) em nm

A resolução espectral é a largura total à meia altura da função do instrumento, ou seja, a largura para a qual o instrumento alarga uma linha infinitamente estreita. Ela é determinada pela largura da fenda, pela rede de difração e pelos pixels do detector. Para avaliar emissores de linha, como lâmpadas de vapor de mercúrio, ela precisa ser consideravelmente menor que o espaçamento entre linhas.

Não confundir com: O passo dos pontos de dados não é a resolução. Um instrumento pode fornecer saída em passos de 0,5 nm e ainda assim resolver apenas 5 nm.

Regido por: CIE 214 · DIN 5032-1

A largura da fenda, a rede de difração e o detector determinam a resolução espectral de um espectrorradiômetro.

Incerteza de medição (U) em %

A incerteza de medição expandida U é calculada a partir das contribuições individuais de acordo com o GUM e informada com um fator de abrangência k = 2, correspondente a uma probabilidade de abrangência de aproximadamente 95 %. Em radiometria UV, calibrações acreditadas normalmente ficam entre dois e seis por cento, dependendo do comprimento de onda e da grandeza; a incerteza de uma medição na planta é regularmente maior.

Não confundir com: A incerteza informada no certificado de calibração aplica-se às condições de laboratório. No processo, somam-se ainda o erro de cosseno, a incompatibilidade espectral, a contaminação e a temperatura.

Regido por: GUM / JCGM 100 · DIN EN ISO/IEC 17025

Rastreabilidade metrológica

Rastreabilidade significa que um resultado de medição está relacionado a um padrão nacional ou internacional por meio de uma cadeia documentada e ininterrupta de comparações, cada uma com uma incerteza declarada – na Alemanha, ao PTB. Um laboratório de calibração acreditado segundo a DIN EN ISO/IEC 17025 demonstra essa cadeia por meio do certificado de calibração ISO 17025.

Não confundir com: Um certificado de fábrica não é uma calibração rastreável. Para liberações de processo, auditorias e avaliações de risco, o certificado acreditado costuma ser exigido.

Regido por: DIN EN ISO/IEC 17025 · VIM / JCGM 200

Uma medição é rastreável quando uma cadeia ininterrupta de calibrações com incerteza declarada leva ao padrão nacional.

As grandezas radiométricas avaliam a radiação energeticamente, em toda a faixa espectral e independentemente do olho. As grandezas fotométricas são as mesmas grandezas ponderadas com a função de eficiência luminosa V(λ) — e, portanto, definidas apenas na faixa visível de 380 a 780 nm. Uma fonte UV tem, assim, zero lúmen, independentemente da potência que emita. O lux só pode ser convertido em W/m² quando o espectro é conhecido.

Ra é a média sobre oito cores de teste pouco saturadas segundo a CIE 13.3:1995. Um LED pode atingir Ra 85 e ainda assim reproduzir o vermelho saturado de forma opaca — apenas o índice especial R9 revela isso. A norma IES TM-30-15, por sua vez, baseia-se em 99 amostras de cor e separa fidelidade (Rf) de gama (Rg); para espectros de LED de banda estreita, essa é a avaliação mais informativa.

Um radiômetro de banda larga é suficiente enquanto a fonte for conhecida e espectralmente estável e o sensor tiver sido calibrado com essa mesma fonte. Assim que tecnologias de fontes são comparadas, o espectro se desloca devido ao envelhecimento, um espectro de ação precisa ser aplicado ou uma cromaticidade determinada, não há como evitar a distribuição espectral S(λ). O erro subjacente é chamado de incompatibilidade espectral.

Em regra a dose, ou seja, a exposição radiante H em J/m² ou mJ/cm², medida na faixa de comprimento de onda do efeito. A irradiância E determina apenas com que velocidade a dose é atingida. Ambos os valores pertencem separadamente à documentação, pois uma lâmpada envelhecida entrega uma dose menor após o mesmo tempo.