Grandezas fotométricas com símbolos e unidades

As grandezas fotométricas descrevem a luz da forma como o olho humano a percebe: radiação ponderada com a função de eficiência luminosa V(λ) no espectro visível de aproximadamente 380 a 780 nm. As quatro grandezas básicas são o fluxo luminoso Φ em lúmen, a iluminância E em lux, a luminância L e a intensidade luminosa I. Essa área é chamada de fotometria; as grandezas correspondentes em termos energéticos são as grandezas radiométricas.

A tecnologia de iluminação e as grandezas fotométricas formam a base para a compreensão e aplicação da luz e da radiação UV em contextos científicos, industriais e cotidianos.

A luz é a forma visível da radiação eletromagnética, que se encontra no espectro visível de aproximadamente 380 a 780 nanômetros.

A tecnologia de iluminação trata da geração, distribuição e aplicação da luz para obter determinados efeitos visuais, usar energia de forma eficiente e melhorar a qualidade de vida. Essas grandezas também são chamadas de grandezas fotométricas. A área especializada é chamada de fotometria.

O diagrama a seguir mostra as quatro grandezas fotométricas. A tabela contém uma representação visual, definição matemática, unidade e breve explicação para cada grandeza.

1. Fluxo luminoso Φ
2. Iluminância E
3. Luminância L
4. Intensidade luminosa I

Tabela para download: Grandezas fotométricas e unidades (XLSX) – com fatores de conversão, símbolos e o ângulo sólido. As grandezas energéticas correspondentes estão listadas em grandezas radiométricas, as relacionadas à cor em grandezas colorimétricas. Todas as grandezas juntas – com símbolo, unidade e a calculadora correspondente – estão no glossário de grandezas ópticas.

Exposição luminosa H_v – iluminância multiplicada pelo tempo – é a única das cinco grandezas sem uma seção própria nesta página: ela aparece sobretudo em testes de fotoestabilidade, nos quais a ICH Q1B exige 1,2 milhão de lux·h. A definição e a delimitação estão no glossário de grandezas ópticas.

Fluxo luminoso

O fluxo luminoso é uma grandeza fotométrica que descreve a emissão total de luz visível de uma fonte de luz em todas as direções. É medido em lúmens (lm). O fluxo luminoso indica quanta energia luminosa é emitida por uma fonte por unidade de tempo e é uma medida do brilho de uma fonte de luz.

• Símbolo: Φ
• Unidade: lúmen, lm
• Definição: A potência radiante ponderada por V(lambda).

O fluxo luminoso é a quantidade total de luz visível emitida por uma fonte de luz. Ele leva em conta todas as direções em que a luz é emitida e é, portanto, uma medida do brilho total da fonte de luz.

Exemplo:

Uma lâmpada incandescente convencional com um consumo de potência de 60 watts tem um fluxo luminoso de cerca de 900 lúmens. Isso significa que a lâmpada emite um total de 900 lúmens de luz visível em todas as direções. Já uma lâmpada LED, que também tem um fluxo luminoso de 900 lúmens, consome apenas cerca de 10 watts. 

O fluxo luminoso é medido com uma esfera integradora.

Iluminância

A iluminância (E) é uma grandeza fotométrica que descreve o fluxo luminoso que incide sobre uma superfície. É definida como o fluxo luminoso por unidade de área e é medida em lux (lx). Um lux corresponde a um lúmen por metro quadrado (lm/m²).

• Símbolo: E
• Unidade: lm/m², Lux, Lx
• Definição: Quociente do fluxo luminoso incidente pelo tamanho da área.

A iluminância indica quanto fluxo luminoso incide sobre uma determinada superfície e, assim, descreve o brilho percebido nessa superfície. É um parâmetro importante no projeto e na tecnologia de iluminação.

Exemplo:

Em um dia de sol, a iluminância ao ar livre pode ser de cerca de 100.000 lux. Esse é um nível de iluminância muito alto e garante condições brilhantes e bem iluminadas.

Em um escritório típico, a iluminância recomendada é de cerca de 500 lux para criar um ambiente de trabalho confortável e produtivo. Isso geralmente é alcançado por meio de luminárias de teto e luminárias de mesa.
 

Luminância

A luminância é uma grandeza fotométrica que descreve a impressão de brilho que uma fonte de luz causa no olho humano quando observada a partir de uma determinada direção. É definida como o fluxo luminoso por unidade de área da fonte e por unidade de ângulo sólido. A unidade de luminância é candela por metro quadrado (cd/m²).

• Símbolo: L
• Unidade: lm/(sr m²), cd/m²
• Definição: Quociente do fluxo luminoso emitido pelo produto do elemento de superfície e do ângulo sólido.

A luminância indica quão brilhante uma fonte de luz parece quando observada a partir de um ponto específico. Ela leva em conta a direção e a área da fonte de luz e é uma medida do brilho percebido.

Exemplo:

Uma tela de computador pode ter uma luminância típica de cerca de 300 cd/m². Isso significa que a tela oferece um brilho confortável e suficiente para a visualização normal.

Intensidade luminosa

A intensidade luminosa é uma grandeza fotométrica que descreve o fluxo luminoso emitido por uma fonte de luz em uma direção específica dentro de um ângulo sólido. É medida em candela (cd), sendo que uma candela corresponde a um lúmen por steradiano (lm/sr).

• Símbolo: I
• Unidade: lm/sr, cd
• Definição: Quociente do fluxo luminoso emitido em uma determinada direção pelo elemento de ângulo sólido.

A intensidade luminosa indica quanto fluxo luminoso é emitido por uma fonte de luz em uma direção específica. É particularmente útil para descrever a distribuição direcional da luz.

Exemplo:

Uma lanterna de LED potente pode ter uma intensidade luminosa de 1.000 candelas para produzir um feixe de luz focado que alcança longas distâncias.