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Qual é a diferença entre Lumen, Candela e Lux?

A luz irradia como uma onda no espaço livre. Ele reflete nas superfícies e constrói uma visão humana de um assunto. Mas como a luz é realmente medida? Quais fatores estão afetando o resultado da medição? É essencial entender as diferenças dos parâmetros de medição de luz e como eles se aplicam no contexto real.

Noções básicas: medição de luz e fotometria

O objetivo das aplicações de medição de luz é difundido em várias aplicações da indústria, principalmente pesquisa e produção. Antigamente, as pessoas costumavam usar o termo watt para medir o brilho de uma luz, mas era impróprio, pois watt é a unidade de potência, e na era da luz de alta eficiência, realmente não descreve o brilho. Na engenharia moderna, termos mais precisos são usados ​​para uma melhor abordagem e para atender às necessidades de medição em todos os aspectos.

Unidades de medição de luz: Lumen, Candela e Lux

As fontes de luz irradiam energia eletromagnética em todos os comprimentos de onda para o ambiente, mas apenas a luz com um comprimento de onda de 400-700 nm é visível. A variedade do comprimento de onda está relacionada com a cor percebida. Na medição de luz, é vital detectar a distribuição das ondas de luz visível na porção do espectro eletromagnético. Uma vez que os olhos humanos são sensíveis apenas aos visíveis, a medição da luz incide apenas na luz irradiada dentro deste intervalo de radiação. Isso é conhecido como fotometria.

A fotometria é amplamente utilizada nas indústrias que desenvolvem dispositivos com displays ou painéis. Consiste em três parâmetros básicos de medição. Portanto, é crucial entender suas diferenças para determinar qual deles se adequa ao requisito e quais produtos são relevantes para medição.

Quais são os termos e unidades comuns de medição de luz?

Abaixo estão os parâmetros e unidades de fotometria que são comumente usados ​​para medir a luz:

Fluxo Luminoso (medido em lumens/lm)

O Fluxo Luminoso representa a potência total da luz visível emitida em todas as direções por unidade de tempo. Essa potência - indicada como saída de luz - pode variar dependendo do eficiência energética da fonte de luz.

Lúmen
Lúmen (lm) é uma unidade de medida de fluxo luminoso ou potência luminosa. Um lúmen é igual à quantidade de luz emitida por uma fonte de luz (irradiando uma quantidade igual de luz em todas as direções) através de um ângulo sólido de um esterradiano com uma intensidade de 1 candela.

Intensidade Luminosa (medida em candela/cd)

A intensidade luminosa é definida como a quantidade de luz visível emitida em um ângulo específico. Afeta diretamente a visibilidade da luz e é usado principalmente em dispositivos que produzem luz focada.

Candela
Candela (cd) é uma unidade de medida no SI de intensidade luminosa. A candela substituiu a unidade mais antiga usada para expressar a intensidade luminosa — a força da vela. Uma vela normal emite aproximadamente 1 candela de intensidade luminosa, por isso a candela também era chamada de vela antigamente.

iluminância

Iluminância é o fluxo luminoso por unidade de área. O termo de medição comum é Lux (lm/m2) para uma unidade padronizada ou footcandle (lm/ft2). Este parâmetro é independente da geometria da superfície onde a luz incide, mas está fortemente relacionado a quanta área foi iluminada.

luxo
Lux é a unidade de iluminância, igual a um lúmen por metro quadrado.
Termos e Unidades Comuns de Medição de Luz (Fotometria)
Crédito: SILVERSUN

O fluxo luminoso indica a medição à distância em todas as direções de uma fonte de luz, enquanto a intensidade luminosa se concentra no brilho em uma única direção. Em outras palavras, lumens é melhor usado quando se compara as fontes de luz omnidirecionais, como luzes de teto, onde candela é melhor para as unidirecionais.

Enquanto isso, para medir o brilho da luz apenas em uma área específica, a iluminância (Lux) seria mais adequada para descrever as propriedades.

Que fatores podem afetar a intensidade luminosa e a iluminância reais?

O fluxo luminoso é a medida da potência percebida total emitida em todas as direções por uma fonte de luz. Este é um valor constante. No entanto, a intensidade luminosa real e os valores de iluminância podem ser afetado pela distância, ângulo de inclinação da luminária e ângulo do feixe.

Distância

A intensidade luminosa é inversamente proporcional ao quadrado da distância. Isso ocorre porque a intensidade diminui do centro do ângulo do feixe em direção à borda, à medida que os fótons se espalham por uma área mais ampla. Então, se a distância da fonte de luz ao assunto mudar, a área da superfície iluminada será proporcional ao quadrado da distância. Isso significa que a iluminância também é inversamente proporcional ao quadrado da distância.

A relação entre distância e intensidade luminosa
Crédito: BBC

Ângulo de inclinaçao

A inclinação da superfície pode afetar a quantidade de luz recebida pelo objeto na mesma distância. A superfície inclinada receberia menos luz devido à iluminação reduzida por um fator igual ao cosseno do ângulo entre uma fonte de luz e a superfície normal. Quanto menor a área iluminada, maior será a iluminância.

Ângulo de feixe

O ângulo do feixe é o ângulo entre as duas direções opostas nas direções descendentes para as quais a intensidade luminosa é metade da intensidade luminosa máxima.

Um ângulo de feixe menor significa luz mais focada. A mesma saída de luz resultaria em uma intensidade luminosa máxima mais alta e luz mais brilhante, embora o fluxo luminoso permaneça inalterado. Além disso, um ângulo de feixe maior proporcionará uma maior área iluminada e menor iluminância para o mesmo valor de fluxo luminoso. Portanto, tanto a intensidade luminosa quanto o ângulo do feixe afetam o fluxo luminoso proporcionalmente.

Conclusões

Fluxo luminoso é a energia emitida pela luz visível em todas as direções, medida em lúmens. A intensidade luminosa conta apenas em uma direção e ângulo específico, medido em candela. Iluminância é o fluxo luminoso por unidade de área medido em lux.

Esses parâmetros de fotometria representam características diferentes. Para uma comparação relevante, o parâmetro correto deve ser usado. Os lúmens devem descrever a potência da luz em uma ampla cobertura, como iluminação interna ou holofote externo. Candela deve determinar o fluxo luminoso relacionado a um ângulo específico. Também é útil medir uma fonte de luz direcional, como uma lanterna. Lux deve ser usado para determinar quanta luz é necessária em uma área exata para construir o ambiente desejado.

Os principais fatores que podem afetar a intensidade luminosa e a iluminância são a distância, o ângulo de inclinação e o ângulo do feixe. Isso está relacionado às características da onda de luz, onde esses fatores afetam a área de iluminação.

Muitas coisas devem ser consideradas para decidir os produtos leves que atendam às necessidades. Além da especificação listada, também devemos garantir os métodos de instalação adequados (ângulos, distância, etc.) e o ambiente de iluminação existente.

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