Una ciudad de ciencia ficción

Luminotecnia parece el nombre de ciudad de ciencia ficción. Pero no, es una disciplina que estudia cómo iluminar, para fines estéticos, artísticos o puramente funcionales.

¡Y no sólo eso!, También cómo se produce la luz y cómo se controla. Todo un mundo para los interesados en la fotografía, pero son muchas las áreas donde se aplican estos estudios: en arquitectura, industria, espectáculos teatrales...

Aquí va un documento que explica algunos de los conceptos que se estudian en este terreno.

Una de las cosas que hay que hacer en el estudio de la luz, es cuantificarla. Sí, igual que hablamos de kilogramos o de metros, la luz se puede medir y expresarse con una unidad concreta. A esas unidades se les llama Magnitudes o Unidades de Luminotecnia.

Ley inversa de los cuadrados, expresada con magnitudes de luminotecnia

La cuestión es que depende de si medimos la energía luminosa que sale de una fuente, o la que llega a una superficie (en fotografía a eso le llamamos luz incidente), o la que se refleja en un cuerpo -luz reflejada para los fotógrafos-, las unidades son diferentes y... ¡hay un montón!.

Para aclararnos, hay que ir definiendo qué medimos

Flujo Luminoso
Mide la cantidad total de luz visible -el ojo humano sólo ve una parte del espectro electromagnético- emitida por una fuente durante un segundo de duración, o sea, energía luminosa por unidad de tiempo. Sus unidad es el lumen. Se suelen usar para expresar la producción total de luz de una fuente.

Intensidad Luminosa (I)
Es el flujo luminoso emitido por una fuente, en una dirección en concreto, por unidad de ángulo sólido -denominado esteroradián-. Se mide en candelas. Lo del ángulo sólido suena un poco raro, pero no es otra cosa que una porción del espacio, como un cono concreto de una gran esfera generada por la energía luminosa que emite una fuente.

Iluminancia o Nivel de Iluminación (E)
Es el flujo luminoso que incide sobre una superficie, y se mide en Lux -a los más mayores nos suena a nombre de jabón-, que es el equivalente al lúmen por metro cuadrado lm/m2.
En algunos paises angloparlantes se utiliza la unidad foot-candle (pies por candela).

Medir los lux tiene muchas aplicaciones, por ejemplo para conocer las condiciones en las que se desarrolla un puesto de trabajo, si hay una iluminación adecuada para realizar determinadas tareas.

A la Iluminancia le influye, además de la potencia de la fuente, la distancia entre ésta y materia iluminada por ésta, por ello se le aplican La Ley Inversa de los Cuadrados (cuando el flujo incide de manera perpendicular a una superficie) y la Ley del Coseno (cuando el flujo no incide perpendicularmente). Estas leyes podéis repasarlas en otro post de este blog.

Luminacia (L) o Brillo Fotométrico

Intensidad luminosa emitida en una dirección concreta por una superficie iluminada. Es la luz procedente de los objetos iluminados por una fuente de luz. Se mide en Candelas por metro cuadrado. Se utiliza para hablar de la capacidad de reflejar luz visible (por el ojo humano) de una superficie, en una dirección en particular.

En esta presentación salen estas unidades y muchos más conceptos:

Esquema de las unidades fotométricas. Zelulazero.eltacnet.com

Pero hay más magnitudes que a los fotógrafos nos interesa saber manejar, como la Eficiencia luminosa y el Índice de Rendimiento de color.

Eficiencia Luminosa
Mide la capacidad de una fuente para convertir la energía eléctrica que consume en luz visible. Su unidad es el lumen por Watio. En la actualidad se buscan las fuentes de luz que consuman poco y produzcan mucho. Las más eficientes son las lámparas Leds.

Comparación de tecnología de lámparas

Índice de Rendimiento o de Restitución del color (IRC)

Mide la eficacia de una fuente de luz artificial de reproducir correctamente los colores, y que éstos se perciban como naturales. 

Como es lógico, tiene relación con los grados Kelvin, pero tiene otra unidad de medida, ya que la temperatura de color sólo hace referencia al color de la luz, pero no a su composición espectral -decisiva en la reproducción del color-. 

Así puede darse el caso de dos luces de color muy similar y de rendimiento de color muy diferente. Además, los grados Kelvin no nos sirven para clasificar con propiedad las luces de espectro discontinuo, ya que éstas no generan la energía luminosa por medio del calor -y no siguen la teoría del cuerpo negro que define la temperatura de color de una luz, cuya tonalidad puede ser sólo azulada, blanca o amarilla/anaranjada-.

El IRC indica la capacidad de la fuente de luz .de cualquier origen- para reproducir colores normalizados, en comparación con la reproducción de esos mismos colores conseguida por una luz de referencia (generalmente luz del sol).

El máximo de la escala Ra (o IRC) es el 100 (color totalmente fiel), y se pueden clasificar las lámparas dentro de grupos que tienen mayor o menor eficiencia en la reproducción del color: Grupo 1 (desde 100 a 85 Ra), grupo 2 (de 84 a 70 Ra), y grupo 3 (de 69 a 40 Ra).

Para ampliar, puedes consultar en esta página.