1. ¿Cuáles son los términos básicos utilizados para describir los parámetros ópticos de una fuente de luz?
Generalmente, los parámetros que describen la luz emitida por una fuente de luz incluyen luminancia, flujo luminoso, intensidad luminosa e iluminancia, como se muestra en el diagrama a continuación.
El flujo luminoso es la cantidad de luz emitida por una fuente luminosa por unidad de tiempo, medida en lúmenes (lm). Esta magnitud describe la cantidad total de luz emitida por la fuente luminosa; a mayor flujo luminoso, mayor cantidad de luz emite. Es directamente proporcional a la potencia luminosa.
El flujo luminoso emitido por una fuente de luz por unidad de ángulo sólido en una dirección dada se define como la intensidad luminosa de la fuente en esa dirección, medida en candelas (cd). La intensidad luminosa se refiere a una fuente de luz puntual y describe su brillo. Cuanto mayor sea la intensidad luminosa, más brillante parecerá la fuente de luz y, en las mismas condiciones, los objetos iluminados por ella también lo serán.
La luminancia se refiere a la magnitud física que describe la intensidad de la luz emitida por la superficie de una fuente luminosa. Cuando el ojo humano observa una fuente luminosa desde una dirección, la relación entre la intensidad luminosa en esa dirección y el área de la fuente luminosa ("seen") se define como la luminancia por unidad de área proyectada, es decir, la intensidad luminosa por unidad de área proyectada. La unidad de luminancia es la candela por metro cuadrado (cd/m²). La luminancia es la percepción humana de la intensidad de la luz.
La iluminancia se refiere al flujo luminoso recibido por unidad de área de una superficie iluminada, medido en lux. La iluminancia es un indicador importante de las condiciones ambientales. En una noche de luna, la iluminancia suele ser de 0,02 a 0,3 lux; en un día nublado, la iluminancia exterior suele ser de 50 a 500 lux; y en un día soleado, la iluminancia interior suele ser de 100 a 1000 lux. La iluminancia necesaria para leer suele ser de 50 a 60 lux.
2. ¿Qué es una curva de distribución de luz? ¿Por qué es necesaria la distribución de luz?
Una curva de distribución luminosa describe la distribución espacial de la intensidad luminosa de una fuente de luz o luminaria. Registra información como el flujo luminoso, el número de fuentes de luz y la potencia de la luminaria. Imaginemos colocar una lámpara o fuente de luz en el centro de una esfera y medir la intensidad luminosa en una sección transversal que pasa por el centro para obtener la curva de distribución luminosa. Para comprender mejor la distribución espacial de la luz emitida por la fuente de luz o lámpara, podemos medir los datos de intensidad luminosa desde múltiples ángulos espaciales.
(La curva de distribución de luz refleja la distribución de la intensidad luminosa espacial de la fuente de luz o lámpara).
Cuando una fuente de luz emite luz, los rayos de luz viajan en todas direcciones. Para utilizar una fuente de luz para la iluminación deseada, se requieren mecanismos específicos que controlen la luz, reajustando su distribución espacial para lograr el efecto deseado. Este control se denomina distribución de la luz.
3. ¿En qué se diferencia el espectro de un LED del espectro de otras luminarias?
Un espectro es el patrón de luz monocromática dispersada por un sistema dispersivo (como un prisma o una rejilla) y ordenada secuencialmente según su longitud de onda (o frecuencia). También se denomina espectro óptico. El espectro electromagnético completo incluye ondas de radio, radiación infrarroja, radiación ultravioleta y rayos X. Se diferencian en su longitud de onda. La mayor parte del espectro, el espectro visible, es la porción del espectro electromagnético visible para el ojo humano, con longitudes de onda entre 400 y 760 nanómetros que constituyen la luz visible típica.
Actualmente, la mayoría de los LED utilizan un chip LED azul para excitar uno o más fósforos, mezclando la luz azul y la luz emitida por el fósforo para producir luz blanca. Por lo tanto, el espectro de un LED típico suele tener más de dos picos, mientras que otros rangos de longitud de onda tienen una intensidad radiante relativamente baja.
(Diferencias entre los espectros de los LED y los de otras luminarias)
4. ¿Qué es la temperatura de color? ¿Qué sensaciones evocan las diferentes temperaturas de color?
La temperatura de color es una medida del color (superficie de color) de una fuente de luz. Cuando el color emitido por una fuente de luz es el mismo que el emitido por un cuerpo negro a una temperatura determinada, la temperatura del cuerpo negro a dicha temperatura se define como la temperatura de color de la fuente de luz, expresada en Kelvin (K). Dado que la mayoría de las fuentes de iluminación emiten luz comúnmente conocida como luz blanca, la temperatura de la superficie de color o temperatura de color correlacionada de una fuente de luz se utiliza para indicar el grado en que su color de luz es relativamente blanco, cuantificando así el rendimiento de la fuente de luz. El locus del cuerpo negro en el sistema de coordenadas de color CIE muestra el proceso de un cuerpo negro que cambia de rojo a rojo anaranjado, amarillo, blanco amarillento, blanco y blanco azulado, como se muestra en el diagrama a continuación.
(Diferentes temperaturas de color evocan diferentes sentimientos).
Las diferentes temperaturas de color de las fuentes de luz dan lugar a diferentes colores de luz: las temperaturas de color más altas producen una luz más azulada, comúnmente conocida como luz blanca fría; mientras que las temperaturas de color más bajas producen una luz más rojiza, comúnmente conocida como luz blanca cálida. Las temperaturas de color inferiores a 3300 K crean una atmósfera estable y cálida; las temperaturas de color entre 3000 y 5000 K se consideran intermedias y proporcionan una sensación refrescante; las temperaturas de color superiores a 5000 K crean una sensación de frescor. Los diferentes colores de luz de diferentes fuentes de luz crean el ambiente óptimo.