FOTOMETRIA ENCICLOPEDIA ILLUMINOTECNICA Grandezze Fondamentali Intensità Luminosa Flusso Luminoso Illuminamento Luminanza
Grandezze Derivate Rendimento Luminoso Efficienza Luminosa
Tabelle e Grafici Classificazioni Internazionali Tabella Fotometrica Diagramma Polare e Cartesiano
LE GRANDEZZE FONDAMENTALI
LE GRANDEZZE DERIVATE
INTENSITÀ LUMINOSA
LUMINANZA
RENDIMENTO LUMINOSO
EFFICIENZA LUMINOSA (delle lampade)
Definizione : L’intensità luminosa è la quantità di luce emessa da una sorgente punti forme in una determinata direzione
Definizione: il rendimento luminoso di un apparecchio di illuminazione è dato dal rapporto fra il flusso emesso all’esterno dall’apparecchio (Fa) e quello della sorgente o delle sorgenti (lampade) in esso contenute (Fl)
Definizione : l’efficienza luminosa di una lampada è data dal rapporto fra il flusso emesso dalla lampada stessa e la potenza elettrica impiegata per generarlo
Simbolo: l
Definizione: la luminanza rappresenta la sensazione visiva percepita dall’occhio umano se colpito dalla luce direttamente prodotta da una sorgente luminosa o riflessa da una superficie; è perciò definibile come l’intensità luminosa riferibile ad una superficie
Formula:
Simbolo: L
L’intensità luminosa è quindi definibile anche come il rapporto fra il flusso demesso in una certa direzione e l’angolo solido unitario dR Unità di Misura cd (candela). Descrizione tecnica: la candela è l’intensità luminosa, in una certa dire zione, di una sorgente che emette la radiazione mono cromatica di frequenza 540 x 1012 Hz con intensità radiante in quella direzione pari a F = 1/683 W / sr. Lo steradiante (sr) è definito come l’angolo solido che sottende un’area sulla superficie di una sfera uguale al quadrato del raggio della sfera stessa.
Formula: L = dI/(dS x cos ? ) Dove: I = intensità in [cd] S = area della superficie in [m] Cos ? = coseno direttore La luminanza di un oggetto luminoso in una determinata direzione è il rapporto fra l’intensità luminosa emessa dall’oggetto in quella direzione e la proiezione dell’area di questo oggetto su di un piano perpendicolare alla direzione stessa
FLUSSO LUMINOSO
Unità di Misura: cd/m2
Definizione: il flusso luminoso è la quantità di luce emessa da una sorgente nell’unità di tempo.
Descrizione tecnica:
Note: il rendimento, in tutte le situazioni pratiche, è sempre minore dell’unità.
LE TABELLE E I GRAFICI ILLUMINOTECNICI DIAGRAMMI POLARI E CARTESIANI
Gli apparecchi di illuminazione sono caratterizzati, dal punto di vista illuminotecnico, da una serie di tabelle e grafici che ne descrivono le caratteristiche dal punto di vista dell’emissione luminosa.
I dati della tabella fotometrica sono rappresentabili graficamente mediante curve fotometriche distinte a seconda del tipo di coordinate adottato: - curve fotometriche rappresentate con coordinate polari - curve fotometriche rappresentate con coordinate cartesiane.
Le classificazioni rappresentano diverse modalità di classificazione degli apparecchi dal punto di vista dell’emissione luminosa. La tabella riporta 4 diverse classificazioni:
Formula: Alcuni Valori di Luminanza (cd/m2)
Descrizione tecnica: Il lumen è il flusso luminoso emesso nell’angolo solido unitario da una sorgente puntiforme posta al centro di una sfera di raggio unitario di intensità luminosa pari ad 1 cd.
Unità di Misura: essendo il rendimento un rapporto di 2 grandezze omogenee è da considerarsi adimensionale
CLASSIFICAZIONI INTERNAZIONALI
Simbolo:
Unità di Misura: lm (lumen)
Unità di Misura: lm/W.
Formula: ?= Fa / Fl
Sole a Mezzogiorno: 16 x 109 Sole al Tramonto: 6 x 106 Cielo Sereno: 8.000 Cielo Nuvoloso: 2.000 Lampada a Incandescenza 60W Bulbo Chiaro: 5 x 106 Lampada a Incandescenza 60W Bulbo Opaco: 5 x 104 Lampada Fluorescente Lineare da 18W: 4.000 Lampada agli Joduri Metallici 70W: 1.5 x 107
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Le prime sono utilizzate per le rappresentazioni degli apparecchi d’interni e stradali, mentre le seconde caratterizzano meglio l’emissione dei proiettori; non è detto, perÚ, che un apparecchio non possa essere rappresentato anche con l’altra tipologia. Il Diagramma Polare (o Curva Polare) Il Diagramma Polare si ottiene selezionando dalla tabella fotometrica un semipiano (ad esempio C-0°), riportando i corrispondenti valori di intensità e angolo sul piano polare e unendo ordinatamente i vari punti. La curva polare puÚ anche essere vista come la sezione del solido fotometrico per un piano che passa per l’asse luminoso dell’apparecchio.
CIE (Raccomandazione n.52) DIN 5040 (Norma Tedesca) (esempio A60) UTE C 71-121 (Norma Francese) (esempio 0.65A + 0.00T) NBN L 14-002 (Norma Belga - metodo BZ) (esempio BZ2).
TABELLA FOTOMETRICA La tabella fotometrica riporta i valori delle intensità luminose in cd/klm in funzione delle diverse direzioni dello spazio attorno all’apparecchio che si considera e posto al centro di una sfera di opportuno diametro: in genere i punti in cui si rilevano gli illuminamenti e da cui si ricavano con la formula dell’inverso del quadrato della distanza le intensità luminose sono posti a distanze angolari definite, in genere non costanti.
IL DIAGRAMMA CARTESIANO Se i valori di intensità in funzione dell’angolo Gamma vengono rappresentati in termini di coordinate cartesiane (gli angoli in ascissa, i valori delle intensità in ordinata)
Preso un apparecchio, ad esempio per lampade fluorescenti, con emissione verso il basso di tipo dark lite (non vi è emissione laterale) definiamo area luminosa l’area da cui esce la luce e asse luminoso l’asse perpendicolare, ovviamente verticale, a tale area passante per il punto di incontro (centro luminoso) delle diagonali dell’area luminosa. Posta a questo punto la fotocellula di un luxmetro sull’asse luminoso a una determinata distanza dall’apparecchio potremo così ricavare il primo valore corrispondente a Gamma = 0°.
ILLUMINAMENTO Definizione: l’illuminamento è la quantità di luce che arriva su di una determinata superficie Simbolo: E
Preso ora un semipiano uscente dall’asse luminoso e orientato trasversalmente alle lampade dell’apparecchio chiameremo tale semipiano C-0°: tale semipiano costituisce l’origine degli altri semipiani posti tutti attorno all’asse luminoso. Spostata la fotocellula lungo il semipiano C-0° con passo angolare costante, ad esempio ogni 5°, otteniamo in ogni posizione una nuova lettura in genere diversa dalle precedenti, fino ad arrivare a Gamma = 90° (fotocellula posta lateralmente all’apparecchio) dove un apparecchio dark lite non emette più luce (E = 0 lux). L’operazione puÚ essere ripetuta per ognuno degli infiniti semipiani uscenti dall’asse luminoso: in genere, perÚ, si è soliti prendere in considerazione i semipiani C-90°, C-180° o quelli con interdistanza angolare pari a 30° o 15°.
Formula: E = dF/dA L’illuminamento è quindi definibile come rapporto fra il flusso emesso dalla sorgente puntiforme e l’area su cui questo flusso arriva Unità di Misura: Lux Descrizione tecnica: il lux è il flusso emesso dalla sorgente puntiforme che cade su di una superficie pari ad 1 m2.
L’insieme dei valori rilevati e convertiti vengono riassunti in tabella (Tabella Fotometrica) in funzione del semipiano C- di appartenenza e del relativo angolo Gamma.
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