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5 grandezze illuminotecniche
- 2. Le grandezze illuminotecniche Le grandezze fondamentali della luce da conoscere che sono: • Flusso luminoso • Intensità luminosa • Illuminamento • Luminanza
- 3. Flusso luminoso • Il flusso luminoso è la quantità di luce emessa da una certa sorgente o apparecchio di illuminazione. • Simbolo: Φ • Unità di misura: lumen [lm]
- 4. Flusso luminoso • Questa grandezza indica la quantità di energia luminosa emessa nell’unità di tempo (1 secondo) da una sorgente. Per energia luminosa si intende, per convenzione, quella emessa nell’intervallo da 380 a 780 nm. • Simbolo: Φ • Unità di misura: lumen [lm]
- 7. Angolo solido • L’ angolo solido è un'estensione allo spazio tridimensionale del concetto di angolo piano. Esso è definito come ciascuna delle due regioni in cui viene suddiviso lo spazio dalla superficie formata dalle semirette passanti per uno stesso punto • Lo steradiante (generalmente indicato sr quando necessario, dato che è un numero puro, nome derivante dal greco stereos, solido) è l'unità di misura del Sistema internazionale per l'angolo solido, il corrispondente tridimensionale del radiante.
- 8. Intensità luminosa • L’intensità luminosa è la quantità di luce emessa in una certa direzione. • Essa dipende in buona parte dagli elementi che guidano la luce, come ad esempio i riflettori. • Il grafico che la rappresenta si chiama curva fotometrica (LVK).
- 9. Intensità luminosa • Indica la quantità di flusso luminoso emessa da una sorgente all’interno dell’angolo solido unitario in una direzione data. • Simbolo: I • Unità di misura: candela [cd = lm / sr]
- 17. Illuminamento • L’illuminamento è la quantità di flusso luminoso che incide su una superficie. La sua diminuzione è pari al quadrato della distanza. • Gli illuminamenti necessari sono descritti dalle normative in materia (ad es. EN 12464 «Illuminazione di posti di lavoro»). • E’ la grandezza che normalmente misuriamo con il luxmetro.
- 18. Illuminamento • È il rapporto tra il flusso luminoso ricevuto da una superficie e l’area della superficie stessa. • Simbolo: E • Unità di misura: lux [lux = lm / m²]
- 20. Luminanza • È il rapporto tra l’intensità luminosa emessa da una superficie in una data direzione e l’area apparente di tale superficie. • Simbolo: L • Unità di misura: candela/m² [cd / m²]
- 23. Illuminamento vs. luminanza • È importante avere ben chiara la differenza esistente tra Illuminamento e Luminanza. • Se la prima grandezza indica la quantità di luce, emessa da una sorgente, che colpisce la superficie considerata, la seconda indica la sensazione di luminosità che riceviamo da questa superficie; ciò vuol dire che su due superfici, una bianca e l’altra nera, possiamo avere lo stesso valore di illuminamento, ad esempio 500 lux, ma la sensazione di luminosità ricevuta, e quindi la luminanza, sarà completamente differente, in quanto quelle due superfici riflettono la luce in modo diverso.
- 24. Temperatura di colore • La temperatura di colore, espressa in Kelvin [K], è un parametro utilizzato per individuare e catalogare, in modo oggettivo, il colore della luce di una sorgente luminosa confrontata con la sorgente campione (corpo nero). Dire che una lampada ha una temperatura di colore pari a 3000 K, significa che il corpo nero, a questa temperatura, emette luce della stessa tonalità. Le sorgenti luminose sono suddivise in tre gruppi, a seconda della temperatura di colore: • < 3300 K : Tonalità calda (Sigla W) • da 3300 a 5300 K : Tonalità neutra (Sigla I) • > 5300 K : Tonalità fredda (Sigla C)
- 25. Temperatura di colore • Vediamo gli ordini di grandezza relativi alle sorgenti luminose naturali: • Luna: 4100 K • Sole a mezzogiorno (estate): 5300 ‐ 5800 K • Cielo coperto: 6400 – 6900 K • Cielo sereno: 10000 – 25000 K
- 26. Indice di resa cromatica • Attitudine di una sorgente luminosa a rendere i colori degli oggetti illuminati senza alterazioni • Questo fattore viene determinato confrontando la luce emessa da una lampada in esame con la luce di una sorgente campione (ad esempio la luce diurna o la luce emessa da una lampada ad incadescenza) avente la stessa temperatura di colore. • Si esprime mediante un indice Ra che varia fra 0 e 100 • Quanto maggiore è Ra di una lampada tanto più essa permette di apprezzare realisticamente i colori
- 27. Indice di resa cromatica: gruppo di resa colore Gruppo di resa di colore Resa cromatica, Ra 1 A 91÷100 1B 81÷90 2 61÷80 3 41÷60 4 21÷40
- 28. Indice di resa cromatica: gruppo di resa colore Gruppo di resa del colore R1a Indice di resa del colore Ra Tonalità della luce Impieghi consigliati 1A > 90 W, I, C Ambienti con necessità di resa dei colori estremamente elevata (esami clinici, gallerie d’arte, ecc.) 1B 80 ≤ Ra ≤ 90 W, I Ambienti civili e del terziario (abitazioni, alberghi, ristoranti, negozi, uffici, scuole, ospedali, ecc.) I, C Ambienti industriali con necessità di resa dei colori elevata (stamperie, colorifici, tessiture, ecc.) 2 60 ≤ Ra ≤ 80 W, I, C Ambienti industriali 3 40 ≤ Ra ≤ 60 Ambienti dove sono eseguiti lavori grossolani 4 20 ≤ Ra ≤ 40 Ambienti industriali con necessità di resa dei colori modesta
- 31. La sfera di Ulbrich Viene utilizzata per misurare il flusso luminoso emesso da una lampada. È costituita da una sfera avente la superficie interna diffondente al centro della quale viene sospesa la lampada di cui si deve misurare il flusso.
- 32. Il banco fotometrico 1. fotometro; 2. sorgente da misurare; 3. sorgente campione; 4. fotocellule. Il banco fotometrico viene utilizzato per la misura delle intensità luminose delle lampade. È costituito da una guida graduata su cui può scorrere un carrello equipaggiato con una fotocellula e sulla quale vengono disposte una sorgente campione e la sorgente da misurare. Dopo aver misurato il valore dell'illuminamento prodotto sulla fotocellula dalla sorgente campione si provvede a far traslare il carrello in modo da trovare la posizione per la quale la sorgente da misurare produce sulla fotocellula stessa un illuminamento uguale. Ciò fatto è facile applicando la legge dell'inverso del quadrato trovare il valore dell'intensità luminosa della sorgente in esame.
- 33. Goniofotometro I goniofotometri, vengono utilizzati per misurare le intensità luminose emesse dagli apparecchi di illuminazione e per valutare la distribuzione spaziale delle intensità luminose cui questi ultimi danno luogo. Lo scopo principale è quello di controllare le curve fotometriche degli apparecchi di illuminazione e di modificarne eventualmente la loro ottica fino ad ottenere risultati quanto più possibile ottimali.
- 34. Luminanzometro Sono strumenti che vengono impiegati per misurare i valori della luminanza. Nell'ambito dell'illuminazione in interno e per misurare la luminanza media di una grande superficie (la parete di un locale, ad esempio) si può utilizzare, grazie alla relazione che lega l'illuminamento e la luminanza, un normale luxmetro munito di un dispositivo ottico atto a ridurre il campo di misura. La misura della luminanza in un punto della superficie richiede, al contrario, un sistema ottico molto preciso ed un buon circuito di amplificazione, cosi come avviene con le misure di luminanza dei tratti stradali osservati a distanza.