¿Qué brillante es la luz en tu oficina? Iluminando la medición de intensidad

La visión humana depende de la luz. La luz se refleja de las superficies a los ojos, pasa a través de la córnea y la pupila para formar una imagen en la retina. El ojo es sensible a una gama muy amplia de intensidades de luz, pero a bajos niveles pierde la capacidad de discernir detalles. Es por eso que el trabajo de precisión, como las cirugías, la medición o el montaje se realizan mejor bajo una luz brillante.

Trabajar bajo iluminación deficiente ocasiona fatiga y errores. Los accidentes de trabajo son más comunes cuando los niveles de luz son bajos. Además, una buena iluminación determina qué tan bien la gente puede observar un espectáculo o tomar fotografías de calidad. Para facilitar la comprensión de la medición de intensidad de luz, Omega Engineering brinda la siguiente información:

La luz es una forma de energía electromagnética que viaja por el espacio como una onda. Al igual que las microondas y los rayos X, estas ondas tienen una longitud de onda y una frecuencia. La diferencia es que los seres humanos poseen receptores capaces de sentir la energía con longitudes de onda entre 400 y 700 nm y convertirlo en imágenes.

Las longitudes de onda individuales corresponden a colores distintos. La luz con una longitud de onda alrededor de 420 nm es percibida como azul, 525 nm es verde y 635 nm es de color rojo, longitudes de onda mayores se denominan infrarrojos (que son detectadas en forma de calor) y las ondas más cortas son ultravioleta y después los rayos X.

Las fuentes de luz basadas en calor ("incandescentes") irradian energía electromagnética en todas las longitudes de onda, por lo que aparecen en blanco. La distribución real de longitudes de onda dentro de la luz depende de la temperatura de la fuente. Las luces fluorescentes parecen blancos como resultado de la fluorescencia a partir de un recubrimiento sobre el vidrio o tubo y LEDs emiten luz sólo en una longitud de onda específica.

Las fuentes de luz, como los filamentos de un foco, emiten luz en todas direcciones. Efectivamente, estos filamentos están en el centro de una esfera que irradia luz (es por esto que las unidades de medida de la luz hacen referencia al Estereorradián). El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida.

La unidad fundamental de la luz es la candela, nominalmente la luz emitida por una vela, o precisamente, "una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 x 10 12 Hertz y cuya intensidad energética en dicha dirección es de 1/683 watt por estereorradián".

Una candela por estereorradián se denomina un lumen, que es la medida de intensidad de luz con la que la gente está más familiarizada, sin embargo, lo que más importa en términos de medición de intensidad de la luz es el número de lúmenes que caen sobre una superficie, que se expresa como lux, así que un lux es un lumen por metro cuadrado, relacionando el brillo a la distancia desde la fuente. (En los EE.UU. es común expresar la intensidad de la luz en la unidad de Foot-Candles o Pie-velas, que equivale a un lumen por pie cuadrado).

En resumen, mientras que la luz se expresa en lúmenes, la intensidad de la luz se mide en lúmenes por metro cuadrado o lux.

Las razones principales para medir la intensidad de la luz son para garantizar que se cumplan las normas mínimas de iluminación, y para determinar los tiempos de exposición apropiados en la fotografía y la cinematografía. Cuatro situaciones comúnmente encontradas se exponen a continuación.

1. Ergonomía y Seguridad

Se recomienda niveles mínimos de iluminación para muchos entornos, mientras que algunos, como la construcción y los astilleros tienen requerimientos muy específicos que definen la intensidad mínima necesaria para llevar a cabo con seguridad y precisión una serie de tareas.

En algunas organizaciones la intensidad de la luz se mide sólo de manera reactiva, por lo general después de una caída u otro accidente, un enfoque más prudente es realizar un estudio de iluminación, documentación de los niveles de luz en todo el lugar de trabajo, si se encuentran zonas por debajo de los niveles mínimos aceptables se puede implementar un plan de mejora.

2. Fotografía y Cinematografía

La intensidad de luz es el corazón de la fotografía. La falta de luz obliga a un fotógrafo a aumentar el tiempo de exposición o la apertura del lente, y a veces ambos. Mientras que muchas cámaras modernas tienen medición de luz incorporada sigue siendo ventajoso saber los niveles de luz alrededor del sujeto, especialmente para el estudio o la fotografía de retrato.

Conocer los niveles de luz también ayuda a asegurar la repetición de una toma, algo que preocupa en la cinematografía, midiendo los niveles de luz, una cámara puede producir resultados consistentes, asegurando que la continuidad se mantiene.

3. Monitoreo del Clima

Mientras que muchos medidores de luz están configurados para luz incandescente también son útiles para comparaciones al aire libre, un medidor podría producir, por ejemplo, los registros que muestran la diferencia de intensidad entre el solsticio de verano y el invierno. Hacer un mapa de intensidades de luz en un área designada para los paneles solares podría ayudar a determinar la ubicación óptima para cada panel. Las personas involucradas en la agricultura pueden beneficiarse de la identificación de las zonas de intensidad de luz más baja dentro de un invernadero.

4. Teatros y Diseño de Interiores

Las diferencias en la intensidad de la luz es una forma efectiva de dirigir la atención del público. Un escenógrafo puede querer un elenco o actor particular en la sombra en una escena y destacado en la siguiente. Del mismo modo, un diseñador de interiores utilizará diferencias en intensidad para crear un aspecto particular y sentimiento. Establecer niveles de luz también ayuda a asegurar la repetición de una mirada particular y un sentir, así como confirmar que hay suficiente luz para el público para ver las características de los actores.

La luz llega a un sensor en el que la energía de los fotones se convierte en carga eléctrica, cuanto más luz incida sobre la superficie, más carga se construye. En términos generales, los dos están correlacionados. Una calibración en la medición electrónica convierte ya sea corriente o tensión a un valor lux.

Para complicar las cosas, el ojo humano no es igualmente sensible a todas las longitudes de onda de luz y tiene mayor sensibilidad al verde, así, si se mide la misma la intensidad de luz azul y la luz verde en un metro, el valor lux podría ser el mismo pero el observador humano percibiría más luz verde. Para solucionar esto, los luxómetros están configurados para esperar una distribución espectral de la iluminación doméstica, de filamento de tungsteno, esto se define como CIE iluminante estándar A y se ajusta la medida de intensidad en bruto que se correlaciona mejor con la percepción humana de brillo. Se recomienda el uso de CIE standard iluminante A para todas las aplicaciones que impliquen el uso de la iluminación incandescente.

Medidores ambientales de mano para RPM y medición de luz están diseñados como instrumentos portátiles de uso fácil para medir la intensidad de la luz, basado en el CIE Standard Iluminante A, estas unidades son ideales para su uso en áreas de iluminación incandescente, y proporcionarán una lectura con iluminación fluorescente con un pequeño error con un rango de medición de 1 a 200.000 lux (0 a 18.580 pies vela).

Estos instrumentos son ideales para cualquier persona que necesite verificar los niveles de luz en ambientes de trabajo en interiores, para la fotografía, escenografía teatral, diseño de interiores y la cinematografía, puede ser utilizado al aire libre donde los valores comparativos o índices son suficientes, pero no se debe confiar en los valores de intensidad precisos debido a su calibración CIE.