Grandezze e unità di misura
Unità di misura
1
Le prime sette unità di misura del
S.I.
i
i
Unità di misura
2
Fotometria
(cenni)
Grandezza
unità di misura
Intensità luminosa
flusso luminoso
Illuminamento
Luminanza
[cd]
[lumen]
[lux]
[cd/m2]
Unità di misura
3
Angolo piano
• Misura in radianti di
un angolo: è il
rapporto tra la
lunghezza dell’arco
sotteso e il raggio
della circonferenza:
θ
L
r
L
θ=
r
r
Unità di misura
4
L’angolo solido
L’angolo solido ω si misura in
steradianti.
La misura in steradianti
dell’angolo solido è definita dal
rapporto tra l’area della
superficie A individuata sulla
sfera ed il quadrato del raggio
r2 della sfera stessa
Simbolo di steradiante = [sr]
Unità di misura
A
ω= 2
r
5
• Se l’arco è l’intera circonferenza
(angolo giro) l’angolo
corrispondente misura 2 
2 r
radianti

 2 radianti
r
• Se la superficie è l’intera
superficie sferica l’angolo solido
corrispondente misura 4 
steradianti
4 r 2

r
2
 4 steradiant i
Unità di misura
6
Intensità luminosa
È la grandezza corrispondente nel visibile all’intensità di radiazione, cioè è il flusso
luminoso emesso in un angolo solido pari a 1 steradiante.
La unità di misura della intensità luminosa è la candela (simbolo cd): 1 cd è un
flusso luminoso di 1 lm emesso in un angolo solido di 1 steradiante.
Una candela è definita pari all‘ intensità luminosa di una sorgente
che emette, in una data direzione, una radiazione monocromatica
di frequenza pari a 540×1012 hertz (lunghezza d'onda nel vuoto
555 nm) e che ha intensità radiante in quella direzione di 1/683
watt /steradiante.
Unità di misura
7
Flusso luminoso
• Il flusso luminoso, si misura in lumen, dove
1 lumen equivale al flusso luminoso rilevabile in
un angolo solido di 1 steradiante emesso da
una sorgente puntiforme ideale con intensità
luminosa di 1 candela.
• In tali condizioni una sorgente luminosa avente
1 watt (luminoso) di potenza emette un flusso di
683 lumen.
Unità di misura
8
Illuminamento
È il flusso luminoso che incide su una superficie di area unitaria (1 m2) in
direzione perpendicolare.
La sua unità di misura è il lux (simbolo lx), che è il flusso luminoso intercettato da una
superficie di 1 m2 posta a distanza di 1m in direzione perpendicolare da una sorgente
che emette con l’intensità di 1 candela. 1 lux = 1 lumen / m2
Dimensionalmente si ha: lx = [cd sr/m2]
Uno stesso flusso luminoso (espresso in lumen) produce un diverso illuminamento in
funzione dell'area che illumina: 1 lumen su un metro quadro da un illuminamento di 1
lux, mentre lo stesso lumen su 10 metri quadri da 0,1 lux.
Unità di misura
9
…riassumendo….
L’intensità luminosa I (cd)
genera un flusso
luminoso …
Φ (lm) nell’angolo solido
ampio  (sr).
Se questo flusso
cade su una superficie di S
(m2) genera un
illuminamento
di Φ/S lux.
Dimensionalmente
lx = cd sr / m2
Unità di misura
10
Luminanza
• È il flusso luminoso emesso da una superficie di area
unitaria (1 m2) della sorgente entro un angolo solido di 1
sr in direzione perpendicolare alla superficie.
• È importante per le sorgenti estese, perché dà un’idea di
quanto concentrata è la sorgente.
• Si misura in cd/m2 (NIT).
Tipiche luminanze
Sole
109
cd/m2
Faro di automobile (abbagliante)
107
cd/m2
Strada nel sole di mezzogiorno
105
cd/m2
Cielo diurno
104¸106 cd/m2
Lampada fluorescente
103¸105 cd/m2
Luna piena
103¸104 cd/m2
Minimo per visione fotopica
10
cd/m2
Minimo per visione scotopica
0,01
cd/m2
Illuminazione stradale
1
cd/m2
Cielo notturno con luna piena
0,01
cd/m2
Cielo notturno senza luna
10-6¸10-3 cd/m2
11
Alcuni dati di illuminamento per dare un'idea di quanto vale un lux
•
.
•
•
•
•
•
•
•
Luce solare a mezzogiorno (medie latitudini)
Flash fotografico a 2 m di distanza
ufficio illuminato (secondo l'attuale normativa europea Uni En 12464)
Giorno nuvoloso (all’aperto)
Illuminazione necessaria per leggere
Luna piena
Notte senza luna
•
Negli Stati Uniti è ancora usata a volte una vecchia unità di illuminamento che non fa parte del
sistema SI: la footcandle (letteralmente "piede-candela").
Si ha :
1 footcandle = 10,76 lux,
1 lux = 0,0929 footcandle.
•
Differenza tra lux e lumen
Lux e lumen sono due diverse misure del flusso luminoso, ma mentre il lumen è una
misura assoluta della "quantità di luce", il lux è una misura relativa ad un area. Così 1
lumen su un'area di 1 m2 corrisponde ad 1 lux, mentre lo stesso lumen concentrato in
1 cm2 corrisponde a 10.000 lux.
Unità di misura
105 lx
104 lx
500 Lx
103 lx
100 lx
0,2 lx
10-4 lx
12