Grandezze e unità di misura

1. Grandezze e unità di misura Unità di misura

2. Le prime sette unità di misura del S.I. i i Unità di misura

3. Fotometria(cenni) Grandezza unità di misura • Intensità luminosa [cd] • flusso luminoso [lumen] • Illuminamento [lux] • Luminanza [cd/m2] Unità di misura

4. Angolo piano • Misura in radianti di un angolo: è il rapporto tra la lunghezza dell’arco sotteso e il raggio della circonferenza: r Unità di misura

5. 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

6. Se l’arco è l’intera circonferenza (angolo giro) l’angolo corrispondente misura 2  radianti • Se la superficie è l’intera superficie sferica l’angolo solido corrispondente misura 4  steradianti Unità di misura

7. 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 direzionedi 1/683 watt /steradiante. Unità di misura

8. 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

9. 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

10. …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

11. 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

12. . Alcuni dati di illuminamento per dare un'idea di quanto vale un lux • Luce solare a mezzogiorno (medie latitudini) 105 lx • Flash fotografico a 2 m di distanza 104 lx • ufficio illuminato (secondo l'attuale normativa europea Uni En 12464)500 Lx • Giorno nuvoloso (all’aperto) 103 lx • Illuminazione necessaria per leggere 100 lx • Luna piena 0,2 lx • Notte senza luna 10-4 lx • 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