El lumen (símbolo: lm ) es la unidad de flujo luminoso derivada del SI , una medida de la cantidad total de luz visible emitida por una fuente por unidad de tiempo. El flujo luminoso se diferencia de la potencia ( flujo radiante ) en que el flujo radiante incluye todas las ondas electromagnéticas emitidas, mientras que el flujo luminoso se pondera según un modelo (una " función de luminosidad ") de la sensibilidad del ojo humano a varias longitudes de onda . Los lúmenes están relacionados con el lux en que un lux es un lumen por metro cuadrado.
Lumen | |
---|---|
Unidad de sistema | Unidad derivada del SI |
Unidad de | Flujo luminoso |
Símbolo | lm |
Conversiones | |
1 lm en ... | ... es igual a ... |
Unidades base SI | 1 cd ⋅ sr |
Definición
La 26a Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM) redefinió las unidades fotométricas en 2018. [1] Con la nueva definición, que entró en vigor el 20 de mayo de 2019, el lumen
[...] se define tomando el valor numérico fijo de la eficacia luminosa de la radiación monocromática de frecuencia 540 × 10 12 Hz, K cd , como 683 cuando se expresa en la unidad lm W –1 [...]
Antes de 2019, la definición se basaba en la candela . El lumen está relacionado con la candela como
Una esfera completa tiene un ángulo sólido de 4π estereorradián , [2] por lo que una fuente de luz que irradia uniformemente una candela en todas las direcciones tiene un flujo luminoso total de 1 cd × 4π sr = 4π cd⋅sr ≈ 12,57 lúmenes . [3]
Explicación
Si una fuente de luz emite una candela de intensidad luminosa uniformemente a través de un ángulo sólido de un estereorradián , el flujo luminoso total emitido en ese ángulo es un lumen (1 cd · 1 sr = 1 lm). Alternativamente, una fuente de luz isotrópica de una candela emite un flujo luminoso total de exactamente 4π lúmenes. Si la fuente estuviera cubierta en parte por un hemisferio absorbente ideal, ese sistema irradiaría la mitad del flujo luminoso, solo 2π lúmenes. La intensidad luminosa seguiría siendo una candela en aquellas direcciones que no estén oscurecidas.
El lumen puede considerarse casualmente como una medida de la cantidad total de luz visible en algún haz o ángulo definido, o emitida desde alguna fuente. El número de candelas o lúmenes de una fuente también depende de su espectro, a través de la respuesta nominal del ojo humano representada en la función de luminosidad .
La diferencia entre las unidades lumen y lux es que el lux tiene en cuenta el área sobre la que se extiende el flujo luminoso. Un flujo de 1000 lúmenes, concentrado en un área de un metro cuadrado, ilumina ese metro cuadrado con una iluminancia de 1000 lux. Los mismos 1000 lúmenes, repartidos en diez metros cuadrados, producen una iluminación más tenue de solo 100 lux. Matemáticamente, 1 lx = 1 lm / m 2 .
Una fuente que irradia una potencia de un vatio de luz en el color para el que el ojo es más eficiente (una longitud de onda de 555 nm, en la región verde del espectro óptico) tiene un flujo luminoso de 683 lúmenes. Entonces, un lumen representa al menos 1/683 vatios de potencia de luz visible, dependiendo de la distribución espectral.
Encendiendo
Las lámparas que se utilizan para la iluminación se etiquetan comúnmente con su salida de luz en lúmenes; en muchas jurisdicciones esto es requerido por ley.
Una lámpara fluorescente compacta en espiral de 23 W emite entre 1.400 y 1.600 lm. [4] [5] Muchas lámparas fluorescentes compactas y otras fuentes de luz alternativas están etiquetadas como equivalentes a una bombilla incandescente con una potencia específica . A continuación se muestra una tabla que muestra el flujo luminoso típico de las bombillas incandescentes comunes y sus equivalentes.
Salida de luz mínima (lúmenes) | Consumo de energía eléctrica (vatios) | |||
---|---|---|---|---|
Incandescente | Fluorescente compacta | DIRIGIÓ | ||
No halógeno | Halógeno | |||
200 | 25 | 3-5 | 3 | |
450 | 40 | 29 | 9-11 | 5-8 |
800 | 60 | 13-15 | 8-12 | |
1.100 | 75 | 53 | 18-20 | 10-16 |
1600 | 100 | 72 | 24-28 | 14-17 |
2.400 | 150 | 30–52 | 24-30 [9] | |
3,100 | 200 | 49–75 | 32 [10] | |
4000 | 300 | 75-100 | 40,5 [11] |
El 1 de septiembre de 2010, entró en vigor la legislación de la Unión Europea que exige que los equipos de iluminación se etiqueten principalmente en términos de flujo luminoso (lm), en lugar de energía eléctrica (W). [12] Este cambio es el resultado de la Directiva de diseño ecológico de la UE para productos que utilizan energía (EuP). [13] Por ejemplo, de acuerdo con la norma de la Unión Europea, una bombilla de bajo consumo que afirma ser el equivalente a una bombilla de tungsteno de 60 W debe tener una potencia lumínica mínima de 700 a 750 lm. [14]
Salida del proyector
Lúmenes ANSI
La salida de luz de los proyectores (incluidos los proyectores de video ) generalmente se mide en lúmenes. El American National Standards Institute ha establecido un procedimiento estandarizado para probar proyectores , que implica promediar juntas varias mediciones tomadas en diferentes posiciones. [15] A efectos de marketing, el flujo luminoso de los proyectores que se han probado de acuerdo con este procedimiento se puede cotizar en "lúmenes ANSI", para distinguirlos de los probados por otros métodos. Las mediciones de lumen ANSI son en general más precisas que las otras técnicas de medición utilizadas en la industria de los proyectores. [16] Esto permite comparar más fácilmente los proyectores en función de sus especificaciones de brillo.
El método para medir lúmenes ANSI se define en el documento IT7.215 que fue creado en 1992. Primero, el proyector se configura para mostrar una imagen en una habitación a una temperatura de 25 ° C (77 ° F). El brillo y el contraste del proyector se ajustan de modo que en un campo completamente blanco, es posible distinguir entre un bloque de área de pantalla del 5% con un pico de blanco del 95% y dos recuadros blancos de tamaño idéntico al 100% y al 90% de pico en el centro. del campo blanco. Luego, la salida de luz se mide en un campo completamente blanco en nueve ubicaciones específicas alrededor de la pantalla y se promedia. Luego, este promedio se multiplica por el área de la pantalla para obtener el brillo del proyector en "lúmenes ANSI". [17]
Lúmenes pico
Los lúmenes máximos son una medida de la salida de luz que se utiliza normalmente con los proyectores de vídeo CRT . La prueba utiliza un patrón de prueba típicamente en el 10 y el 20 por ciento del área de la imagen como blanco en el centro de la pantalla, el resto como negro. La salida de luz se mide solo en esta área central. Las limitaciones de los proyectores de vídeo CRT hacen que produzcan un mayor brillo cuando solo una fracción del contenido de la imagen tiene el brillo máximo. Por ejemplo, el proyector de video Sony VPH-G70Q CRT produce 1200 lúmenes "pico" pero solo 200 lúmenes ANSI. [18]
Emisión de luz de color
El brillo (emisión de luz blanca) mide la cantidad total de luz proyectada en lúmenes. La especificación de brillo de color Salida de luz en color mide el rojo, el verde y el azul, cada uno en una cuadrícula de nueve puntos, utilizando el mismo enfoque que se utiliza para medir el brillo.
Unidades fotométricas SI
Cantidad | Unidad | Dimensión | Notas | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Nombre | Símbolo [nb 1] | Nombre | Símbolo | Símbolo [nb 2] | ||||
Energía luminosa | Q v [nb 3] | lumen segundo | lm ⋅s | T J | El segundo lumen a veces se llama talbot . | |||
Flujo luminoso , potencia luminosa | Φ v [nb 3] | lumen (= candela estereorradián ) | lm (= cd⋅sr) | J | Energía luminosa por unidad de tiempo | |||
Intensidad luminosa | Yo v | candela (= lumen por estereorradián) | cd (= lm / sr) | J | Flujo luminoso por unidad de ángulo sólido | |||
Luminancia | L v | candela por metro cuadrado | cd / m 2 (= lm / (sr⋅m 2 )) | L −2 J | Flujo luminoso por unidad de ángulo sólido por unidad de área de fuente proyectada . La candela por metro cuadrado a veces se llama liendre . | |||
Iluminancia | E v | lux (= lumen por metro cuadrado) | lx (= lm / m 2 ) | L −2 J | Incidente de flujo luminoso en una superficie | |||
Exitancia luminosa, emitancia luminosa. | M v | lumen por metro cuadrado | lm / m 2 | L −2 J | Flujo luminoso emitido desde una superficie | |||
Exposición luminosa | H v | lux segundo | lx⋅s | L −2 T J | Iluminancia integrada en el tiempo | |||
Densidad de energía luminosa | ω v | lumen segundo por metro cúbico | lm⋅s / m 3 | L −3 T J | ||||
Eficacia luminosa (de radiación) | K | lumen por vatio | lm / W | M −1 L −2 T 3 J | Relación de flujo luminoso a flujo radiante | |||
Eficacia luminosa (de una fuente) | η [nb 3] | lumen por vatio | lm / W | M −1 L −2 T 3 J | Relación entre el flujo luminoso y el consumo de energía | |||
Eficiencia luminosa, coeficiente luminoso. | V | 1 | Eficacia luminosa normalizada por la máxima eficacia posible | |||||
Ver también: SI · Fotometría · Radiometría |
- ^ Las organizaciones de normalización recomiendan que las cantidades fotométricas se denoten con un subíndice "v" (para "visual") para evitar confusiones concantidadesradiométricas o de fotones . Por ejemplo: Símbolos de letras estándar de EE. UU. Para ingeniería de iluminación USAS Z7.1-1967, Y10.18-1967
- ^ Los símbolos en esta columna denotan dimensiones ; " L ", " T " y " J " son para longitud, tiempo e intensidad luminosa respectivamente, no los símbolos para las unidades de litro, tesla y joule.
- ^ a b c Símbolos alternativos que se ven a veces: W para energía luminosa, P o F para flujo luminoso y ρ para eficacia luminosa de una fuente.
Ver también
- André Blondel
- Brillo
- Eficacia luminosa
- Lux
- Nit (unidad)
notas y referencias
- ^ "Convocatoria de la Conferencia General sobre Pesas y Medidas (26ª reunión)" (pdf) . Versalles: Bureau International des Poids et Mesures. 13 de noviembre de 2018.
- ^ "Introducción a la lección de ángulos sólidos" . Consultado el 4 de octubre de 2010 .
- ^ Bryant, Robert H. "Lúmenes, iluminancia, velas de pie y perlas brillantes y brillantes ..." . La luz LED . Consultado el 4 de octubre de 2010 .
- ^ "OSRAM Dulux Energisparepærer" (PDF) . Osram.dk . Archivado desde el original (PDF) el 1 de marzo de 2012 . Consultado el 25 de mayo de 2013 .
- ^ "CFL convencionales" . Federación de Energía Incorporada. Archivado desde el original el 14 de octubre de 2008 . Consultado el 23 de diciembre de 2008 .
- ^ "Más información sobre la salida de luz: ENERGY STAR" . Energystar.gov . Consultado el 15 de julio de 2012 .
- ^ "Guía de compra de bombillas LED" . The Lightbulb Company. 11 de agosto de 2016 . Consultado el 16 de noviembre de 2017 .
- ^ "Lámparas halógenas" . www.westinghouse.com . Westinghouse . Consultado el 10 de marzo de 2020 .
- ^ se ha encontrado un ejemplo, en URL: https://www.amazon.com/PacLights-Ultra150-Performance-Equivalent-Replacement/dp/B00F9CM49Y
- ^ Emisores Philips Luxeon CoB, específicamente LHC1-4090-1208 hoja de datos http://www.philipslumileds.com/uploads/419/DS115-pdf
- ^ Emisores Philips Luxeon CoB, específicamente LHC1-4090-1211 hoja de datos http://www.philipslumileds.com/uploads/419/DS115-pdf
- ^ "Iluminación ahora etiquetada en lúmenes" . Inglaterra: Laboratorio Nacional de Física . Consultado el 10 de marzo de 2012 .
- ^ "Ecodiseño para electrodomésticos que consumen energía" . Resúmenes de la legislación de la UE . las instituciones de la UE. 2 de febrero de 2010 . Consultado el 10 de marzo de 2012 .
- ^ "Bombillas de bajo consumo: cómo leer el embalaje" . Comisión Europea. Archivado desde el original el 28 de junio de 2013 . Consultado el 10 de marzo de 2012 .
- ^ "Artículo de lumen ANSI" . Enciclopedia de PC Magazine . Consultado el 20 de diciembre de 2006 .
- ^ "Guía del proyector" . CPILive.net . Febrero de 2004. Archivado desde el original el 3 de septiembre de 2006 . Consultado el 20 de diciembre de 2006 .
- ^ "Método ANSI de medición de la salida de luz" . 1993. Archivado desde el original (doc) el 26 de febrero de 2012 . Consultado el 15 de enero de 2008 .
- ^ "Folleto Sony G70" (PDF) .
enlaces externos
- International Lighting Vocabulary 2nd Edition (versión de búsqueda en línea del estándar internacional CIE S 017: 2020