Illuminotecnica

Curva di visibilità

Andamento del coeff. di visibilità in funzione della lunghezza d'onda λ.

λ nm = 10^-9 m 350 400 450 500 550 600 650 700 750 ultravioletto violetto azzurro verde giallo arancione rosso infrarosso.

Curva A: visione diurna

Massima sensibilità dell'occhio umano per la lunghezza d'onda λ = 555 nm. Colori elem.

Curva B: visione notturna

Massima sensibilità dell'occhio umano per la lunghezza d'onda λ = 507 nm. Colore azzurro-verde.

Fattore di visibilità

Quantificazione numerica della sensibilità visiva dell'occhio umano.

K(λ₁,2,P(λ₁)) = K(λ₂) P(λ₂)

• 0,38 μ Colore violetto puro
• 0,55 μ Colori elementari
• 0,78 μ Colore rosso

Il fattore di visibilità K(λ) è definito in modo che sia soddisfatta la relazione K(λ₁)P(λ₁) = K(λ₂)P(λ₂) quando le due potenze raggianti P(λ₁) e P(λ₂) relative a diverse lunghezze d'onda generano sensazioni di visibilità equivalenti.

Energia visibile e coefficiente spettrale

Energia visibile: intervallo di lunghezza d'onda λ tra 380 nm - 780 nm.

Coeff. spettrale di visibilità: V(λ) = ^k(λ)/_Kmax

Dove Kmax = 683 lumen/watt, che rappresenta il massimo di sensazione di visibilità per una radiazione monocromatica avente λ = 555 nm.

1 cd = Kmax ^{1 W}/_{683 Sr}

Kmax = 683 cd s/m^-1

Kmax = 683 ^lumen/_watt

Relazione fondamentale che lega qualsiasi grandezza fotometrica Xv alla densità spettrale della corrispondente Xe.

Xv = Kmax ∫_380nm^780nm xe(λ) V(λ) dλ

Curva di visibilità

Curva di visibilità ➝ Andamento del coeff. di visibilità in funzione della lunghezza d'onda λ.

1 nm = 10^-9 m.

Curva A: visione diurna

Massima sensibilità dell'occhio umano per la lunghezza d'onda λ = 555 nm ➝ Colori elem.

Curva B: visione notturna

Massima sensibilità dell'occhio umano per la lunghezza d'onda λ = 507 nm ➝ Colore azzurro-verde.

Fattore di visibilità

Quantificazione numerica della sensibilità visiva dell'occhio umano.

K(λ₁)P(λ₁) = K(λ₂)P(λ₂)

• 0,38 μ Colore violetto cupo
• 0,55 μ Colori elementari
• 0,78 μ Colore rosso

Il fattore di visibilità K(λ) è definito in modo che sia soddisfatta la relazione K(λ₁)P(λ₁) = K(λ₂)P(λ₂) quando le due potenze raggianti P(λ₁) e P(λ₂) relative a diverse lunghezze d'onda generano sensazioni di visibilità equivalenti.

Energia visibile

Energia visibile: intervallo di lunghezza d'onda λ tra 380 nm - 780 nm.

Coeff. spettrale di visibilità

V(λ) = ^k(λ)/_Kmax

Che rappresenta il massimo di sensazione di visibilità per una radiazione monocromatica avente λ = 555 nm.

1 cd = Kmax ¹/₆₈₃ W Sr

Kmax = 683 cd sr W^-1

Kmax = 683 lumen watt

Relazione fondamentale che lega qualsiasi grandezza fotometrica Xv alla densità spettrale della corrispondente Xe.

Xv = Kmax ∫_380nm^780nm Xe(λ)Vc(λ)dλ

Solido fotometrico

Asse ottico.

Piano che interseca il solido fotometrico.

Curva fotometrica.

Solido fotometrico: rappresentazione tridimensionale delle intensità luminose emesse da una sorgente nello spazio.

Intersecando il solido con dei piani passanti per l'asse ottico si ottengono delle curve fotometriche.

Il flusso luminoso globalmente emesso si ottiene integrando l'intensità luminosa su tutto lo spazio.

ϕ = ∫ I su tutto lo spazio

Illuminamento piano orizzontale

E_o = Iα cos³α / h²

Illuminamento piano verticale

E_v = Iα cos²α sinδ / h²

Grandezze fotometriche

1 - Flusso luminoso φ

Monocromatico.

φ_v = K(λ)P(ω)

Policromatico.

φ_v = ∫_0.38^0.78 (dP(λ)/dλ) K(λ)dλ

Caratteristica della sorgente.

Si misura in lumen.

2 - Intensità luminosa I

I = dφ/dω

Caratteristica della sorgente.

Si misura in lumen/stera d = candela.

1 Cd = K_max 1/683 ω/sr

K_max = 683 Cd sr ω^-1

K_max = 683 lm/ω

3 - Illuminamento E

E = dφ/dA

E₀ = I_α cos³α/h²

E_V = I_α cos²α sin d/h₂

L'illuminamento è massimo nella verticale: α = 0 → ε = I_d/h²

Effetto prodotto dalle sorgenti sulle superfici.

Si misura in lumen/m² = lux.

4 - Luminanza L

L = dI/dA cos α

Caratteristica sia della sorgente che dell'oggetto.

Si misura in candela/m² = nit.

5 - Radianza R

M = dφ/dA

M = tE

M = EH = t

Lr = coeff. riflessione della superf.

r = Δ → sup. bianca perfett. rifl. sup. perfett. uniformemente diffondente.

Caratteristica sia della sorgente che dell'oggetto.

Si misura in lux s.b.

Progetto illuminotecnica: metodo flusso totale

Si usa in locali di forma regolare e con i corpi luminosi disposti in modo uniforme.

Cose che si conoscono

• Caratteristiche geometriche dell’ambiente
• Livello di illuminamento medio E_m
• Tipo di lampade
• Coeff. di riflessione delle varie superfici
• 0,7 Soffitto
• 0,5 Pareti
• 0,3 Pavimenti

Φ_tot = A E_m d / μ

A = Area ambiente.

E_m = Illuminamento medio.

d = Coeff. di degrado.

μ = Coeff. di utilizzazione.

1,25 < d < 1,67 Normalmente = 1,25.

Si ricava dai tabulati di ogni singolo apparecchio forniti dalle case costruttrici. In tali tabelle la geometria del locale è descritta dal parametro i.

i = a·b / h(a+b) Caso illuminazione diretta.

Altezza di montaggio corpo illuminante.

i = a·b / H(a+b) Caso illuminazione indiretta.

Altezza del soffitto sul piano di lavoro.

h = Altezza di montaggio corpo illuminante.

H = Altezza del soffitto sul piano di lavoro.