Illuminotecnica (con esercizi) e incentivi

GRANDEZZE DELLA FOTOMETRIA:

1) FLUSSO LUMINOSO = (lm)di una radiazione monocromatica dipende dalla potenza dello stimolo radiativo:  =K()P() [lumen] Flusso policromatico, relativo alla potenza raggiante emessa nell'intero campo del visibile: dove dP/d= potenza raggiante emessa per unità di (non è una derivata). Sostituendo la def. di V()=K(λ)/K e K =683 lm/W:max max [ Analogia fluidodinamica: = portata volumetrica (L/s) ] 1 lm = flusso luminoso emesso in un angolo solido unitario (1 steradiante = sr) da una sorgente puntiforme con intensità luminosa = I = 1 candela (cd)

2) INTENSITÀ LUMINOSA = I (cd)   Quantità di emessa in una specifica direzione (correla alla distribuzione spaziale). [ Analogia fluidodinamica: p; analogia elettrica: voltaggio ] I = emesso entro l'angolo solido relativo a una determinata direz. ("direzione orientata"): [cd] È una grandezza vettoriale. Nota: considerando un

(Lambert): L uguale a per ogni = L nella direzione normale.

4) ILLUMINAMENTO = E (lx) incidente su una sup elementare sup elementare stessa

SU PIANO ORIZZONTALE: 2

Per def di angolo solido: dω = dA/r →2 2

Sul piano orizzontale: dω = (dA *cosα)/r dA = (r * dω)/ cosα0 0

Quindi: { 1° LEGGE DEL COSENO } 4→

Considerando h=rcos(α) r=h/cos(α), si può riscrivere E come:0

LEGGE DELL'INVERSO DEL QUADRATO }

Non evidenza la distanza, ma l'altezza del corpo emittente rispetto alla sup da illuminare.α=0:

(Se E =100lx a 1m di distanza; 25lx a 2m; 100/9=11lx a 3m)0

SU PIANO VERTICALE: 2

Per def di angolo solido: dω = dA/r →2 2

Sul piano orizzontale: dω = (dA *senα)/r dA = (r * dω)/senαv v

Quindi: Analogamente: h=rcos(α), da cui: φ=1lm2

1 lux (lx) = I di una sup di 1m ricevente uniformemente distribuito.

5) RADIANZA = M (lux s.b.)

Quantità di flusso emesso da una sorgente per un'unità di (sua) area.

[lx s.b. = lux su bianco] φ

Se la sup riflette, con r= coeff. di riflessione della sup = riflesso / incidente: M=rE

Se r=1 (sup perfettamente riflettente = bianca): M=E (spiega l'u di misura)

Riflessione diffusa (lambertiana: i raggi riflessi seguono la legge di Lambert):

I = I cosα

α = angolo tra asse perpendicolare allasup e direzione di I

Quindi, per sup. lambertiane:

NOTE

• I [cd] = grandezza fondamentale SI, da cui si ricavano le altre.
• I e sono due caratteristiche proprie della sorgente luminosa considerata, mentre Erappresenta l'effetto da questa prodotto su una superficie ricevente.
• L e M sono grandezze rappresentative sia delle sorgenti illuminanti che degli oggetti illuminati, che possono essere considerati a loro volta quali sorgenti secondarie.
• E e L sono le due grandezze fotometriche che vengono sostanzialmente impiegate nellenormative indirizzate all'ottenimento del benessere

visivo.
᠂) E (legato a = utile dato per comprendere “quanta luce” occorre su un piano di lavoro per compiere una determinata attività.
• L (legata a I): fornisce preziose indicazioni per evitare fastidiosi fenomeni di abbagliamento.
PRESTAZIONE VISIVA: parametri e indici illuminotecnici per la valutazione del comfort visivo
Può essere messa in relazione con la facilità, la velocità e l’accuratezza nel percepire e riconoscere un oggetto: lega quindi stimoli fisici (oggettivi, misurabili) con le sensazioni soggettive da essi generate.
Weston (GB, circa 1950): lavoro svolto con un dato illuminamento “visual performance” = lavoro svolto con un illuminamento ideale
Weston individuò inoltre 8 fattori (correlati) che influenzano la prestazione visiva.
Ad oggi, la prestazione visiva si ritiene sia data dalla relazione tra i componenti:
1) condizioni di illuminazione
2) capacità visiva dell’osservatore

Caratteristiche proprie del compito visivo (oggetto della visione che, percepito inequivocabilmente riconosciuto, rende possibile una determinata attività)

Necessari parametri e indici illuminotecnici per definire i limiti entro i quali poter giudicare confortevole un ambiente luminoso.

UNI EN 12464-1:2004: requisiti illuminotecnici che devono essere rispettati per i posti di lavoro in ambienti interni (ovviamente validi anche per ambienti esterni):

• distribuzione delle luminanze
• illuminamento
• abbagliamento
• direzione della luce
• resa dei colori
• luce diurna
• sfarfallamento (per ambienti esterni)

CONTRASTO DI LL = L dell'oggetto; L = L dello sfondo

In genere L /L ≤ 3 , ma sufficientemente alto affinché l'oggetto sia distinguibile.

LIVELLI DI ILLUMINAMENTO: misurati con luxmetro in fase di collaudo.

Parametro fondamentale alla base di un progetto di illuminazione.

Curve: influenza di I sulla prestazione visiva, in

CONTROLLO DELL'ABBAGLIAMENTO

Discomfort per eccessive L o differenze di L (quindi C)

Si può determinare l'abbagliamento in funzione dei valori di contrasto:

• C=2-3 → valori di contrasto ottimali
• C=9-12 → abbagliamento

Si possono distinguere diversi tipi di abbagliamento in base alla sorgente (abbagliamento diretto e indiretto) e alle conseguenze sulla prestazione visiva (abbagliamento molesto e perturbatore):

• Diretto: dovuto a lampade, finestre, etc.
• Indiretto o riflesso: causato da oggetti presenti nel campo visivo
• Molesto (discomfort glare): produce una sensazione di sgradevolezza, disagio senza compromettere la visione
• Perturbatore (disability glare): compromette, turba o impedisce la visione senza necessariamente generare una sensazione sgradevole

Molesto: valutato con metodo tabellare CIE dell'indice unificato di abbagliamento UGR (unified glare rating), recepito dalla UNI EN 12464-1

• -2L = L di sfondo [cd/m²]
• L = L delle parti luminose di ogni apparecchio di illuminazione nella direzione dell'occhio dell'osservatore
• ω = angolo solido [sr] delle parti luminose di ogni apparecchio di illuminazione nella direzione dell'occhio dell'osservatore
• p = indice di posizione di Guth, funzione dello scostamento angolare rispetto all'asse di visione, per ogni singolo apparecchio di illuminazione

22/4- TEMPERATURA DI COLORE (K) E RESA CROMATICA (Ra)

Qualità del colore → qualità dell'illuminazione

K = livello termico che deve raggiungere il corpo nero per generare luce della stessa tonalità di quella in esame.

Ra: valuta la qualità della luce in locali con permanenza di persone → effetto sulla percezione del colore di un oggetto illuminato (rispetto alla lampada campione), quindi grado

di fedeltà nella restituzione dei colori delle sup illuminate).Ra ≥ 80 per l’illuminazione di interni 8Campione di individui, a cui èchiesta la soddisfazionevisiva.Proporzionalità diretta tra K elivello di illuminamento.

CALORIMETRIA: classifica i colori (UNI 9810:1991)

SISTEMA CIE

1. Indagini sperimentali sulle capacità psicofisiche del campione di persone nel percepire i colori
2. Si estrapolano curve che descrivono come le persone vedono i colori
3. Grafico: coordinate tricromatiche (combinazione di 3 luci → ogni colore possibile)

SISTEMA MUNSELL

1. Ogni colore classificato in base a 3 qualità
• TONO (O TINTA): legato alla dominante; individua il colore con cui viene visto un oggetto (5 tinte principali: R, Y, G, B, P + 5 intermedie)
• PUREZZA (O SATURAZIONE): vivacità del colore, che si differenzia dalla visione del grigio

→(da 1=nero a 9=bianco, scala di grigi; monocromatica colore puro. Lo stesso colore ottenuto con luci diverse,