Source: http://www.puntosicuro.it/security-C-124/security-C-125/illuminazione-normativa-cosa-la-cie-AR-15797/
Timestamp: 2016-07-27 01:10:21+00:00
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Illuminazione e normativa: cosa è la CIE?
29 marzo 2016 - Cat: Security
L’evoluzione dell’illuminazione, l’attività del Comité International pour l’Eclairage, la normativa e un'introduzione alla evoluzione delle tecniche fotometriche di misura. Di Adalberto Biasiotti.
Forse molti lettori hanno sentito parlare della C.I.A., ma la CIE altro non è che il Comité International pour l’Eclairage.
Questo comitato ha dedicato la sua attività a una cooperazione internazionale, uno scambio di informazioni su qualunque argomento legato alla scienza e all’arte della luce, dell’illuminazione, del colore, della visione, della fotobiologia e della tecnologia dell’immagine. Dotata di esperti con un’elevata competenza tecnica, scientifica e culturale, questa commissione è indipendente, senza fini di lucro e i partecipanti, provenienti da varie nazioni, operano su base volontaria.
Fondata nel 1913, questa commissione è ormai riconosciuta a livello mondiale come la più influente autorità su questi temi ed è pertanto stata riconosciuta anche da ISO come ente di normazione internazionale.
L’UNESCO ha dato il proprio supporto all’attività della commissione.
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Una introduzione alla evoluzione delle tecniche fotometriche di misura
L’avvento delle sorgenti a stato solido ha portato una
nuova rivoluzione nelle tecniche fotometriche di misura dell’illuminazione,
portando allo sviluppo di nuove metodologie e nuove tecnologie.
Oggi la disponibilità di nuove sorgenti
di luce e studi più approfonditi sulla visione umana costringono a un
ripensamento di tutte le norme esistenti e afferenti alla misura di colori e
dell’intensità dell’illuminazione.
quantificare in misura appropriata, la visione dei colori infatti dipende dallo
spettro della sorgente di luce, dallo spettro di riflessione dell’oggetto che
viene osservato.
I concetti alla base della misurazione del colore sono stati
codificati decenni fa dalla commissione in questione. A quei tempi tuttavia le
sorgenti luminose disponibili erano essenzialmente il sole e le lampade
incandescenti, portando alla individuazione di concetti, come la temperatura di
colore, che misura il colore della luce che illumina per confronto con lo
spettro emesso da un corpo nero a varie temperature. Anche quando questa norma
venne emanata, ci trovavamo davanti a un’approssimazione e l’avvento sul
mercato delle lampade fluorescenti
portò ad una modifica di quest’anno. Oggi le norme devono essere ulteriormente
modificate per tener conto delle sorgenti a stato solido.
La luce emessa dalle sorgenti a LED, con una forte
componente di blu, viene utilizzata nell’illuminazione stradale e rappresenta
una nuova sfida per la commissione normativa. Un ulteriore limite della
normativa per l’illuminazione stradale è posto dal fatto che le informazioni
disponibili sulla transizione tra la visione foto-ottica diurna e la visione
scoto-ottica notturna non sono aggiornate.
Ad oggi, il sistema più semplice
per misurare il colore di una sorgente luminosa è quello di comparare lo
spettro della sorgente con quello di un corpo nero. Si ha così una temperatura
di colore correlata, vale a dire un numero che definisce la temperatura in
gradi kelvin di una sorgente a corpo nero, con un bilanciamento di colori il
più vicino possibile allo spettro della sorgente in esame.
Questo numero viene normalmente
utilizzato per indicare la temperatura di colori delle lampade LED. Una
temperatura di colore 2700 K - il che significa che un LED emette una sorgente
con una notevole componente rossa o un colore caldo - risulta particolarmente
adatta agli interni rilassanti. Una temperatura di colore di 3000
kelvin è più giallastra e può essere anche chiamata bianco caldo. Le aree di lavoro normalmente
sono illuminate con luce di tipo bianco freddo, con temperature di colore
intorno al 4000 kelvin. Alcune lampade a LED hanno temperature
di colore ancora più alte, superiori a 5700 kelvin e appaiono bluastre. Sono queste le lampade
utilizzate in moderne automobili, che generano una luce che sembra avere una
componente bluastra. Questa relativa semplicità della
scala di temperature di colori è attraente per prodotti commerciali, ma non è
corretta perché la emissione di un LED è ben diversa da quella di un corpo
nero. Molte sorgenti a stato solido combinano la luce emessa da un LED blu con la luce emessa da fosfori,
che emettono radiazioni incentrate sul giallo. L’utilizzo di una maggior
componente di luce blu per eccitare i fosfori porta ad una riduzione della
Per questa ragione spesso vengono
aggiunti dei fosfori rossi o dei LED rossi alla sorgente, per abbassare ancora
la temperatura di colore.
Esistono anche delle sorgenti in
cui la temperatura di colore può essere variata, variando il livello di
radiazione emesso da LED di diverso colore.
L’industria dell’illuminazione ha
bisogno di misure più accurate e ha bisogno di norme che garantiscano che il
prodotto emetta una radiazione gradevole all’occhio. Questo significa che la
sorgente emette una mescolanza di temperature di colore che può essere variata
per adattarlo alle esigenze dell’utente. Uno strumento fondamentale, per
raggiungere questo obiettivo, è quello di specificare i colori in termini di
cromaticità, che è la risultante di due quantità indipendenti, sfumatura e saturazione. Le forme geometriche colorate, che talvolta appaiono
nei cataloghi, sono proprio basate sul risultato delle radiazioni secondo due
assi cartesiane corrispondenti appunto a sfumatura e saturazione.
Oggi anche l’American National Standard Institute – ANSI- ha pubblicato una
bozza di norma applicabile a sorgenti a stato solido e questa norma, pubblicata
nel 2008, è stata più volte aggiornata. Si sta lavorando per un ulteriore
miglioramento delle norme applicabili all’ illuminazione
stradale ha sollevato nuovi problemi legati alla temperatura del colore, e
questo parametro è molto importante per garantire una buona visibilità notturna
al conducente di autovettura. Durante il giorno, i coni sensibili al rosso,
verde e blu, presenti nella retina, rispondono bene a sorgenti luminose con
radiazioni comprese tra i 400 e 700 nanometri, vale a dire la visione foto
Di notte, la retina risponde a
livelli luminosi più bassi, con radiazioni comprese tra i 400 e 600 nanometri, dando origine alla visione
scotottica, che è particolarmente adatta a catturare lo spettro bluastro della
luce della luna, a temperature di colore attorno ai 4100 kelvin.
Una banda intermedia di
sensibilità, nell’ambito di bassi livelli di illuminazione, porta alla visione
mesottica. Le normative precedentemente esistenti erano particolarmente
calibrate sulla risposta dell’occhio umano di tipo fotottica, che ben sposava
l’illuminazione prodotta da lampade al sodio ad alta pressione, frequentemente
usate in passato nell’illuminazione stradale. Oggi cominciano essere usate sempre
più spesso le illuminazioni
a LED, con una temperatura di colore attorno ai 4000 kelvin, perché la resa
di queste sorgenti è migliore. Per questa ragione la luce emessa
da una lampada LED appare assai più intensa, a livello stradale, di quella
emessa da una lampada a vapori di sodio ad alta pressione.
Questa maggiore luminosità
discende dalla risposta dell’occhio nella zona mesottica, che è particolarmente
sensibile ai colori bluastri.
Quanto sopra mette in evidenza
come l’evoluzione della normativa deve seguire l’evoluzione delle sorgenti. E
che ancora vi è molto da fare in questo settore.
Le attività tecniche della commissione
Le attività tecniche della
commissione sono sviluppate sotto la responsabilità di sette comitati tecnici,
ognuno dei quali copre argomenti specifici nel settore della luce
dell’illuminazione. Ogni comitato tecnico dispone poi di commissioni tecniche
che sviluppano gli aspetti tecnici normativi. Offro di seguito un elenco dei comitati tecnici:
JTC 1 (D1/D2/D4/D5): Implementation of CIE 191:2010 Mesopic
Photometry in Outdoor Lighting: il compito di questo comitato tecnico ed
indagare sulle condizioni di visibilità e di definire quali sono i campi
adattabili visibili nell’illuminazione esterna. Inoltre si occupa di definire
le applicazioni luminose in cui la fotometria mesottica può essere utilizzata.
Inoltre offre delle linee guida per effettuare misurazioni pratiche sul campo.
Il presidente è Stuart Mucklejohn (GB)
JTC 2 (CIE-CCPR): Principles Governing Photometry: il compito di
questo comitato di preparare un rapporto tecnico e approfondire le normative
già rimesse sui principi che governano i rilievi fonometrici, con particolare
attenzione alle unità di misura applicabili a funzioni di efficienza spettrale
per le varie regioni, rispettivamente fotottiche, scotottiche e mesottiche. Il
presidente è Yoshi Ohno (US)
JTC 4 (D3/D6): Visual, Health, and Environmental Benefits of
Windows in Buildings during Daylight Hours: l’obiettivo di questo comitato è
quello di esaminare la letteratura scientifica nei settori specifici e produrre
dei documenti sintetici, che possono identificare il ruolo delle finestre degli
edifici. Ad esempio, possono essere esaminati i parametri legati alla
visibilità, ventilazione, luce idonea a soddisfare esigenze fisiologiche,
compresi i ritmi circadiani. Se possibile, basandosi su questa documentazione,
il comitato proporrà dei criteri perimetrali per la misurazione della luce
diurna, per supportare queste funzioni. Il presidente è Martine Knoop (NL)
JTC 5 (CIE-IEC): Review of IEC 62471/CIE
S009: To update CIE S009; to take account of revised exposure limit guidelines
from the International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection; to
provide a clearer rational for the definition of the risk groups; and to
improve the guidance on measurements in conjunction with Division 2. To work
with IEC TC76 and IEC TC34 on the development of product-specific requirements
of the revised standard. However, responsibility for the product-specific
requirements will rest with IEC. To work with
IEC to produce a dual-logo standard to replace CIE S009/IEC 62471. Chair: John
O'Hagan (GB)
JTC 6 (CIE-ISO): Energy Performance of
Lighting in Buildings: To develop an ISO/CIE standard that specifies the
calculation methodology for the evaluation of the amount of energy used by
lighting systems in buildings. The standard - shall provide a numeric indicator
for lighting energy requirements used for certification purposes; - can be used
for existing buildings and of new or renovated buildings; - provides reference
values as a basis for the targets for energy allocated for lighting usage, keeping in mind lighting design requirements;
- provides a methodology for the calculation of instantaneous lighting energy
for the estimation of the total energy
performance of the building. Chair: Soheil Moghtader (DE)
JTC 7 (D3/D1): Discomfort caused by glare
from luminaires with a non-uniform source luminance: 1. To review the literature on glare from
non-uniform light sources to identify the parameters that influence the
discomfort prediction (UGR) and define limits to the applicability of the UGR
2. To propose a correction to the UGR formula
that takes into account the non-uniformity of glare sources. Chair: Naoya Hara
JTC 8 (D1/D2/D3/D4/D5/D6/D8): Terminology
in light and lighting: To address any issues regarding terms and definitions
related to the International Lighting Vocabulary (ILV). This includes
coordination within CIE Divisions to maintain and update the ILV, coordination
with IEC on questions related to the incorporation of ILV terms and definitions
into IEC 60050-845 “International Electrotechnical Vocabulary. Lighting”,
coordination with ISO/TC 12 on questions related to the incorporation of ILV
terms and definitions into ISO 80000-7 “Quantities and units – Part 7: Light
and radiation” and any further terminology issues within CIE. Chair: Peter
Zwick (DE)
ISO 16508:1999(E)/CIE S 006.1/E-1998: Joint
ISO/CIE Standard: Road Traffic Lights - Photometric Properties of 200 mm
Roundel Signals
ISO 17166:1999(E)/CIE S 007/E-1998: Joint
ISO/CIE Standard: Erythema Reference Action Spectrum and Standard Erythema Dose
CIE S 007/D-1998: CIE Norm: Erythemale
Referenzwirkungsfunktion und standardisierte Erythemdosis
ISO 8995-1:2002(E)/CIE S 008/E:2001: Joint
ISO/CIE Standard: Lighting of Work Places - Part 1: Indoor [incl. Technical Corrigendum ISO 8995:2002/Cor.
1:2005(E)]
CEI/IEC 62471:2006/CIE S 009:2002: Joint IEC/CIE Standard: Photobiological
Safety of Lamps and Lamp Systems / Sécurité photobiologique des lampes et des
appareils utilisant les lampes (bilingual edition)
CIE S 009/D:2002: Photobiologische Sicherheit
von Lampen und Lampensystemen
ISO 23539:2005(E)/CIE S 010/E:2004: Joint
ISO/CIE Standard: Photometry - The CIE System of Physical Photometry
ISO 15469:2004(E)/CIE S 011/E:2003: Joint
ISO/CIE Standard: Spatial Distribution of Daylight - CIE Standard General Sky
ISO 23603:2005(E)/CIE S 012/E:2004: Joint
ISO/CIE Standard: Standard Method of Assessing the Spectral Quality of Daylight
CIE S 013/E:2003: International Standard Global
CIE S 015/E:2005: Lighting of Outdoor Work
ISO 8995-3:2006(E)/CIE S 016/E:2005: Joint
ISO/CIE Standard: Lighting of Work Places - Part 3: Lighting Requirements for
Safety and Security of Outdoor Work Places
CIE S 017/E:2011: ILV: International Lighting
ISO 28077:2006(E)/CIE S 019/E:2006: Joint
ISO/CIE Standard: Photocarcinogenesis Action Spectrum (Non-Melanoma Skin
ISO 30061:2007(E)/CIE S 020/E:2007: Joint
ISO/CIE Standard: Emergency Lighting
CIE S 021/E:2011: Vehicle Headlighting Systems
Photometric Performance - Method of Assessment
ISO/CIE 19476:2014(E): Joint ISO/CIE Standard:
CIE S 025/E:2015: Test Method for LED Lamps,
LED Luminaires and LED Modules
CIE S 017-SP1/E:2015: ILV: International
Lighting Vocabulary –Supplement 1: Light Emitting Diodes (LEDs) and LED
Assemblies – Terms and Definitions
La serie colorimetrica: ISO 11664-1:2007(E)/CIE S
014-1/E:2006: Joint ISO/CIE Standard: Colorimetry — Part 1: CIE Standard
ISO 11664-2:2007(E)/CIE S
014-2/E:2006: Joint ISO/CIE Standard: Colorimetry — Part 2: CIE Standard
ISO 11664-3:2012(E)/CIE S
014-3/E:2011: Joint ISO/CIE Standard: Colorimetry — Part 3: CIE Tristimulus
ISO 11664-4:2008(E)/CIE S 014-4/E:2007:
Joint ISO/CIE Standard: Colorimetry — Part 4: CIE 1976 L*a*b* Colour Space
ISO 11664-5:2009(E)/CIE S
014-5/E:2009: Joint ISO/CIE Standard: Colorimetry — Part 5: CIE 1976 L*u*v*
Colour Space and u', v' Uniform Chromaticity Scale Diagram
ISO/CIE 11664-6:2014(E): Joint
ISO/CIE Standard: Colorimetry — Part 6: CIEDE2000 Colour-Difference Formula