Fotometría (óptica)

En óptica, a fotometría é a parte desta ciencia que se encarga da medida da luz, como o brillo percibido polo ollo humano. É dicir, estuda a capacidade que ten a radiación electromagnética, comprendida no espectro visíbel, de estimular o sistema visual.

 Fotometría e radiometría 
Non debe confundirse coa radiometría, que estuda a enerxía da radiación electromagnética, pero baséase nela, dado que a luz visíbel é un caso particular. Polo demais, os conceptos e as cantidades da fotometría son homólogas aos da radiometría.

Os campos de aplicación da fotometría son a iluminación, a arquitectura, a fotografía, os medios audiovisuais, a espectroscopia e a espectrofotometría etc.

 O ollo humano e a fotometría 

O ollo humano non ten a mesma sensibilidadr para todas as lonxitudes de onda que forman o espectro visíbel. A fotometría introduce este feito ponderando as diferentes magnitudes radiométricas medidas para cada lonxitude de onda por un factor que representa a sensibilidade do ollo para esa lonxitude.

A función que introduce estes fractores denomínase función de luminosidade ou función de eficiencia luminosa relativa dun ollo modelo, que se adoita notar como ,  ou  (este modelo ou observador estándar é moi similar aos da colorimetría).

Esta función é diferente dependendo de que o ollo se encontre adaptado a condicións de boa iluminación (visión fotópica) ou de mala (visión escotópica). Así, en condicións fotópicas, a curva alcanza o seu pico para 555 nm, mentres que en condicións escotópicas o fai para 507 nm.

 Relación coa radiometría 
Considérese, por exemplo, a magnitude radiométrica da enerxía radiante, , que describe a enerxía total medida por un detector "físico" ante a presenza de radiación eletromagnética. Interesa obter unha medida da enerxía que sería percibida por un ollo humano: cantidade de luz, . Para iso, habería que coñecer a enerxía radiante correspondente a cada lonxitude de onda, multiplicar polos valores correspondentes da función de luminosidade e integrar a todas as lonxitudes de onda:

A enerxía radiante espectral, , mídese no Sistema Internacional en unidades de J/m. En cambio,  mídese en lm·s. A constante K toma o valor de 683 lm/W en condicións fotópicas e de 1700 lm/W para condicións escotópicas.

 Eficacia luminosa 

A eficacia luminosa dunha radiación defínese como o cociente entre unha magnitude fotométrica, por exemplo , e a correspondente magnitude radiométrica, neste caso . Así:

Por exemplo, a eficacia luminosa dun láser infravermello sería igual a 0 lm/W, mentres que a de luz monocromática a 555 nm sería de 683 lm/W (para este caso, ).

 Principais magnitudes fotométricas 
A seguinte táboa recolle as principais magnitudes fotométricas, a súa unidade de medida e a magnitude radiométrica asociada:

Magnitude fotométricaSímboloUnidadeAbreviaturaMagnitude radiométrica asociadaCantidade de luz ou enerxía lumínicalumen·segundolm·sEnerxía radianteFluxo luminoso ou potencia luminosalumen (= cd·sr)lmFluxo radiante ou potencia radianteIntensidade luminosacandela cdIntensidade radianteLuminanciacandela /metro2cd /m2RadianciaIluminancialuxlxIrradianciaEmitancia luminosaluxlxEmitancia

A candela é unha unidade básica do SI. As restantes unidades fotométricas pódense derivar de unidades básicas.

 Notas 

 Véxase tamén 
 Bibliografía 
 Wyszecki, Günter & Stiles, W. S. (1982): Color Science: Concepts, Methods and Formulae. Nova York: John Wiley & Sons. ISBN 0-471-02106-7.

Categoría:Óptica