Fotometria
Luz emitida, luz recebida e direção
Lúmens, candelas e lux não são três maneiras equivalentes de escrever o brilho. Cada unidade responde a uma pergunta sobre a luz.
Duas fontes podem informar o mesmo fluxo luminoso e distribuir a luz de maneiras diferentes. Uma concentra o feixe; outra espalha a emissão. Do mesmo modo, uma superfície pode receber mais ou menos luz sem que o fluxo total informado para a fonte tenha mudado. Para distinguir essas situações, vale separar emissão, direção e recebimento.
Três unidades no mesmo caminho
O lúmen, símbolo lm, expressa fluxo luminoso. A candela, cd, expressa intensidade luminosa numa direção. O lux, lx, expressa iluminância, relacionada ao fluxo luminoso que chega por unidade de área. A relação entre lux e lúmen é 1 lx = 1 lm/m².
Essas grandezas pertencem à fotometria, que considera uma resposta visual padronizada na avaliação da radiação. Uma quantidade de energia radiante expressa em watts não pode ser convertida universalmente em lúmens por um único fator, sem informação sobre a radiação e sua distribuição espectral.
A área muda a leitura do recebimento
Considere um modelo hipotético em que 300 lm chegam a uma superfície de 1,5 m². A iluminância média calculada é 300 ÷ 1,5 = 200 lx. Se o mesmo fluxo recebido for distribuído por 3 m², a média passa a 100 lx.
A expressão “fluxo recebido” impede um atalho frequente. Não basta tomar todos os lúmens declarados para uma fonte e dividir por qualquer área. Parte da emissão pode seguir outras direções ou não alcançar a superfície. O exemplo supõe que o fluxo indicado efetivamente chega à área considerada.
A média não desenha a distribuição
Duas superfícies podem ter a mesma iluminância média e distribuições locais distintas. Uma recebe luz de maneira quase uniforme; outra apresenta uma pequena região intensa e zonas pouco iluminadas. Um único número médio não permite distinguir esses desenhos.
Se, além da média de 200 lx do primeiro modelo, assumirmos distribuição uniforme, poderemos atribuir esse mesmo valor a cada região da superfície ideal. Sem essa hipótese extra, a conclusão não é válida. Por isso, um mapa de valores e uma média não são formas intercambiáveis de apresentar a mesma informação.
A direção acrescenta outra dimensão
A relação entre candela e lúmen envolve o ângulo sólido, expresso em esterradianos. Num exemplo ideal, intensidade luminosa constante de 8 cd ao longo de um cone de 0,5 sr corresponde a 4 lm dentro desse cone. Isso não descreve automaticamente a emissão fora dele.
Esse pequeno conjunto de distinções já ajuda a ler uma ficha técnica: qual grandeza foi informada, em que direção ou superfície, e sob quais condições? Ele não constitui um projeto de iluminação nem define níveis adequados para uma atividade. A escolha aqui é acompanhar o significado das unidades, sem atribuir a um número respostas que ele não contém.
Conferir o exemplo
Distribuir o mesmo fluxo recebido
Modelo hipotético com 300 lm efetivamente recebidos pela superfície.
| Área considerada | Iluminância média calculada | Condição importante |
|---|---|---|
| 1,5 m² | 300 ÷ 1,5 = 200 lx | Média sobre a área definida. |
| 3 m² | 300 ÷ 3 = 100 lx | Mesmo fluxo recebido; área duplicada. |
| Cada ponto de uma superfície | Não se deduz apenas da média. | É preciso conhecer a distribuição. |
A média calculada não estabelece uniformidade, conforto visual nem adequação para uma tarefa.
Para interpretar um valor de luz, procure a grandeza e a geometria que o acompanham: direção, área e distribuição fazem parte da pergunta.
Fontes desta leitura
Definições atuais, unidades derivadas, prefixos e escrita de valores. Documento sob CC BY 4.0; os exemplos deste site são criações editoriais e não reproduzem experimentos do BIPM.
Apresentação da candela; as relações entre candela, lúmen e lux estão na Brochura SI.