Fotometría (óptica)

Fotometría (óptica)
Para otros usos de este término, véase Fotometría (desambiguación).

La Fotometría es la ciencia que se encarga de la medida de la luz, como el brillo percibido por el ojo humano. Es decir, estudia la capacidad que tiene la radiación electromagnética de estimular el sistema visual. No debe confundirse con la Radiometría, encargada de la medida de la luz en términos de potencia absoluta.

Contenido

El ojo humano y la Fotometría

Función de luminosidad fotópica (negro) y función de luminosidad escotópica [1] (verde). La fotópica incluye la función CIE 1931 estándar [2] (sólida), la modificación de Judd-Vos de 1978 [3] (línea de guiones), y los datos de Sharpe, Stockman, Jagla & Jägle de 2005 [4] (línea de puntos). Muestra la sensibilidad relativa del ojo a las diferentes longitudes de onda. El eje horizontal es la longitud de onda en nanómetros.

El ojo humano no tiene la misma sensibilidad para todas las longitudes de onda que forman el espectro visible. La Fotometría introduce este hecho ponderando las diferentes magnitudes radiométricas medidas para cada longitud de onda por un factor que representa la sensibilidad del ojo para esa longitud. La función que introduce estos pesos se denomina función de luminosidad o función de eficiencia luminosa relativa de un ojo modelo, que se suele denotar como \scriptstyle{V_ \lambda}, \scriptstyle{V (\lambda)} o \scriptstyle{\bar{y} (\lambda)} (este modelo u observador estándar es muy similar a los de la Colorimetría). Esta función es diferente dependiendo de que el ojo se encuentre adaptado a condiciones de buena iluminación (visión fotópica) o de mala (visión escotópica). Así, en condiciones fotópicas, la curva alcanza su pico para 555 nm, mientras que en condiciones escotópicas lo hace para 507 nm.

Relación con la Radiometría

Considérese, por ejemplo, la magnitud radiométrica de la energía radiante, \scriptstyle{Q_e}, que describe la energía total medida por un detector "físico" ante la presencia de radiación eletromagnética. Interesa obtener una medida de la energía que sería percibida por un ojo humano: cantidad de luz, \scriptstyle{Q_V}. Para ello, habría que conocer la energía radiante correspondiente a cada longitud de onda, multiplicar por los valores correspondientes de la función de luminosidad e integrar a todas las longitudes de onda:

Q_V =K \int_{visible}^\ Q_E(\lambda) V(\lambda) \,d\lambda

La energía radiante espectral, \scriptstyle{Q_E( \lambda)}, se mide en el SI en unidades de J/m. En cambio, \scriptstyle{Q_V} se mide en lm·s. La constante K toma el valor de 683 lm/W en condiciones fotópicas y de 1700 lm/W para condiciones escotópicas.

Eficacia luminosa

Artículo principal: Eficacia luminosa

La eficacia luminosa de una radiación se define como el cociente entre una magnitud fotométrica, por ejemplo \scriptstyle{Q_V}, y la correspondiente magnitud radiométrica, en este caso \scriptstyle{Q_E}. Así:

K_r={\frac{Q_V}{Q_E}}=K{\frac{\int_{visible}^\ Q_E(\lambda) V(\lambda) \,d\lambda}{\int_{0}^{\infty \ }\ Q_E(\lambda) \,d\lambda}} \left ( {\frac{lm}{W}}\right )

Por ejemplo, la eficacia luminosa de un láser infrarrojo sería igual a 0 lm/W, mientras que la de luz monocromática a 555 nm sería de 683 lm/W (para este caso, \scriptstyle{K_r =K}).

Principales magnitudes fotométricas

La siguiente tabla recoge las principales magnitudes fotométricas, su unidad de medida y la magnitud radiométrica asociada:


Magnitud fotométrica Símbolo Unidad Abreviatura Magnitud radiométrica asociada
Cantidad de luz o energía luminosa \scriptstyle{Q_v} lumen·segundo lm·s Energía radiante
Flujo luminoso o potencia luminosa \scriptstyle{F} lumen (= cd·sr) lm Flujo radiante o potencia radiante
Intensidad luminosa \scriptstyle{I_v} candela cd Intensidad radiante
Luminancia \scriptstyle{L_v} candela /metro2 cd /m2 Radiancia
Iluminancia \scriptstyle{E_v} lux lx Irradiancia
Emitancia luminosa \scriptstyle{M_v} lux lx Emitancia


La candela es una unidad básica del SI. Las restantes unidades fotométricas se pueden derivar de unidades básicas.

Referencias

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

Wikimedia foundation. 2010.

Игры ⚽ Поможем решить контрольную работу

Mira otros diccionarios:

  • Fotometría (desambiguación) — Saltar a navegación, búsqueda Fotometría puede referirse a: Fotometría (Astronomía): ciencia que estudia el brillo de los astros. Fotometría (Óptica): ciencia que estudia la luz como brillo percibido por el ojo humano. Obtenido de Fotometr%C3%ADa …   Wikipedia Español

  • fotometría — (De fotómetro). f. Parte de la óptica que trata de las leyes relativas a la intensidad de la luz y de los métodos para medirla …   Diccionario de la lengua española

  • Fotometría — ► sustantivo femenino ÓPTICA Parte de la óptica que estudia la medición de las magnitudes de la luz. * * * fotometría (de «foto » y « metría») f. Ópt. Medida de la intensidad de la *luz. * * * fotometría. (De fotómetro). f. Parte de la óptica que …   Enciclopedia Universal

  • Óptica — ► sustantivo femenino 1 COMERCIO Establecimiento donde se venden y arreglan gafas y aparatos o instrumentos provistos de lentes: ■ he de pasar por la óptica para recoger unas lentes de contacto. 2 FÍSICA, ÓPTICA Parte de la física que estudia las …   Enciclopedia Universal

  • Óptica fisiológica — La Óptica Fisiológica es la rama de la Óptica que estudia las características físicas, biológicas y ambientales del ojo y cómo influyen éstas en el tratamiento que hay que llevar a cabo en los defectos visuales de un paciente. Campos de estudio… …   Wikipedia Español

  • fotometría — {{#}}{{LM F18168}}{{〓}} {{[}}fotometría{{]}} ‹fo·to·me·trí·a› {{《}}▍ s.f.{{》}} Parte de la óptica que se ocupa de las leyes relativas a la intensidad de la luz y de los métodos para medirla: • Los conocimientos de fotometría son muy útiles para… …   Diccionario de uso del español actual con sinónimos y antónimos

  • Nit (fotometría) — En fotometría, el nit es una unidad de medida, no estandar, de luminancia. Es exactamente igual a la unidad estandar del SI, la candela por metro cuadrado: Nit proviene del Latin nitere que significa brillar.[1] Su uso más extendido es para fines …   Wikipedia Español

  • Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica — Lema «La Educación y el Conocimiento son las Bases del Mundo» Tipo Centro de Investigación Fundación 11 de noviembre de 1971 Localización …   Wikipedia Español

  • Color — Para otros usos de este término, véase Color (desambiguación). El color es un aspecto importante en la pintura. El color es una percepción visual que se genera en el cerebro al interpretar las señales nerviosas que le envían los foto receptores… …   Wikipedia Español

  • Aplicaciones de la electricidad — Saltar a navegación, búsqueda Artículo principal: Electricidad Desde el momento histórico que se descubrió la forma de generar electricidad de forma masiva, se sucedieron una serie de descubrimientos científicos que conllevaron a la invención de… …   Wikipedia Español

Compartir el artículo y extractos

Link directo
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”