¿Qué es un Medidor de Luminancia?
La medición de luminancia se lleva a cabo mediante un medidor de luminancia, el cual es un dispositivo diseñado para evaluar la intensidad del brillo percibido por los seres humanos.
Este instrumento se utiliza para determinar la luminancia de una fuente de luz o de un objeto que refleja la luz proveniente de dicha fuente. Su aplicación principal abarca el desarrollo y control de dispositivos de iluminación y pantallas. Para realizar estas mediciones, se emplea un componente llamado fotodiodo, que genera una señal eléctrica proporcional a la intensidad de la luz detectada.
Existen medidores de luminancia capaces de medir la luminancia por colores, que miden la luminancia de cada uno de los tres colores primarios de la luz mediante espectroscopia y midiéndolos por separado.
Usos de los Medidores de Luminancia
Los medidores de luminancia se utilizan para medir la magnitud de la salida de las fuentes de luz, en el desarrollo e inspección de pantallas y en dispositivos que utilizan la luminancia para realizar mediciones sin contacto. Mediante la evaluación cuantitativa de la luminancia, por ejemplo en la iluminación de un brillo percibido por el ser humano, es posible establecer normas de medición estables.
Al seleccionar un medidor de luminancia, es necesario tener en cuenta la precisión de la medición, si es compatible con el color y otras salidas, y si la lente acoplada puede enfocar.
Principio de los Medidores de Luminancia
1. Detección de la Luz
Un medidor de luminancia consta de una lente, una superficie de formación de imágenes, una abertura, un filtro de corrección y un elemento detector. Durante la medición, la luz que debe medirse se representa a través de la lente sobre la superficie de formación de imágenes en el interior del medidor de luminancia. De la formación de la imagen, la abertura extrae únicamente la luz que se encuentra en la zona de medición.
A continuación, la luz se corrige mediante un filtro de corrección a la gama de brillo realmente percibida por el ser humano, y la luminancia puede medirse mediante un detector con fotodiodo incorporado. Entre la abertura y el filtro de corrección se instala una rejilla de difracción, y la luz emitida por la abertura se divide espectralmente en los tres colores primarios de la luz. La detección es posible midiendo la luz de cada uno de estos espectros con un elemento de detección.
2. Ajuste del Enfoque
Para la medición se utiliza una lente objetivo. Si la distancia focal de la lente objetivo es inadecuada y está desenfocada con respecto a la fuente de luz que se va a medir, el rango que debe medir el sensor se amplía y es posible que la luminancia de la fuente de luz no se mida correctamente.
Por lo tanto, cuando se utiliza un medidor de luminancia, es importante mantener constante la distancia entre la fuente de luz que se va a medir y el medidor de luminancia e incorporar un ajustador de enfoque como accesorio, para que la posición de enfoque, una vez ajustada, no se desplace.
Más Información sobre Medidores de Luminancia
1. Calibración de la Escala
Para la calibración de los medidores de luminancia se utiliza un reflector difuso o una placa transmisora difusa con una distribución luminosa uniforme en luminancia y que obedece a la ley del coseno. Como fuente de luz se suele utilizar una bombilla estándar de intensidad luminosa con una temperatura de distribución de 2856 K.
Si la iluminancia sobre la superficie difusa es E, la reflectancia de la superficie difusa es ρ y la distribución luminosa de la reflexión obedece a la ley del coseno, la luminancia L (cd/m2) de la superficie reflectante puede expresarse mediante la siguiente fórmula
L = ρE / π
Un medidor de luminancia puede calibrarse en cualquier dirección, siempre que el ángulo de visión de la medición pueda estar contenido dentro de la superficie reflectante. La salida del medidor de luminancia puede calibrarse a partir de L calculada a partir de E y ρ, que pueden calcularse a partir de la intensidad luminosa I (cd) de una bombilla estándar y la distancia S (m) entre la bombilla y la superficie reflectante.
Como la medición de la reflectancia no es fácil, es razonable suponer que la luminancia calculada con una superficie reflectante bien hecha es exacta en aproximadamente ±3-5%.
2. Comprobación antes de la Medición
Antes de medir la luminancia, deben comprobarse los siguientes puntos. En primer lugar, hay que comprobar que el medidor de luminancia está correctamente calibrado y que es adecuado para el fin y el ángulo de visión que se va a medir.
A continuación, es necesario comprobar que la alimentación eléctrica de la instalación de alumbrado está regulada a la tensión especificada y que los aparatos de alumbrado están correctamente instalados y cableados. El campo visual de medición, la posición de los instrumentos de medición y la relación entre los puntos de medición se investigan mediante un dibujo en perspectiva.
3. Precauciones que Deben Tomarse al Medir
Al medir la luminancia deben tomarse las siguientes precauciones La fuente luminosa debe estar encendida durante al menos 5 minutos para las bombillas y 30 minutos para las lámparas de descarga antes de iniciar la medición. Mida la tensión de alimentación lo más cerca posible de la fuente luminosa.
El sistema de luminancia requiere una exposición suficiente antes de la medición, ya que se necesita un tiempo de exposición (aprox. 5 minutos) para la estabilización. En el caso de los medidores de luminancia con conmutación de sensibilidad, debe procurarse evitar, en la medida de lo posible, lecturas de escala en el intervalo 0-1/4.