Luz
Medir la luz: radiometría y fotometría
¿Cómo de «fuerte» es la luz? Hay dos respuestas: una respuesta física en energía y una respuesta que tiene en cuenta el ojo humano. Para las pantallas, cuenta la segunda. Este artículo explica la diferencia, con lumen, candela, lux y nit.
Se puede «medir» la luz de dos formas. La primera simplemente cuenta cuánta energía hay en la luz, como lo haría un aparato. La segunda observa cómo de brillante parece la luz para nuestros ojos.
¡Esas dos no son lo mismo! Nuestro ojo ve algunos colores mucho mejor que otros. Por eso, para las pantallas, usamos siempre la segunda forma: medir como lo ve un humano.
Existen dos sistemas de medición de la intensidad de la luz. La radiometría mide la energía radiante pura, expresada en vatios o julios, con independencia del ojo. La fotometría mide la misma energía, pero ponderada según cómo reacciona el ojo humano. Para las pantallas, la fotometría es el método correcto.
Cuatro magnitudes fotométricas
| Magnitud | Unidad | Qué indica |
|---|---|---|
| Flujo luminoso | lumen (lm) | Cantidad total de luz que una fuente emite en todas las direcciones. |
| Intensidad luminosa | candela (cd) | Cuánta luz va en una dirección determinada. |
| Iluminancia | lux (lx) | Cuánta luz llega a una superficie. |
| Luminancia | cd/m² (nit) | Cómo de brillante parece una superficie: lo más cercano a «brillo». |
Por qué fotometría para las pantallas
Una pantalla se hace para que la miren personas. Por eso expresamos el brillo en nits (cd/m²), una magnitud fotométrica. Así se comparan las pantallas de una manera que coincide con lo que un observador ve realmente, en lugar de con energía invisible.
La radiometría cuantifica la energía radiante en unidades físicas absolutas (flujo radiante en vatios, intensidad radiante en W/sr, irradiancia en W/m², radiancia en W/sr/m²). La fotometría pondera cada magnitud radiométrica con la función de eficiencia luminosa fotópica V(λ), que alcanza su máximo en 555 nm. De este modo, cada magnitud radiométrica obtiene una contrapartida fotométrica.
Las cuatro magnitudes fotométricas del SI
| Magnitud | Símbolo | Unidad SI | Contrapartida radiométrica |
|---|---|---|---|
| Flujo luminoso | Φv | lumen (lm) | Flujo radiante (W) |
| Intensidad luminosa | Iv | candela (cd = lm/sr) | Intensidad radiante (W/sr) |
| Iluminancia | Ev | lux (lx = lm/m²) | Irradiancia (W/m²) |
| Luminancia | Lv | cd/m² (nit) | Radiancia (W/sr/m²) |
La candela es una unidad base del SI. La iluminancia sigue la ley del inverso del cuadrado: E = I / d². Una fuente puntual de 36 cd produce a 3 m una iluminancia de 36/3² = 4 lux.
La reflexión cierra la cadena
Sobre una superficie, la reflexión enlaza la iluminancia incidente (lux) con la luminancia reflejada (cd/m²): el coeficiente de reflexión es la relación entre luminancia e iluminancia. En las pantallas de exterior esto es crucial: la luz solar incidente (decenas de miles de lux) se refleja en parte y reduce el contraste efectivo. De ahí la combinación de una luminancia propia alta con superficies de pantalla negras de baja reflexión.