Principios de la goniofotometría: comprensión de los conceptos básicos

Introducción
La goniofotometría es un enfoque probado y verdadero que se puede utilizar para evaluar la dispersión espacial de la salida de una luminaria. Debido a que permite la caracterización y evaluación precisa de muchos tipos de fuentes de luz, es una herramienta muy útil en diseño de iluminación.

El objetivo de este artículo es proporcionar al lector una comprensión sólida de los principios de goniofotometría proporcionando información específica sobre los conceptos básicos, parámetros de medición y equipos que se utilizan en el proceso.

Cuando los profesionales de la iluminación tienen un conocimiento sólido de los fundamentos de la goniofotometría, están mejor equipados para desarrollar diseños de iluminación y emitir juicios más informados.

Los fundamentos de la goniofotometría
La combinación de las definiciones de las palabras "gonio", que significa "ángulo", con "fotometría", que significa "medición de la luz", da como resultado el nombre "goniofotometría". El objetivo básico de goniofotometría es identificar cómo la intensidad y dirección de la luz de una determinada fuente o dispositivo varía con la distancia del observador a la luz.

Esto se puede lograr comparando el brillo y la dirección de la luz con la distancia del observador a la luz. Utilizando esta información recién adquirida sobre la distribución espacial de la luz, se pueden generar proyecciones más precisas para los niveles de iluminancia, la calidad de la luz y el confort visual.

Al tomar lecturas goniofotométricas, se requiere un goniofotómetro para realizar el trabajo. Los mecanismos de control posicionan con precisión el detector con respecto a la fuente, y un fotodetector o conjunto de detectores en un goniofotómetro captura la luz proveniente de la plataforma giratoria.

Para minimizar el impacto que la luz ambiental tiene en los resultados de las lecturas, las mediciones a menudo se llevan a cabo en una habitación completamente oscura o en una cámara de prueba especialmente diseñada.

Parámetros de medida
Para definir completamente la fuente luminosa o luminaria, las pruebas goniofotométricas evalúan una serie de factores críticos. Algunos ejemplos son:

Intensidad luminosa: La cantidad de luz que proviene de una determinada dirección puede describirse por su intensidad luminosa, que se expresa como un valor en candelas (cd). Proporciona información sobre la luminosidad de la luminaria desde diversas direcciones.

Flujo luminoso La cantidad total de luz visible que emite una fuente de luz se denomina flujo luminoso, y el lumen (lm) es la unidad de medida del flujo luminoso. Simplemente indica la luminancia general de la fuente, no cómo se distribuye la luz por toda la fuente.

Distribución espacial: la diferencia en la intensidad de la luz que se produce cuando se ve desde diferentes ángulos constituye su dispersión espacial. Es posible obtener información sobre la homogeneidad y direccionalidad de la distribución de la luz a partir de su presentación, que a menudo se realiza en forma de curva fotométrica o diagrama polar. Estos diagramas se utilizan con mayor frecuencia.

Reproducción cromática: la goniofotometría es otro método que se puede utilizar para evaluar las capacidades de reproducción cromática de una luminaria o fuente de luz. La precisión con la que una fuente de luz reproduce los colores de los objetos se determina utilizando un índice de reproducción cromática (CRI) o una métrica de color similar al compararla con una fuente de luz de referencia. Esto se hace para determinar qué fuente de luz es más precisa.

Técnicas de instrumentación y medición.
Las características antes mencionadas pueden medirse con precisión mediante goniofotómetros utilizando una variedad de métodos y dispositivos. El equipo que elija estará determinado por aspectos como el tipo de luz con el que trabajará, la precisión que necesitará y su presupuesto. En el campo de goniofotometría, algunos instrumentos y métodos de medición típicos incluyen:

Goniofotómetros de espejo giratorio: en esta técnica, la fuente de luz se coloca en una plataforma giratoria y los datos son recopilados por un detector estacionario en varias orientaciones diferentes. Ambas aplicaciones necesitan el uso de espejos que sean capaces de realizar una rotación rápida y precisa.

Goniómetros: Los goniómetros están equipados con un detector giratorio que puede recolectar luz desde una variedad de ángulos a medida que gira alrededor de la fuente de luz. La función del detector puede ser realizada por un fotodiodo, un tubo fotomultiplicador o una matriz de dispositivo de carga acoplada (CCD).

Esferas integradoras: Las esferas integradoras se utilizan en el proceso de medir el flujo total emitido por fuentes de luz. Pudieron proporcionar una medición promedio de la cantidad total de luz irradiada distribuyendo primero la luz uniformemente dentro de la esfera y luego recogiéndola usando un solo detector. Las esferas integradoras recopilan datos sobre la iluminación de una fuente de luz desde todos los ángulos para calcular una medida general del flujo luminoso producido por la fuente.

Goniofotómetros de imágenes: los goniofotómetros de imágenes están equipados con cámaras y espectrómetros que les permiten capturar fotografías y analizar la luz desde diversos ángulos. Esta técnica señala la posición precisa así como la temperatura de color de cada fuente de iluminación en particular.

Gonioespectroradiómetros: Combinando las técnicas de goniofotometría y la espectrorradiometría es lo que hacen los gonioespectrorradiómetros para medir la distribución de potencia del espectro de la luz procedente de una variedad de ángulos diferentes. Proporcionan información detallada sobre las características espaciales y espectrales de las fuentes de luz para que puedan analizarse en profundidad.

Calibración y estandarización
Para que las lecturas goniofotométricas sean precisas y confiables, la calibración y la estandarización son pasos necesarios que se deben tomar. Es necesario calibrar los goniofotómetros periódicamente para preservar su trazabilidad según los estándares nacionales o internacionales.

Para calibrar un goniofotómetro, primero se debe realizar una medición de algo y luego comparar el resultado de esa medición con un estándar que ya se ha establecido.

Tanto el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI) como la Comisión Internacional de Iluminación (CIE) han contribuido al desarrollo de estándares y recomendaciones relacionadas con goniofotometría.

Estos estándares describen las metodologías, los parámetros de medición y los formatos de informes que deben cumplirse para garantizar que los datos goniofotométricos sean uniformes y comparables en todos los laboratorios y empresas. Puedes elegir LISUN para los mejores goniofotómetros.

Aplicaciones de la goniofotometría
La goniofotometría se puede utilizar en muchos contextos, desde la fabricación hasta el diseño de iluminación. Varios usos destacados incluyen los siguientes:

Iluminación arquitectónica: la goniofotometría es una herramienta que puede resultar útil para los arquitectos en la búsqueda de una iluminación óptima para sus edificios, tanto en términos de su funcionamiento como de su estética. Hace posible la manipulación de la emisión de luz de una manera más matizada, que puede utilizarse para mejorar las cualidades estéticas de las estructuras artificiales.

Iluminación automotriz: la goniofotometría es un instrumento crucial para evaluar y mejorar la efectividad de todas y cada una de las luces de un vehículo, incluidos los faros, las luces traseras y las señales de giro. La goniofotometría mide la cantidad de luz emitida por una fuente de luz. Comprueba el cumplimiento de las normas de seguridad, evalúa la visibilidad y elimina el deslumbramiento para que los conductores puedan ver mejor y tener una experiencia de conducción más segura en general.

Iluminación hortícola: en horticultura, los goniofotómetros se utilizan para evaluar la intensidad y la temperatura de color de los sistemas de iluminación. Los diseñadores de iluminación hortícolas pueden maximizar el crecimiento, la floración y la producción total de las plantas en un invernadero aprovechando la distribución espacial de la luz.

Tecnologías de visualización y proyección: las propiedades de la luz emitida por dispositivos de visualización como monitores, proyectores y televisores se pueden caracterizar mediante goniofotometría. Proporciona asistencia para analizar el brillo de la pantalla, la consistencia del color y el ángulo de visión, todos los cuales son vitales cuando se trata de la creación de pantallas visuales excepcionales.

Conclusión
Cuando se trata de medir y caracterizar con precisión fuentes de luz y luminarias, goniofotometría es una herramienta indispensable. Los expertos en iluminación pueden emitir juicios fundamentados y perfeccionar diseños de iluminación para una amplia gama de usos familiarizándose con los conceptos y los parámetros de medición de la goniofotometría.

Se puede confiar en las mediciones realizadas con un goniofotómetro, ya que han sido calibradas y verificadas con respecto a puntos de referencia globales. La mejora del confort visual, la eficiencia energética y la calidad general de la iluminación son solo algunas de las formas en que la goniofotometría ha contribuido al desarrollo de sistemas de iluminación modernos.

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