luz y radiometría, magnitudes/unidades, lux, lumen, candela, fot

Guía rápida: relación entre las unidades de medida de radiometría, fotometría e iluminación: intensidad, flujo, emitancia, ... relación Lux y Fot (SI vs. cegesimal).
Para trabajar con las magnitudes relacionadas con la medición de la intensidad de la luz y evaluar fenómenos luminosos, es fundamental comprender la relación entre estas magnitudes y unidades asociadas. Aquí tienes una guía rápida con enlaces de interés para ampliar tus conocimientos.

Magnitudes y sus unidades, Sistema Internacional (SI).

(lx. y ph) Lux y Fot son unidades de iluminancia, y la diferencia es que la primera es una unidad de medida del Sistema Internacional SI, y la segunda del cegesimal. De tal manera que 1 ph = 10000 lx.

Aquí están las magnitudes y unidades más relevantes:

UNIDAD	MAGNITUD
Lumen	flujo luminoso
Lux	iluminancia
Candela	intensidad luminosa
Lumen/m^2	Emitancia Luminosa	nótese = lx
nit	Luminancia

referencias:

Magnitudes y unidades de medida - Javier Garcia Fernandez, Oriol Boix, UPC

Gráficas y Diagramas - Javier Garcia Fernandez, Oriol Boix, UPC

RADIOMETRIC CONCEPTS (relaciones de Unidades SI - Sistema Internacional)

Curso ONLINE de Iluminación - UPC

Proceso Visual Humano: Funcionamiento, Sensibilidad y Adaptación

Relación entre unidades, SI.

Estas magnitudes se relacionan mediante las siguientes relaciones:

lumen = lux · m^2 = candela · sr = nit · sr · m^2
lux = lumen / m^2 = candela · sr / m^2 = nit · sr
candela = lumen / sr = lux · m^2 / sr = nit · m^2
nit = lumen / ( sr · m^2 ) = lux / sr = candela / m^2

nota:

sr = estereorradián

unidad de Ángulo Sólido

el angulo sólido: el esterorradián

¿Qué es el ángulo sólido

Recordemos el "clásico" ángulo plano que es bien conocido: una revolución completa son 360 grados o 2*pi radianes. Entonces, el ángulo sólido expande este concepto sobre la superficie de una esfera.

¿Qué es un estereorradián?

Estas son unidades de ángulo sólido, al igual que los radianes y los grados son unidades de ángulo (plano).
El estereorradian (sr) es la unidad del Sistema Internacional (SI) para medir ángulos sólidos. Representa el ángulo sólido que subtiende un área de un metro cuadrado en una esfera con un radio de un metro. La esfera completa tiene un ángulo sólido de 4π estereorradianes, lo cual es equivalente a 12.57 radianes cuadrados.

en

unidades imperiales

destaca

el foot-candle (ft·c)

= 1 lm/pie² = 10,76 lux

foot-candle (ft·c)

, es una unidad de iluminancia y emisión luminosa tradicional
de los EE. UU. y del imperio británico, que mide el flujo luminoso por unidad de área.
Se define como la iluminación de una superficie a un pie de distancia de la fuente de luz,
con fuente de 1 candela como referencia.

en

Sistema cegesimal

Phot (ph) { " Fot " }

= 10000 lx

Phot (ph) o (Fot)

Además, en el sistema cegesimal (cgs), se utiliza la unidad de iluminación llamada Phot (ph):, basada en la sensibilidad del ojo humano. (equivaldría a lumens por centímetro cuadrado = 10000 lux !. = 1 lm / cm² )

atención! EVITEMOS CONFUSIONES: [ft•c] foot-candle vs. [ph] Phot ("fot")

Como habéis visto arriba, son dos unidades distintas !

Si deseas obtener una idea del orden de magnitud de la iluminación ambiental (proporcionada por diferentes fuentes), aquí tienes algunos valores indicativos aproximados que nos dan distintos cuerpos luminosos / según condiciones:

ILUMINACION	LUX	¿?exp. a 100 ASA f1.4	¿?exp. a 100 ASA f2.8	¿?exp. a 100 ASA f5.6
a pleno Sol	100.000	1/20000 seg.	1/6000 seg.	1/1500 seg.
luz de día	10.000	1/2000 seg.	1/500 seg.	1/125 seg.
día nublado	1.000	1/250 seg.	1/60 seg.	1/15 seg.
día muy oscuro	100	1/15 seg.	1/4 seg.	1seg.
crepúsculo	10	1/2 seg.	2 seg.	8 seg.
crepúsculo cerrado	1	4 seg.	15 seg.	60 seg.
Luna Llena	0,1	-- seg.	-- seg.	-- seg.
Luna en Cuarto	0,01	-- seg.	-- seg.	-- seg.
Luz estelar	0,001	-- seg.	-- seg.	--seg.
Noche cubierta	0,0001	-- seg.	-- seg.	-- seg.

Recuerda que estos valores son aproximados y te brindan una idea del nivel de iluminación ambiental que puedes esperar de diferentes fuentes. Ten en cuenta que estos datos están basados en una configuración de valor ISO 100 en la cámara, pero puedes ajustarlos proporcionalmente para otros valores de sensibilidad ISO.
El valor de exposición (EV) en fotografía representa la combinación de velocidad de obturación y número f para obtener una exposición adecuada.
El EV se utiliza para indicar un intervalo en la escala de exposición fotográfica.
Una diferencia de 1 EV equivale a un paso de exposición estándar de potencia de 2, también conocido como parada.
La exposición se mide en lux segundos y se puede calcular a partir del valor de exposición (EV) y la luminancia de la escena en una región específica.

Además de los enlaces mencionados anteriormente, aquí tienes algunos recursos adicionales para profundizar en el tema:

- Calibración en radiancia de una esfera integrante PDF
- PDFGuía Básica de conceptos de RADIOMETRÍA Y FOTOMETRÍA v.1.0 - Prof.Dr. Emilio Gómez González
- Preguntas frecuentes sobre radiometría y fotometría: https://www.stjarnhimlen.se/comp/radfaq.html

ver https://en.wikipedia.org/wiki/Lux_second

Si necesitas realizar conversiones entre diferentes unidades, estos enlaces pueden resultarte útiles:

- Tabla de conversión entre lux, foot-candles y EV: https://www.sekonic.com/Support/EVLuxFootCandleConversionChart.aspx
- Tablas de conversión de infrarrojo: https://www.999-wed.com/pg/pg9-infrared-conversion-tables.htm