El lumen (símbolo: lm ) es la unidad de flujo luminoso , una medida del poder percibido de la luz visible emitida por una fuente, en el Sistema Internacional de Unidades (SI). El flujo luminoso se diferencia de la potencia ( flujo radiante ) en que el flujo radiante incluye todas las ondas electromagnéticas emitidas, mientras que el flujo luminoso se pondera según un modelo (una " función de luminosidad ") de la sensibilidad del ojo humano a varias longitudes de onda ; esta ponderación está estandarizada por el CIE e ISO . [2] Un lux equivale a un lumen por metro cuadrado.
El lumen se define en relación con la candela como
Una esfera completa tiene un ángulo sólido de 4π estereorradianes , [3] por lo que una fuente de luz que irradia uniformemente una candela en todas direcciones tiene un flujo luminoso total de
Si una fuente de luz emite una candela de intensidad luminosa uniformemente a través de un ángulo sólido de un estereorradián , el flujo luminoso total emitido en ese ángulo es un lumen (1 cd · 1 sr = 1 lm). Alternativamente, una fuente de luz isotrópica de una candela emite un flujo luminoso total de exactamente 4π lúmenes. Si la fuente estuviera parcialmente cubierta por un hemisferio absorbente ideal, ese sistema irradiaría la mitad del flujo luminoso: sólo 2π lúmenes. En aquellas direcciones que no están oscurecidas, la intensidad luminosa seguirá siendo de una candela.
Se puede considerar el lumen como una medida de la cantidad total de luz visible en algún haz o ángulo definido, o emitida desde alguna fuente. El número de candelas o lúmenes de una fuente también depende de su espectro, a través de la respuesta nominal del ojo humano representada en la función de luminosidad .
La diferencia entre las unidades lumen y lux es que el lux tiene en cuenta el área sobre la que se distribuye el flujo luminoso. Un flujo de 1.000 lúmenes, concentrado en una superficie de un metro cuadrado, ilumina ese metro cuadrado con una iluminancia de 1.000 lux. Los mismos 1.000 lúmenes, repartidos en diez metros cuadrados, producen una iluminancia más tenue de sólo 100 lux. Matemáticamente, 1 lx = 1 lm/m 2 .
Una fuente que irradia una potencia de un vatio de luz en el color para el cual el ojo es más eficiente (una longitud de onda de 555 nm, en la región verde del espectro óptico) tiene un flujo luminoso de 683 lúmenes. Así, un lumen representa al menos 1/683 vatios de potencia de luz visible, dependiendo de la distribución espectral.
Las lámparas utilizadas para iluminación suelen estar etiquetadas con su potencia lumínica en lúmenes; en muchas jurisdicciones, esto es requerido por ley.
Una lámpara fluorescente compacta en espiral de 23 W emite entre 1.400 y 1.600 lm. [5] [6] Muchas lámparas fluorescentes compactas y otras fuentes de luz alternativas están etiquetadas como equivalentes a una bombilla incandescente con una potencia específica . A continuación se muestra una tabla que muestra el flujo luminoso típico de las bombillas incandescentes comunes y sus equivalentes.
El 1 de septiembre de 2010, entró en vigor la legislación de la Unión Europea que exige que los equipos de iluminación deben etiquetarse principalmente en términos de flujo luminoso (lm), en lugar de potencia eléctrica (W). [13] Ese cambio es el resultado de la Directiva de diseño ecológico para productos que utilizan energía (EuP) de la UE. [14] Por ejemplo, según la norma de la Unión Europea, una bombilla de bajo consumo que dice ser equivalente a una bombilla de tungsteno de 60 W debe tener una salida de luz mínima de 700 a 750 lm. [15]
La salida de luz de los proyectores (incluidos los proyectores de vídeo ) normalmente se mide en lúmenes. El Instituto Nacional Estadounidense de Estándares ha establecido un procedimiento estandarizado para probar proyectores , que implica promediar varias mediciones tomadas en diferentes posiciones. [16] Para fines de marketing, el flujo luminoso de los proyectores que hayan sido probados según este procedimiento podrá cotizarse en "lúmenes ANSI", para distinguirlos de los probados mediante otros métodos. Las mediciones de lúmenes ANSI son en general más precisas que otras técnicas de medición utilizadas en la industria de los proyectores. [17] Esto permite comparar más fácilmente los proyectores en función de sus especificaciones de brillo.
El método para medir los lúmenes ANSI se define en el documento IT7.215, creado en 1992. Primero, se configura el proyector para mostrar una imagen en una habitación a una temperatura de 25 °C (77 °F). El brillo y el contraste del proyector se ajustan de modo que, en un campo completamente blanco, sea posible distinguir entre un bloque del 5 % del área de la pantalla con un 95 % de pico de blanco y dos cuadros de idéntico tamaño de 100 % y 90 % de pico blanco en el centro. del campo blanco. Luego se mide la salida de luz en un campo completamente blanco en nueve lugares específicos alrededor de la pantalla y se promedia. Luego, este promedio se multiplica por el área de la pantalla para obtener el brillo del proyector en "lúmenes ANSI". [18]
Los lúmenes máximos son una medida de la salida de luz que normalmente se utiliza con los proyectores de vídeo CRT . La prueba utiliza un patrón de prueba típicamente en el 10 y el 20 por ciento del área de la imagen en blanco en el centro de la pantalla, el resto en negro. La salida de luz se mide justo en esta zona central. Las limitaciones de los proyectores de vídeo CRT hacen que produzcan un mayor brillo cuando solo una fracción del contenido de la imagen tiene el brillo máximo. Por ejemplo, el proyector de vídeo CRT VPH-G70Q de Sony produce 1200 lúmenes "picos" pero sólo 200 lúmenes ANSI. [19]
El brillo (emisión de luz blanca) mide la cantidad total de luz proyectada en lúmenes. La especificación de brillo del color Color Light Output mide el rojo, el verde y el azul, cada uno en una cuadrícula de nueve puntos, utilizando el mismo enfoque que se utiliza para medir el brillo.
