Radiación y Luminancia
El flujo radiante emitido por una fuente puntual en una dirección específica por unidad de ángulo sólido y por unidad de área proyectada perpendicular a la dirección especificada se llama radiancia.
La radiancia se denota como Le,λ y es igual a la doble derivada del flujo radiante con respecto al área superficial As y el ángulo sólido ωs.
donde, ÆŸ es el ángulo entre la normal al elemento y la dirección dada.
dAs es el área elemental y dωs es el ángulo sólido elemental que contiene la dirección dada.
La unidad de radiancia es W/sr-m2.
En el caso de la cantidad fotométrica, la radiancia se denomina luminancia.
Podemos usar la ecuación de conversión para obtener la luminancia a partir de la radiancia.
Donde, Km es la constante que se llama eficacia luminosa espectral máxima y su valor es 683 lm/W.
Por lo tanto, la luminancia es el flujo luminoso radiado por una fuente puntual de luz por unidad de ángulo sólido y por unidad de área proyectada perpendicular a la dirección especificada.
La luminancia se denota por
La unidad de luminancia es Lm/sr-m2 o Cd/m2.
Si realizamos un análisis sobre la conservación de la radiancia y la luminancia, vemos que la radiancia, la luminancia desde una fuente y la radiancia y la luminancia desde el detector son las mismas, es decir,
Esto es porque, si consideramos que la radiación no se gana ni se pierde en el medio en el que se propaga la energía entre la fuente y el detector, entonces debe ser que Φs = ΦD.
La luminancia es una cantidad que se conserva en el sistema.
La luminancia es la misma desde la fuente y en el detector.
La luminancia no es una cantidad de la fuente ni del detector.
La luminancia es una cantidad puramente geométrica del haz que conecta la fuente y el detector. La conservación de la luminancia también es cierta en presencia de lentes u otros ópticos.
La relación básica entre la luminancia y el flujo luminoso se da a continuación,
Φ = LG,
G es el ángulo geométrico en estereorradianes.
La brillantez es la luminancia
La luminancia no puede aumentarse ni disminuirse por ningún sistema óptico. Un sistema solo puede redirigir el flujo luminoso. Supongamos que se ha considerado una página de un libro con cierta luminancia. Entonces podemos seguir la ecuación a continuación,
Aquí, ER es la iluminancia en el libro que se redirige a nuestra retina. Esta ecuación significa que nuestro ojo convierte la luminancia en iluminancia en la retina. Todos los demás detectores hacen lo mismo que hace la retina. La retina reacciona a la densidad de flujo del campo radiante, es decir, a la iluminancia. La sensación fisiológica principal de brillo está vinculada a la luminancia de la fuente que estamos observando.
La radiancia y la luminancia tienen una relación
Donde, Km es la constante que se llama eficacia luminosa espectral máxima y su valor es 683 lm/W.
Lv es la luminancia medida en cd/m2 y Le,λ es la radiancia medida en W/m2-sr.
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