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Distancia del fotómetro a la fuente de luz

por | Dic 15, 2023 | blogs, Operaciones de productos | 0 Comentarios

Introducción

Nuestros usuarios de espectrómetros nos preguntan si hay que tener en cuenta la distancia entre el medidor y la fuente luminosa a la hora de medir la luz. Depende de lo que esté midiendo. Hay dos situaciones que debe tener en cuenta.

  • Medición del color
  • Medición de la intensidad
Imagen del producto MK350N Premium

Figura 1

Medición del color de la luz – CCT

Si mide el color o la CCT, la distancia entre el espectrómetro y la fuente de luz no es realmente importante. El hecho de medir a 1 ó 3 metros no debería suponer una gran diferencia, ya que el CCT debería ser constante.

Sin embargo, cuanto más lejos esté el espectrómetro de la fuente de luz, más posibilidades habrá de que la luz ambiental de las ventanas circundantes o incluso la luz que se refleja en las superficies cercanas, como paredes o techos, afecte a la precisión de la medición.

Si va a medir el color de la luz para aplicaciones de precisión en ensayos científicos, de investigación o industriales, debe hacerlo en una sala cerrada con paredes que absorban la luz (es decir, superficies de cuerpo negro).

El otro punto a considerar es que la mayoría de los dispositivos de medición siempre tendrán un margen de error muy pequeño – puede encontrarlo en las especificaciones de su dispositivo UPRtek, descargable desde nuestro centro de soporte del sitio web.

Una nota sobre medir demasiado cerca de la luz.

Si está midiendo a una distancia muy cercana y la luz es de muy alta intensidad, puede obtener un error de «Sobreexposición». Y tendrás que alejarte lo suficiente hasta que desaparezca el error.

CIE1931
CIE1931

Fig. 2 La medición del color no se basa en la distancia.

Medición de la intensidad luminosa: LUX o PPFD

Cuando se mide el LUX o la PPFD (luces de cultivo), se mide la cantidad de luz que incide sobre una superficie. En estos casos, la distancia es esencial.

Esto se debe a que la luz se dispersa. Significa que cuanto más lejos está la luz de una superficie, más se dispersa y menos concentrada se vuelve. Esta dispersión de la luz sigue un patrón predecible, como se muestra en la figura 5.

Afirma que la cantidad de luz disminuye proporcionalmente con la distancia o, más concretamente, con el cuadrado de la distancia.

  • Una luz a 1 metro de la superficie de una mesa mide LUX a 100.
  • A 2 metros, el cuadrado sería 2² o 4. Si divides el LUX (100) por 4, obtendrás un LUX de 25
  • A 3 metros, el cuadrado de la sería 3² o 9. Si divides el LUX (100) por 9, obtendrás un LUX de 11,11
Figura 5 La luz se dispersa y pierde intensidad con la distancia.
Figura 3 La distancia importa a la hora de medir los LUX
Figura 4 La distancia importa a la hora de medir la PPFD, PFD

Un poco de ciencia (en profundidad)

Hemos dicho que la distancia entre el fotómetro y la fuente de luz es esencial si se mide la cantidad de luz, pero no es importante si se mide el color de la luz.

Para entender por qué, hay que fijarse en la peculiar cualidad de la luz: la luz es a la vez partícula y onda. Cuando se mide el LUX, se miden partículas de luz o fotones, y estos fotones se dispersan a partir de la luz y se concentran menos a medida que aumenta la distancia.

Cuando se mide un color en un diagrama de cromaticidad, se miden las longitudes de onda de cada fotón; eso no cambia por muy lejos o cerca que se esté de la fuente de luz.

Nota para los entusiastas del «Doppler»: suponemos que tanto el medidor como la fuente son estacionarios.

Figura 6 La intensidad de la luz se mide en partículas
Fig 7 Los colores de la luz se miden en longitudes de onda (nm)

Regla general sobre los medidores de luz y la distancia.

Pero, ¿qué pasa con todas esas otras métricas? La regla general es la siguiente:

  • Si la métrica mide colores o longitudes de onda de la luz, la distancia carece de importancia.
  • Si la métrica mide la cantidad o la intensidad de la luz, la distancia es importante.
Lámparas de cultivo azul-rojo

Figura 8 – ¿Mide el color o la intensidad?

Pero algunas métricas pueden resultar confusas.

Espectro

Al considerar un espectro, hay un elemento de intensidad -la parte izquierda del gráfico se refiere a la intensidad-, sin embargo, no hay valores reales en la parte izquierda del gráfico. Esto se debe a que, cuando se observa un espectro, la mayoría de las veces se está observando (visualizando) la forma del espectro y comparando las intensidades relativas de los colores, no los valores absolutos de intensidad. Por tanto, la distancia del metro a la luz sigue sin ser esencial: la forma del espectro no cambiará con la distancia.

 

Fig 9 – El núcleo de la célula vegetal controla todas las funciones de la división celular.

CIE XYZ

Cuando se toman lecturas CIE XYZ, los valores XYZ cambian drásticamente con la distancia. Puede que le hagan pensar erróneamente que la distancia es importante, pero no lo es.

XYZ se utiliza para medir Colores en una luz, pero aunque midas una luz desde distancias y los valores XYZ cambien, la relación de los valores XYZ se mantiene igual, lo que indica que es la misma luz.

 

Figura 10 – La pantalla de la izquierda es desde muy cerca de la luz, la de la derecha a mayor distancia. Observa cómo cambian los valores XYZ, pero la distancia sigue sin ser importante, porque las proporciones son las mismas.

Valores CRI – R

Si miras los R1-R15 para CRI, también pueden aparecer como intensidades de colores. Pero estos valores no son intensidades, sino diferencias en el reflejo del color de los objetos en una luz de prueba en comparación con un porcentaje de reflejo de la luz solar.

 

Figura 11 – Los valores CRI R no son intensidades como cabría suponer.

Imagen del producto MK350N Premium

Fig 12 – MK350N Premium

Entonces, ¿medir desde qué distancia?

Siga la regla general

  • La medición de los colores no depende de la distancia
  • La medición de la intensidad se basa en la distancia.

Dicho esto, para estar realmente seguro, debes examinar la propia métrica y comprender lo que representa.

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