Goniofotometria e fotometria: differenziazione delle due tecniche

Introduzione
La misurazione e l'analisi delle sorgenti luminose e degli apparecchi di illuminazione sono impossibili senza l'uso della goniofotometria e fotometria. La luce può essere misurata in due modi distinti, ma entrambi i metodi hanno caratteristiche, approcci e usi diversi.

Lo scopo di questo articolo è chiarire le differenze tra goniofotometria e fotometria discutendone i concetti sottostanti, i parametri chiave di misurazione e le applicazioni pratiche.

Gli esperti di illuminazione possono fare scelte più informate su quale sia la strategia migliore per i loro progetti se hanno una conoscenza approfondita delle differenze tra questi approcci.

Fotometria: misurazione della percezione visiva umana
La fotometria è lo studio sulla quantificazione della luce in termini di come viene percepita dall'occhio umano. Si concentra sulle parti più luminose e visibili della luce, come percepite dall'occhio umano. L'occhio umano ha una sensibilità variabile alle varie lunghezze d'onda della luce e le misurazioni fotometriche tengono conto di ciò assegnando valori diversi alla potenza radiante di diverse lunghezze d'onda in base a una funzione di efficienza luminosa come le curve di risposta fotopica o scotopica.

Il flusso luminoso, che è la quantità totale di luce visibile proveniente da una sorgente o incidente su una superficie, è il parametro fotometrico più utilizzato e si misura in lumen (lm). La quantità di luce che colpisce una superficie è misurata dall'illuminamento (lux), mentre la luminosità di una superficie è descritta dalla luminanza (candele per metro quadrato o nit).

Le applicazioni in cui la percezione umana è fondamentale includono la progettazione dell'illuminazione per interni ed esterni, l'illuminazione architettonica e le tecnologie di visualizzazione; tutti questi fanno ampio uso della fotometria. Aiuta architetti e progettisti illuminotecnici a stabilire precise esigenze di illuminazione, a raggiungere livelli di luminanza ottimali e a garantire la soddisfazione e la sicurezza degli utenti.

Goniofotometria: analisi della distribuzione della luce
Tuttavia, il focus di goniofotometria riguarda la distribuzione spaziale della luce emessa da una particolare sorgente luminosa o apparecchio di illuminazione. La capacità di rivelare modelli nella distribuzione spaziale dell'illuminazione, che è di valore essenziale per le situazioni in cui l'omogeneità e la direzionalità della luce sono di fondamentale importanza, è la fonte della sua utilità.

La misurazione della luminosità della luce da diversi punti di osservazione è una componente importante della goniofotometria. È necessario prima ruotare la sorgente luminosa o l'apparecchio per ottenere misurazioni goniofotometriche.

Successivamente, è necessario utilizzare un fotorilevatore o un gruppo di rilevatori per misurare l'intensità della luce da un numero di angolazioni diverse. Dopo l'acquisizione dei dati, utilizzando i dati vengono create curve fotometriche o diagrammi polari che illustrano la distribuzione angolare della luce.

Attraverso l'uso di metriche come la curva di distribuzione dell'intensità luminosa (LIDC), che dimostra come l'intensità luminosa cambia con l'angolo, e l'angolo del fascio, che caratterizza l'ampiezza angolare del fascio luminoso, la goniofotometria offre una descrizione quantitativa della distribuzione della luce. Per un'ampia gamma di applicazioni, la capacità di dirigere la luce con precisione dove è necessaria, illuminare uniformemente un'area e ridurre l'abbagliamento sono tutte caratteristiche cruciali da avere.

Un'ampia varietà di sistemi di illuminazione, come apparecchi di illuminazione, lampade e moduli LED, può essere caratterizzata e valutata con l'uso di goniofotometria, che è una tecnica che vede un'applicazione diffusa.

Offre una valutazione realistica delle prestazioni illuminotecniche in termini di efficienza, resa cromatica, emissione luminosa e caratteristiche del fascio. I lighting designer, i produttori e i ricercatori fanno molto affidamento sui dati goniofotometrici per migliorare i loro prodotti, rimanere conformi alle leggi e soddisfare le esigenze dei clienti. Puoi selezionare LISUN per i migliori goniofotometri.

Differenze nell'approccio e nei parametri di misurazione
Gli obiettivi, i metodi e le quantità di misurazione per la fotometria e la goniofotometria sono diversi. Le caratteristiche differenzianti sono le seguenti:

Approccio alla misurazione:
Fotometria: in una misurazione fotometrica, la sorgente luminosa o l'apparecchio di illuminazione e il rilevatore sono spesso mantenuti costanti in quella che è nota come "configurazione statica".

Goniofotometria: quando si ottengono letture goniofotometriche, la sorgente luminosa o l'apparecchio di illuminazione da misurare viene ruotato di un determinato numero di gradi mentre le letture vengono effettuate contemporaneamente. Possiamo acquisire una comprensione completa di come viene diffusa la luce se ruotiamo la fotocamera in tutte le direzioni.

Parametri di misurazione:
Fotometria: gli obiettivi fondamentali delle misurazioni fotometriche sono determinare i parametri della luce come il flusso luminoso, l'illuminamento e la luminosità, che sono tutti significativi per l'esperienza percettiva umana. Poiché l’occhio umano è sensibile a un’ampia gamma di tonalità, ciascuna di queste caratteristiche ha un valore relativo diverso.

Goniofotometria: Il metodo goniofotometrico consente la misurazione quantitativa dell'intensità luminosa in funzione dell'angolo di visione. La curva di distribuzione dell'intensità luminosa (LIDC), nota anche come angolo del fascio, e l'omogeneità spaziale del colore sono tre parametri importanti che dovrebbero essere considerati quando si valutano le proprietà direzionate delle luci.

Focus dell'applicazione:
Fotometria: la fotometria è una tecnica che viene spesso utilizzata in ambienti in cui il sistema visivo umano funge da focus principale. Ha una vasta gamma di applicazioni, tra cui l'illuminazione architettonica, le tecnologie di visualizzazione e la progettazione dell'illuminazione esterna.

Goniofotometria: quando la gestione della dispersione della luce e dell'abbagliamento è della massima importanza, lo strumento da scegliere è la goniofotometria. Apparecchi di illuminazione, lampade e moduli LED sono solo alcuni dei numerosi tipi di sistemi di illuminazione che possono trarre vantaggio dal loro vasto utilizzo nella caratterizzazione e nella valutazione.

Progressi nella goniofotometria
Miglioramenti significativi nei metodi e negli apparecchi goniofotometrici hanno aumentato la precisione e l'efficienza di queste misurazioni nel tempo. Esempi di progressi significativi includono:

Imaging ad alta risoluzione: i goniofotometri per imaging ora utilizzano fotocamere ad alta risoluzione e spettrometri per immagini per acquisire foto di alta qualità e dati spettrali da una vasta gamma di angoli di visualizzazione. Ciò consente una maggiore flessibilità nel processo di misurazione. Di conseguenza, siamo in grado di valutare l'uniformità del colore su ampie regioni e osservare come viene diffusa la luce.

Misure spettralmente risolte: Quando un goniofotometro è collegato ad uno spettroradiometro, è possibile raccogliere contemporaneamente dati spaziali e dati spettrali. Grazie a questa capacità, sei in grado di comprendere in modo molto dettagliato la distribuzione e le proprietà di molte diverse tonalità di luce.

Analisi e visualizzazione avanzata dei dati: l'uso di software e algoritmi specializzati ha comportato un significativo passo avanti sia in termini di elaborazione che di visualizzazione dei dati goniofotometrici. Questi algoritmi rendono molto più semplice comprendere estesi set di dati e arrivare a inferenze significative allo scopo di migliorare la progettazione e l’implementazione dell’illuminazione.

Goniofotometri compatti e portatili: piccoli goniofotometri sono ora disponibili per l'utilizzo in una varietà di ambienti diversi grazie alle innovazioni tecniche che ne hanno consentito la miniaturizzazione e la portabilità. Questi gadget portatili consentono comodità e versatilità per l'uso sul campo per una varietà di scopi, comprese le misurazioni.

Procedure di misurazione automatizzate: l'incorporazione di elementi di automazione nei goniofotometri ha comportato un aumento della produttività e una riduzione del tempo necessario per le misurazioni. Nel posizionamento angolare, nella raccolta e nell'analisi dei dati, l'automazione migliora la ripetibilità delle misurazioni e allo stesso tempo diminuisce la probabilità di errori causati dall'intervento umano.

Conclusione
Per esaminare e quantificare i componenti dell'illuminazione, i professionisti utilizzano sia la goniofotometria che la fotometria. Mentre la fotometria misura quanto luminoso appare un oggetto all’occhio umano, goniofotometria esamina la distribuzione della luce in un'area. Conoscere le principali distinzioni tra questi metodi può aiutarti a scegliere l’approccio giusto per le tue esigenze.

Il miglioramento della precisione di misurazione, della risoluzione dello spettro e delle capacità di elaborazione dei dati hanno contribuito allo sviluppo di approcci all'avanguardia alla progettazione e all'ottimizzazione dell'illuminazione, resi possibili dagli sviluppi dei metodi e degli apparecchi goniofotometrici. I professionisti del settore dell'illuminazione possono utilizzare questi metodi per raggiungere i propri obiettivi di controllo preciso sulla distribuzione della luce, comfort visivo superiore e consumo energetico ridotto in un'ampia gamma di impostazioni.

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