radiometria e colorimetria daniele marini. lo spettro della radiazione em

Radiometria e colorimetria

Daniele Marini

Lo spettro della radiazione em

Radiometria

energia di una radiazione e.m. a una lunghezza d’onda:Q() , misura: Joule

flusso radiante:derivata nel tempo dell’energia a una lunghezza d’onda:() = dQ()/dt , misura: W/m = J/s m

Flusso totale:

() d

Intensità radiante: derivata del flusso sull’angolo solido:I(ddmisura: watt/steradiante metro

Uscita radiante da una superficie A:M() = d()/dA

Irradianza che giunge a una superficie A:

E () = d()/dA , misura: W/m3

Vale la relazione:E = I/r2

Radianza:L() = d2() / (d dA cosdI()/dA

misura: W/ m3 sr

Nell’intervallo del visibile si chiamano:uscita luminosa, illuminanza, luminanza

Luminanza irradiata da una superficie

Strumenti di misura

Dalla radiometria alla fotometria

K(λ) =683 V(λ)

Curve di risposta del sistema visivo

Chiamate curve di efficacia luminosa spettraleefficacia luminosa spettrale

Normalizzando rispetto al massimo K() e K’() si ottengono le curve di efficienza luminosa spettraleefficienza luminosa spettrale V() e V’() che incontreremo nella teoria del tristimolo

Si noti lo spostamento verso il rosso della sensibilità fotopica, chiamato scostamento di PurkinjePurkinje

La funzione K(La funzione K() mette in relazione la radiometria con la fotometria: dice in che modo l’energia radiante viene convertita in informazione visiva.

Sorgenti di luce

• Luce emessa da salti di livelli energetici degli elettroni nell’atomo

• Attivazione termica

• Corpo nero

Uscita radiante del corpo nero

M = T4 Legge di Stefan Boltzmann

Distribuzione di potenza relativa

Se(λ) =Me λ( )Me(555)

.100

Temperatura colore

E’ la temperatura di un corpo nero che emette radiazione di

cromaticità più vicina a quella della radiazione considerata

Distribuzione di potenza relativa di sorgenti artificiali

Temperatura colore di sorgenti artificiali

Nome Tipo Temperatura colore

A filamento di tungsteno in atmosfera gassosa 2.855,6 °K

B come A con un filtro; luce simile alla luce solare diretta 4.874 °K

C come A con filtro simile a luce con cielo coperto 6.775 °K

D65 solo dati numerici, non esiste sorgente artificiale corrispondente 6.500 °K

Distribuzione di potenza relativa della luce naturale

a -cielo sereno allo zenit e molto azzurro

b - cielo sereno al nord e meno azzurro

c - cielo completamente coperto con forte diffusione per la presenza delle nuvole

d - luce diretta del sole sommata alla luce diffusa dal cielo sereno

Apparecchi illuminanti

Distribuzione di potenza relativa:

sin. sorgente al mercurio, des. sorgente fluorescente

Apparecchi illuminanti - diagrammi di emissione

Per approfondimenti

Maurizio Rossi, Realtà virtuale per il Design, il progetto della luce nel laboratorio digitale, POLI.DESIGN, Milano, 2001