Flux Code, la classificazione della fotometria secondo il CIE

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Oggi mi sento ispirato,  ho deciso di tornare un po’ su argomenti tecnici da tempo abbandonati. Tema odierno è la caratterizzazione fotometrica di un corpo illuminante, più nel dettaglio vi racconterò di come il comitato Internazionale d’illuminazione (CIE) classifica i diversi apparecchi d’illuminazione a seconda di come emettono luce nello spazio circostante. Argomento non certo da spiaggia (penserete di certo), ma a mio avviso ugualmente  interessante,  anche perché (e qua ci metterei la mano sul fuoco) molti di voi non conoscono nel dettaglio tutte le specifiche del caso.

In particolare oggi, partendo dall’assunto che ognuno di voi conosce alla perfezione la definizione di solido fotometrico e curva polare di ripartizione delle intensità (in caso contrario vi rimando ad una articolo sui formati fotometrici scritto milioni di anni fa), come dicevo, mi soffermerò più nel dettaglio sulla classificazione fotometrica definita da CIE (Comité Internationale d’Éclairage) e relativa codifica.

Di cosa sto parlando? Niente di assurdamente complicato. Avete sicuramente presente quei codici che normalmente appaiono di fianco alla curva fotometrica in un qualsiasi ouput dato da software di verifica? Ma si dai, quelli che uno legge con la coda dell’occhio e passa oltre icon wink Flux Code, la classificazione della fotometria secondo il CIE

Se date un occhio all’immagine più sotto, nella zona bordata di rosso, capirete di certo.

Cie Flux code 580x295 Flux Code, la classificazione della fotometria secondo il CIE

Per cominciare, facciamo prima un passo indietro, sulla terminologia normalmente utilizzata per descrivere la distribuzione fotometrica di un corpo illuminante.

Prima cosa che tutti conoscono, anche i non addetti ai lavori, è “l’apertura” del fascio di luce emesso da un prodotto, meglio noto come:

quanto apre il proiettore

Più nel dettaglio sull’angolo di apertura (beam angle), che cambia a seconda dell’ottica adottata, della sorgente, o altri accessori a disposizione,  viene ricavato dalla curva fotometrica, e corrisponde all’angolo nel quale il valore di intensità assume un valore pari a ½  di quello massimo. L’angolo così definito prende anche il nome di angolo di semivalenza.
beam angle 534x390 Flux Code, la classificazione della fotometria secondo il CIE

Se l’apparecchio ha simmetria di rotazione, l’angolo di apertura è uguale per tutti i piani di riferimento. Altrimenti vanno indicati gli angoli per i due piani di riferimento. E’ opportuno ricordare che l’indicazione dell’angolo di apertura è una informazione estremamente sintetica e perciò molto incompleta. Essa infatti non fornisce alcuna informazione riguardo l’andamento complessivo della curva per gli angoli inferiori e superiori a quello nominale di apertura. Per quanto l’indicazione dell’angolo possa risultare assai utile per una prima valutazione dell’apparecchio, essa va comunque integrata con l’analisi della curva fotometrica in una fase più dettagliata della valutazione.

Entrando più nel dettaglio dell’applicazione negli ambienti interni, la luce può essere ottenuta in modo diretto, indirizzandola direttamente dalla sorgente verso il compito visivo, o in modo indiretto, indirizzandola verso il soffitto e le pareti, che la rifletteranno a loro volta verso il compito visivo. Per gli apparecchi da interni dunque, una classificazione (sia pure assai semplificativa) può essere fatta in base alla direzione prevalente verso la quale viene emesso il flusso luminoso.

Il CIE (ha stabilito una classificazione schematica basata sul rapporto fra la quantità di flusso emessa nell’emisfero inferiore e quella emessa verso l’emisfero superiore, cioè  fra luce diretta (emessa verso il basso) e luce indiretta (emessa verso l’alto).

tabella classificazione Flux Code, la classificazione della fotometria secondo il CIE

Il CIE prevede anche una classificazione più accurata di quella descritta al punto precedente, che non si  limita a distinguere le emissioni nei due semispazi inferiore e superiore,  ma prende in considerazione la ripartizione del flusso emesso entro certi valori limite di angolo solido. Immaginando una sfera con al centro l’apparecchio e con l’asse rivolto verso il basso,  vengono presi in esame quattro angoli solidi progressivamente crescenti attorno alla direzione di riferimento: π/2, π , 3/2π, 2π, 4π.  Viene considerato il flusso emesso dall’apparecchio entro ciascuno di tali angoli solidi, come risulta dalla tabella seguente:

ripartizione flussi 580x297 Flux Code, la classificazione della fotometria secondo il CIE

Angoli piani Flux Code, la classificazione della fotometria secondo il CIE

Nota per ricavare la proiezione dell’angolo solido da  steradianti in gradi questa è la relazione da considerare  Flux Code, la classificazione della fotometria secondo il CIE

400px Steradian cone and cap.svg  Flux Code, la classificazione della fotometria secondo il CIE

 

Ma torniamo a noi,  diamo un’occhiata alla composizione del codice (quello bordato di rosso nell’immagine sopra)

CIE=N1 N2 N3 N4 N5

I codici di flusso CIE esprimono i rapporti significativi fra i flussi così calcolati:

F=flusso totale apparecchio

Φ = flusso totale emesso dalle lampade

N1 = FC1/FC4

N2 = FC2/FC4

N3 = FC3/FC4

N4 = FC4/F

N5 = F/Φ  

I primi tre valori (N1, N2, N3) esprimono flussi cumulati e sono ovviamente sempre crescenti. Il valore di N4 esprime la percentuale di luce diretta rispetto alla emissione totale: corrisponde al parametro denominato anche DFF (Downwards Flux Fraction).  Il valore di N5 infine esprime il rapporto fra l’emissione totale dell’apparecchio e l’emissione totale delle lampade, e dunque corrisponde al rendimento dell’apparecchio. Con una sola serie di valori dunque, viene espressa la ripartizione del flusso all’interno dell’emisfero inferiore, la ripartizione del flusso fra emisfero inferiore e superiore, e il rendimento dell’apparecchio. I cinque codici vengono espressi in percentuale, e sono normalmente preceduti dalla sigla CIE.

Per esempio vediamo il corpo illuminante dell’immagine qua sotto ha un CIE Flux Code = 79 99 100 100 81

cie code 580x310 Flux Code, la classificazione della fotometria secondo il CIE

Che significa:

  1. per prima cosa  che il 79% (N1) del flusso è emesso nella prima parte di semisfera racchiusa da una angolo solido di π /2 cioè entro un cono con angolo al vertice di 82,8°.
  2. L’emissione rimanente è poi quasi completamente (99%) contenuta entro un cono più grande, di 120° (N2).
  3. Oltre tale angolo (N3), l’emissione è trascurabile.
  4. L’apparecchio Il rendimento dell’apparecchio è del 81% (N5)
  5. per finire il codice N4=100% indica che tutto il flusso luminoso è emesso verso il basso.

 

Perfetto e questo è tutto.  Spero sia tutto chiaro e  di non avervi annoiato troppo. Alla prossima!

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