A iluminação é mundo fascinante. São muitos conceitos envolvidos que podem causar dúvidas nas pessoas que tem interesse no tema. Para isso, apresentamos abaixo um guia completo com os conceitos e termos fundamentais de iluminação, extraídos do Manual de Iluminação Procel EPP / Ministério de Minas e Energia.
ACOMODAÇÃO VISUAL
É o processo pelo qual o órgão visual muda o seu foco quando observa objetos situados em distâncias diferentes.
AMBIENTE VISUAL
Tudo que esteja dentro do campo visual que não seja a tarefa visual.
CAMPO VISUAL
Cada olho percebe uma imagem que é transmitida ao cérebro, sendo antes captada de modo próprio por cada olho, com suas desigualdades e peculiaridades. Essas imagens, quando superpostas e invertidas dão a sensação de profundidade e tridimensionalidade. Campo visual é a percepção de todos os espaços capazes de transmitir estímulos à retina quando em situação estática, com fixação em um ponto determinado. O campo visual monocular é de 135 graus na vertical (60 graus superior / 75 graus inferior) e 90 graus na horizontal; sendo, portanto, o campo visual binocular de 135 graus na vertical e 180 graus na horizontal.
Pela distribuição diversa de foto-receptores na camada de cones e bastonetes da retina, nem todos os objetos são percebidos no campo visual com mesmo grau de nitidez e cor. Os objetos percebidos com máxima nitidez e cores são os que estão focalizados pela fóvea, região de maior concentração de cones, enquanto os de menor nitidez serão os focalizados pelos de maior concentração de bastonetes. São limites anatômicos do nosso campo visual os ossos da órbita, supercílios, malares e nariz.
INTENSIDADE LUMINOSA (I)
A intensidade luminosa é a parcela do fluxo luminoso de uma fonte luminosa, contida num ângulo sólido, numa dada direção. Sua unidade é a candela (cd). A candela é a intensidade luminosa, em uma dada direção, de uma fonte que emite radiação monocromática de frequência de 540 x 1012 Hz e que tem uma intensidade radiante nesta
direção de (1/683) watt por esterradiano. Radiação monocromática: radiação caracterizada por uma frequência ou comprimento de onda único.
O ângulo sólido:
• O radiano (rad): Ângulo central que subtende um arco de círculo de comprimento igual ao do respectivo raio (Figura 2A);
• O esterradiano (sr): Ângulo sólido que tendo vértice no centro de uma esfera, subtende na superfície uma área igual ao quadrado do raio da esfera (Figura 2B).
Obs.: A área da superfície, no ângulo sólido, pode ter qualquer formato.
CURVA DE DISTRIBUIÇÃO DE INTENSIDADE LUMINOSA
Curva, geralmente polar, que representa a variação da intensidade luminosa de uma fonte, segundo um plano passando pelo centro em função da direção.
São apresentadas, geralmente, superpostas como na figura abaixo:
FLUXO LUMINOSO
Representa uma potência luminosa emitida ou observada, ou ainda, representa a energia emitida ou refletida, por segundo, em todas as direções, sob a forma de luz. Em uma analogia com a hidráulica seria como um chafariz esférico, dotado de inúmeros furos na sua superfície. Os raios luminosos corresponderiam aos esguichos de água dirigidos a todas as direções e decorrentes destes furos.
Unidade: lumen (lm).
DEPRECIAÇÃO DO FLUXO LUMINOSO (LUMEN L) DE UMA LÂMPADA
É o percentual de redução do fluxo luminoso (ou emissão de luz) de uma lâmpada, durante um período de operação. Esta redução é inerente a todas as lâmpadas elétricas.
ILUMINÂNCIA (E)
É o fluxo luminoso incidente numa superfície por unidade de área (m²). É medido por um aparelho chamado luxímetro. Um lux corresponde à iluminância de uma superfície plana de um metro quadrado de área, sobre a qual incide perpendicularmente um fluxo luminoso de um lúmen. O melhor conceito sobre iluminância talvez seja o de uma densidade de luz necessária para a realização de uma determinada tarefa visual. Os valores relativos a iluminância foram tabelados por atividade. No Brasil eles se encontram na NBR 5413 – Iluminância de interiores.
Unidade: lux (lx).
LUMINÂNCIA (L)
A luminância se refere a uma intensidade luminosa que atinge o observador e que pode ser proveniente de reflexão de uma superfície ou de uma fonte de luz ou, simplesmente, de um feixe de luz no espaço. Em linguagem coloquial, é o brilho de um objeto que pode ser percebido pelo olho humano. Ela é dada como a relação entre a intensidade na direção considerada e a área aparente da superfície real ou imaginária de onde provém o fluxo luminoso.
Sua unidade é candela por metro quadrado [cd/m²]
EFICIÊNCIA DA LUMINÁRIA
É a razão entre os lumens emitidos por uma luminária divididos pelos lumens emitidos pela lâmpada, ou lâmpadas, em uso da luminária.
EFICIÊNCIA LUMINOSA
É a relação entre o fluxo luminoso emitido e a energia elétrica consumida por unidade de tempo (potência) por uma fonte de luz. Quanto maior a eficiência luminosa de uma lâmpada e equipamentos, menor seu consumo de energia.
Unidade: lm/W
ÍNDICE DO RECINTO OU ÍNDICE DO AMBIENTE
O Índice do Recinto é a relação entre as dimensões do local, dada por:
Símbolo: K
EFICIÊNCIA DO RECINTO OU EFICIÊNCIA DO AMBIENTE
O valor da Eficiência do Recinto é dado por tabelas, contidas no catálogo do fabricante onde se relacionam os valores de Coeficiente de Reflexão do teto, paredes e piso, com a Curva de Distribuição Luminosa da luminária utilizada e o Índice do Recinto.
Símbolo: ηR ou ηA
COEFICIENTE OU FATOR DE UTILIZAÇÃO
Nos cálculos de iluminação geral, é a fração do fluxo luminoso inicial da lâmpada que alcança o plano de trabalho. Ele é uma função da distribuição da intensidade da luminária, do coeficiente de reflexão da superfície do lugar e seu formato.
O produto da Eficiência do Recinto (ηR) pela Eficiência da Luminária (ηL) nos dá o Fator de Utilização (U).
U = ηL * η
ÍNDICE DE REPRODUÇÃO DE COR (IRC)
Representa a capacidade de reprodução da cor de um objeto diante de uma fonte de luz. O IRC faz uma correspondência entre a cor real de um objeto e a que ele está apresentando diante da fonte de luz. Convencionalmente, o IRC varia entre 0 e 100% e de acordo com a fonte luminosa do ambiente a que se destina. Quanto mais alto o IRC, melhor é a fidelidade das cores.
Unidade: porcentagem (%).
As diferenças de IRC entre lâmpadas de maneira geral não são significantes, ou seja, visíveis a olho nu, a menos que a diferença seja maior que três a cinco pontos.
TEMPERATURA DE COR (CROMATICIDADE)
Expressa a aparência de cor da luz emitida pela fonte de luz. A sua unidade de medida é o Kelvin (K). Quanto mais alta a temperatura de cor, mais clara é a tonalidade de cor da luz. Quando falamos em luz quente ou fria, não estamos nos referindo ao calor físico da lâmpada, e sim a tonalidade de cor que ela apresenta ao ambiente. Luz com tonalidade de cor mais suave tornase mais aconchegante e relaxante; luz mais clara, mais estimulante. Muito embora isto não possa ser considerado fisicamente, uma temperatura de cor mais alta (K) descreve uma fonte de luz azulada, visualmente “fria”. As temperaturas de cores típicas são apresentadas a seguir.
FATOR DE FLUXO LUMINOSO OU FATOR DO REATOR
É um fator que determina qual será o fluxo luminoso emitido pela lâmpada e varia dependendo do tipo do reator. Se o fator de reator for de 90% significa que uma lâmpada operando com esse reator irá emitir 90% do seu fluxo luminoso. Quanto maior o fator de reator maior o fluxo
luminoso gerado pela lâmpada. A maioria das lâmpadas de descarga opera em conjunto com reatores. Neste caso, observamos que o fluxo luminoso total obtido neste caso depende do desempenho deste reator. Este desempenho é chamado de fator de fluxo luminoso (Ballast Factor) e pode ser obtido de acordo com a equação:
BF = fluxo luminoso obtido / fluxo luminoso nominal
Símbolo: BF
Unidade: %
ESPECTRO VISÍVEL
É a porção do espectro eletromagnético cuja radiação pode ser captada pela visão humana. Identifica-se esta radiação como sendo a luz visível, ou simplesmente luz, uma sucessão contínua de irradiação magnética e elétrica que pode ser caracterizada pela frequência ou comprimento da onda. A luz visível abrange uma parte pequena do espectro eletromagnético na região de cerca de 380 nanômetros (violeta) até 770 nanômetros (vermelho) de comprimento da onda. Para cada frequência da luz visível é associada uma cor.
IRRADIAÇÃO INFRAVERMELHA
Energia eletromagnética irradiada na faixa do comprimento de onda de cerca de 770 a 1106 nanômetros. A energia nessa faixa não pode ser vista pelo olho humano, porém pode ser sentida como calor pela pele.
IRRADIAÇÃO ULTRAVIOLETA (UV)
Energia irradiante na faixa de cerca de 100-380 nanômetros (nm). Para aplicações práticas, a banda UV é dividida como: Produzindo Ozônio: 180 – 220 nm; Bactericida (germicida): 220 – 300 nm; Eritema (avermelhamento da pele): 280 – 320 nm; Luz “negra”: 320 – 400 nm. A Comissão Internacional da Iluminação (CIE) define as bandas UV como UV-A (315-400 nm); UV-B (280-315 nm) e UV-C (100-280nm).
OFUSCAMENTO
O ofuscamento é o prejuízo na função visual causado pela presença de uma fonte de luz localizada no campo visual, pode ser um ofuscamento direto (visualização direta da lâmpada) ou um ofuscamento indireto (refletido através de superfícies refletoras ou brilhantes).
FATOR DE DEPRECIAÇÃO
Todo o sistema de iluminação, após sua instalação, tem uma depreciação no nível de iluminância ao longo do tempo. Esta é decorrente da redução do fluxo luminoso da lâmpada com o tempo e do acúmulo de poeira sobre lâmpadas e luminárias. Para compensar parte desta depreciação, estabelece-se um fator de depreciação que é utilizado no cálculo das quantidades de luminárias.
VIDA DE UMA LÂMPADA
O conceito de vida de uma lâmpada é dado em horas e é definido por critérios preestabelecidos por normas técnicas, considerando sempre um grande lote testado sob condições controladas e de acordo com as normas pertinentes.
VIDA MÉDIA
É a média aritmética do tempo de duração de cada lâmpada ensaiada
VIDA MEDIANA
É o número de horas resultantes, onde 50% das lâmpadas ensaiadas ainda permanecem acesas.
VIDA ÚTIL
É o número de horas decorrido quando se atinge 70% da quantidade de luz inicial devido à depreciação do fluxo luminoso de cada lâmpada, somado ao efeito das respectivas queimas ocorridas no período, ou seja, 30% de redução na quantidade de luz inicial.
REFLEXÃO
O fenômeno da reflexão ocorre quando os raios que incidem sobre uma superfície voltam para o meio no qual ocorreu a incidência (figuras 13 e 14).
Quando você está diante de um espelho, enxerga a sua imagem por reflexão; tudo que você enxerga (uma mesa, uma pessoa, uma paisagem e outros), enxerga por reflexão.
REFLEXÃO ESPECULAR
Estando diante de um espelho, pode-se observar que, se não ficar em uma determinada posição, não vai conseguir enxergar a sua imagem. Isso acontece porque os raios são refletidos em uma única direção, ou seja, eles são paralelos entre si (figura 13). Esse tipo de reflexão ocorre em superfícies polidas, tais como: espelhos, metais, a água parada de um lago; e, é denominada reflexão especular (figura 14).
REFLEXÃO DIFUSA
Quando alguém está enxergando uma mesa, pode ficar em qualquer posição ao redor da mesa, que a continua enxergando. Isso acontece porque os raios estão sendo refletidos em todas as direções. Esse tipo de reflexão ocorre em superfícies irregulares microscopicamente e é denominada reflexão difusa (figura 15).
TRANSMISSÃO
Transmissão é a passagem de raios de luz através de um meio, sem qualquer modificação na frequência dos componentes monocromáticos da radiação. Este fenômeno é uma característica de certos tipos de vidro, cristal, água e outros líquidos. Enquanto passa através do material, um pouco de luz se perde pela absorção. A razão do fluxo transmitido pelo fluxo incidente é chamada de transmitância ou fator de transmissão do material.
REFRAÇÃO
Saindo de um meio e entrando em outro, um raio de luz poderá ter modificada a sua direção. Esta modificação na direção é causada por uma modificação na velocidade da luz. A velocidade diminui se o novo meio é mais denso do que o primeiro, e aumenta, quando este meio é menos denso. Esta modificação na velocidade sempre é acompanhada por um desvio da luz e é conhecida como refração.
FATOR DE ABSORÇÃO
É a relação entre o fluxo luminoso absorvido por uma superfície e o fluxo luminoso que incide sobre a mesma.
Fonte: Manual de Iluminação Procel EPP / Ministério de Minas e Energia
