Espectro luminoso optimizado: Consideraciones de la visión fotópica, escotópica y mesópica en la especificación de los requerimientos lumínicos.

¿Son todos los lúmenes iguales? Considerando como el ojo humano percibe la luz, la mezcla de la visión fotópica y escotópica reduce los costes de energía, ampliando la percepción de visibilidad.

La ciencia que mide la luz en términos de como el ojo la percibe es la fotometría. El ojo tiene dos células sensitivas en la retina conocidas como fotoreceptores, llamados por su forma conos y bastones.

  • Conos: procesan la información visual durante el día con niveles de luz fotópicos
  • Bastones: se utilizan en la oscuridad, en condiciones llamadas escotópicas

Las condiciones de luz fotópica tienen una excelente discriminación de colores mientras los colores parecen los mismos bajo visión escotópica. Las fuentes de luz con un radio alto entre Esc/Fot. proporcionan una visión más aguda tanto en interior como en exterior. Como veremos gracias a esto una bombilla de LED con los mismos lúmenes que una de vapor de sodio, proporciona una visión real hasta 3 veces superior. El ratio de luminosidad escotópica (o lúmenes) versus luminosidad fotópica en una lámpara es el llamado Esc/Fot radio S/P en ingles, que es un multiplicador que determina el brillo aparente del brillo de una fuente luminosa y con lo que se obtienen los llamados lúmenes visuales efectivos LVEs o (VELS en ingles)

Como ejemplo una lámpara de vapor de sodio cálida posee un factor de 0.62, por lo que si posee 10.000 lúmenes al multiplicarla por 0,62 el resultado seria de 6.200 VELS (lúmenes visuales efectivos); en cambio, una lámpara de LED con 5000K de 5.000 lúmenes posee un ratio de 1.96, con lo que sus VELS serian de 9.800, o lo que es lo mismo. para alcanzar los 9.800 VELS de la lámpara de LED de 5000 lúmenes seria necesario una lámpara de HVPS de nada menos que 15.806 lúmenes, más de 3 veces de luminosidad que con la de LED.

La fotometría convencional es importante para instaladores y sus clientes para conseguir el mejor emplazamiento y asegurar la máxima eficiencia en los sistemas de iluminación. El problema es que la fotometría comercial solo considera la luminosidad fotópica cuya función fue establecida en 1924 por la International Commission on Illumination (CIE), en estos momentos se reconoce que se ha subestimado como el azul y el violeta al final del espectro, donde el ojo cambia a condiciones escotópicas, contribuye ala percepción de luminosidad.

Investigadores en el Rensselaer Polytechnic Institute’s Lighting Research Center (LRC) han desarrollado un “Sistema unificado de Fotometría” el cual integra la eficiencia escotópica mesópica y fotópica en un sistema de medición que puede ser usado a cualquier nivel lumínico perceptible al ojo humano. Investigadores del LRC estiman que la mitad de las luminarias viales, podrían disminuir su consumo en un 50% ahorrando mas de un billón americano o millardo de Kilovatios/ hora utilizando un sistema unificado fotométrico, utilizando LED, sin sacrificar percepciones de visibilidad y seguridad“