COSA SONO E COME SI VALUTANO LE CURVE FOTOMETRICHE
a cura di Alberto Duches
Uno degli aspetti piu' complessi e difficili da valutare per una persona che non ha mai avuto a che fare con problemi di illuminotecnica e' appunto la lettura della curva fotometrica. In poche semplici pagine, con il valido contributo di Alberto Duches, si cerchera' di spiegare cosa siano, come si leggono, come scegliere gli apparecchi in base alla LR17/00 e come scegliere gli apparecchi da danno migliori prestazioni.
Un documento per tutti: astrofili, tecnici comunali, strudi professionistici etc...

Versione Word
La curva fotometria rappresenta graficamente come una sorgente luminosa emette luce nello spazio.
Vale a dire in che direzione emette la luce e con quale intensità.
A qualsiasi oggetto che emette luce può essere associata una curva fotometrica, sia esso una semplice lampadina, un apparecchio illuminante o uno schermo che riflette della luce.
La curva fotometria di un apparecchio dilluminazione consente di prevedere il suo impatto sullambiente circostante.
Per costruire una curva fotometrica è necessario misurare lintensità luminosa. In sostanza è necessario "vedere" con quale intensità la nostra sorgente emette luce in una determinata direzione.
E come se girassimo attorno allapparecchio e, a diverse angolazioni, misurassimo lintensità della luce emessa.
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La misurazione visualizzata nel disegno si riferisce allapparecchio a sfera che emette luce praticamente in tutte le direzioni anche se con intensità differenti, infatti lintensità maggiore la troviamo proprio verso lalto, a 180°, mentre verso il basso 0° abbiamo lintensità più bassa, certamente per colpa del palo che sostiene la sfera. E sufficientemente chiaro come sfere di questo tipo siano apparecchi dilluminazione poco efficaci e che illuminano esattamente dove non devono farlo.
Osservando la sola curva fotometrica si riesce ad intuisce il comportamento dellapparecchio. Nel diagramma i raggi indica la direzione in cui la luce viene inviata e i cerchi concentrici ne indicano lintensità. Verificare graficamente lintensità di luce emessa in ogni direzione è semplice: per esempio vediamo con che intensità viene emessa la luce a 90°. La linea che rappresenta la curva fotometrica interseca il cerchio contrassegnato dal numero 50 cd (freccia).
Nella direzione 90° (orizzontalmente) il globo invia quindi la luce con un intensità luminosa pari a 50 candele ogni 1000 lumen.
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I lumen rappresentano la quantità di luce emessa da una sorgente luminosa ed è chiamato tecnicamente "flusso luminoso". Questo parametro permette di svincolare le curve fotometriche dal tipo di lampada utilizzata con un apparecchio e dalla sua potenza, infatti esprimendo le quantità in lumen (precisamente 1000 lumen), il globo emetterà comunque la luce con diverse intensità (al variare della potenza e della lampada) ma sempre nel medesimo modo: tanta luce sopra, poca luce sotto.
Quindi ad esempio se usiamo una lampadina al sodio alta pressione ellissoidale da 100W che ha un flusso luminoso di circa 10.000 lumen lintensità luminosa a 90° sarà pari a 50 x 10.000 / 1.000 = 500 candele.
Cerchiamo di leggere dalla curva fotometrica di un globo luminoso lintensità luminosa emessa a 180°. La curva fotometrica passa quasi a metà tra il cerchio contrassegnato da 50 e quello contrassegnato da 100. Si direbbe che in quel punto lintensità luminosa è pari a 80 candele /1000 lumen, più o meno. Certamente abbiamo rilevato il valore in un modo un po incerto; per rendere la lettura più precisa la curva fotometrica viene sempre accompagnata da una tabella che ci indica i valori esatti evitandoci di dover individuare
il valore in modo grafico. La tabella associata alla curva fotometrica della sfera potrebbe essere questa:
Angolo |
Intensità / 1000 lm |
Leggere i valori di una tabella risulta più immediato e decisamente più preciso. La tabella di fianco rappresenta una misurazione fotometrica piuttosto grossolana, con intervallo di misura ogni 30°. Esistono norme che indicano questi parametri oltre alla precisione della lettura con più cifre significative. Più lintervallo è piccolo e più la curva risulta essere definita. |
0° |
25 |
30° |
35 |
60° |
45 |
90° |
50 |
120° |
68 |
150° |
75 |
180° |
80 |
210° |
75 |
240° |
68 |
270° |
50 |
300° |
45 |
330° |
35 |
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Esaminiamo ora la curva fotometrica dellapparecchio qui di fianco. Possiamo intuire che lapparecchio emette tutta la sua luce verso il basso e quasi esclusivamente tra i 330° e i 30 ° o meglio tra i 30° e i + 30°. In questo cono di 60° è concentrata gran parte della luce emessa. Possiamo poi notare che i cerchi concentrici riportano valori assai più grandi di quelli rilevati nella curva fotometrica della sfera. 200, 400 e 600 sono i valori. Questo apparecchio possiede la caratteristica di concentrare la luce entro un certo angolo. Utilizzando la lampadina da 100W presa come riferimento nel precedente esempio avremmo unintensità luminosa verso langolo 0° (verticalmente sul terreno) pari a 600 x 10.000 / 1.000 = 6.000 candele molto più alto delle 25 x 10.000 /1.000 = 250 candele prodotte dalla sfera (vedasi grafico relativo). |
Leggendo le due fotometriche si possono dedurre le seguenti conclusioni: lapparecchio a sfera emette intensità di luce basse in tutte le direzioni, soprattutto verso lalto;
lapparecchio cilindrico invece emette intensità di luce molto alte verso il basso concentrate in un arco di 60°.
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Come distinguere la curva fotometrica di un apparecchio conforme alla LR 17/00?
Nellesempio riportato, se la curva fotometrica esaminata è quella di un apparecchio da esterno, tale curva NON è conforme alla LR17/00 infatti si può notare che esiste una piccola componete di luce emessa nellemisfero superiore (e cioè oltre i 90° ed oltre lorizzonte).
In particolare la LR 17/00 ed il suo regolamento ammettono intensità a 90° ed oltre massima di 0.49cd/klm che è una quantità verificabile esclusivamente leggendo le misurazioni in forma tabellare. |
Per verificare la conformità di un apparecchio a quanto previsto dalla LR Lombarda 17/00 come detto, non è sufficiente una sommaria visione della curva fotometrica, che potrebbe fra laltro essere facilmente manipolata o "tagliata" oltre i 90° (come capita di trovare in alcuni cataloghi ), ma è indispensabile possedere e verificare la tabella dei valori di luminanza relativi alla curva che si sta analizzando, in quanto spesso, livelli di luminanza bassi, possono non essere individuabili nella sola rappresentazione grafica della curva fotometrica.
Inclinazione degli apparecchi dilluminazione
Un ulteriore aspetto interessante è rappresentato dal fatto che apparecchi privi di emissione luminosa al di sopra di angoli di 90° (conformi alla LR17/00) talvolta vengano installati in posizione inclinata rispetto alla posizione di misura (in laboratorio). In tal caso la curva fotometrica ruota, per così dire, sullasse del diagramma per langolo di inclinazione. Per conoscere la nuova fotometria associata si potrà procedere come segue:
Analizzare la tabella legata allapparecchio (posizione orizzontale) figura 1
Se lapparecchio venisse orientato di 10° i valori slitterebbero di una casella corrispondente a 10° figura 2
Se lapparecchio venisse orientato di 30° i valori slitterebbero di una casella corrispondente a 30° figura 3
figura 1 |
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figura 2 |
|
figura 2 |
Angolo |
Intensità cd/1000 lm |
|
Angolo |
Intensità cd/1000 lm |
|
Angolo |
Intensità cd/1000 lm |
0° |
335 |
|
0° |
368 |
|
0° |
412 |
10° |
368 |
|
10° |
335 |
|
10° |
321 |
20° |
391 |
|
20° |
368 |
|
20° |
368 |
30° |
412 |
|
30° |
391 |
|
30° |
335 |
40° |
435 |
|
40° |
412 |
|
40° |
368 |
50° |
487 |
|
50° |
435 |
|
50° |
391 |
60° |
574 |
|
60° |
487 |
|
60° |
312 |
70° |
125 |
|
70° |
574 |
|
70° |
435 |
80° |
12 |
|
80° |
125 |
|
80° |
487 |
90° |
0 |
|
90° |
12 |
|
90° |
574 |
100° |
0 |
|
100° |
0 |
|
100° |
125 |
110° |
0 |
|
110° |
0 |
|
110° |
12 |
120° |
0 |
|
120° |
0 |
|
120° |
0 |
130° |
0 |
|
130° |
0 |
|
130° |
0 |
140° |
0 |
|
140° |
0 |
|
140° |
0 |
150° |
0 |
|
150° |
0 |
|
150° |
0 |
160° |
0 |
|
160° |
0 |
|
160° |
0 |
170° |
0 |
|
170° |
0 |
|
170° |
0 |
180° |
0 |
|
180° |
0 |
|
180° |
0 |
190° |
0 |
|
190° |
0 |
|
190° |
0 |
200° |
0 |
|
200° |
0 |
|
200° |
0 |
210° |
0 |
|
210° |
0 |
|
210° |
0 |
220° |
0 |
|
220° |
0 |
|
220° |
0 |
230° |
0 |
|
230° |
0 |
|
230° |
0 |
240° |
0 |
|
240° |
0 |
|
240° |
0 |
250° |
0 |
|
250° |
0 |
|
250° |
0 |
260° |
0 |
|
260° |
0 |
|
260° |
0 |
270° |
0 |
|
270° |
0 |
|
270° |
0 |
280° |
12 |
|
280° |
0 |
|
280° |
0 |
290° |
125 |
|
290° |
12 |
|
290° |
0 |
300° |
574 |
|
300° |
125 |
|
300° |
0 |
310° |
487 |
|
310° |
574 |
|
310° |
12 |
320° |
435 |
|
320° |
487 |
|
320° |
125 |
330° |
412 |
|
330° |
435 |
|
330° |
574 |
340° |
391 |
|
340° |
412 |
|
340° |
487 |
350° |
368 |
|
350° |
391 |
|
350° |
435 |
Apparecchio
Conforme alla
LR17/00 |
|
Apparecchio NON
Conforme alla
LR17/00 |
|
Apparecchio NON
Conforme alla
LR17/00 |
 |
| Piani fondamentali utilizzati per le misurazioni di un apparecchio dilluminazione |
I produttori di corpi illuminanti sono in grado di fornire tabelle che permettono di risalire al valore misurato dellintensità luminosa emessa ad ogni angolo ? (gamma). In particolare queste tabelle di dati fotometrici di apparecchi dilluminazione vengono realizzate e certificate da opportuni laboratori specializzati di enti terzi. Ad esempio lIstituto Marchio di Qualità Italiano (IMQ) ha istituito il marchio di qualità "Performance" che come si può vedere dalla tabella riportata può essere utile per verificare per valori di GAMMA maggiori di 90° se lapparecchio è conforme alla LR 17/00.
Tabella dell'intensità luminosa (cd/klm) di apparecchio d'illuminazione tratto dai certificati "performance" dell IMQ
C |
270 |
285 |
300 |
310 |
315 |
320 |
325 |
330 |
335 |
340 |
345 |
350 |
355 |
360 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
60 |
75 |
90 |
g |
0 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
194 |
10 |
186 |
186 |
187 |
188 |
190 |
190 |
190 |
190 |
191 |
190 |
191 |
192 |
192 |
193 |
193 |
193 |
195 |
195 |
195 |
194 |
194 |
194 |
193 |
193 |
193 |
193 |
188 |
20 |
177 |
177 |
179 |
182 |
184 |
187 |
188 |
191 |
191 |
192 |
194 |
197 |
198 |
200 |
200 |
199 |
202 |
203 |
203 |
194 |
195 |
194 |
192 |
190 |
185 |
184 |
182 |
30 |
160 |
163 |
168 |
173 |
176 |
181 |
185 |
186 |
190 |
194 |
200 |
204 |
206 |
214 |
214 |
212 |
214 |
211 |
207 |
206 |
196 |
192 |
180 |
184 |
173 |
169 |
173 |
35 |
150 |
154 |
160 |
167 |
171 |
176 |
180 |
183 |
187 |
195 |
201 |
209 |
212 |
215 |
215 |
215 |
215 |
211 |
207 |
200 |
196 |
186 |
180 |
178 |
165 |
160 |
167 |
40 |
130 |
144 |
152 |
158 |
164 |
170 |
176 |
180 |
178 |
193 |
194 |
204 |
207 |
210 |
210 |
223 |
227 |
227 |
210 |
196 |
185 |
177 |
173 |
169 |
155 |
150 |
158 |
45 |
125 |
134 |
146 |
155 |
157 |
160 |
165 |
171 |
178 |
186 |
193 |
200 |
210 |
225 |
225 |
230 |
236 |
236 |
219 |
201 |
186 |
174 |
168 |
162 |
150 |
142 |
155 |
47.5 |
116 |
123 |
134 |
145 |
151 |
159 |
163 |
169 |
178 |
191 |
196 |
201 |
215 |
230 |
230 |
240 |
257 |
257 |
237 |
205 |
186 |
169 |
163 |
157 |
142 |
135 |
145 |
50 |
106 |
114 |
127 |
136 |
142 |
140 |
157 |
166 |
176 |
188 |
198 |
210 |
221 |
235 |
235 |
256 |
284 |
284 |
284 |
211 |
182 |
162 |
152 |
147 |
133 |
126 |
136 |
52.5 |
96 |
104 |
120 |
128 |
135 |
142 |
151 |
162 |
173 |
187 |
200 |
215 |
231 |
240 |
240 |
279 |
309 |
309 |
282 |
217 |
173 |
157 |
146 |
140 |
128 |
120 |
128 |
55 |
90 |
99 |
113 |
121 |
126 |
135 |
143 |
155 |
166 |
180 |
197 |
215 |
235 |
245 |
245 |
303 |
334 |
334 |
285 |
223 |
173 |
150 |
142 |
136 |
121 |
114 |
121 |
57.5 |
82 |
83 |
104 |
114 |
120 |
128 |
133 |
139 |
153 |
165 |
184 |
210 |
241 |
255 |
255 |
325 |
352 |
352 |
282 |
225 |
163 |
142 |
134 |
130 |
112 |
106 |
114 |
60 |
76 |
84 |
96 |
106 |
110 |
117 |
120 |
126 |
140 |
155 |
175 |
207 |
250 |
263 |
263 |
340 |
364 |
364 |
284 |
225 |
161 |
138 |
128 |
122 |
104 |
95 |
106 |
62.5 |
68 |
76 |
86 |
97 |
101 |
107 |
110 |
114 |
128 |
145 |
168 |
199 |
254 |
267 |
267 |
346 |
341 |
341 |
277 |
223 |
161 |
134 |
122 |
105 |
97 |
85 |
97 |
65
62 |
68 |
80 |
90 |
94 |
99 |
104 |
110 |
121 |
138 |
156 |
190 |
218 |
257 |
257 |
359 |
393 |
393 |
263 |
222 |
159 |
127 |
114 |
100 |
91 |
77 |
90 |
67.5 |
53 |
63 |
73 |
83 |
87 |
92 |
96 |
102 |
115 |
134 |
152 |
179 |
210 |
247 |
247 |
346 |
350 |
340 |
231 |
227 |
150 |
117 |
106 |
93 |
85 |
71 |
83 |
70 |
36 |
47 |
67 |
74 |
78 |
82 |
85 |
91 |
104 |
126 |
150 |
177 |
204 |
241 |
241 |
324 |
343 |
333 |
200 |
215 |
134 |
101 |
87 |
84 |
76 |
65 |
74 |
72.5 |
10 |
29 |
50 |
59 |
65 |
71 |
74 |
77 |
93 |
115 |
142 |
168 |
190 |
219 |
219 |
312 |
320 |
270 |
164 |
188 |
111 |
80 |
52 |
60 |
51 |
51 |
59 |
75 |
5 |
8 |
19 |
29 |
35 |
43 |
47 |
65 |
66 |
97 |
120 |
151 |
160 |
168 |
168 |
279 |
275 |
185 |
51 |
144 |
59 |
33 |
41 |
34 |
22 |
27 |
29 |
77.5 |
2 |
4 |
6 |
7 |
9 |
11 |
12 |
12 |
20 |
38 |
60 |
82 |
80 |
77 |
110 |
188 |
124 |
44 |
8 |
86 |
17 |
7 |
8 |
8 |
5 |
14 |
7 |
80 |
0 |
|