What is Radiometry?Radiometria é a Ciência da medição da luz em qualquer porção do espectro eletromagnético. Na prática, o termo é geralmente limitado à medição da luz infravermelha, visível e ultravioleta usando Instrumentos ópticos. A irradiância é a intensidade da luz e é medida em watts por metro quadrado.O que é fotometria?Fotometria é a Ciência da medição da luz visível em unidades que são ponderadas de acordo com a sensibilidade do olho humano. É uma ciência quantitativa baseada num modelo estatístico da resposta visual humana à luz – ou seja, a nossa percepção da luz – sob condições cuidadosamente controladas. O equivalente fotométrico da radiância é chamado iluminância e é medido em lúmenes por metro quadrado (Lux).
o sistema visual humano
o sistema visual humano responde à luz no espectro electromagnético com comprimentos de onda compreendidos entre 380 e 770 nanómetros (nm). Vemos luz de diferentes comprimentos de onda como um contínuo de cores que variam através do espectro visível: 650 nm é vermelho, 540 nm é verde, 450 nm é azul, e assim por diante.
a sensibilidade do olho humano à luz varia com o comprimento de onda. Uma fonte luminosa com uma irradiância de uma Watt/m2 de luz verde, por exemplo, parece muito mais brilhante do que a mesma fonte com uma irradiância de uma Watt/m2 de luz vermelha ou azul. Na fotometria, não medimos Watts de energia radiante. Em vez disso, tentamos medir a impressão subjetiva produzida estimulando o sistema visual olho-cérebro humano com energia radiante.
esta tarefa é imensamente complicada pela resposta não linear do olho à luz. Ela varia não só com o comprimento de onda, mas também com a quantidade de fluxo radiante, se a luz é constante ou cintilação, a complexidade espacial da cena que está sendo percebido, a adaptação de íris e retina, o psicológico e o estado fisiológico do observador e uma série de outras variáveis
no Entanto, a impressão subjetiva de ver pode ser quantificado “normal” condições de visualização. Em 1924, a Comissão Internacional de iluminação (Comissão Internacional de iluminação, ou CIE) pediu a mais de cem observadores para combinar visualmente o “brilho” de fontes de luz monocromáticas com diferentes comprimentos de onda sob condições controladas. A média das medições resulta na chamada resposta Fotópica do observador humano “médio” percebido, tal como demonstrado no gráfico seguinte::
a curva à esquerda mostra a resposta a baixos níveis de luz. A mudança na sensibilidade ocorre porque dois tipos de fotorreceptores, cones e varas, são responsáveis pela resposta do olho à luz. A curva à direita mostra a resposta do olho em condições normais de iluminação e isto é chamado de resposta Fotópica. Os cones respondem à luz nestas Condições e também são responsáveis pela percepção da cor humana.
a curva à esquerda mostra a resposta dos olhos a baixos níveis de luz e é chamada de resposta Scotópica. Em baixo nível de luz, as hastes são mais ativos e o olho humano é mais sensível a qualquer quantidade de luz que está presente, mas é menos sensível à gama de cores. As varas são altamente sensíveis à luz, mas são compostas por um único pigmento fotográfico, o que explica a perda na capacidade de discriminar a cor.
a conversão entre unidades fotométricas que têm em conta a fisiologia humana e as unidades radiométricas rectas é dada pelo seguinte: (unidade fotométrica) = (unidade radiométrica) x (683) x V (?) onde V(?) é a “resposta Fotópica”, mostrada anteriormente e basicamente nos diz como eficientemente o olho pega certos comprimentos de onda de luz.
a resposta Fotópica é uma função do comprimento de onda da luz e, portanto, para converter de unidades radiométricas para unidades fotométricas primeiro requer conhecimento da fonte de luz. Se a fonte é especificada como tendo uma certa temperatura de cor, podemos assumir que sua emissão de radiância espectral é a mesma que um radiador corpo preto perfeito e usar a lei de Planck definida anteriormente.
as fontes artificiais em geral não têm a mesma distribuição espectral que um corpo negro perfeito, mas para os nossos propósitos vamos considerá-las iguais. O gráfico acima mostra a radiância espectral de vários radiadores de corpo negro. Se considerarmos a visão Fotópica de avaliação da radiação de um corpo negro a uma temperatura de T=2045K.
Integração do produto da luz emittance pelo Fotópica função fornece a conversão de um Radiométrica sinal Fotométrico.
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