Candela (unità di misura)

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La candela, simbolo cd[1], è l'unità di misura dell'intensità luminosa, definita come segue:


Una candela (1 cd) è pari all'intensità luminosa in una data direzione di una sorgente che emette radiazione monocromatica alla frequenza di 540 × 1012 hertz con intensità radiante in quella direzione di valore pari a 1/683 watt in uno steradiante.

Come descritto, la candela è l'intensità luminosa in uno steradiante, quindi volendo calcolarne il flusso totale in tutte le direzione dovremo moltiplicare il valore per gli steradianti complessivi di una sfera (4π) ottenendo quindi i Lumen. Si desume quindi che : cd = Lumen/Sr

La definizione è basata sulla curva di sensibilità dell'occhio alla radiazione luminosa, che ha un picco appunto attorno ai 540-550 nm.

Sebbene la definizione si basi su un'unità SI derivata, il watt, la candela è una delle sette unità di misura base del Sistema Internazionale di unità di misura[2].

Tipiche intensità luminose in candele (cd)[modifica | modifica wikitesto]

Per dare un'idea concreta dell'intensità luminosa di una candela si riportano qui sotto alcuni esempi:

Sorgente Potenza approssimativa
in watt (W)
Intensità luminosa approssimativa
in candele (cd)
Candela di cera non noto 1 cd Candle 02.jpg
Led poco luminosi decine di mW decine di mcd LEDs.jpg
Led di potenza qualche watt qualche cd 2007-07-24 High-power light emitting diodes (Luxeon, Lumiled).jpg
Lampadina a incandescenza 40 W 40 cd Gluehlampe 01 KMJ.png
Lampadina a incandescenza 100 W 130 cd Gluehlampe 01 KMJ.png
Lampada fluorescente 40 W 200 cd Energiesparlampe 01.jpg
Proiettore di alta potenza decine di migliaia di W[3] milioni o decine di milioni di cd Proiettore scoperta Uberti.jpg

Relazione con la definizione precedente di cd[modifica | modifica wikitesto]

Prima del 1979, anno in cui fu introdotta l'attuale definizione, la candela era definita come l'intensità luminosa nella direzione perpendicolare ad una superficie di 1/600 000 m² di un corpo nero alla temperatura di fusione del platino, alla pressione di 101 325 N/m² (pressione atmosferica standard).

Il fattore 1/683 che compare nell'attuale definizione venne scelto per far sì che 1 cd vecchia coincidesse con 1 cd attuale. La frequenza scelta è quella dello spettro visibile, prossimo al verde (555,016 nanometri[4]). L'occhio umano è più sensibile a questa frequenza.

La curva di sensibilità \overline{y}(\lambda)[modifica | modifica wikitesto]

La curva di sensibilità
La curva di sensibilità \overline{y}(\lambda)
I colori corrispondenti
I colori corrispondenti

Per essere di utilità concreta la candela deve poter indicare l'intensità luminosa di una fonte di luce di qualsiasi colore. Ad esempio nella realizzazione di un pannello luminoso, dove sono presenti dispositivi che emettono luce di colori diversi, si deve avere una misura che indichi come sono percepiti dal nostro occhio.
L'occhio umano non ha la stessa sensibilità ai diversi colori: è massima al colore verde, sempre più bassa per il rosso e il blu. Il problema è simile a quello della percezione dei suoni, dove viene stabilita una curva che definisce la sensibilità dell'orecchio alle diverse frequenze (vedi Diagramma di uguale intensità sonora, dove, a essere precisi, si hanno più curve della potenza necessaria per avere una medesima intensità sonora, quindi rovesciate rispetto al caso della luminosità).
Per i colori è stato definito uno standard di sensibilità per un occhio normale riassunto in una curva ottenuta con test su campioni rappresentativi della popolazione umana. La curva ottenuta è generalmente chiamata \overline{y}(\lambda). Ha valore 1 alla lunghezza d'onda di circa 555 nm e scende fino a 0 sia verso le lunghezze d'onda minori, dopo il viola, sia verso le lunghezze d'onda maggiori, oltre il rosso.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ In inglese si scrive ugualmente candela, come in italiano, ma con pronuncia diversa (plurale candelas) e meno frequentemente candle
  2. ^ Appendice 2 del SI
  3. ^ Illuminatore per uso antiaereo alimentato a 15.600 W
  4. ^ The International Bureau of Weights and Measures (BIPM)

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