Lux

El lux es una unidad derivada, basada en el lumen, que a su vez es una unidad derivada basada en la candela.

Un lux equivale a un lumen por metro cuadrado, mientras que un lumen equivale a una candela x estereorradián. El flujo luminoso total de una fuente de una candela equivale a ${\displaystyle 4\pi }$ lúmenes (puesto que una esfera comprende ${\displaystyle 4\pi }$ estereorradianes).

La siguiente tabla muestra unos valores orientativos del nivel de iluminación que se puede medir, en un plano horizontal a unos 0,70 m del suelo, en diferentes situaciones.

Lux y lumen

La diferencia entre el lux y el lumen consiste en que el lux toma en cuenta la superficie sobre la que el flujo luminoso se distribuye. 1000 lúmenes, concentrados sobre un metro cuadrado, iluminan esa superficie con 1000 lux. Los mismos mil lúmenes, distribuidos sobre 10 metros cuadrados, producen una iluminancia de sólo 100 lux. En otras palabras, iluminar una área mayor al mismo nivel de lux requiere de un número mayor de lúmenes.

Relación entre iluminancia e irradiancia

Como todas las unidades fotométricas, el lux tiene una unidad radiométrica correspondiente. La diferencia entre unidades fotométricas y radiométricas consiste en que las segundas se basan en la potencia física, con todas las longitudes de onda medidas por igual, mientras que las unidades fotométricas toman en cuenta el hecho de que el ojo (humano) es más sensible a unas longitudes de onda que a otras, por lo que cada longitud de onda tiene un peso diferente en su cálculo. El factor que determina el peso de cada longitud de onda es la función de luminosidad.

Un lux es un lumen/metro², y la unidad radiométrica correspondiente, que mide la irradiancia, es el vatio por metro cuadrado (W/m²). No hay una fórmula de conversión entre lux y W/m²; existe un factor de conversión diferente para cada longitud de onda, y no es posible realizar la conversión a menos que se conozca la composición espectral de la luz en cuestión.

El valor máximo de la función de luminosidad se encuentra en los 555 nm (correspondiente al color verde); el ojo es más sensible a la luz de esta longitud de onda que a ninguna otra. En el caso de luz monocromática de esta longitud de onda, la irradiancia necesaria para producir un lux es la mínima: 1,464 mW/m². Es decir, en esta longitud de onda se obtienen 683,002 lux por W/m² (o lúmenes por vatio). Otras longitudes de onda de luz visible producen menos lúmenes por vatio. La función de luminosidad cae a cero para las longitudes de onda fuera del espectro visible.

Para una fuente de luz con diversas longitudes de onda, el número de lúmenes por vatio se puede calcular usando la función de luminosidad. Para que una luz sea razonablemente blanca, se requiere una mezcla de luz verde con abundancia de luz roja y azul, a las que el ojo es mucho menos sensible. Esto implica que la luz blanca (o blanquecina) produce mucho menos de los 683 lúmenes por vatio que constituyen el máximo teórico. La relación entre el número real de lúmenes por vatio y el máximo teórico se expresa como un porcentaje que recibe el nombre de eficacia luminosa. Por ejemplo, una bombilla común suele presentar una eficiencia luminosa de tan sólo el 2%.

En realidad, cada persona presenta una variación propia de función luminosa. No obstante, las unidades fotométricas se definen con gran precisión, basándose en una función de luminosidad estándar obtenida de la medición de muchos sujetos.

Las especificaciones de videocámaras suelen incluir un nivel mínimo de iluminancia en lux, a partir del cual la cámara puede grabar una imagen satisfactoria. Una videocámara con buenas características de grabación en condiciones de luz escasa tendrá un valor bajo de lux. Las cámaras fotográficas no usan esta especificación, porque en condiciones de poca luz pueden tomar fotografías simplemente usando mayores tiempos de exposición, cosa que las videocámaras no pueden hacer, puesto que el tiempo de exposición viene determinado por las imágenes por segundo que deben registrar.

• Lumen
• Candela

• FAQ de radiometría y fotometría FAQ de la página de Radiometría del Profesor Jim Palmer, (Universidad de Arizona) (en inglés).