Potencia por Unidad de Ángulo Sólido

La potencia (flujo) por unidad de ángulo sólido (llamada a veces "pointance") es la terminología precisa mas cercana al término común de intensidad. Expresa la direccionalidad de la energía radiada y es apropiada para la descripción de fuentes puntuales. En el caso de la potencia radiante, se expresa en vatios por estéreorradian. Para la luz visible, se expresa en lúmenes por estéreorradian = candela.

Si la intensidad ( I = dΦ/dω ) de una fuente es la misma en todas direcciones, la fuente se llama isotrópica. De otra manera, en una superficie radiante plana, conocida como una lambertiana, la intensidad cae con el coseno del ángulo de observación, respecto de la normal a la superficie.

Potencia por Unidad de Área por Unidad de Ángulo Sólido

La potencia por unidad de área por unidad de ángulo sólido, se llama a veces "sterance". En el caso radiante se mide en vatios/m² "steradian" y tambien se llama "radiance". En el caso de la luz se mide en lúmenes/m² "steradian" que es equivalente a la candela/m² = nit. Esta cantidad tambien se llama luminancia.

Fuente Puntual vs Fuente Extendida

Para una fuente puntual, la intensidad de luz emitida o "pointance" es la misma en todas las direcciones o isotrópica. Se comporta de acuerdo con la ley del inverso del cuadrado.

Una superficie plana que desde ella refleja o emite una luminancia igual en cada dirección se dice que es una superficie lambertiana. Por ejemplo, una superficie plana iluminada de manera uniforme, como una hoja de papel, es aproximadamente lambertiana, ya que la luminancia que se ve desde cualquier dirección es esencialmente la misma. La intensidad o "pointance" de dicha superficie en cualquier dirección es proporcional al coseno del ángulo reflejado.

La reflexión desde una superficie puede complicarse por la rugosidad de la superficie. Para una superficie lambertiana ideal, la reflexión seguirá la ley del coseno. El rayo que muestra un 50% está en un ángulo de 30° desde la superficie donde cos 60° = 0,5. Un aspecto interesante de la reflexión lambertiana es que, si bien la intensidad luminosa será la mitad en ese ángulo, el área visual que ve su ojo también es la mitad, por lo que la superficie parece igualmente "brillante" desde ese ángulo.

La Candela

La candela es la unidad básica para la medición de la luz visible. Es una de las siete unidades básicas SI. Su definición formal es:

La candela es abreviada con cd y su símbolo estándar es I_v. La candela se usa luego para definir el lumen y otras cantidades usadas en la medición de la luz visible. Es aproximadamente igual a la antigua unidad "candela-potencia", y se toma generalmente como equivalente.

En una fuente isotrópica, la relación entre la candela y el lumen es 1 cd = 4π lm, y la relación de unidades es 1 cd = lm/sr.

Candela por Metro Cuadrado

La candela por metro cuadrado (cd/m²) es la unidad derivada SI de luminancia de una superficie. Se utiliza para caracterizar la cantidad de luz visible de una superficie emisora de luz, como por ejemplo la luz proporcionada por un dispositivo de visualización. De Wikipedia: "La especificación de sRGB para monitores apunta a 80 cd/m². Por lo general, los monitores calibrados deben tener un brillo de 120 cd/m². La mayoría de las pantallas de cristal líquido de los consumidores tienen una luminancia de 200 a 300 cd/m². Los televisores de alta definición van desde 450 a unos 1500 cd/m²."

La unidad cd/m² se llama nit.