Intensidad luminosa

Al igual que otras unidades base del SI, la candela tiene una definición operativa: se define como la descripción de un proceso físico que producirá una candela de intensidad luminosa.

Una candela se define como la intensidad luminosa de una fuente de luz monocromática de 540 THz que tiene una intensidad radiante de 1/683 vatios por estereorradián, o aproximadamente 1,464 mW/sr. La frecuencia de 540 THz, que tiene una intensidad radiante de 1/683 vatios por estereorradian en una dirección dada, además, la medida corresponde a una longitud de onda de 555 nm, que se corresponde con la luz verde pálida en la región de máxima sensibilidad cromática del ojo . Ya que hay aproximadamente 12,6 estereorradianes en una esfera, el flujo radiante total sería de aproximadamente 18,40 mW, si la fuente emitiese de forma uniforme en todas las direcciones. Una vela corriente produce, aproximadamente, una candela de intensidad luminosa.

Antes de la definición de candela, se utilizaron una variedad de unidades de intensidad luminosa en varios países. Estos se basaban típicamente en el brillo de la llama de una "vela estándar" de composición definida, o el brillo de un filamento incandescente de diseño específico. Uno de los más conocidos de estos estándares, fue el estándar Inglés: la potencia de las velas. Esto estaba estandarizado por "Una vela de luz" que era producida por una vela pura de espermaceti que pesaba un sexto de libra y ardía a una velocidad de 120 granos por hora. Países como Alemania, Austria y Escandinavia utilizaban el Hefnerkerze, una unidad basada en una lámpara Hefner. En 1881, Jules Violle propuso el Violle como una unidad de intensidad luminosa y fue notada como la primera unidad de intensidad de luz que no dependía de las propiedades de una lámpara en partiicular. Todas estas unidades fueron reemplazadas por la definición de candela.

La intensidad luminosa para la luz monocromática de una longitud de onda particular ${\displaystyle \lambda }$ viene dada por:

${\displaystyle I_{v}=683*{\bar {y}}(\lambda )I_{e}}$

donde:

${\displaystyle I_{v}}$ es la intensidad luminosa en candelas (cd),

${\displaystyle I_{e}}$ es la intensidad radiante en vatios por estereorradián (W/sr),

${\displaystyle {\bar {y}}(\lambda )}$ es la función de luminosidad estándar

Si está presente más de una longitud de onda (como suele ser usualmente), se debe sumar o integrar el espectro de longitudes de onda presentes para obtener la intensidad luminosa:

${\displaystyle I_{v}=683\int \limits _{0}^{\infty }{\bar {y}}{\tfrac {dI_{e}\lambda }{d\lambda }}d\lambda }$

Unidades de fotometría del Sistema Internacional

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Magnitud	Símbolo	Unidad	Símbolo	Notas
Energía lumínica	Qv	lumen segundo	lm·s	A veces se usa la denominación talbot, ajena al Sistema Internacional.
Flujo luminoso	Φv, F	lumen (= cd·sr)	lm	Medida de la potencia luminosa.
Intensidad luminosa	Iv	candela (= lm/sr)	cd	Es una medida de la intensidad luminosa.
Luminancia	Lv	candela por metro cuadrado	cd/m2	A veces se usa la denominación nit, ajena al Sistema Internacional.
Iluminancia	Ev	lux (= lm/m2)	lx	Usado para medir la incidencia de la luz sobre una superficie.
Emitancia luminosa	Mv	lux (= lm/m2)	lx	Usado para medir la luz emitida por una superficie.
Exposición luminosa	Hv	lux segundo	lx·s	Iluminancia integrada en el tiempo.
Eficacia luminosa de la radiación	K	lumen por vatio	lm/W	Razón entre flujo luminoso y flujo radiante.
Eficacia luminosa de una fuente	η	lumen por vatio	lm/W	Razón entre flujo luminoso y potencia eléctrica consumida.

• Intensidad radiante
• Energía lumínica