Glosario IES: Magnitudes Fotométricas Fundamentales (ANSI/IES LS-1-22)

Glosario IES: Magnitudes Fotométricas Fundamentales

Fuente oficial: ANSI/IES LS-1-22 — Nomenclatura y Definiciones de Iluminación. Disponible en: https://ies.org/standards/definitions/

1. Iluminancia (Illuminance)

Símbolo: E | Unidad: lux (lx) = lm/m² | Referencia IES: [3.3.1]

Definición oficial (IES): "The areal density of the luminous flux incident at a point on a surface." (E = dΦ/dA)

Explicación en español: La iluminancia es la cantidad de flujo luminoso que cae sobre una superficie por unidad de área. Mide cuánta luz recibe una superficie —no cuánta emite o refleja. Un lux equivale a un lumen por metro cuadrado. Es la magnitud más utilizada en proyectos de iluminación para verificar cumplimiento normativo.

Valores de referencia por espacio (Lighthouse):

Museo (obras muy sensibles — acuarelas, textiles): 50 lx máximo sobre el objeto
Museo (obras sensibles — óleos, fotografía): 150 lx sobre el objeto
Museo (obras insensibles — metal, piedra, cerámica): 300 lx
Museo (pasillos de circulación): 100–200 lx
Retail (área de venta general): 500–1000 lx
Retail (escaparate / focal): 1000–3000 lx
Oficina (plano de trabajo 0.80 m): 300–500 lx (NOM-025-STPS-2008: mín. 250 lx tarea intermedia, 500 lx trabajo de precisión)
Hotel (lobby): 200–300 lx; habitación (ambiente): 100–150 lx; lectura: 300 lx
Residencial (sala): 150–300 lx; cocina (plano de trabajo): 300–500 lx; tarea de precisión: 500 lx
Exterior (sendero peatonal): 5–10 lx; fachada edificio: 30–75 lx; acceso vehicular: 20–50 lx

Herramienta: IES Illuminance Selector (https://idt.ies.org/) para consultar recomendaciones oficiales por tipo de actividad visual.

2. Flujo Luminoso (Luminous Flux)

Símbolo: Φ | Unidad: lumen (lm) | Referencia IES: [3.2]

Definición oficial (IES): "The time rate of flow of radiant energy, evaluated in terms of a standardized visual response." (Φv = Km ∫ Φe,λ V(λ) dλ)

Explicación en español: El flujo luminoso es la potencia total de luz emitida por una fuente en todas las direcciones, ponderada según la sensibilidad del ojo humano (función V(λ) fotópica). Es el principal indicador de la "cantidad total de luz" de una luminaria o fuente. No indica cómo se distribuye esa luz —para eso se usa la intensidad luminosa o el ángulo de haz.

Aclaración importante: La relación entre flujo y efecto depende de la distribución fotométrica. Un proyector de 500 lm con haz de 10° concentra mucha más luz sobre un objeto pequeño que un downlight de 1000 lm con haz de 60°.

Valores orientativos por tipo de luminaria:

Downlight LED oficina/retail (empotrado): 600–1800 lm
Proyector de museo (ajustable): 300–900 lm con óptica de precisión
Aplique de pared hotel: 200–500 lm
Luminaria de carril retail/museo: 800–2000 lm
Luminaria exterior de fachada: 1000–4000 lm

3. Intensidad Luminosa / Candela (Luminous Intensity)

Símbolo: I | Unidad: candela (cd) = lm/sr | Referencia IES: [3.4.1]

Definición oficial (IES): "The SI unit of luminous intensity. One candela is one lumen per steradian (lm/sr). Formerly, candle."

Explicación en español: La intensidad luminosa describe la densidad de flujo luminoso en una dirección específica dentro de un ángulo sólido (estereorradián). Es la magnitud que se representa en las curvas fotométricas polares (polar plots / IES files). Permite calcular la iluminancia en un punto conocida la distancia: E = I / d² (ley del coseno inverso).

Aplicación práctica: Las curvas polares (diagramas fotométricos en formato IES/LDT) muestran la intensidad en candelas en todas las direcciones. Un proyector de acento con 1500 cd a 0° y haz de 10° a 3 m de distancia produce: E = 1500/3² = 166 lx sobre el objeto. Esto permite predecir exactamente la iluminancia antes de la instalación.

Regla de los 3:1: Para evitar deslumbramiento en museos y galerías, la intensidad máxima de una luminaria no debe superar 3× la intensidad media del campo visual del observador.

4. Luminancia (Luminance)

Símbolo: L | Unidad: candela por metro cuadrado (cd/m²), también llamado "nit" | Referencia IES: [3.5]

Definición oficial (IES): "The quotient of the luminous flux at an element of the surface surrounding the point, and propagated in directions defined by an elementary cone containing the given direction, by the product of the solid angle of the cone and the area of the orthogonal projection of the element of the surface on a plane perpendicular to the given direction. Formerly, photometric brightness." (L = d²Φ/(dω·dA·cosθ))

Explicación en español: La luminancia es lo que el ojo percibe como brillo de una superficie o fuente. A diferencia de la iluminancia (que mide luz incidente), la luminancia mide luz emitida o reflejada en una dirección específica hacia el observador. Es la causa del deslumbramiento cuando supera ciertos umbrales en el campo visual.

Rangos de luminancia de referencia:

Cielo azul: ~3000 cd/m²
Pantalla de laptop/monitor: 200–500 cd/m² (ajustada al ambiente)
Luminaria LED sin difusor: 50,000–200,000 cd/m² → fuente de deslumbramiento severo
Luminaria LED con difusor opal: 3000–15,000 cd/m²
Pared pintada blanca bajo 300 lx: ~200–400 cd/m² (reflectancia ≈ 0.7)
Papel blanco bajo 500 lx: ~350–450 cd/m²

Aplicación Lighthouse:

Oficinas: control de luminancia de luminarias para garantizar UGR ≤ 19 en plano de trabajo
Museos: evitar reflexiones especulares de la luminancia de las luminarias sobre superficies vidriadas de obras
Retail: luminancias elevadas en zonas focales guían la atención del cliente; contrastes controlados crean jerarquía visual
Hoteles: ratio de luminancias entre zona de acento y fondo determina el "mood" del espacio

5. Eficacia Luminosa (Luminous Efficacy)

Símbolo: η | Unidad: lúmenes por vatio (lm/W) | Referencia IES: [3.11]

Definición oficial (IES): "The total emitted luminous flux divided by the total source electrical input power; expressed in lumens per watt (lm/W)."

Nota IES: Puede aplicarse a un solo componente (chip LED), múltiples componentes, o componente + driver. Se debe especificar el alcance: eficacia del chip LED, del módulo, de la luminaria completa (sistema).

Explicación en español: La eficacia luminosa es el principal indicador de eficiencia energética: cuántos lúmenes produce el sistema por cada vatio consumido. Cuanto mayor el valor, más eficiente la luminaria. La eficacia del sistema (luminaria completa incluyendo driver) siempre es menor que la del chip solo, por pérdidas ópticas y térmicas.

Rangos de referencia (2024–2025):

Chip LED premium (Cree, Samsung, Lumileds): 170–220 lm/W
Luminaria LED de oficina completa: 100–160 lm/W
Proyector de museo LED: 70–120 lm/W (penalizado por ópticas de precisión)
Luminaria LED exterior: 100–160 lm/W
Halógeno tradicional: 10–20 lm/W (para comparación)

Referencia normativa México: NOM-013-ENER (alumbrado para vías terrestres) y NOM-007-ENER-2014 (eficiencia energética en sistemas de alumbrado en edificios). LEED v4.1 y WELL v2 requieren documentar eficacia de sistema para créditos de energía.

6. Ángulo de Haz (Beam Angle)

Unidad: grados (°) | Referencia IES: [8.6.4.1]

Definición oficial (IES): "The angle between the two directions for which the intensity is 50% of the maximum intensity as measured in a plane through the nominal beam centerline. For beams that do not possess rotational symmetry, the beam angle is generally given for two planes at 90 degrees, typically the maximum and minimum angles."

Aclaración IES: Históricamente el ángulo de haz se medía al 10% de la intensidad máxima. La definición actual usa el 50% (FWHM — Full Width at Half Maximum). Verificar qué criterio usa el fabricante.

Explicación en español: El ángulo de haz define la apertura del cono central de luz. Un haz de 8°–15° es muy concentrado (ideal para acento puntual sobre una obra de arte o producto); uno de 40°–60° es amplio (adecuado para iluminación general ambiental). Beams asimétricos se expresan como "25° × 45°" para indicar los dos planos ortogonales.

Guía de selección por espacio y aplicación (Lighthouse):

| Aplicación | Ángulo recomendado | Tipo de óptica | |---|---|---| | Museo — obra de arte (0.5×0.5 m) a 3 m | 8°–12° | Proyector de precisión con lente | | Museo — obra de arte (1×1.5 m) a 3 m | 15°–20° | Proyector ajustable | | Retail — producto focal en anaquel | 15°–25° | Carril ajustable | | Retail — área de venta general | 35°–50° | Downlight o carril wide | | Oficina — downlight general | 40°–60° | Difusor opal o microprisma | | Hotel — downlight habitación | 40°–60° | Difusor suave | | Hotel — acento arquitectónico | 20°–30° | Carril o empotrado ajustable | | Residencial — acento de arte | 15°–25° | Carril o proyector empotrado | | Exterior — árbol o arbusto bajo (wash) | 25°–40° | Proyector a piso | | Exterior — fachada alta (30 m) | 8°–15° | Proyector de largo alcance | | Exterior — sendero (ground light) | 60°–120° (asimétrico) | Balizas con óptica asimétrica |

Nota: El "field angle" (ángulo de campo) es la apertura al 10% de intensidad máxima; siempre es mayor que el beam angle. Algunos fabricantes publican ambos.