A l'entorn de la fotometria, la luminància es defineix com la densitat angular i superficial de flux lluminós que incideix, travessa o emergeix d'una superfície seguint una direcció determinada. Alternativament, també es pot definir com la densitat superficial d'intensitat lluminosa en una direcció donada.

Infotaula de magnitud físicaLuminància
Modifica les dades a Wikidata

La unitat de mesura de la luminància en el Sistema Internacional d'Unitats és la candela per metre quadrat (cd/m2), però també es pot mesurar en nit (nt), una unitat que no pertany al Sistema Internacional d'Unitats i equival a 11 cd/m2.

A part, és important destacar que la luminància no mostra informació sobre els colors de la imatge, sinó sobre les tonalitats de grisos, o dit d'una altra manera, en blanc i negre.[1]

La definició anterior es formalitza com l'expressió següent:

on:

  • LV és la luminància, mesurada en candeles /metre2.
  • F és el flux lluminós, en lumens.
  • dS és l'element de superfície considerat, en metres2.
  • dΩ és l'element d'angle sòlid, en estereoradiants.
  • θ és l'angle entre la normal de la superfície i la direcció considerada.

La luminància es pot definir a partir de la magnitud radiomètrica de la radiància sense més que ponderar cada longitud d'ona per la corba de sensibilitat de l'ull. Aíxí, si LV és la luminància, Lλ representa la radiància espectral i V(λ) simbolitza la corba de sensibilitat de l'ull, llavors:

Luminància i brillantor (TV)Modifica

De manera no rigorosa, es pot considerar que l'equivalent psicològic de la luminància és la "brillantor". Per exemple, considerant el cas de l'emissió o reflexió de llum per part de superfícies planes i difuses, la luminància indicaria la quantitat de flux lluminós que l'ull percebria per a un punt de vista particular. En aquest cas, l'angle sòlid que interessa és el subtendit per la pupil·la de l'ull.

En una transmissió de senyal de vídeo, la luminància és el component que codifica la informació de lluminositat de la imatge. En termes generals, és molt similar a la versió en blanc i negre de la imatge original. Luminància i crominància combinades proporcionen el senyal denominat senyal de vídeo compost, utilitzat en multitud d'aplicacions; i poden transmetre's independentment. Formen part de la codificació de vídeo en els estàndards de TV NTSC i PAL, entre altres.

La luminància és utilitzada en la indústria del vídeo com mesura de la brillantor de les pantalles de televisió o d'ordinador (solen portar un control per modificar-la). Una típica pantalla d'ordinador emet entre 50 i 300 cd/m2. El sol té una luminància de prop d'1,6 × 109 cd/m2 al migdia.[2]

Medició de la luminànciaModifica

La luminància es pot mesurar ràpidament amb tres instruments: un mesurador de color, un espectreradiómetre i un mesurador de luminància.

Un espectreradiómetre és un aparell que serveix per analitzar la radiació produïda per qualsevol dispositiu que emeti llum (una bombeta, una pantalla...).

Un mesurador de color dóna informació sobre el color i la llum que emeten els cossos i objectes.

Un mesurador de luminancia mesura la intensitat emesa o reflectida per una font de llum.

Nivells de luminànciaModifica

cd/m2 Visió
900,000,000 Sol Fotòpica
3,000,000 Tungstè a 2.700K
30,000 Neu en un dia de sol
3,000 Superfície de la lluna
300 Cel ennuvolat
30 Paper blanc sota la llum
3 Làmpada de neó
0.3 15 minuts després d’una posta de sol Mesòpica
0.03 Neu/paper blanc sota la llum de la lluna
0,003 Cel de nit sense lluna
0.0003 Neu sota la llum de les estrelles Escotòpica
0.00003 Herba sota la llum de les estrelles

La visió humana és capaç d'adaptar-se a nivells diferents de luminància i pot percebre de 0.00003 cd/m2 a 300.000 cd/m2. Fora d'aquestes condicions, l'ull no és capaç de veure-hi.

Processament digital d'imatgesModifica

És un terme habitualment utilitzat en el processament digital d'imatges per caracteritzar cada píxel. En el sistema de color RGB, la luminància   d'un píxel es calcula amb l'expressió matemàtica:

 

Unitats de fotometria del SIModifica

Unitats de fotometria del SI

Magnitud Símbol Unitat del SI abeura. Notes
Energia lluminosa Q v lumen segon lm·s A vegades es fa servir la denominació Talbot, aliena al SI
Flux lluminós F lumen (= cd·sr) lm Mesura de la potència lluminosa percebuda
Intensitat lluminosa I v candela (= lm/sr) cd Una Unitat bàsica del SI
Luminància L v candela per metre quadrat cd/m 2 A vegades es fa servir la denominació nit, aliena al SI
Il·luminació E v lux (= lm/m 2 ) lx Usat per mesurar la incidència de la llum sobre una superfície
Emitància lluminosa M v lux (= lm/m 2 ) lx Usat per mesurar la llum emesa per una superfície
Eficàcia lluminosa lumen per watt lm/W Raó entre flux lluminós i flux radiant


Vegeu tambéModifica

ReferènciesModifica

  1. Rubiales Gómez, Mario. Vídeo Digital (en castellano). Madrid: Anaya, Febrer 2004, p. 22. ISBN 84-415-1613-8. 
  2. «Luminance». Technical Glossary. [Consulta: Apr. 30, 2010].