Eficacia luminosa

La eficacia luminosa de una fuente de luz es la relación existente entre el flujo luminoso (en lúmenes) emitido por una fuente de luz y la potencia (en vatios)W.

Dependiendo del contexto, la potencia puede ser el flujo radiante o puede ser la potencia eléctrica consumida por la fuente.^[1][2][3][4] En el primero de los casos se la suele denominar eficacia luminosa de la radiación (LER) y en el segundo eficacia luminosa de una fuente (LES) o también rendimiento luminoso.

Eficacia luminosa de la radiación

Respuesta de un ojo humano tipo a la luz, según estandarización de la CIE en 1924.

La eficacia luminosa de la radiación mide la parte de energía electromagnética que se usa para iluminar y se obtiene dividiendo el flujo luminoso por el flujo radiante.

${\displaystyle k={\frac {F}{\phi }}\,}$

En el SI, la eficacia luminosa viene expresada en lúmenes por vatio (lm/W). La eficacia luminosa de una radiación tiene un valor máximo posible de 683 lm/W, para el caso de una luz monocromática de una longitud de onda de 555 nanómetros (verde).

Eficacia luminosa de una fuente

La eficacia luminosa de una fuente de luz o rendimiento luminoso mide la parte de energía eléctrica que se usa para iluminar y se obtiene dividiendo el flujo luminoso emitido por la potencia eléctrica consumida.

${\displaystyle \eta ={\frac {F}{P}}}$

Eficacia y eficiencia

En otros sistemas de unidades diferentes al SI, el flujo luminoso tiene las mismas unidades que el flujo radiante, la eficacia luminosa de la radiación es entonces adimensional y a menudo se le denomina eficiencia luminosa o Coeficiente Luminoso y puede ser expresada como un porcentaje. También es usual elegir que unidades tales como la eficacia máxima posible, 683 lm/W, correspondan a una eficiencia del 100%. La distinción entre eficacia y eficiencia no es siempre mantenida con rigor en algunas publicaciones o escritos técnicos, por lo que no es raro ver eficiencias expresadas en lumenes por vatio y eficacias expresadas como un porcentaje.

Ejemplos

La siguiente tabla muestra las Eficacias y eficiencias luminosas de varias fuentes de luz:

Categoría	Tipo	Eficacia luminosa (lm/W)	Eficiencia luminosa[5]
Combustión	vela	0.3	0.04%
	gas natural	1–2	0.15–0.3%
Incandescente	100–200 W tungsteno incandescente (230 V)	13.8[6]–15.2[7]	2.0–2.2%
	100–200–500 W tungsteno halógeno (230 V)	16.7[8]–17.6[7]–19.8[7]	2.4–2.6–2.9%
	5–40–100 W tungsteno incandescente (120 V)	5–12.6[9]–17.5[9]	0.7–1.8–2.6%
	lámparas fotográficas y de proyección	35[10]	5.1%
Lámpara LED	LED blanco (sin fuente de alimentación)	4.5–200[11][12][13][14][15]	0.66–29.2%
	4.1 W lámpara LED de Rosca Edison (120 V)	58.5–82.9[16]	8.6–12.1%
	7 W LED PAR20 (120 V)	28.6.	4.2%
Lámpara de Arco	Faros xenón	30–50[17][18]	4.4–7.3%
Fluorescente	T12 tubo con balasto magnético	60[19]	9%
	9–32 W fluorescente compacta	46–75[20][21][7]	8–11.45%[22]
	T8 tubo con balasto electrónico	80–100[19]	12–15%
	T5 tubo	70–104.2[23][24]	10–15.63%
Lámpara de descarga	1400 W lámpara de sulfuros	100[25]	15%
	Lámpara de haluro metálico	65–115[26]	9.5–17%
	Lámpara de Sodio de Alta Presión	85–150[27][7]	12–22%
	Lámpara de Sodio de Baja Presión	100–200[27][28][7]	15–29%
Fuentes ideales	Cuerpo negro a 5800 K truncado al espectro visible	251	37%
	Luz verde a 555 nm (máximo LER posible)	683,002	100%

Unidades

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.

Véase también

• Fotometría
• Contaminación lumínica
• Eficiencia del alumbrado público