Re: Correlare candela e irradianza in W/m^2

OK, quello che dici tu riguardo alla necessità di ridurre l'angolo di emissione é corretto; io lo intuivo ma, ripeto, non sono espertissimo di questi argomenti e mi sto addentrando solo ora in questi dettagli.
Però io non voglio realizzare un vero e proprio sistema di misura. Il mio obiettivo centrale è discriminare decentemente i colori (e fin qua credo di non avere problemi). Come ciliegina sulla torta, mi sono posto il problema se fosse possibile ricavare, con il medesimo mio setup di misura, altri dati, come ad esempio l'intensità luminosa o, meglio ancora, la luminanza.
Inoltre, il setup di misura (se così vogliamo chiamarlo) prevede, per varie ragioni costruttive, che la distanza tra led e sensore sia minima, e non si può modificare tale dato progettuale.
Premetto che mi sono rispolverato e aggiornato sulla terminologia delle grandezze sia radiometriche che fotometriche, dimodoché
angel99 mi correggerà se sbaglio. Ciò perché le mie conoscenze in tale campo (fisica tecnica - illuminotecnica - colorimetria) risalgono al 1985, quando frequentavo il PoliTO. Ho notato che molte definizioni, unità di misura e simbologie sono cambiate con gli anni, perciò ne ho approfittato per dare una rinfrescata al mio vocabolario tecnico
.
I miei ragionamenti si basano sull'assunzione di essere in presenza di luce monocromatica (solo led monocromatici, nessun led bianco o altre sorgenti non monocromatiche).
I led in mio possesso li ho scelti appositamente aventi datasheet molto dettagliati.
Come dato di partenza ho innanzitutto l'intensità luminosa,
. Mi sono posto il problema se fosse possibile calcolare, anche approssimativamente, il flusso luminoso.
Per calcolare il flusso luminoso totale
occorre il radiation pattern
del led, che sul datasheet è presente. Non vi sono dati numerici, ma solo un grafico, però utilizzando il programma Engauge Digitizer posso ottenere una tabella numerica.
Conoscendo
posso calcolarmi l'angolo solido equivalente (
lo normalizzo a 1):

con metodi numerici.
rappresenterebbe l'angolo solido trasmittente un flusso costante e uniforme uguale al flusso trasmesso da
in
steradianti.
Dovrebbe essere un integrale doppio in
e
ma assumendo che il radiation pattern sia simmetrico, l'integrale in
lo semplifico riducendolo a
.
A queso punto posso calcolarmi il flusso luminoso
in lumen:

dove
è l'intensità luminosa, desunta dal datasheet, in candele.
A questo punto posso calcolarmi la potenza radiante o flusso radiante. Il costruttore del led mi fornisce il fattore di conversione
(che lui chiama luminous efficacy espresso in
mediante il quale posso convertire il flusso luminoso in flusso radiante così:

Per risparmiare tempo e calcoli, ho anche pensato che potrei approssimare i conti utilizzando il beamwidth, ovvero la divergenza del fascio,
, che è l'angolo del cono di luce che il led emette, desunto dal radiation pattern, assumendo inoltre che tutta la potenza irradiata sia tutta concentrata e uniformemente distribuita entro tale cono. D'accordo, è una semplificazione grossolana, ma non voglio diventare matto coi calcoli!
Conoscendo l'angolo del cono di luce
posso allora ricavare l'angolo solido
così:

e quindi ottenere infine il flusso luminoso:

Per ora mi fermo qui, in attesa del giudizio di
angel99.
Spero di non aver scritto cose orrende.
Ripeto, non sono un fisico tecnico....
Però io non voglio realizzare un vero e proprio sistema di misura. Il mio obiettivo centrale è discriminare decentemente i colori (e fin qua credo di non avere problemi). Come ciliegina sulla torta, mi sono posto il problema se fosse possibile ricavare, con il medesimo mio setup di misura, altri dati, come ad esempio l'intensità luminosa o, meglio ancora, la luminanza.
Inoltre, il setup di misura (se così vogliamo chiamarlo) prevede, per varie ragioni costruttive, che la distanza tra led e sensore sia minima, e non si può modificare tale dato progettuale.
Premetto che mi sono rispolverato e aggiornato sulla terminologia delle grandezze sia radiometriche che fotometriche, dimodoché


I miei ragionamenti si basano sull'assunzione di essere in presenza di luce monocromatica (solo led monocromatici, nessun led bianco o altre sorgenti non monocromatiche).
I led in mio possesso li ho scelti appositamente aventi datasheet molto dettagliati.
Come dato di partenza ho innanzitutto l'intensità luminosa,

Per calcolare il flusso luminoso totale


Conoscendo



con metodi numerici.



Dovrebbe essere un integrale doppio in




A queso punto posso calcolarmi il flusso luminoso


dove

A questo punto posso calcolarmi la potenza radiante o flusso radiante. Il costruttore del led mi fornisce il fattore di conversione



Per risparmiare tempo e calcoli, ho anche pensato che potrei approssimare i conti utilizzando il beamwidth, ovvero la divergenza del fascio,

Conoscendo l'angolo del cono di luce



e quindi ottenere infine il flusso luminoso:

Per ora mi fermo qui, in attesa del giudizio di

Spero di non aver scritto cose orrende.
