Del cálculo fotométrico al éxito de un proyecto de iluminación

La vista es algo complejo. Entre el ojo y el cerebro, existen una multitud de elementos que afectan la manera en la que percibimos el mundo, y en todos estos elementos la luz desempeña un rol importantísimo .

Aunque muchos de los elementos gracias a los que percibimos el mundo son de reciente descubrimiento y aún se busca conocerlos en su totalidad, es a partir de la comprensión del cerebro y su interacción con el ojo que los científicos han asumido la tarea de definir este sistema por medio de una serie de ecuaciones matemáticas. A estas ecuaciones se les conoce como fotometría.

¿Para qué sirve la fotometría? 

Los profesionales de la iluminación estudian la fotometría por la misma razón que un meteorólogo estudia el clima, o que un economista estudia estadística, es decir: lo que estos profesionales pretenden es obtener información más precisa para poder entregar a sus clientes -o receptores- proyecciones exitosas. 

En un mundo ideal, un diseñador de iluminación tendría la facultad de determinar exactamente qué mezcla de luz puede cubrir el total de un espacio antes de especificar, o conseguir e instalar los equipos; pero, aunque un mock-up o una instalación piloto pueden ofrecer ciertos acercamientos al resultado, resulta imposible y poco práctico simular cada elemento de un diseño. Por ello, lo común es emplear modelos fotométricos o cálculos, y de esta manera obtener los elementos necesarios para hacer mejores recomendaciones a un cliente. 

Pues de manera similar a como podría suceder en el caso de un profesional del clima o un economista, que cada uno emplea sus respectivos modelos para presentar una predicción; en el caso de los profesionales de la iluminación, los cálculos fotométricos son un recurso muy útil para hacer estimaciones del cómo funcionará una luz en determinado espacio, esto tomando en cuenta que cada luminaria cuenta con una curva de distribución particular, y que según sea el caso se va a requerir una aplicación y no otra. 

¿Se trata de cálculos confiables? Después de todo, tanto el meteorólogo como el economista pueden equivocarse, ¿sucede lo mismo en el caso de los números? 

Todo depende de lo que uno está buscando, así como del nivel de experiencia en la construcción de modelos, por lo que teniendo esto en mente, los modelos pueden ser mejor explicados si se dividen en dos secciones: una, acerca de los cálculos numéricos; y otra, que se refiere a los renders. 

Ahora, cuando se hace referencia a las curvas fotométricas se habla de gráficas que ilustran la distribución espacial de la luz en un plano cartesiano. Éstas cuentan con variables de distancia e intensidad luminosa en todos los estados sólidos, es decir: el valor numérico de la intensidad luminosa (expresado en candelas); el plano vertical en que se mide, y finalmente la inclinación respecto al eje vertical de la luminaria. A partir de los tres valores se obtiene un cuerpo sólido fotométrico. 

Actualmente todos los cálculos fotométricos se completan mediante el uso de software específico, consiguiendo así una mayor precisión numérica e, incluso, cuando se maquetan de forma adecuada, pueden ofrecer una representación muy exacta del cómo se comportará la luz en el contexto arquitectónico. Los resultados de estos cálculos arrojan datos en cuanto a valores de iluminancia o luminancia, y a partir de estos valores es que se puede determinar efectos como el deslumbramiento, la uniformidad, el contraste, la intrusión lumínica, entre otros caracteres de la luz, y de ser el caso, determinar si un diseño cumple con los estándares y recomendaciones establecidas, de modo que los cálculos numéricos resultan tanto precisos como necesarios. 

Dichos datos recolectados crean imágenes generadas a computadora, los cuales son una representación fotorealista de la información recibida. A estas imágenes se les llama renders, y el qué tan realistas se ven depende del nivel de detalle en el nivel fotométrico, así como el método de cálculo empleado para generar la imagen. Por lo anterior resulta erróneo asumir que la calidad de un render está directamente relacionado con la precisión del cálculo, por lo que es válido afirmar que se puede tener la imagen renderizada más visualmente atractiva pero sin ninguna base en la realidad; por otro lado, es posible que un render simple demuestre datos excepcionalmente precisos. 

Existen diversas aplicaciones para hacer estas gráficas y muchas de ellas son herramientas muy adecuadas para realizar estudios técnicos; sí, pero son aún más eficaces los resultados que ofrecen y la representación que con ellos se obtiene para el cliente. Por ello, si se conoce la teoría que sustenta los resultados obtenidos mediante software, su aplicación amplía el rango de posibilidades en cuanto a eficacia. En este sentido, siempre será recomendable complementar el estudio con representaciones referentes a la intensidad en direcciones distintas a las definidas mediante el cálculo de las curvas fotométricas, para ello se realizará el cálculo de las curvas isocandela.

Entonces, ¿podemos realmente confiar en los números y los datos? ¿Son los renderes una herramienta para la discusión y no se trata solo de una imagen bonita que se vende a los clientes? Pues cuando se habla de la medida y el comportamiento de la luz, las diversas herramientas de cálculo empleadas por los profesionales de la iluminación son una manera de fundamentar el trabajo a realizar y ofrecen una manera gráfica de describir la realidad para reducir el número de incidencias al momento de realizar la instalación. Y así como la cantidad y la calidad de la iluminación son importantes en el aspecto estético, también será una parte fundamental del proyecto cuidar la optimización de los dispositivos empleados,  pues un entorno con una iluminación deficiente puede derivar en consumos innecesarios, o una selección inadecuada de equipos y en consecuencia una mala distribución de la luz. 

Finalmente, durante la selección de los equipos, el fabricante deberá poner a disposición del especificador o diseñador de iluminación los archivos fotométricos que le permitan probar el rendimiento de los equipos en los diversos software de cálculo y diseño de iluminación de manera que la selección de la luminaria o la fuente de luz sea la ideal para cada proyecto de iluminación. 

Fuentes: 

Cálculo luminotécnico del alumbrado público de una calle en zona urbana

OBTENCIÓN DE CURVAS FOTOMÉTRICAS DESDE DIAGRAMA POLAR. APLICACIÓN DE PROGRAMA DE CAD

How Photometric Calculations Support Project Success

Glosario Erco