Luce bianca, calda o fredda ?

Oggi si è passati dalla necessità di fare luce negli ambienti a quella di illuminare utilizzando quanto di meglio la tecnologia oggi ci rende disponibile cercando in primis di ottenere il miglior risparmio energetico con un buon rapporto qualità prezzo, cercando le performance migliori per ogni singolo punto luce, ed in genere questo si riduce a considerare la sostituzione delle lampade di ogni corpo illuminante.
Si è passati così, seguendo la tecnologia dalle lampade ad incandescenza, alle lampade fluorescenti per poi passare alle compatte fluorescenti e giungere alle attuali lampade a led, in queste ultime due famiglie di lampade si è così diffusa la necessità di comprendere quale tipo di lampada utilizzare, non solo conoscendo la ben nota grandezza che ne indica il consumo energetico, i famigerati watt; ma anche il tipo di luce emessa …bianca, bianchissima o bianco caldo…?

Questa scelta ha fatto si che ci si è trovati a considerare u nuovo parametro, ovvero il tipo di luce bianca che potesse soddisfare la nostra necessità di illuminazione, determinata si dal tipo di ambiente da illuminare, ma altresì dal conoscere la “temperatura di colore della lampada”… eh già perché la luce bianca emessa dalla lampada (oggi le attuali led) non è uguale per tutte, ma …

La luce bianca è formata da radiazioni luminose distribuite nello spettro visibile, ovvero seppure in maniera differente contiene tutti i colori; un aspetto da tener presente è che la luce bianca non è tutta uguale in quanto può presentare diverse tonalità e sfumature che dipendono dall’intensità delle singole radiazioni luminose che la stessa luce bianca contiene.
Partendo quindi da questa considerazione, per identificare un tipo di luce bianca si dovranno utilizzare adeguati parametri, uno dei più noti è la “temperatura di colore” che definisce appunto la tonalità; in genere si considera una luce calda quanto più tende al rosso, ed una luce bianca quanto più tende al blu.
Un po’ di teoria…
La temperatura di colore (espressa in gradi kelvin) è quella prodotta da un corpo nero ipotetico quando produce una radiazione luminosa con uno spettro simile a quello considerato. Considerando che ogni radiazione luminosa è conseguenza nell’utilizzo di una determinata quantità di energia acquisita o emessa dagli atomi che costituiscono la materia, e in questo passaggio si provoca calore, tanto elevato quanto più elevato è il livello energetico, si chiarisce il concetto del corpo nero.
Ma è pur vero che la luce ha origine da processi chimici o fisici che inevitabilmente producono calore, al quale si può associare una determinata tonalità ad una certa temperatura. Quindi si può ipotizzare che se ho energia ho luce,e più ho energia maggiore è il calore prodotto.
L’aumento della temperatura è conseguenza dell’energia impiegata, ovvero i fotoni emessi hanno un livello energetico sempre più alto, e maggiore è questo livello energetico dei fotoni, più alta è la frequenza secondo la legge di Einstein

[math]1/2 m\cdot v^{2}=h\cdot f=e\cdot V[/math]

[math]1/2 m\cdot v^{2}[/math] è appunto l’energia cinetica dei fotoni espulsi; al crescere della temperatura del corpo riscaldato la lunghezza d’onda della luce emessa diminuisce.
La legge di Wien  afferma, che la lunghezza d’onda è inversamente proporzionale alla temperatura del corpo che emette luce, e sostiene che il prodotto della temperatura (T) e la lunghezza d’onda è costante (C ) per ogni tipo di radiazione emessa

[math] \lambda \cdot T=C=2.684[/math]

Il prodotto della temperatura del corpo riscaldato per la lunghezza d’onda della luce emessa vale 2.684, ed occorre aver presente che il corpo nero (inteso come riferimento) è visto come un corpo capace di assorbire la luce che lambisce la sua superficie ed ha una temperatura di colore di 3500 °K al pari della luce del sole che colpisce la superficie terrestre, e che varia in funzione delle ore del giorno, ed alle condizioni metereologiche, ed anche se si consideri una luce diretta od una luce riflessa … parimenti varierà la temperatura di colore, minima in caso di cielo nuvoloso e massima con il cielo chiaro riferendo lo sguardo a nord-ovest , posizione opposta al sole che nasce ad est ed è al massimo al sud.
L’idea di questa rapida sintesi teorica (non me ne vogliano gli Esperti 😉 ) è nata dalla necessità di chiarirmi il concetto “temperatura di colore” con il quale si comprende anche il fatto che la luce non sia tutta uguale

cromaticità corpo nero

Pertanto si dovrà considerare, nella scelta di una lampada, che sia essa di tipo CFL od Alogena o di tipo Led, il valore della temperatura di colore riportato sulle caratteristiche della lampada, in quanto pe rogni tipo di lampada il costruttore avrà determinato un preciso tipo di risposta luminosa, aggiungendo all’interno della lampada particolari gas o elementi che rendano un tipo di luce, per particolari applicazioni o illuminazioni di ambienti, ed ottenendo così, luce di tipo caldo (tra i 2700K e i 3800K) , luce intermedia ( tra i 4000K e i 5500K) e luce di tipo freddo(oltre i 5500K).
Ad esempio le lampade allo xeno possono tranquillamente superare i 10.000°K, ora vanno di moda anche nei fari delle moto e delle auto, questo perché si ritiene che la loro emissione di luce sia di tipo più naturale delle lampade alogene o a filamento.

temperatura colore….
Quindi come già detto, la scelta di una lampada non può prescindere dalla scelta della tonalità di luce con la quale si vuole illuminare l’area dell’ambiente interessato, ovviamente avendo ben presente la destinazione di uso dell’ambiente. O meglio una cosa è utilizzare un’ambiente per attività sportive, altra cosa è utilizzare l’ambiente per attività tipo lettura, o disegno.
Nella scelta ci viene in aiuto la disponibilità di tabelle redatte da studi di professionisti in cui sono riportati valori di temperatura di colore adatti ad ogni condizione perché l’occhio possa lavorare in condizioni quasi naturali. In genere la temperatura di colore va scelta in base all’illuminamento che richiede l’ambiente, anche in questo caso il valore dell’illuminamento lo si ottiene da tabelle che ne forniscono valori in lux in funzione del tipo di ambiente ,ad esempio

tabella lux

Tabellina utilizzabile,considerando una semplice regolina, ovvero
• Luce con tonalità calda (non superiore ai 3500°K) per ambienti con valori di illuminamento in lux pari a 50/200,
• Luce con tonalità fredda (4500-5000°K) per ambienti che richiedono oltre i 200 lux di illuminamento
In genere si considera una luce con tonalità fredda in ambienti di lavoro, nelle scuole o dove si eseguono attività di precisione tipo disegno o progettazione, mentre si considera una luce con tonalità calda negli ambienti domestici o destinati a soggiorni, tipo strutture alberghiere, bar, ristoranti, sale etc … fermo restando la necessità di specifica tonalità di illuminazione in ambienti o superfici dedicate, immagino ad esempio le discoteche, o sale da ballo o superfici destinati ad esposizioni particolari, tipo espositori di carni o alimenti simili.

L’idea di queste due righe è stata quella di riassumere brevemente alcuni aspetti utili alla scelta di un tipo luce per l’ambiente che interessa illuminare, con questo non si è voluto sostituire quanto la normativa ed i testi tecnici dettagliano in miglior modo, e possono essere fonte di approfondimento, oltre che hai link di wikipedia che o inserito nell’esposizione, si consiglia di visitare anche i link di costruttori  importanti di lampade e sistemi di illuminazione.

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