INTRODUZIONE

la luce è il prodotto sensoriale di un certo intervallo di lunghezze d’onda delle radiazioni elettromagnetiche.

Nell’uomo questo intervallo è compreso tra i 380 e i 780 nanometri [nm].
Al variare della lunghezza d’onda varia il colore che percepiamo e passa dal violetto al rosso.

Si parla di spettro completo quando l’emissione luminosa comprende tutte le lunghezze d’onda dell’intervallo “luce” e solo in questo caso avremo la possibilità di vedere tutti i colori.
E’ chiaro però che la diversa distribuzione spettrale della potenza incide sulla visione per esempio un eccesso di radiazioni rosse, come la luce naturale al crepuscolo, ci stimola una sensazione visiva ben diversa dalla luce solare a mezzo giorno o di quella del cielo in una giornata limpida.
Scopo di questo testo non è quello di trattare in maniera esaustiva la materia riguardante la luce e l’illuminotecnica, per la quale esistono ottimi testi scientifici, ma quello di creare un linguaggio comune con il quale poter comunicare.
“L’indice di resa cromatica” [Ra] pur non essendo un diretto parametro della composizione spettrale definisce quanto una sorgente luminosa riesce a rendere fedelmente percepibili i vari colori e quindi, in una certa maniera è correlato ai valori di composizione e distribuzione spettrale della potenza.
Sarà quindi impossibile avere Ra 100 (il massimo) con spettri incompleti.
Per definire la tonalità della luce, ovvero lo sbilanciamento di potenza verso una o l’atra banda,
si utilizzerà un parametro chiamato “Temperatura di colore” misurato in gradi Kelvin [K].
I gradi kelvin corrispondono alla temperatura a cui deve essere sottoposto un corpo nero opaco per emettere radiazione luminosa a quella tonalità tenuto conto che la distribuzione spettrale della potenza varia appunto con il variare della temperatura colore.

            

Il CIE (Commission Internationale de l’Eclairage) ha così definito delle sorgenti modello:
“A” 2 854 K luce ad incandescenza
“B” 4 870 K (A+ filtro) corrispondente al colore della luce naturale del mezzogiorno nel centro Europa a primavera.
“C” 6 770 K (“A” + filtro) corrispondente al colore della luce naturale del mezzogiorno con il cielo coperto sempre nel centro Europa a primavera.

La luce ad incandescenza può essere assimilata come temperatura di colore a quella del crepuscolo.

La luce naturale varia nel corso della giornata sia come intensità che come temperatura colore.
Le variazioni sono in stretta relazione con la latitudine, la stagione, l’ora e le condizioni metereologiche.
E’ chiaro perciò che per parlare di simulazione della luce naturale sono necessari dispositivi che possano variare continuamente in entrambi questi domini.
Le lampade, inoltre spesso hanno uno spettro incompleto di emissione e in vari intervalli di frequenze non emettono radiazione luminosa come la maggior parte delle lampade fluorescenti che siamo abituati a subire in molte scuole e luoghi di lavoro.
Volendo ricreare artificialmente una luce statica più simile possibile a quella del tramonto per cui con uno spettro completo ma con un forte sbilanciamento a favore dei rossi utilizzeremo una lampada ad incandescenza o meno anacronisticamente con led a 2700 – 3000 k con lo spettro più completo possibile

mentre se vorremo ricreare situazioni più vicine a quelle delle ore del centro della giornata potremo utilizzare ad esempio una fluorescente quasi a spettro pieno con un’ottima resa cromatica come una 950 Ra 98 o una 965 Ra 98, o con lampade a led. spettro fluo 950 RA 98

Per la crezione di scenari dinamici invece si tende oggi ad utilizzare dispositivi led adeguatamente comandati o lampade flurescenti con un controllo della miscelazione del flusso luminoso

Altro parametro essenziale da tenere in considerazione è la ”efficienza luminosa” lumen/Watt [lm/W].
A seconda del tipo di lampada adottata la quantità di energia elettrica consumata e quella di energia luminosa prodotta, pesata secondo le capacità visive dell’occhio umano, sarà molto differente.
Questa quantità si misura appunto con il rapporto tra i lumen emessi e la potenza assorbita in Watt.
L’intervallo di variazione è molto ampio e può oscillare tra 8 -19 lm/W delle lampade ad incandescenza ai 70-120 lm/W dei led e gli 80 lm/W delle lampade a vapori di alogenuri.
Per le sorgenti luminose con emissioni prevalentemente monocromatiche si può arrivare fino a 170 lm/W.

Oltre che nella visione la luce interagisce con tutto il nostro organismo essendo proprio lo stimolo di un orologio biologico che comanda una serie di processi biochimici.
La variazione del livello di illuminamento e della distribuzione spettrale della luce fungono da segnali in ingresso.
“Il nucleo soprachiasmatico (SCN) riceve informazioni dall’ambiente soprattutto derivanti dal ciclo luce-buio, attraverso il tratto retino-ipotalamico. A sua volta il SCN coordina e sincronizza l’attività di altri oscillatori definiti “schiavi”, situati in altre zone del cervello (es. corteccia)e in organi periferici (es. fegato e rene), ognuno dei quali costituisce una unità multioscillante.” (Prof. Franco Fraschini, Dip Farmacologia Università degli studi di Milano)

Detto questo è chiaro come non esista un’illuminazione buona in assoluto ma piuttosto come si debba creare un illuminazione che tenga presenti molteplici parametri quali, l’ambiente in cui viene inserita, le attività che vi si svolgeranno, ecc.