Fotometría mesópica: cómo ve el ojo por la noche

¿Son los lux la medida adecuada en la oscuridad?

Los lúmenes y los lux utilizan la función de sensibilidad fotópica V(λ). También proporcionan valores fotométricos normalizados y comparables para el alumbrado nocturno. EN 13201 utiliza la luminancia para las clases M y la iluminancia para las clases C y P. Con niveles bajos de adaptación, algunas tareas visuales pueden requerir una evaluación adicional del espectro.

Esto no constituye una objeción de peso al uso del lux como medida: el lux es práctico, está consolidado y permite comparar. Pero hay una situación concreta en la que la diferencia importa: cuando se comparan dos fuentes de luz con los mismos lux medidos pero distinta composición espectral en cuanto a rendimiento visual en la oscuridad. En ese caso, la comparación puede resultar sistemáticamente engañosa.

En resumen

La misma iluminancia fotópica no describe todos los aspectos de la visión nocturna. Evalúa la luminancia, la adaptación y el espectro para la tarea visual.

Tres regímenes de visión

El nivel de adaptación del ojo depende de la distribución de luminancia en el campo visual, no solo de la luminancia media de la vía. La tabla muestra los intervalos de aplicación del sistema CIE para tareas visuales fuera del eje. CIE e-ILV

Tres regímenes de visión
Régimen de visión	Intervalo de luminancia	Receptores dominantes	Sensibilidad máxima
Fotópico	> 5 cd/m²	Conos	555 nm (verde)
Mesópico	0,005–5 cd/m²	Conos y bastones	507–555 nm (según el nivel)
Escotópico	Por debajo de ~0.005 cd/m²	Bastones	507 nm (azul verdoso)

Los requisitos de luminancia media mantenida de las clases M van de 0.3 a 2.0 cd/m². Estos valores están dentro del intervalo mesópico, pero no determinan por sí solos la adaptación: también pueden contribuir la luz del entorno y los faros. Esto no invalida los requisitos fotópicos de las clases.

El efecto Purkinje

Cuando la luminancia ambiental desciende al intervalo mesópico y escotópico, la sensibilidad del ojo se desplaza hacia longitudes de onda más cortas, hacia el azul. Es el efecto Purkinje, descrito por Jan Evangelista Purkyně en el siglo XIX. Fisiológicamente se produce porque los bastones, cuya sensibilidad máxima está aproximadamente en 507 nm, toman el relevo de los conos, cuyo máximo está en 555 nm.

El efecto se observa en la vida cotidiana: un objeto rojo que parece brillante a la luz del día se vuelve casi oscuro al anochecer, mientras que un objeto azul permanece relativamente más visible. Lo mismo ocurre con las marcas viales, los vehículos, los peatones y los obstáculos en una calle iluminada de noche.

La relación S/P: qué mide

La relación S/P (escotópica/fotópica) es la medida numérica de esta diferencia espectral. Se define como el cociente entre los lúmenes escotópicos y los lúmenes fotópicos de una fuente: ambos medidos en la misma fuente, pero ponderados con curvas de sensibilidad distintas (V′(λ) y V(λ), respectivamente).

Calcula la relación S/P a partir de la distribución espectral de potencia de la fuente. Las fuentes con la misma CCT pueden tener relaciones S/P distintas; los LED blancos filtrados y el ámbar de banda estrecha no tienen el mismo espectro. La CCT por sí sola no puede establecer un valor S/P genérico. CIE TN 005:2016

CIE 191:2010: el sistema mesópico

CIE 191:2010 describe una combinación normalizada de sensibilidad espectral fotópica y escotópica dependiente de la adaptación. El cálculo requiere la relación S/P y la luminancia de adaptación; no es una conversión general de lux a seguridad vial. CIE 191:2010

Con la misma luminancia de adaptación fotópica, distintas relaciones S/P pueden dar lugar a diferentes luminancias mesópicas. Interpreta el resultado para las tareas visuales y las condiciones de adaptación cubiertas por el modelo.

CIE 257:2026 desarrolla la aplicación práctica, incluido el campo de adaptación y las tareas visuales para las que resulta apropiado el sistema. Sigue declarando por separado los requisitos fotópicos de EN 13201; una evaluación mesópica no permite automáticamente reducir la clase especificada. CIE 257:2026

Visión periférica y detección de movimiento

Los bastones se concentran en gran medida en la periferia de la retina. La visión central (foveal) está formada casi exclusivamente por conos; la visión periférica en la oscuridad depende casi exclusivamente de los bastones. Por eso, con muy poca luz, los objetos tenues a veces se ven mejor al mirarlos ligeramente de lado, un fenómeno que los astrónomos denominan visión desviada.

En entornos de tráfico, la visión periférica es fundamental para detectar movimiento en el borde del campo visual: el peatón que baja del bordillo o el ciclista que cruza desde la izquierda. Los estudios de laboratorio y simulador sugieren que las fuentes con relaciones S/P más altas pueden permitir una detección periférica más rápida con la misma luminancia fotópica en condiciones mesópicas. La magnitud de este efecto en el tráfico real es difícil de cuantificar; los datos de campo son limitados y los resultados de laboratorio no se traducen automáticamente en indicadores de seguridad vial.

El conflicto real: seguridad vial frente a ecología

Un equilibrio aún sin resolver

Un espectro que favorece una tarea visual periférica no es automáticamente el mejor para todas las situaciones de tráfico ni para el entorno local. Evalúa conjuntamente los requisitos visuales y los efectos ambientales.

El espectro es uno de los distintos factores que afectan a la naturaleza y al cielo nocturno. También importan el nivel de luz, la dirección, la duración y la ubicación, y las especies responden de forma diferente. DarkSky e IES recomiendan luz útil y dirigida al nivel mínimo necesario, controlada en el tiempo y con un contenido limitado de longitudes de onda cortas. DarkSky / IES

Las magnitudes melanópicas de CIE S 026 describen la estimulación de los fotorreceptores humanos. No son indicadores generales de respuesta animal ni predicciones directas de efectos sobre la salud. El espectro, la luz que llega al ojo y la duración de exposición deben distinguirse de los requisitos de alumbrado fotópico de la vía. CIE S 026/E:2018

Actualmente no existe una respuesta consensuada sobre dónde se sitúa el equilibrio óptimo al ponderar conjuntamente la seguridad vial, la ecología y la eficiencia energética. En la práctica, la decisión se toma localmente: ¿la instalación está en un núcleo urbano o en una zona ecológicamente sensible? ¿Qué requisito de clase M se aplica? ¿Existe vulnerabilidad ecológica en las proximidades? Estas respuestas orientan la elección de la CCT más que cualquier óptimo técnico universal.

El ojo que envejece

La transmisión espectral del ojo cambia con la edad. CIE describe cómo el envejecimiento del cristalino reduce la transmisión, especialmente en longitudes de onda cortas. Por tanto, la relación S/P de una fuente no describe por sí sola las condiciones visuales de un conductor concreto. CIE TN 003:2015

Considera la edad y las diferencias individuales junto con el contraste, el deslumbramiento y la tarea visual. El envejecimiento por sí solo no justifica un aumento universal del contenido azul ni del nivel de iluminación. CIE 203:2012

Qué implica para la especificación

Empieza la especificación por la clase de alumbrado requerida. Añade datos espectrales y una evaluación mesópica cuando la tarea visual lo justifique.

Las comparaciones en lux no son espectralmente neutras. Dos luminarias con los mismos lux pero distinta CCT pueden ofrecer diferente rendimiento visual periférico en condiciones mesópicas. Comparar «a los mismos lux» sin tener en cuenta la diferencia S/P compara lúmenes fotópicos, no el rendimiento visual real.
Una sustitución de sodio de alta presión por LED debe cumplir los requisitos fotópicos especificados. Una relación S/P más alta por sí sola no justifica reducir la clase.
Elección de CCT en entornos sensibles: En zonas de sensibilidad ecológica, costas y reservas naturales, el argumento ecológico a favor de una CCT baja o del ámbar compite directamente con el argumento mesópico a favor de una S/P más alta. Es una decisión de política y evaluación ambiental, no un óptimo puramente técnico.
CIE 257:2026 desarrolla la aplicación práctica, incluido el campo de adaptación y las tareas visuales para las que resulta apropiado el sistema. Sigue declarando por separado los requisitos fotópicos de EN 13201; una evaluación mesópica no permite automáticamente reducir la clase especificada.

Profundizar en el tema

La teoría mesópica supone que los lux se miden correctamente. Pero el modelo de cálculo tiene sus propios supuestos, que dejan de cumplirse cuando cambian las propiedades del pavimento.

DIALux evo puede calcular la luminancia utilizando un modelo de pavimento seleccionado. Un cálculo de calzada seca no describe automáticamente una tarde lluviosa; comprueba el caso de cálculo y los datos de reflexión. DIALux evo

Fundamentos de iluminación

¿Qué es un lumen?

Cómo se definen los lux, los lúmenes y las candelas, y por qué los tres tienen ponderación fotópica.

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Preguntas frecuentes

¿Debe especificarse la relación S/P en la contratación?

Solicita S/P cuando el proyecto necesite una evaluación mesópica. Pide los datos espectrales de la configuración seleccionada e identifica la tarea visual y las condiciones de adaptación. S/P no sustituye los requisitos fotópicos de clase de EN 13201.

¿Qué temperatura de color es más segura para entornos viales?

La CCT por sí sola no puede establecer qué instalación es más segura. Comprueba los requisitos de clase, la uniformidad, el deslumbramiento, el contraste y los datos espectrales pertinentes. En hábitats sensibles, evalúa también el nivel de luz, la dirección, las horas de funcionamiento y las especies locales.

¿Se aplica también la fotometría mesópica a vías peatonales y ciclistas?

Sí. CIE 257:2026 cubre conductores y peatones. Su pertinencia depende de la tarea visual y la adaptación, más que de una jerarquía general entre caminar y conducir. Los requisitos de la clase P deben seguir cumpliéndose.

VALDUR y la temperatura de color

VALDUR tiene opciones estándar de luz blanca a 3 000 y 4 000 K. La configuración Amber de referencia utiliza una fuente LED de 2 200 K y proporciona aproximadamente 1 900 K después de la óptica. La CCT de la fuente LED y la temperatura de color de salida de la luminaria son valores distintos; especifica el valor final y cualquier otra opción de CCT para la configuración pedida.

Resumen

Los requisitos fotópicos siguen siendo la base para verificar la clase. La fotometría mesópica puede complementar la evaluación de algunas tareas visuales con niveles bajos de adaptación.

Solicita el espectro y la relación S/P de la configuración real. Ni la CCT ni la luminancia media de la vía describen por sí solas las condiciones de visión mesópica.

Evalúa la tarea visual junto con los requisitos ambientales del emplazamiento. Considera conjuntamente el espectro, el nivel de luz, la dirección y las horas de funcionamiento.