Fotometria mesópica: como vemos à noite

O lux descreve toda a visão noturna?

Lúmen e lux usam a função de sensibilidade fotópica V(λ). Fornecem valores fotométricos normalizados e comparáveis também para iluminação noturna. EN 13201 utiliza luminância nas classes M e iluminância nas classes C e P. A baixos níveis de adaptação, algumas tarefas visuais podem exigir uma avaliação espectral complementar.

Isto não invalida o lux: é uma medida prática, consolidada e comparável. A diferença torna-se relevante quando duas fontes com o mesmo valor medido em lux mas composições espectrais diferentes são comparadas quanto ao desempenho visual noturno. O valor em lux, por si só, pode não descrever essa diferença.

Três regimes de visão

O nível de adaptação do olho depende da distribuição de luminâncias no campo visual, não apenas da média do pavimento. A tabela apresenta os intervalos de aplicação CIE para tarefas visuais periféricas. CIE e-ILV

Três regimes de visão
Regime de visão	Intervalo de luminância	Recetores predominantes	Pico de sensibilidade
Fotópico	> 5 cd/m²	Cones	555 nm (verde)
Mesópico	0,005–5 cd/m²	Cones e bastonetes	507–555 nm, consoante o nível
Escotópico	Abaixo de aproximadamente 0,005 cd/m²	Bastonetes	507 nm (azul-esverdeado)

Os requisitos de luminância média mantida das classes M vão de 0,3 a 2,0 cd/m². Estão no intervalo mesópico, mas não determinam, por si só, a adaptação: iluminação envolvente e faróis também podem contribuir. Os requisitos fotópicos da classe continuam válidos.

O efeito de Purkinje

À medida que a luminância diminui para os regimes mesópico e escotópico, a sensibilidade visual desloca-se para comprimentos de onda mais curtos. É o efeito de Purkinje, descrito por Jan Evangelista Purkyně no século XIX. A contribuição dos bastonetes aumenta: a resposta escotópica tem um máximo próximo de 507 nm, enquanto a resposta fotópica atinge o máximo a 555 nm.

É um efeito observável ao entardecer: um objeto vermelho que parece luminoso de dia torna-se relativamente escuro, enquanto um objeto azul permanece mais visível. A composição espectral também afeta a aparência de marcações rodoviárias, veículos, peões e obstáculos à noite.

O que mede a relação S/P?

A relação S/P (scotopic/photopic ratio) quantifica esta diferença. É o quociente entre o fluxo luminoso escotópico e o fotópico da mesma fonte, ponderados pelas curvas de sensibilidade V′(λ) e V(λ), respetivamente.

A relação S/P deve ser calculada a partir da distribuição espectral de potência. Fontes com a mesma CCT podem ter relações S/P distintas; LED branco filtrado e âmbar de banda estreita não têm o mesmo espectro. A CCT, por si só, não permite atribuir um valor S/P genérico. CIE TN 005:2016

CIE 191:2010: o sistema mesópico

CIE 191:2010 descreve uma combinação normalizada das sensibilidades espectrais fotópica e escotópica, dependente da adaptação. O cálculo exige S/P e luminância de adaptação; não é uma conversão geral de lux em segurança rodoviária. CIE 191:2010

À mesma luminância fotópica de adaptação, relações S/P diferentes podem produzir luminâncias mesópicas diferentes. O resultado aplica-se às tarefas e condições de adaptação abrangidas pelo modelo.

CIE 257:2026 desenvolve a aplicação prática, incluindo o campo de adaptação e as tarefas visuais adequadas ao sistema. Os requisitos fotópicos EN 13201 devem continuar a ser apresentados separadamente; a avaliação mesópica não autoriza automaticamente uma classe inferior. CIE 257:2026

Visão periférica e deteção de movimento

Os bastonetes concentram-se sobretudo fora da região central da retina. A fóvea é dominada pelos cones; em condições de pouca luz, os bastonetes têm um papel importante na visão periférica. Por isso, um objeto pouco luminoso pode ser mais visível quando olhamos ligeiramente ao lado, uma técnica conhecida na astronomia como visão desviada.

Na circulação rodoviária, a visão periférica ajuda a detetar um peão que entra na faixa de rodagem ou um ciclista que se aproxima lateralmente. Estudos laboratoriais e em simulador sugerem que fontes com S/P mais elevado podem acelerar essa deteção à mesma luminância fotópica, em condições mesópicas. A dimensão do efeito no tráfego real continua difícil de quantificar: os dados de campo são limitados e os resultados laboratoriais não se traduzem automaticamente em indicadores de segurança rodoviária.

Segurança rodoviária e ecologia: uma escolha com compromissos

Um equilíbrio ainda em discussão

Um espectro que favorece uma tarefa visual periférica não é automaticamente o melhor para todas as situações de tráfego ou para o ambiente local. Avalie em conjunto os requisitos visuais e os efeitos ambientais.

O espectro é um dos fatores que afetam a natureza e o céu noturno. Nível, direção, duração e localização também importam, e as espécies respondem de formas diferentes. DarkSky e IES recomendam luz necessária e dirigida, no nível mínimo adequado, controlada no tempo e com componente de ondas curtas limitada. DarkSky / IES

As métricas melanópicas CIE S 026 descrevem a estimulação de fotorrecetores humanos. Não são métricas gerais de resposta animal nem previsões diretas de efeitos na saúde. Espectro, luz no olho e duração da exposição distinguem-se dos requisitos fotópicos da via. CIE S 026/E:2018

Não existe uma solução universalmente aceite que otimize, ao mesmo tempo, segurança rodoviária, ecologia e consumo energético. A escolha depende do local: centro urbano ou zona natural sensível, classe de iluminação exigida e vulnerabilidade ecológica da envolvente. Estas condições devem orientar a temperatura de cor.

A visão e o envelhecimento

A transmissão espectral do olho muda com a idade. A CIE descreve a redução da transmissão com o envelhecimento do cristalino, sobretudo nos comprimentos de onda mais curtos. A relação S/P da fonte não descreve, por si só, as condições visuais de cada condutor. CIE TN 003:2015

A idade e as diferenças individuais devem ser avaliadas com o contraste, encandeamento e tarefa visual. O envelhecimento, por si só, não justifica um aumento universal da componente azul ou do nível de iluminação. CIE 203:2012

Implicações para a especificação

Comece a especificação pela classe de iluminação exigida. Acrescente dados espectrais e uma avaliação mesópica quando a tarefa visual o justificar.

O mesmo valor em lux não elimina as diferenças espectrais. Duas luminárias com a mesma iluminância, mas espectros diferentes, podem produzir desempenhos de visão periférica distintos em condições mesópicas. Uma comparação deve identificar os pressupostos e a relação S/P, quando relevante.
Na substituição de HPS por LED, a instalação deve cumprir os requisitos fotópicos especificados. Uma relação S/P superior não basta para reduzir a classe.
Temperatura de cor em ambientes sensíveis: Nas zonas naturais sensíveis, o argumento ecológico a favor de luz mais quente ou âmbar deve ser ponderado com os requisitos de desempenho visual. A decisão depende de critérios ambientais e de utilização, não de um único ótimo técnico.
CIE 257:2026 desenvolve a aplicação prática, incluindo o campo de adaptação e as tarefas visuais adequadas ao sistema. Os requisitos fotópicos EN 13201 devem continuar a ser apresentados separadamente; a avaliação mesópica não autoriza automaticamente uma classe inferior.

Os limites do modelo também contam

A análise mesópica pressupõe medições corretas. Porém, o modelo luminotécnico também depende de pressupostos sobre o pavimento e as condições de observação.

O DIALux evo calcula luminância com o modelo de pavimento escolhido. Um cálculo para piso seco não representa automaticamente uma noite chuvosa; verifique o cenário e os dados de reflexão. DIALux evo

Fundamentos de iluminação

O que é o lúmen?

Como se definem lux, lúmen e candela e porque usam ponderação fotópica.

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Perguntas frequentes

Deve pedir-se a relação S/P no caderno de encargos?

Peça S/P quando o projeto exigir uma avaliação mesópica. Solicite os dados espectrais da configuração escolhida e identifique a tarefa visual e as condições de adaptação. S/P não substitui os requisitos fotópicos EN 13201.

Qual é a temperatura de cor mais segura para a circulação?

A CCT, por si só, não determina qual instalação é mais segura. Verifique classe, uniformidade, encandeamento, contraste e dados espectrais relevantes. Em habitats sensíveis, avalie também nível, direção, duração e espécies locais.

Como se calcula a correção mesópica?

A fotometria mesópica também se aplica a percursos pedonais e cicláveis?

Sim. CIE 257:2026 abrange condutores e peões. A relevância depende da tarefa visual e da adaptação, não de uma hierarquia geral entre andar e conduzir. Os requisitos da classe P mantêm-se.

VALDUR e temperatura de cor

A VALDUR tem opções brancas de série de 3000 e 4000 K. A configuração de referência Amber usa uma fonte LED de 2200 K e fornece aproximadamente 1900 K após a ótica. A CCT da fonte e a temperatura de cor de saída são valores distintos; indique o valor final e outras opções CCT para a configuração encomendada.

Síntese

Os requisitos fotópicos continuam a fundamentar a verificação da classe. A fotometria mesópica pode complementar a avaliação de algumas tarefas visuais com baixa adaptação.

Peça espectro e S/P da configuração real. Nem a CCT nem a luminância média da via descrevem, isoladamente, as condições da visão mesópica.

Avalie a tarefa visual em conjunto com os requisitos ambientais do local. Considere espectro, nível, direção e horários de iluminação.