En mi opinión, el mundo de la iluminación es área de estudio sencillo, pero a la vez complicado por la cantidad de unidades de medida existentes. Es necesario disponer de diferentes unidades de medida para cuantificar cada característica de la luz, pero tantos términos a veces pueden ser abrumador.
El lumen (lm) es la medida usada para cuantificar la cantidad de luz, o flujo luminoso, que emite una fuente de luz de luz visible para el ojo humano. Mientras que el grado Kelvin (K) se usa para medir la temperatura de color de la luz emitida por una fuente de luz cualquiera.
Tanto lumen como el kelvin miden el flujo luminoso de una fuente de luz, sin embargo, miden cosas diferentes. El lumen mide la cantidad de flujo luminoso, mientras que el Kelvin cuantifica una cualidad de ese flujo luminoso, por lo tanto, no son medidas intercambiables y no existe una calculadora de lúmenes a Kelvin.
Una pregunta frecuente
Quiero remarcar que, aunque mucha gente me pregunta por esta conversión, no es posible convertir lúmenes en Kelvin o viceversa; básicamente porque estamos intentando transformar dos cualidades completamente diferentes.
Para poner un ejemplo parecido, usemos el agua. El agua tiene un volumen y una temperatura, donde el volumen mide la cantidad de agua y la temperatura mide una cualidad de esa agua. ¿Es posible convertir litros en grados centígrados? La respuesta es no, al igual que sucede entre lúmenes y Kelvin.
La respuesta más antigua
Si bien ya hemos aclarado que NO se puede pasar de una medida a otra, hace casi 100 años, en el año 1941, el físico Arie Kruithof llevó a cabo un estudio para entender la relación entre la iluminancia (lux) y la temperatura de color (K). Para ello se basó en cuán agradable el ojo humano percibe los colores de la luz visible.
Tras completar su estudio, se reveló que cuanto más alta es la temperatura de color de una luz (más kelvin o más fría), igualmente se requería mayores niveles de iluminancia (más lúmenes).
Si usamos su grafico podemos obtener los siguientes resultados:
- 3000K requieren un valor mínimo de 100 lux para ser agradable
- 4000K requieren un valor mínimo de 200 lux para ser agradable
- 5000K requieren un valor mínimo de 300 lux para ser agradable
- 6000K requieren un valor mínimo de 400 lux para ser agradable
- 6500K requieren un valor mínimo de 500 lux para ser agradable
- 7000K requieren un valor mínimo de 600 lux para ser agradable
Sin embargo, ninguna bombilla indica que cantidad de luxes tiene, ya que esta es una medida subjetiva que describimos en profundidad en este otro artículo. Intente conseguir el mayor número de lúmenes para estar seguros.
Conversión de lumen a lux
Una vez ya sabemos que, aunque no se puede convertir el lumen en Kelvin y viceversa, si hay una relación entre Kelvin y luxes, ahora necesitamos transformar esos luxes en lúmenes: 1 lux equivale a 1 lumen por metro cuadrado (lm / m2)
Si bien tampoco se pueden transformar directamente lúmenes y luxes, si añadimos a la ecuación una superficie a iluminar, si podemos relacionar estas dos unidades de medida:
La iluminancia Ev en lux (lx) es igual al flujo luminoso ΦV en lúmenes (lm) dividido por la superficie A en metros cuadrados (m2):
Ev(lx) = ΦV(lm)/ A(m2)
La iluminancia Ev en lux (lx) es igual al flujo luminoso ΦV en lúmenes (lm) dividido por 4π por el radio de la esfera al cuadrado en metros (m):
Ev(lx) = ΦV(lm)/(4⋅π⋅r 2(m2))
No hay conversión de kelvin a lúmenes
El color de la luz no tiene nada que ver con el brillo de una fuente de luz. En principio, hay tanto luces LED oscuras como brillantes con todas las temperaturas de color imaginables. Por lo tanto, una conversión directa de kelvin a lúmenes o viceversa no es razonable o posible.
Una razón para la conexión frecuentemente asumida entre lúmenes y kelvin es el hecho de que los colores de luz fría parecen más brillantes con el mismo valor de lumen. Sin embargo, esto se debe a nuestra percepción y no representa una relación entre las dos unidades físicas.
Conversión útil
Sin embargo, con las fuentes de luz convencionales (bombillas incandescentes y halógenas), existe una correlación directa entre el brillo y el consumo de energía eléctrica. Los lúmenes pueden ser fácilmente convertidos en vatios en este caso.
Esto es particularmente útil cuando las viejas bombillas deben ser reemplazadas por la moderna tecnología LED. Para obtener una orientación sobre el brillo requerido de una luz LED, la calculadora de lúmenes a vatios le ayudará.
Conclusión
Ahora es consciente de que no es posible la conversión entre kelvin y lúmenes. Son dos unidades físicas sin relación directa. El valor kelvin describe la temperatura de color de una luz LED, mientras que el valor de lúmenes describe el brillo de una fuente de luz LED o una luminaria.
Pablo Barrantes es ingeniero industrial graduado de la Escuela de Ingenierías Industriales de Badajoz. Con experiencia en iluminación y energías renovables, es un experto en el campo gracias a sus estudios y años de trabajo en el sector.
Además de su pasión por la iluminación, le encanta comunicar y ayudar a las personas, por lo que ha creado este blog sobre iluminación para compartir sus conocimientos y experiencias con la comunidad.