¿Cuántos lúmenes se necesitan para leer a través del agua?
La cantidad de luz disponible es un factor importante a la hora de determinar la capacidad de ver a través del agua; sin embargo, saber el número exacto de lúmenes que son necesarios no es tarea fácil. No existe un medio homogéneo; Las características ópticas del agua, que incluyen cómo dispersa y absorbe la luz, pueden variar mucho dependiendo de factores como la pureza del agua, la profundidad del agua y la presencia de partículas suspendidas. Para seleccionar la iluminación adecuada, es esencial tener una idea sólida de cómo interactúan los lúmenes con el agua. Esto es cierto ya sea que uno bucee por placer, trabaje bajo el agua de manera profesional o simplemente explore un lago. Este escrito proporciona un desglose de los factores que tienen un impacto en la visibilidad bajo el agua y describe los rangos de lúmenes que se requieren para "ver a través" del agua en una variedad de situaciones diferentes.
Cuando la luz está en el agua, se comporta de manera sustancialmente diferente que cuando está en el aire. La luz encuentra dos problemas fundamentales cuando entra en el agua: el primero es la absorción y el segundo es la dispersión. Existe un proceso conocido como absorción, que tiene lugar cuando las moléculas de agua y los compuestos disueltos (como minerales o materia orgánica) absorben determinadas longitudes de onda de luz, robando así energía del haz. Se dice que la luz se dispersa cuando choca con partículas suspendidas como algas, limo o plancton. Esto hace que la luz rebote en diversas direcciones, lo que a su vez hace que la visibilidad se vuelva borrosa. Tanto la distancia que la luz puede recorrer como la calidad de lo que ilumina se vuelven menos claras como resultado de que estos procesos trabajan juntos.
La longitud de onda de la luz.es un factor importante para determinar qué tan lejos puede viajar. Las longitudes de onda que se absorben más rápido son las más largas, como el rojo y el naranja. De hecho, la luz roja desaparece por completo dentro de los primeros diez a quince pies de agua clara, cambiando la apariencia de los elementos que parecen rojos en la tierra para que parezcan grises o negros cuando se ven desde abajo. Las longitudes de onda más cortas, como el azul y el verde, funcionan mejor. La luz azul puede viajar hasta 300 pies en agua que es muy clara en el océano; sin embargo, la luz verde es más efectiva en situaciones de agua dulce porque las algas y los desechos dispersan la luz azul más que en ambientes de agua salada. Los LED azules o verdes se utilizan en la mayoría de las luces subacuáticas porque mejoran la cantidad de luz que puede utilizar la cámara o el ojo humano.
Uno de los factores más importantes que determina la cantidad de lúmenes necesarios para ver a través del agua es si es agua dulce o salada. El agua dulce, que se puede encontrar en cuerpos de agua como lagos, ríos y estanques, normalmente tiene una mayor concentración de partículas suspendidas como limo, algas y desechos orgánicos, particularmente en lugares menos profundos o estancados. Incluso a profundidades relativamente bajas, la visión se ve disminuida como resultado de la agresiva dispersión de la luz por parte de estas partículas. Cuando la luz del sol o de una linterna se dispersa tanto en un río fangoso con alta turbidez (nubosidad causada por materiales en suspensión), por ejemplo, puede resultar difícil diferenciar entre cosas que están a sólo unos metros de distancia.
Sin embargo, el agua salada costera puede ser tan turbia como el agua dulce debido a la escorrentía, la arena o la vida marina. Por otro lado, el agua salada tiende a ser más clara en las regiones expuestas al océano. En comparación con el agua dulce fangosa, la cantidad de lúmenes necesarios para ver a través de la misma profundidad en mar abierto es menor porque la luz viaja más lejos en mar abierto, donde la turbidez es mínima. Sin embargo, debido a la mayor densidad del agua salada, todavía es capaz de dispersar la luz más que el aire. Esto significa que incluso cuando el clima está despejado, las profundidades más profundas requieren más lúmenes para mantener la visibilidad.
A la hora de evaluar la cantidad de lúmenes que se requieren, la turbidez es quizás el elemento más importante. Las unidades nefelométricas de turbidez, o NTU, se utilizan para evaluar la claridad del agua; En términos generales, un valor de NTU más bajo indica que el agua está más limpia. Como punto de comparación, la cantidad de NTU en el agua destilada es extremadamente baja, sin embargo, la cantidad de NTU en un río húmedo podría ser de cientos. Es posible que la luz solar penetre profundamente en agua con baja turbidez (menos de 10 NTU), como un lago de montaña o un océano abierto. Incluso una luz artificial suave puede iluminar cosas que se encuentran a una distancia de entre 20 y 30 pies. Es posible que una linterna de entre 500 y 1.000 lúmenes sea suficiente para ver rocas o peces a estas profundidades.
Por otro lado,la dispersión de la luz aumentaen agua moderadamente turbia (10 a 50 NTU), como un lago o una bahía costera después de que haya llovido. Para ver elementos que están a una distancia de 10 a 15 pies, a menudo es esencial tener entre 1000 y 3000 lúmenes en esta área. Debido a que las partículas suspendidas reflejan más luz hacia la fuente, producen un "resplandor" que disminuye el contraste. Como resultado, se necesitan luces más potentes para poder ver a través de la neblina. Cuando el agua es extremadamente turbia (50 o más NTU), como en un río lleno de sedimentos o un estuario que ha sido dañado por una tormenta, la visibilidad se puede reducir a sólo unos pocos pies. Incluso con 3000 a 5000 lúmenes, es posible que solo puedas ver entre tres y cinco pies delante de ti, ya que la mayor parte de la luz se dispersa antes de llegar a objetos muy lejanos.
Nuevamente, la profundidad es un componente importante a considerar. Hay un efecto acumulativo de absorción y dispersión que se vuelve más intenso a medida que se desciende, lo que hace que la presión del agua crezca. En aguas claras, la luz del sol es suficiente para proporcionar suficiente iluminación para ver a poca profundidad (menos de 20 pies), pero si uno alcanza una profundidad más allá de esa,luz artificialse requiere. La luz del sol disminuye considerablemente a una profundidad de diez metros, incluso en el agua del océano que es completamente transparente, y los colores comienzan a desvanecerse. Los objetos que se encuentran a una distancia de 10 a 15 pies pueden iluminarse con una luz con una potencia de 1000 lúmenes. A una distancia de 100 pies, cuando la luz del sol es escasa, se necesitan de tres mil a cinco mil lúmenes para ver entre cinco y diez pies, dependiendo de la claridad.
Cuando se viaja a grandes profundidades, como las que investigan los buzos técnicos o los sumergibles (más de 200 pies), la luz natural es casi inexistente y la dispersión es un problema menor ya que hay menos partículas. Por otro lado, se produce una absorción máxima, lo que significa que se requieren luces de alto-lumen para poder penetrar en el agua. En este lugar se utilizan luces de 5.000 a 10.000 lúmenes o más; sin embargo, su alcance efectivo sigue siendo limitado, en la mayoría de los casos sólo unos metros por delante. Esto se debe a que el agua tiene el potencial de absorber incluso luz con una longitud de onda corta a lo largo de una distancia considerable.
Los lúmenes necesarios también están determinados por el motivo por el que se utiliza la luz. Mientras exploran arrecifes de coral en aguas claras, los buceadores recreativos pueden necesitar entre 500 y 2000 lúmenes para una navegación segura y para disfrutar plenamente de la vida marina que encuentran. Por lo tanto, estas luces logran un equilibrio entre brillo y duración de la batería para maximizar la movilidad. Los fotógrafos submarinos, por otro lado, necesitan una iluminación más precisa para poder capturar los colores con precisión. Para evitar que las personas queden sobreexpuestas o produzcan retrodispersión, que es la luz que rebota en las partículas del agua, normalmente emplean entre 1.000 y 5.000 lúmenes y tienen configuraciones que se pueden ajustar.
Cuando se trata de usos profesionales, como construcción submarina, operaciones de búsqueda-y-rescate o investigación científica, se requieren mayores lúmenes. El uso de 3000 a 10 000 lúmenes puede ser necesario para los trabajadores que examinan tuberías en aguas con niebla para descubrir fallas desde una distancia de 5 a 10 pies. Los equipos de búsqueda que trabajan en lagos turbios pueden cubrir grandes zonas con potentes proyectores de más de 10.000 lúmenes, aunque el alcance efectivo de la luz todavía está limitado debido a este fenómeno.
La forma en que los lúmenes se convierten en visibilidad también depende del tipo de equipo de iluminación. De la misma manera que las linternas-de haz estrecho enfocan sus lúmenes en un haz pequeño, las luces direccionales hacen lo mismo, ampliando su alcance. Es posible iluminar objetos más lejanos con una linterna de 1000-lúmenes que tiene un ángulo de haz de 10 grados, a diferencia de un reflector de 1000 lúmenes que tiene un ángulo de haz de 60 grados, que difunde la luz sobre un área más grande pero tiene menos intensidad a mayor distancia. Los diodos emisores de luz (LED) han supuesto una revolución en la iluminación subacuática. Los LED generan más lúmenes por vatio que las bombillas incandescentes o halógenas convencionales, lo que les permite fabricar luces más brillantes, más compactas y con una mayor duración de batería. Muchos LED submarinos también generan luz azul o verde que, como se mencionó anteriormente, es más eficaz para "cortar" el agua que otras longitudes de onda. Esto se debe a que la luz azul y verde pueden penetrar el agua de manera más efectiva que otras longitudes de onda.
Al considerar los lúmenes en el agua, es fundamental tener en cuenta que existe un punto de rendimiento decreciente. Debido a que la dispersión dificulta que la luz llegue más lejos, aumentar el número de lúmenes no mejora considerablemente la vista más allá de un nivel de brillo particular. En aguas muy turbias, por ejemplo, una luz de 10.000 lúmenes no podría ver muy lejos de la fuente. Ambos tipos de luces producen una brillante burbuja de luz alrededor de la fuente, pero las partículas dispersas impiden que la luz ilumine objetos que están más lejos. En situaciones como estas, es más beneficioso colocar la luz más cerca del objeto (por ejemplo, sostener una linterna cerca de una roca para inspeccionarlo) que usar una luz más potente desde una distancia mayor.
También influyen elementos ambientales como la hora del día y el tiempo. La luz solar actúa como complemento de la luz artificial durante las horas del día, reduciendo así la cantidad de lúmenes necesarios. Una luz de 500 lúmenes podría ser suficiente para bucear a una profundidad de 20 pies por la mañana, pero una luz de 1000 lúmenes podría ser necesaria para bucear a la misma profundidad en la oscuridad. La penetración de la luz natural se reduce en los días en que hay nubes o tormentas, lo que aumenta la necesidad de lúmenes artificiales incluso en aguas poco profundas.
En pocas palabras, la cantidad de lúmenes necesarios para ver a través del agua puede oscilar entre unos pocos cientos y decenas de miles, dependiendo de la pureza del agua, la profundidad del agua, el tipo de agua y la aplicación particular. Para obtener una visión básica en aguas claras y poco profundas o en agua salada, podría necesitar entre 500 y 1000 lúmenes, o en aguas turbias y profundas, necesitaría entre 5000 y 10 000 lúmenes o más. Ahora es mucho más sencillo alcanzar el nivel de brillo requerido sin comprometer la movilidad gracias a los avances en la tecnología LED, que brindan eficiencia y una variedad de posibilidades de longitud de onda. Al final, la cuestión más importante es ajustar los lúmenes de la luz a las condiciones exactas; si son muy pocos, no podrás ver nada; si hay demasiadas, gastarás energía en luz dispersa e ineficiente.
La cantidad de lúmenes que se pueden ver a través del agua varía según la pureza, la profundidad, el tipo de agua y el uso del agua. Es posible que se requieran más de 5000 a 10 000 lúmenes para aguas profundas y fangosas, mientras que para aguas claras poco profundas se requieren entre 500 y 1000 lúmenes. Los LED son útiles porque emiten luz azul y verde de manera eficiente; sin embargo, un exceso de lúmenes puede resultar ineficaz debido a la dispersión. ¿Cuántos lúmenes se necesitan para leer a través del agua?
la cantidad deluzque esté disponible es un factor importante para determinar la capacidad de ver a través del agua; sin embargo, saber el número exacto de lúmenes que son necesarios no es tarea fácil. No existe un medio homogéneo; Las características ópticas del agua, que incluyen cómo dispersa y absorbe la luz, pueden variar mucho dependiendo de factores como la pureza del agua, la profundidad del agua y la presencia de partículas suspendidas. Para seleccionar la iluminación adecuada, es esencial tener una idea sólida de cómo interactúan los lúmenes con el agua. Esto es cierto ya sea que uno bucee por placer, trabaje bajo el agua de manera profesional o simplemente explore un lago. Este escrito proporciona un desglose de los factores que tienen un impacto en la visibilidad bajo el agua y describe los rangos de lúmenes que se requieren para "ver a través" del agua en una variedad de situaciones diferentes.
Cuando la luz está en el agua, se comporta de manera sustancialmente diferente que cuando está en el aire. La luz encuentra dos problemas fundamentales cuando entra en el agua: el primero es la absorción y el segundo es la dispersión. Existe un proceso conocido como absorción, que tiene lugar cuando las moléculas de agua y los compuestos disueltos (como minerales o materia orgánica) absorben determinadas longitudes de onda de luz, robando así energía del haz. Se dice que la luz se dispersa cuando choca con partículas suspendidas como algas, limo o plancton. Esto hace que la luz rebote en diversas direcciones, lo que a su vez hace que la visibilidad se vuelva borrosa. Tanto la distancia que la luz puede recorrer como la calidad de lo que ilumina se vuelven menos claras como resultado de que estos procesos trabajan juntos.
La longitud de onda de la luz es un factor importante para determinar qué tan lejos puede viajar. Las longitudes de onda que se absorben más rápido son las más largas, como el rojo y el naranja. De hecho, la luz roja desaparece por completo dentro de los primeros diez a quince pies de agua clara, cambiando la apariencia de los elementos que parecen rojos en la tierra para que parezcan grises o negros cuando se ven desde abajo. Las longitudes de onda más cortas, como el azul y el verde, funcionan mejor. La luz azul puede viajar hasta 300 pies en agua que es muy clara en el océano; sin embargo, la luz verde es más efectiva en situaciones de agua dulce porque las algas y los desechos dispersan la luz azul más que en ambientes de agua salada. Los LED azules o verdes se utilizan en la mayoría de las luces subacuáticas porque mejoran la cantidad de luz que puede utilizar la cámara o el ojo humano.
Uno de los factores más importantes que determina la cantidad de lúmenes necesarios para ver a través del agua es si es agua dulce o salada. El agua dulce, que se puede encontrar en cuerpos de agua como lagos, ríos y estanques, normalmente tiene una mayor concentración de partículas suspendidas como limo, algas y desechos orgánicos, particularmente en lugares menos profundos o estancados. Incluso a profundidades relativamente bajas, la visión se ve disminuida como resultado de la agresiva dispersión de la luz por parte de estas partículas. Cuando la luz del sol o de una linterna se dispersa tanto en un río fangoso con alta turbidez (nubosidad causada por materiales en suspensión), por ejemplo, puede resultar difícil diferenciar entre cosas que están a sólo unos metros de distancia.
Sin embargo, el agua salada costera puede ser tan turbia como el agua dulce debido a la escorrentía, la arena o la vida marina. Por otro lado, el agua salada tiende a ser más clara en las regiones expuestas al océano. En comparación con el agua dulce fangosa, la cantidad de lúmenes necesarios para ver a través de la misma profundidad en mar abierto es menor porque la luz viaja más lejos en mar abierto, donde la turbidez es mínima. Sin embargo, debido a la mayor densidad del agua salada, todavía es capaz de dispersar la luz más que el aire. Esto significa que incluso cuando el clima está despejado, las profundidades más profundas requieren más lúmenes para mantener la visibilidad.
A la hora de evaluar la cantidad de lúmenes que se requieren, la turbidez es quizás el elemento más importante. Las unidades nefelométricas de turbidez, o NTU, se utilizan para evaluar la claridad del agua; En términos generales, un valor de NTU más bajo indica que el agua está más limpia. Como punto de comparación, la cantidad de NTU en el agua destilada es extremadamente baja, sin embargo, la cantidad de NTU en un río húmedo podría ser de cientos. Es posible que la luz solar penetre profundamente en agua con baja turbidez (menos de 10 NTU), como un lago de montaña o un océano abierto. Incluso una luz artificial suave puede iluminar cosas que se encuentran a una distancia de entre 20 y 30 pies. Es posible que una linterna de entre 500 y 1.000 lúmenes sea suficiente para ver rocas o peces a estas profundidades.
Por otro lado, la dispersión de la luz aumenta en agua moderadamente turbia (10 a 50 NTU), como un lago o una bahía costera después de que ha llovido. Para ver elementos que están a una distancia de 10 a 15 pies, a menudo es esencial tener entre 1000 y 3000 lúmenes en esta área. Debido a que las partículas suspendidas reflejan más luz hacia la fuente, producen un "resplandor" que disminuye el contraste. Como resultado, se necesitan luces más potentes para poder ver a través de la neblina. Cuando el agua es extremadamente turbia (50 o más NTU), como en un río lleno de sedimentos o un estuario que ha sido dañado por una tormenta, la visibilidad se puede reducir a sólo unos pocos pies. Incluso con 3000 a 5000 lúmenes, es posible que solo puedas ver entre tres y cinco pies delante de ti, ya que la mayor parte de la luz se dispersa antes de llegar a objetos muy lejanos.
Nuevamente, la profundidad es un componente importante a considerar. Hay un efecto acumulativo de absorción y dispersión que se vuelve más intenso a medida que se desciende, lo que hace que la presión del agua crezca. En aguas claras, la luz del sol es suficiente para proporcionar suficiente iluminación para la vista a poca profundidad (menos de 20 pies), pero si se alcanza una profundidad mayor, se requiere luz artificial. La luz del sol disminuye considerablemente a una profundidad de diez metros, incluso en el agua del océano que es completamente transparente, y los colores comienzan a desvanecerse. Los objetos que se encuentran a una distancia de 10 a 15 pies pueden iluminarse con una luz con una potencia de 1000 lúmenes. A una distancia de 100 pies, cuando la luz del sol es escasa, se necesitan de tres mil a cinco mil lúmenes para ver entre cinco y diez pies, dependiendo de la claridad.
Cuando se viaja a grandes profundidades, como las que investigan los buzos técnicos o los sumergibles (más de 200 pies), la luz natural es casi inexistente y la dispersión es un problema menor ya que hay menos partículas. Por otro lado, se produce una absorción máxima, lo que significa que se requieren luces de alto-lumen para poder penetrar en el agua. En este lugar se utilizan luces de 5.000 a 10.000 lúmenes o más; sin embargo, su alcance efectivo sigue siendo limitado, en la mayoría de los casos sólo unos metros por delante. Esto se debe a que el agua tiene el potencial de absorber incluso luz con una longitud de onda corta a lo largo de una distancia considerable.
Los lúmenes necesarios también están determinados por el motivo por el que se utiliza la luz. Mientras exploran arrecifes de coral en aguas claras, los buceadores recreativos pueden necesitar entre 500 y 2000 lúmenes para una navegación segura y para disfrutar plenamente de la vida marina que encuentran. Por lo tanto, estas luces logran un equilibrio entre brillo y duración de la batería para maximizar la movilidad. Los fotógrafos submarinos, por otro lado, necesitan una iluminación más precisa para poder capturar los colores con precisión. Para evitar que las personas queden sobreexpuestas o produzcan retrodispersión, que es la luz que rebota en las partículas del agua, normalmente emplean entre 1.000 y 5.000 lúmenes y tienen configuraciones que se pueden ajustar.
Cuando se trata de usos profesionales, como construcción submarina, operaciones de búsqueda-y-rescate o investigación científica, se requieren mayores lúmenes. El uso de 3000 a 10 000 lúmenes puede ser necesario para los trabajadores que examinan tuberías en aguas con niebla para descubrir fallas desde una distancia de 5 a 10 pies. Los equipos de búsqueda que trabajan en lagos turbios pueden cubrir grandes zonas con potentes proyectores de más de 10.000 lúmenes, aunque el alcance efectivo de la luz todavía está limitado debido a este fenómeno.
La forma en que los lúmenes se convierten en visibilidad también depende del tipo de equipo de iluminación. De la misma manera que las linternas-de haz estrecho enfocan sus lúmenes en un haz pequeño, las luces direccionales hacen lo mismo, ampliando su alcance. Es posible iluminar objetos más lejanos con una linterna de 1000-lúmenes que tiene un ángulo de haz de 10 grados, a diferencia de un reflector de 1000 lúmenes que tiene un ángulo de haz de 60 grados, que difunde la luz sobre un área más grande pero tiene menos intensidad a mayor distancia. Los diodos emisores de luz (LED) han supuesto una revolución en la iluminación subacuática. Los LED generan más lúmenes por vatio que las bombillas incandescentes o halógenas convencionales, lo que les permite fabricar luces más brillantes, más compactas y con una mayor duración de batería. Muchos LED submarinos también generan luz azul o verde que, como se mencionó anteriormente, es más eficaz para "cortar" el agua que otras longitudes de onda. Esto se debe a que la luz azul y verde pueden penetrar el agua de manera más efectiva que otras longitudes de onda.
Al considerar los lúmenes en el agua, es fundamental tener en cuenta que existe un punto de rendimiento decreciente. Debido a que la dispersión dificulta que la luz llegue más lejos, aumentar el número de lúmenes no mejora considerablemente la vista más allá de un nivel de brillo particular. En aguas muy turbias, por ejemplo, una luz de 10.000 lúmenes no podría ver muy lejos de la fuente. Ambos tipos de luces producen una brillante burbuja de luz alrededor de la fuente, pero las partículas dispersas impiden que la luz ilumine objetos que están más lejos. En situaciones como estas, es más beneficioso colocar la luz más cerca del objeto (por ejemplo, sostener una linterna cerca de una roca para inspeccionarlo) que usar una luz más potente desde una distancia mayor.
También influyen elementos ambientales como la hora del día y el tiempo. La luz solar actúa como complemento de la luz artificial durante las horas del día, reduciendo así la cantidad de lúmenes necesarios. Una luz de 500 lúmenes podría ser suficiente para bucear a una profundidad de 20 pies por la mañana, pero una luz de 1000 lúmenes podría ser necesaria para bucear a la misma profundidad en la oscuridad. La penetración de la luz natural se reduce en los días en que hay nubes o tormentas, lo que aumenta la necesidad de lúmenes artificiales incluso en aguas poco profundas.
En pocas palabras, la cantidad de lúmenes necesarios para ver a través del agua puede oscilar entre unos pocos cientos y decenas de miles, dependiendo de la pureza del agua, la profundidad del agua, el tipo de agua y la aplicación particular. Para obtener una visión básica en aguas claras y poco profundas o en agua salada, podría necesitar entre 500 y 1000 lúmenes, o en aguas turbias y profundas, necesitaría entre 5000 y 10 000 lúmenes o más. Ahora es mucho más sencillo alcanzar el nivel de brillo requerido sin comprometer la movilidad gracias a los avances en la tecnología LED, que brindan eficiencia y una variedad de posibilidades de longitud de onda. Al final, la cuestión más importante es ajustar los lúmenes de la luz a las condiciones exactas; si son muy pocos, no podrás ver nada; si hay demasiadas, gastarás energía en luz dispersa e ineficiente.
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