Cosa sono i Lumen e a cosa servono? Differenza con i Watt e consigli utili.

Quando si parla di illuminazione, spesso si fa riferimento ai Lumen. Ma cosa sono esattamente? Perché sono così importanti, e come differiscono dai più conosciuti Watt?
In questo articolo, esploreremo il concetto di lumen in modo semplice e comprensibile, spiegando il loro utilizzo pratico, con un esempio specifico di illuminazione in un acquario.

Breve storia dei Lumen

Il concetto di lumen nasce dalla necessità di quantificare la luce visibile per il nostro occhio umano. Questo termine deriva dal latino “lux”, che significa “luce”.
Nel XIX secolo, con lo sviluppo della fotometria (la scienza che misura la luce), i ricercatori iniziarono a distinguere tra la luce emessa da una sorgente e la luce percepita dall'occhio umano. Fu allora che nacque l'idea di una misura standardizzata per rappresentare la quantità di luce visibile, portando all'introduzione del lumen come unità ufficiale nel Sistema Internazionale di unità di misura.
Da allora, il lumen è diventato uno strumento essenziale per progettare sistemi di illuminazione, passando dalle lampade a gas ai moderni LED ad alta efficienza.

Che cosa sono i lumen?

I lumen (lm) sono l’unità di misura della quantità totale di luce visibile emessa da una sorgente luminosa. In altre parole, i lumen indicano quanto è luminosa una lampadina, un neon, un led o qualsiasi altra fonte di luce. Più alto è il valore in lumen, più luce viene emessa.
Ad esempio una candela produce circa 12 lumen mentre una lampadina LED moderna può emettere da 500 a 6500 lumen o più.
Questa unità di misura è essenziale per capire quanta luce è effettivamente disponibile in un ambiente, aiutandoti a scegliere la lampadina giusta per soddisfare le tue esigenze di illuminazione.

A cosa servono i lumen?

I lumen sono fondamentali per determinare l’efficacia di una fonte luminosa.
Servono a:

1. Confrontare l’illuminazione tra prodotti diversi. In passato, si sceglieva una lampadina in base ai watt, ma con l'avvento della tecnologia LED, i watt non rappresentano più un indicatore affidabile della luminosità. I lumen permettono un confronto diretto.
2. Adattare l’illuminazione all'ambiente. Ogni stanza o area richiede un certo livello di luminosità. Ad esempio un salotto di piccole dimensioni, 25 mq, richiede circa 3000-4000 lumen, un ufficio o una scrivania necessita di circa 3000-6000 lumen per una buona visibilità.
3. Ottimizzare i consumi energetici. Capire i lumen ti consente di scegliere lampadine efficienti che consumano meno energia ma producono una luce sufficiente per le tue esigenze.

Differenza tra Lumen e Watt

Molte persone confondono lumen e watt.
I Lumen misurano la quantità di luce visibile emessa da una sorgente luminosa. Più lumen significano più luce.
I Watt misurano la potenza elettrica consumata da una lampadina o da un dispositivo.

Con la tecnologia LED, è possibile ottenere molti più lumen con meno watt. Ad esempio una lampadina a incandescenza da 60 watt produce circa 800 lumen mentre una lampadina LED può produrre gli stessi 800 lumen consumando solo 8-10 watt.
Questa differenza è cruciale per risparmiare energia e ridurre i costi in bolletta.

Come calcolare i lumen necessari in un ambiente?

Per calcolare i lumen necessari, è utile sapere la destinazione d’uso dell’ambiente. Una regola generale è utilizzare tra i 100 e 400 lumen per metro quadrato a seconda delle esigenze.
Ambienti con luce soffusa (ad esempio, camere da letto) richiedono meno lumen mentre spazi di lavoro o lettura richiedono più lumen.

Se conosci la superficie della stanza, puoi calcolare i lumen totali moltiplicando i metri quadrati per i lumen necessari per metro quadrato.

Esempio pratico: i lumen in un acquario

Quando si illumina un acquario, i lumen sono un parametro essenziale, soprattutto se si hanno piante vive che richiedono luce per crescere. Una regola comune per gli acquari è utilizzare circa 30 lumen per litro d’acqua con temperatura colore di 6500K.

Lumen necessari per un acquario da 60 litri:
60 litri × 30 lumen/litro = 1800 lumen necessari.
Se anziché utilizzare un solo neon LED da 1800 lumen utilizzi due neon LED da 1000 lumen ciascuno otterrai un totale di 2000 lumen, sufficiente per garantire un’illuminazione adeguata.

Lumen necessari per un acquario da 100 litri:
100 litri × 30 lumen/litro = 3000 lumen necessari.
Anche in questo caso con due neon LED da 1500 lumen ciascuno, raggiungeresti i 3000 lumen, perfetti per un acquario di queste dimensioni.

Anche se i lumen si possono sommare ci sono alcune precisazioni.
I lumen misurano la quantità totale di luce visibile emessa da una sorgente luminosa. Se hai due fonti luminose indipendenti (ad esempio due neon LED), puoi sommare i lumen per calcolare la luminosità totale percepibile nell'ambiente.
La somma dei lumen presuppone che le due sorgenti illuminino uniformemente l'ambiente. Se le luci sono dirette in aree diverse o vengono bloccate da ostacoli, l'effetto combinato potrebbe variare.
Anche se tecnicamente la somma dei lumen è corretta, l'occhio umano percepisce un aumento di luminosità in modo non lineare. Ad esempio, raddoppiare i lumen non equivale a percepire il doppio della luminosità.

In sintesi, sì, i lumen delle fonti luminose indipendenti si possono sommare, ma l'effetto visivo può dipendere dalla disposizione e dalle condizioni ambientali.

Se ad esempio in un acquario da 100 litri vengono montati due neon LED da 1500 lumen con temperatura colore di 6500K uno accanto all’altro in parallelo, i lumen totali si sommano (3000 lumen), ma non raddoppiano automaticamente la luminosità percepita da un osservatore o dagli oggetti all'interno dell'acquario. Questo dipende da come la luce viene distribuita e percepita.

Ecco alcune considerazioni:

1. Somma dei lumen

• Fisicamente l'emissione totale di luce (lumen) è il doppio, quindi l'acquario riceve effettivamente più luce.
• Se i due neon illuminano le stesse aree dell'acquario senza creare ombre o sovrapposizioni, la somma dei lumen rappresenta l'incremento effettivo.

2. Percezione della luminosità (effetto visivo)

L'occhio umano non percepisce la luminosità in modo lineare:

• Raddoppiare i lumen non raddoppia la percezione visiva di luminosità.
• Per percepire un raddoppio della luminosità visiva, sarebbe necessario un incremento di circa quattro volte i lumen totali (questo è legato alla legge di Weber-Fechner sulla percezione).

3. Effetto nell'acquario

• Illuminazione più omogenea: Con i due neon montati in parallelo, l'illuminazione sarà più uniforme e intensa, il che è positivo per piante e fauna.
• Sovrapposizione delle luci: Se i neon illuminano le stesse aree, le loro emissioni si combinano, ma il risultato visivo dipenderà dalla riflettanza delle superfici interne dell’acquario e dalla trasparenza dell’acqua.

In conclusione ottieni il doppio dei lumen totali, ma la luminosità percepita dagli occhi non sarà esattamente il doppio.

In un acquario la temperatura colore di 6500K è ideale per simulare la luce naturale diurna ed è ottimale per la crescita delle piante.

I lumen sono una misura chiave per comprendere e ottimizzare l’illuminazione, sia in casa che in contesti specifici come un acquario. A differenza dei watt, indicano direttamente quanta luce visibile viene emessa da una fonte luminosa, permettendo di scegliere la soluzione più adatta alle tue esigenze.
Sapere quanti lumen ti servono è il primo passo per creare ambienti ben illuminati, efficienti e piacevoli!