Le capacità percettive e con ciò lo stato psicofisico dell’uomo dipendono in gran misura dall’ambiente in cui esso si trova in un determinato momento. Gli stimoli luminosi sono fattori determinanti per il comfort psichico. La permanenza nei luoghi con un’illuminazione per noi poco naturale potrebbe accelerare la sensazione di stanchezza e favorire la comparsa dei difetti di vista, nonché di altre malattie.

L’impatto negativo dell’illuminazione è particolarmente importante nell’ambito di sicurezza ed efficienza sul posto di lavoro. La percezione degli stimoli luminosi, anche se dipende dalle caratteristiche individuali di ogni persona, è simile per diversi utenti. Perciò sono state stabilite delle norme che regolamentano i valori richiesti e le tipologie di illuminazione nei luoghi in cui le persone permangono e lavorano.

La luce registrata dall’uomo è un’onda elettromagnetica dalla lunghezza tra circa 380 nm a 780 nm. La sensibilità dell’occhio umano non è identica in tutte le condizioni – ciò deriva dalla sua struttura e dalla disposizione dei ricettori, come anche dalla natura della luce stessa. Nelle condizioni di luce diurna l’occhio è più sensibile ai colori verdi, mentre di notte oppure con un’illuminazione scarsa questa sensibilità cambia, dando la precedenza ai colori blu – è questo il motivo della sensazione soggettiva che di notte tutto sembra grigio.

Fig. 1. La gamma di onde elettromagnetiche visibili per l’occhio di giorno e notte

Nonostante le capacità di adattamento dell’occhio dipendentemente dall’illuminamento, durante le misurazioni si richiede che le caratteristiche del dispositivo corrispondano all’occhio adattato alla luminosità. La curva spettrale che corrisponde a questa sensibilità si chiama fotopica V(λ). È utile per calcolare valori fotometrici. Stabilendo i criteri di scelta delle caratteristiche dell’illuminazione va tenuto conto di:

• raccomandazioni della Commissione Internazionale per l’Illuminazione (CIE), che definiscono le condizioni ottimali per l’illuminazione degli ambienti a seconda del modo in cui vengono utilizzati,
• norme locali.

Nell’esecuzione di prove di illuminamento sulle postazioni di lavoro si raccomanda l’applicazione delle linee guida derivanti dalle attuali norme della serie EN 12464.

Parlando delle misurazioni di illuminamento va spiegato il termine illuminamento. Si tratta del rapporto tra il flusso luminoso emesso da una sorgente e la superficie dell’oggetto illuminato. L’unità di misura dell’illuminamento è [lm/m²], ovvero il lux [lx].

Inoltre, la CIE determina l’omogeneità dell’illuminamento E_m raccomandata nel campo visivo, ovvero come può essere esposto il punto in cui si trova l’oggetto di lavoro. Se la disomogeneità luminosa è eccessiva (per esempio per la presenza di fonti di illuminazione non coperti nel campo visivo), allora esiste il rischio del fenomeno di abbagliamento, che potrebbe ridurre la capacità di identificazione di dettagli oppure causare la sensazione di discomfort. Inoltre, per via dei tempi di adattamento dell’occhio ai cambiamenti, l’omogeneità luminosa dovrebbe essere conservata nel tempo. Per questo è cruciale il livello di pulsazione luminosa e quindi dello sfarfallio.

Il colore della luce è un altro fattore che influisce notevolmente sul benessere delle persone presenti nell’ambiente. La luce ottimale per l’uomo è quella la cui composizione spettrale imita di più la luce diurna. Le fonti luminose si dividono a seconda della temperatura del colore in calde, neutre e fredde. La temperatura del colore può essere determinata in base all’indice di resa cromatica Ra, che rispecchia la differenza di colori tra l’oggetto illuminato con la luce naturale e quella misurata. Tra le fonti dall’indice Ra relativamente alto possiamo elencare lampadine tradizionali, alogene o LED. Tra le fonti dall’indice Ra inferiore a 70 ci sono lampade a mercurio e al sodio.

Le misurazioni dei parametri che permettono la valutazione delle condizioni dell’illuminamento dovrebbero essere eseguite al collaudo di nuovi dispositivi di illuminazione, durante la modernizzazione o periodicamente ogni 5 anni. Si raccomanda di eseguire le prove con una cadenza non inferiore a ogni 2 anni. Le prove vanno eseguite:

• dopo il crepuscolo o con le finestre oscurate e
• nelle condizioni di esercizio – l’area non dovrebbe essere preparata appositamente (creazione di condizioni non realistiche) per la durata delle prove.

Gli apparecchi di illuminazione con lampadine a scarica vanno spenti minimo 30 minuti prima dell’esecuzione delle misurazioni. Altri tipi di fonti luminose, come lampade alogene o lampadine a LED, si possono analizzare direttamente dopo il loro spegnimento. Le lampadine a scarica non possono essere nuove, dovrebbero essere state usate per almeno 100 ore prima delle misurazioni, mentre per le lampadine e l’illuminazione alogena basta un’ora sola.

La persona che esegue le misurazioni non può influire sul risultato della misurazione. Per questo si raccomanda di indossare dell’abbigliamento scuro e di mantenere maggior distanza possibile dal dispositivo di misura. Le misurazioni dovrebbero essere effettuate su un unico piano (per esempio la superficie della scrivania), con la testa del fotometro posizionata parallelamente e direttamente sul piano analizzato.

La norma EN 12464-1:2012 introduce un termine nuovo: illuminamento nell’area immediatamente circostante. Esso dipende dall’illuminamento nell’area della prova e dovrebbe garantire una disposizione omogenea della luminanza nel campo visivo. Secondo la suddetta norma si raccomandano le dimensioni minime dell’area delle misurazioni e con esse le dimensioni dell’area immediatamente circostante (la fascia larga almeno 0,5 m intorno l’area del compito), nonché l’area dello sfondo (la fascia larga almeno 3 m adiacente all’area immediatamente circostante).

Fig. 2. Compito visivo, area immediatamente circostante ed area dello sfondo

Per determinare i punti di misurazione di tutte e tre le aree occorre creare sistemi di reti con maglie dalla forma simile a quella quadrata. Il rapporto tra la lunghezza e la larghezza delle maglie dovrebbe essere compreso tra 0,5 e 2. I punti di misurazione vanno localizzati al centro della maglia della rete di illuminazione. Le dimensioni massime della rete dovrebbero essere le seguenti:

p = 0,2 • 5 log₁₀d

dove:

p – dimensione massima della maglia della rete [m],

d – misura più lunga dell’area calcolata [m].

Sulla base delle misurazioni si può calcolare l’omogeneità dell’illuminamento U₀  per un determinato luogo.

Per la misurazione dell’illuminamento degli interni con luce diurna vanno eseguite misurazioni che permettano di determinare il fattore di luce diurna. Per farlo, utilizzando due luxmetri, eseguiamo al contempo le misurazioni all’esterno e all’interno degli ambienti illuminati da finestre o lucernari.

Invece durante le misurazioni dell’illuminazione di emergenza abbiamo a che fare con valori molto bassi di illuminamento. I requisiti in questo campo vengono stabiliti dalla norma EN 1838. Va ricordato che per le vie d’uscita dalla larghezza di 2 metri, il valore minimo di illuminamento misurato al pavimento è di 1 lx, il che determina la scelta dello strumento di misurazione adeguato.

Negli ultimi anni il genere di illuminazione sempre più preferito sono le lampadine a LED. La loro misurazione attualmente si basa sui stessi requisiti degli altri tipi di fonti luminose. Nel caso di misurazioni di luce LED bianca occorre tenere conto delle linee guida della CIE riguardo al parametro f₁‘, ovvero la mancata corrispondenza tra la sensibilità spettrale del luxmetro e la funzione V(λ).  La Commissione raccomanda l’utilizzo di un luxmetro dal f₁’ non superiore al 3%.

Il luxmetro Sonel LXP-10A classe A soddisfa questo requisito. Invece per i luxmetri Sonel LXP-10B e Sonel LXP-2 classe B, dal valore dichiarato dell’errore di correzione spettrale f₁’ < 6% occorre tenere conto anche del valore dell’errore f₁ derivante dalle differenze di ripartizione spettrale della fonte misurata e di calibrazione.

La formula di misurazione dell’illuminamento richiede di considerare i fattori di correzione per la luce LED. Siccome però per i luxmetri della classe A e B i fattori di correzione k assumono valori vicini a 1, allora essi non hanno nessun impatto sul valore misurato di illuminamento.

Scegliendo il dispositivo va verificato il certificato di calibrazione, che accerterà il corretto funzionamento dello strumento e adeguamento ai livelli di incertezza spettrale e di base da esso dichiarati. Infatti la cella fotoelettrica che funge da sensore invecchia nel tempo, per questo dovrebbe essere sottoposta a un controllo metrologico periodico.

Autore: Adam Szczepanik, Sonel S.A.