Una candela brucia, la fiamma ondeggia, l’alone respira. La cera cola lungo la candela. Verso destra parte un cono di luce che ritaglia su una sfera un angolo solido di uno steradiante. In alto corre un’onda verde a 540 THz. In basso il segno di un luxmetro scorre su una guida: a 2 m 0,25 lx, a 1 m 1 lx, a 0,5 m 4 lx. Lampeggia una spia di registrazione.
Scheda dell'unità
unità di base del SIrev. 2026-10Candela cd
Unità di base del SI · grandezza: intensità luminosa — la luce che una sorgente invia in una direzione
L’unità che un tempo era una candela
Nel 1860 le compagnie del gas di Londra discutevano su quale gas facesse più luce. Per confrontare i becchi, il Parlamento approvò un campione: una candela di spermaceti da un sesto di libbra che brucia a 120 grani l’ora. La luminosità di un becco a gas si espresse da allora in «candele».
Una candela è un cattivo campione: la fiamma trema, lo stoppino si carbonizza, la cera cambia. Col tempo la candela fu sostituita dal platino portato a fusione e poi da un numero. Oggi la candela è l’intensità luminosa di una sorgente che a 540 THz emette 1/683 di watt per steradiante. Una candela comune fa ancora circa una candela di luce.
La frequenza di 540 THz non è stata scelta a caso. È luce verde di circa 555 nm, quella a cui l’occhio è più sensibile. Per questo la candela è l’unica unità di base del SI con dentro l’essere umano: non misura l’energia della luce, ma quanto essa appare luminosa.
Il simbolo della candela è formato da due minuscole cd, senza punto. La Cd maiuscola è il cadmio. La grandezza si scrive con la I maiuscola e la v a pedice: intensità luminosa. Il nome dell’unità va in minuscolo: candela.
L’intensità luminosa e l’illuminamento. La candela dice quanto brilla una sorgente in una direzione. Il lux dice quanta luce è caduta su una superficie. La stessa candela dà 1 lx a un metro e 0,01 lx a dieci.
01 · Definizione
steradiante · lumen · occhioUna sorgente manda luce in tutte le direzioni, ma non sempre in egual misura. Una torcia illumina in avanti e quasi per nulla all’indietro. Per questo l’intensità luminosa si conta direzione per direzione: quanta luce esce in un piccolo cono attorno a quella direzione.
L’ampiezza del cono si misura come angolo solido, in steradianti. Uno steradiante ritaglia su una sfera di raggio 1 m un’area di 1 m². Il flusso luminoso in lumen diviso per l’angolo solido è l’intensità luminosa. Una candela è un lumen per steradiante.
Il lumen conta la luce con una correzione per l’occhio. La potenza radiante si moltiplica per la curva di sensibilità V(λ): vale uno a 555 nm e cala verso il violetto e il rosso. Un laser rosso e uno verde della stessa potenza differiscono di molte volte per l’occhio, e quindi anche in candele.
Quanta luce arriva sul foglio
In alto una stanza buia con un banco. A sinistra una sorgente, a destra uno schermo bianco con un luxmetro. Spostate lo schermo: l’illuminamento varia con l’inverso del quadrato della distanza. Scegliete una sorgente: candela, lampada a incandescenza, torcia LED a fascio stretto, faro. Sulla torcia si può stringere il fascio: il flusso resta lo stesso, l’intensità cresce. Il cursore della lunghezza d’onda colora la sorgente a parità di potenza radiante. L’ambra mostra la luce, il verde l’occhio e la curva V(λ), il viola gli angoli e gli strumenti. Sotto ci sono tre viste. «Distanza» è l’illuminamento in funzione di r. «Occhio» è la curva V(λ) e la lunghezza d’onda attuale. «Diagramma» è l’intensità luminosa per direzione.
La luce raccolta in un cono stretto
Una torcia da 300 lm ha meno flusso di una lampada da 1700 lm. Ma la lampada illumina in tutte le direzioni, mentre la torcia raccoglie la luce in un cono di 10°. L’angolo solido di quel cono è 0,024 sr, e l’intensità al centro del fascio supera le 10 000 cd. Per questo sulla torcia si scrivono le candele e sulla scatola della lampada i lumen: cose diverse, ed entrambe oneste.
02 · Conversione
unità · fascio · candele storicheDalle candele ai lumen, ai lux e alle vecchie candele
Inserite un’intensità luminosa o un flusso. La prima scheda mostra l’illuminamento a varie distanze e il flusso di una sorgente uniforme. La seconda converte il flusso di una torcia in candele per varie ampiezze del fascio. La terza dà le «candele» storiche in candele SI.
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Nella tecnica l’intensità luminosa varia di un fattore di miliardi: da un millesimo di candela in una spia del cruscotto a decine di milioni in un faro. L’occhio regge un simile intervallo perché non vede candele ma il loro logaritmo: una sorgente dieci volte più forte sembra solo due o tre volte più luminosa.
04 · Strumenti di misura
fotometro di Bunsen · goniofotometro · radiometro · luxmetroLa luce si confronta con la luce
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05 · Regole di scrittura
cd minuscole · senza puntocd — due minuscole
Il simbolo della candela si scrive in minuscolo e con uno spazio dopo il numero. I multipli prendono prefissi: kcd, mcd. L’intensità non si confonde con il flusso né con l’illuminamento: ognuno ha la sua unità. Per torce e fari si indica l’intensità al centro del fascio.
Cd è il cadmio, e dopo il simbolo non va il punto. I lumen di un faro sono il suo flusso, non l’intensità nel fascio. Una candela è un lumen per steradiante, non semplicemente un lumen. L’illuminamento si misura in lux. Il nome dell’unità va in minuscolo, e la vecchia «candela» d’epoca è un’unità superata, non usata nel SI.
06 · Unità vicine
fotometria1 lm = 1 cd·sr — tutto il flusso.
lx1 lx = 1 lm/m² — luce su una superficie.
cd/m²Intensità luminosa per metro quadrato di superficie luminosa.
07 · Sezione storica
archivio · dalla candela di spermaceti a 683 lm/WCome una candela divenne un numero
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La candela poggia su un occhio medio
La curva V(λ) non è l’occhio di una persona precisa, ma una media di esperimenti degli anni Venti. Si chiedeva agli osservatori di confrontare la luminosità di due campi colorati, e dalle risposte si ricavò una tabella che la Commissione internazionale per l’illuminazione approvò nel 1924. Ognuno ha la propria curva, e nelle persone con alterazioni della visione dei colori è sensibilmente spostata.
Perciò uno strumento che misura candele misura prima watt e poi li converte con la tabella. Un fotometro con un filtro che riproduce V(λ) funziona bene con la luce bianca. Con i LED blu e le righe strette il filtro sbaglia di più, e queste sorgenti si verificano con uno spettroradiometro.
A destra due curve. La verde è la visione diurna, con picco a 555 nm; la blu quella notturna, crepuscolare, con picco a 507 nm. Al buio il blu sembra più luminoso del rosso, anche se le candele non ne tengono conto.
Catalogo delle grandezze
Luce e fotometria · 12 schede
Indice · tutte le grandezze in una paginaIl laboratorio all'ingresso dell'indiceUna goccia d'acido cambia il colore del succo, il sale colora la fiamma, l'acqua gela con un colpo. Sotto, tutte le schede di Simetrium, per disciplina e in ordine alfabetico.Apri l'indice →
