Uma vela queima, a chama tremula, o halo respira. A cera escorre pela vela. Para a direita sai um cone de luz que recorta numa esfera um ângulo sólido de um esterradiano. No alto corre uma onda verde de 540 THz. Embaixo, a marca de um luxímetro desliza por um trilho: a 2 m, 0,25 lx; a 1 m, 1 lx; a 0,5 m, 4 lx. Pisca uma luz de gravação.
Ficha da unidade
unidade de base do SIrev. 2026-10Candela cd
Unidade de base do SI · grandeza: intensidade luminosa — a luz que uma fonte envia numa direção
A unidade que um dia foi uma vela
Em 1860 as companhias de gás de Londres discutiam qual gás iluminava mais. Para comparar os bicos, o Parlamento aprovou um padrão: uma vela de espermacete de um sexto de libra que queima a 120 grãos por hora. O brilho de um bico de gás passou a ser dado em «velas».
Uma vela é um padrão ruim: a chama tremula, o pavio carboniza, a cera varia. Com o tempo a vela foi trocada pela platina aquecida até a fusão e depois por um número. Hoje a candela é a intensidade luminosa de uma fonte que emite 1/683 de watt por esterradiano a 540 THz. Uma vela comum ainda brilha cerca de uma candela.
A frequência de 540 THz não foi escolhida por acaso. É luz verde de cerca de 555 nm, à qual o olho é mais sensível. Por isso a candela é a única unidade de base do SI que tem o ser humano embutido: ela não mede a energia da luz, e sim o quanto ela parece brilhante.
O símbolo da candela são duas letras minúsculas cd, sem ponto. O Cd maiúsculo é o cádmio. A grandeza se escreve com I maiúsculo e v subscrito — intensidade luminosa. O nome da unidade vai em minúscula: candela.
Intensidade luminosa e iluminância. A candela diz com que brilho uma fonte ilumina numa direção. O lux diz quanta luz caiu sobre uma superfície. A mesma vela dá 1 lx a um metro e 0,01 lx a dez.
01 · Definição
esterradiano · lúmen · olhoUma fonte envia luz em todas as direções, mas nem sempre por igual. Uma lanterna ilumina para a frente e quase nada para trás. Por isso a intensidade luminosa é contada direção por direção: quanta luz sai por um cone pequeno em volta dessa direção.
O tamanho do cone é medido como ângulo sólido, em esterradianos. Um esterradiano recorta numa esfera de raio 1 m uma área de 1 m². O fluxo luminoso em lúmens dividido pelo ângulo sólido é a intensidade luminosa. Uma candela é um lúmen por esterradiano.
O lúmen conta a luz com uma correção para o olho. A potência radiante é multiplicada pela curva de sensibilidade V(λ): ela vale um a 555 nm e cai para o violeta e o vermelho. Um laser vermelho e um verde de mesma potência diferem várias vezes para o olho, e também em candelas.
Quanta luz chega à folha
No alto, uma sala escura com uma bancada. À esquerda uma fonte, à direita uma tela branca com um luxímetro. Mova a tela: a iluminância muda com o inverso do quadrado da distância. Escolha uma fonte: vela, lâmpada incandescente, lanterna LED de feixe estreito, farol. Na lanterna dá para estreitar o feixe: o fluxo é o mesmo, a intensidade sobe. O controle de comprimento de onda deixa a fonte colorida com a mesma potência radiante. O âmbar mostra a luz; o verde, o olho e a curva V(λ); o violeta, os ângulos e os instrumentos. Embaixo há três vistas. «Distância» é a iluminância em função de r. «Olho» é a curva V(λ) e o comprimento de onda atual. «Diagrama» é a intensidade luminosa por direção.
A luz reunida num cone estreito
Uma lanterna de 300 lm é mais fraca em fluxo que uma lâmpada de 1700 lm. Mas a lâmpada ilumina em todas as direções, e a lanterna reúne sua luz num cone de 10°. O ângulo sólido desse cone é 0,024 sr, e a intensidade no centro do feixe passa de 10 000 cd. Por isso a lanterna traz candelas e a caixa da lâmpada traz lúmens: coisas diferentes, e as duas honestas.
02 · Conversão
unidades · feixe · velas históricasDe candelas a lúmens, lux e velas antigas
Digite uma intensidade luminosa ou um fluxo. A primeira aba mostra a iluminância a diferentes distâncias e o fluxo de uma fonte uniforme. A segunda converte o fluxo de uma lanterna em candelas para diferentes larguras de feixe. A terceira traz as «velas» históricas em candelas.
| {k} | {v} | {note} |
Na técnica, a intensidade luminosa varia por um fator de bilhões: de um milésimo de candela num indicador do painel a dezenas de milhões num farol. O olho dá conta dessa amplitude porque não vê candelas, e sim seu logaritmo: uma fonte dez vezes mais forte parece só duas ou três vezes mais brilhante.
04 · Instrumentos de medição
fotômetro de Bunsen · goniofotômetro · radiômetro · luxímetroLuz se compara com luz
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05 · Regras de escrita
cd minúsculas · sem pontocd — duas letras minúsculas
O símbolo da candela se escreve em minúsculas e com espaço depois do número. Os múltiplos levam prefixos: kcd, mcd. A intensidade não se confunde com o fluxo nem com a iluminância: cada uma tem sua unidade. Em lanternas e faróis, informa-se a intensidade no centro do feixe.
Cd é o cádmio, e o símbolo não leva ponto. Os lúmens de um farol são seu fluxo, não a intensidade no feixe. Uma candela é um lúmen por esterradiano, não apenas um lúmen. A iluminância se mede em lux. O nome da unidade vai em minúscula, e a «vela» é uma unidade obsoleta, que não se usa no SI.
06 · Unidades vizinhas
fotometria1 lm = 1 cd·sr — todo o fluxo.
lx1 lx = 1 lm/m² — luz numa superfície.
cd/m²Intensidade luminosa por metro quadrado de uma superfície luminosa.
07 · Secção histórica
arquivo · da vela de espermacete a 683 lm/WComo uma vela virou número
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A candela se apoia num olho médio
A curva V(λ) não é o olho de uma pessoa específica, e sim uma média de experimentos dos anos 1920. Pedia-se aos observadores que comparassem o brilho de dois campos coloridos, e das respostas saiu uma tabela que a Comissão Internacional de Iluminação aprovou em 1924. Cada pessoa tem a sua curva, e em quem tem deficiência na visão de cores ela fica bem deslocada.
Por isso um instrumento que mede candelas mede primeiro watts e depois os converte pela tabela. Um fotômetro com um filtro que reproduz V(λ) funciona bem com luz branca. Com LEDs azuis e linhas estreitas o filtro erra mais, e essas fontes são verificadas com um espectrorradiômetro.
À direita, duas curvas. A verde é a visão diurna, com pico em 555 nm; a azul, a visão noturna, crepuscular, com pico em 507 nm. No escuro o azul parece mais brilhante que o vermelho, embora as candelas não levem isso em conta.
Catálogo de grandezas
Luz e fotometria · 12 fichas
Índice · todas as grandezas numa só páginaO laboratório à entrada do índiceUma gota de ácido muda a cor do sumo, o sal tinge a chama, a água congela com uma pancada. Por baixo, todas as fichas do Simetrium, por disciplina e por ordem alfabética.Abrir o índice →
