Conforto Ambiental - Iluminação

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA 
CENTRO TECNOLÓGICO 
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA E URBANISMO 
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CONSTRUÇÃO CIVIL 
APOSTILA DA DISCIPLINA: CONFORTO AMBIENTAL - ILUMINAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fernando Oscar Ruttkay Pereira, PhD 
Marcos Barros de Souza, MEng. 
 
 
 
 
Florianópolis, SC 
2000 
 2
SUMÁRIO 
 
ILUMINAÇÃO ............................................................................................................. 001 
 
A BASE FÍSICA - LUZ ........................................................................................... 001 
 
1. FOTOMETRIA ....................................................................................................... 006 
1.1. GRANDEZAS FOTOMÉTRICAS ............................................................ 007 
1.1.1. Fluxo Radiante e Fluxo Luminoso ............................................... 007 
1.1.2. Eficiência Luminosa ...................................................................... 008 
1.1.3. Intensidade Luminosa .................................................................. 009 
1.1.4. Iluminância ...................................................................................... 011 
1.1.5. Luminância ........................................................................................ 012 
1.2. LEIS FUNDAMENTAIS DA ILUMINAÇÃO ....................................... 016 
1.2.1. Lei do inverso do quadrado .......................................................... 016 
1.2.2. Lei do cosseno ................................................................................ 016 
1.2.3. Lei da aditividade ......................................................................... 017 
1.3. PROPRIEDADES ÓTICAS DOS MATERIAIS ................................... 017 
1.3.1. Reflexão .......................................................................................... 019 
1.3.2. Absorção ......................................................................................... 019 
1.3.3. Transmissão ................................................................................... 019 
1.3.4. Refração ......................................................................................... 020 
 
2. COR ............................................................................................................................. 022 
2.1. CLASSIFICAÇÃO DAS CORES ............................................................. 023 
2.2. TEMPERATURA DA COR CORRELATA ............................................... 028 
2.3. APARÊNCIA DE COR ............................................................................... 028 
2.4. REPRODUÇÃO DAS CORES ................................................................... 029 
2.5. USO DAS CORES EM AMBIENTES DE TRABALHO ...................... 031 
2.6. USO DAS CORES NAS SINALIZAÇÕES .......................................... 032 
 
3. ILUMINAÇÃO ESPACIAL .............................................................................. 034 
3.1. ILUMINAÇÃO ESCALAR ........................................................................ 034 
3.2. VETOR ILUMINAÇÃO ............................................................................ 035 
 
 
 
4. VISÃO E PROJETO DE ILUMINAÇÃO .................................................. 036 
 3
4.1. VISÃO E PERCEPÇÃO .............................................................................. 037 
4.2. ADAPTAÇÃO VISUAL ............................................................................ 038 
4.3. DESEMPENHO DAS TAREFAS VISUAIS ......................................... 038 
4.3.1. Iluminância média (nível de iluminação médio) ...................... 039 
4.3.2. Contraste ....................................................................................... 040 
4.3.3. Acuidade visual ............................................................................. 041 
4.3.4. Desempenho visual ....................................................................... 042 
4.3.5. Eficiência visual ............................................................................ 043 
4.4. OFUSCAMENTO ...................................................................................... 043 
 
5. FONTES DE LUZ ARTIFICIAL ................................................................... 045 
5.1. LÂMPADAS INCANDESCENTES ......................................................... 049 
5.1.1. Lâmpadas incandescentes comuns ............................................. 051 
5.1.2. Lâmpadas incandescentes refletoras (espelhadas) .............. 051 
5.1.3. Lâmpadas incandescentes halógenas .......................................... 052 
5.2. LÂMPADAS DE DESCARGA GASOSA ................................................ 057 
5.2.1. Lâmpadas fluorescentes ............................................................. 060 
5.2.2. Lâmpadas a Vapor de Mercúrio ................................................ 067 
5.2.3. Lâmpadas a Vapor de Sódio ....................................................... 070 
5.2.4. Lâmpadas a Vapor Metálico ....................................................... 071 
5.3. LÂMPADAS DE MICROONDAS ........................................................... 073 
5.4. TEMPERATURA DE COR E TONALIDADE DA LUZ ........................ 075 
5.4.1. Temperatura de cor correlata .................................................. 075 
5.4.2. Índice de reprodução de cor .................................................... 076 
 
6. LUMINÁRIAS ....................................................................................................... 080 
6.1. CLASSIFICAÇÃO QUANTO A DISTRIBUIÇÃO DO FLUXO 
LUMINOSO ............................................................................................... 080 
6.2. CLASSIFICAÇÃO QUANTO A PROTEÇÃO CONTRA CONTATOS 
DIRETOS OU INDIRETOS ................................................................... 083 
6.3. CLASSIFICAÇÃO QUANTO A PROTEÇÃO CONTRA POEIRA E 
UMIDADE .................................................................................................. 084 
6.4. CURVA FOTOMÉTRICA ......................................................................... 085 
 
7. PROJETO LUMINOTÉCNICO ..................................................................... 088 
7.1. VARIÁVEIS LUMINOTÉCNICAS ........................................................ 089 
7.1.1. Nível de iluminação médio da tarefa ........................................ 089 
7.1.2. Distribuição espacial da luz (uniformidade) ........................... 091 
7.1.3. Controle do ofuscamento ............................................................ 092 
 4
7.1.4. Distribuição das luminâncias ...................................................... 095 
 
8. CÁLCULO DA ILUMINAÇÃO INTERNA ................................................ 097 
8.1. MÉTODO PONTO A PONTO .................................................................. 097 
8.1.1. Fontes puntiformes ...................................................................... 097 
8.1.2. Fonte luminosa linear ................................................................... 099 
8.1.3. Fonte luminosa superficial .......................................................... 100 
8.2. MÉTODO DA ILUMINÂNCIA MÉDIA 
(MÉTODO DOS LUMENS) ..................................................................... 101 
8.3. MÉTODO DO FLUXO TRANSFERIDO 
(DIFERENÇAS FINITAS) ..................................................................... 104 
 
9. ROTEIRO DE CÁLCULO PARA O MÉTODO DA ILUMINÂNCIA 
MÉDIA ......................................................................................................................105 
9.1. ESCOLHA DO NÍVEL DE ILUMINAMENTO (EPHT) ......................... 105 
9.2. DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DO AMBIENTE (K) ........................ 105 
9.3. ESCOLHA DAS LÂMPADAS E LUMINÁRIAS .................................. 105 
9.4. DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE UTILIZAÇÃO (CU) .... 106 
9.5. DETERMINAÇÃO DO FATOR DE DEPRECIAÇÃO (FD) ................. 108 
9.6. DETERMINAÇÃO DO FLUXO TOTAL (φTotal) ................................... 108 
9.7. CÁLCULO DO NÚMERO DE LUMINÁRIAS ...................................... 108 
9.8. DISTRIBUIÇÃO DAS LUMINÁRIAS ................................................ 108 
 
10. SISTEMAS DE ILUMINAÇÃO ESPECIAL DE EMERGÊNCIA . 110 
10.1. INTRODUÇÃO ......................................................................................... 110 
10.2. CLASSIFICAÇÃO ................................................................................... 110 
10.2.1. Função específica ....................................................................... 110 
10.2.2. Fonte alimentadora .................................................................... 111 
10.2.3. Condição de permanência ......................................................... 112 
10.3. PROJETO DO SISTEMA DE ILUMINAÇÃO ................................... 112 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................ 114 
ANEXOS 
 5
 EMBED PI3.Image 
ISAAC NEWTON 
(1642 – 1727) 
ILUMINAÇÃO 
 
 
PREÂMBULO "Por que estudar a luz?" 
 
Na sociedade moderna as pessoas passam a maior parte do tempo em ambientes 
iluminados parcialmente por aberturas, mas predominantemente iluminados artificialmente. Nas 
estradas, à noite, estamos totalmente dependentes dos faróis dos veículos e das luminárias das 
ruas para nossa segurança. Desta forma, a maior parte do ambiente que vemos, seja de trabalho 
ou não, é iluminado artificialmente. 
 
Iluminação inadequada pode causar desconforto e fadiga visual, dor de cabeça, 
ofuscamento, redução da eficiência visual ou mesmo acidentes. Iluminação artificial é também 
um dos sistemas que mais consome energia no ambiente construído. Boa iluminação aumenta a 
produtividade, gera um ambiente mais prazeiroso e pode também salvar vidas. Portanto, garantir 
uma iluminação adequada é uma das principais responsabilidades não só dos projetistas, mas 
também de administradores e autoridades locais. 
 
 
 
 
A BASE FÍSICA - LUZ 
 
Várias teorias tem sido utilizadas para descrever o fenômeno da luz. Estas teorias são: A 
Teoria Corpuscular, a Teoria da Onda, a Teoria Eletromagnética, a Teoria do Quantum e 
finalmente uma Teoria de Unificação. 
 
Teoria do Corpuscular 
 
Esta foi a teoria defendida por Isaac Newton (1642-
1727), que no século XVII imaginou que a luz poderia ser 
constituída de partículas. Como esta teoria passou a explicar a 
maior parte dos fenômenos e fatos conhecidos na época, 
Newton não quis ir adiante em suas pesquisas, e esta idéia 
tornou-se popular entre seus seguidores. Esta teoria está 
baseada nos seguintes princípios: 
‰ Corpos luminosos emitem energia radiante em 
partículas; 
‰ Que estas partículas são lançadas 
intermitentemente em linha reta; 
‰ Que as partículas atingem a retina e estimulam 
uma resposta que produz uma sensação visual. 
 
 
 
 
 6
CRISTIAAN HUYGENS 
(1629 – 1695) 
(Fonte: BURNIE [1994]) 
JAMES CLERK MAXWELL 
(1831 – 1879) 
(Fonte: BURNIE [1994]) 
 
 
Teoria das Ondas 
 
Embora a teoria corpuscular fosse amplamente aceita, 
o físico holandês Cristiaan Huygens (1629-1695) não se 
deixou convencer por ela e em 1690 lançou uma série de 
argumentos que o levavam a crer que a luz deslocava-se em 
ondas. O que o levou a defender a teoria das ondas ao invés da 
teoria das partículas, foi a imensa velocidade com que a luz se 
deslocava. Os princípios básicos da teoria das ondas são os 
seguintes: 
‰ A luz era resultante da vibração molecular de 
materiais luminosos; 
‰ Estas vibrações eram transmitidas através de uma 
substância invisível e sem peso que existia no ar e 
no espaço, denominada “éter luminífero”; 
‰ As vibrações transmitidas atuam na retina, 
simulando uma resposta que produz uma sensação 
visual. 
 
Anos depois, o físico Charles Wheatstone (1802-1875) criou o modelo ondulatório que 
mostrava como as ondas luminosas se comportavam. O modelo de Wheatstone mostrava que o 
éter luminoso fazia o transporte vibrando em ângulo reto com as ondas luminosas, ao contrário 
do que acreditava Huygens, para ele o éter vibrava na mesma direção da luz, se espremendo e 
esticando enquanto transportava as ondas. Atualmente, sabe-se que o éter luminoso não existe. 
 
Thomas Young (1773-1829) juntamente com Augustin Fresnel (1788-1827) conseguiu 
reunir importantes evidências para validar a teoria ondulatória. Young foi o primeiro a concluir 
que as cores diferentes são produzidas por diferentes comprimentos de onda. 
 
Teoria Eletromagnética 
 
Em 1820, o físico dinamarquês Hans Christian 
Oersted (1777-1851) verificou que a posição da agulha de uma 
bússola era modificada quando esta estava ao lado de um fio 
condutor percorrido por corrente elétrica. Na mesma época o 
físico e matemático francês André Marie Ampère (1775-1836) 
demostrou que dois fios condutores percorridos por corrente 
elétrica sofriam uma força de atração ou repulsão, dependendo 
do sentido da corrente elétrica. Neste momento ficou claro que 
eletricidade e magnetismo se relacionavam de algum modo. 
Em 1865, o físico escocês James Clerk Maxwell (1831-1879) 
explicou matematicamente esse relacionamento, elaborando a 
teoria do eletromagnetismo. Maxwell percebeu que ao fazer 
uma corrente elétrica oscilar em dois sentidos, para frente e 
para trás, esta produz ondas eletromagnéticas variáveis que se 
irradiam a uma grande velocidade. Em seus cálculos ele 
 7
MAX PLANCK 
(1858 – 1947) 
demonstrou que estas ondas eletromagnéticas se deslocavam a velocidade da luz, o que o levou a 
concluir que a própria luz era uma forma de onda eletromagnética. A teoria defendida por 
Maxwell baseia-se nos seguintes princípios: 
‰ Os corpos luminosos emitem luz na forma de energia radiante; 
‰ A energia radiante se propaga na forma de ondas eletromagnéticas; 
‰ As ondas eletromagnéticas atingem a retina, estimulando a uma resposta que produz 
uma sensação visual. 
 
 
Teoria Quântica 
No final da década de 1850, o físico alemão Gustav 
Kirchoff (1824-1887) descobriu que todos os átomos podem 
emitir ou absorver determinados comprimentos de onda. Esta 
descoberta demonstrou a existência de fortes ligações entre os 
átomos e a luz. Até o final do século XIX os físicos 
acreditavam que a luz e outras formas de radiação 
eletromagnética eram fluxos contínuos de energia. No entanto, 
no início do século XX essa concepção começou a apresentar 
vários problemas teóricos. Max Planck (1858-1947) desafiou a 
todos sugerindo que a energia na radiação não era contínua, 
mas dividida em minúsculos pacotes, ou quanta. Sua teoria 
quântica mostrou que em certas circunstâncias a luz podia ser 
concebida como partículas, como acreditavam os seguidores 
da teoria corpuscular de Isaac Newton. 
 
O átomo é formado por um núcleo pequeno e denso, 
circundado por elétrons, as mesmas partículas que produzem a corrente elétrica. Os elétrons 
possuem tanto mais energia quanto mais afastados estiverem do núcleo. Se um elétron desloca-se 
de uma órbita externa para outra mais interna, ele perde energia, que é liberada como um 
quantum de luz, ou fóton. A maioria dos átomos possui muitos elétrons e muitos níveis de 
energia. Os comprimentos de onda da luz que cada elétron pode produzir dependem da 
quantidade de energia liberada quando ele cai de uma órbita para a outra. Juntos, esses diversos 
comprimentosde onda dão ao átomo seu espectro de emissão característico, cujo exame permite 
aos cientistas identificar o tipo de átomo que o produziu. 
 
A teoria defendida por Planck possui as seguintes premissas: 
‰ A energia é emitida e absorvida em quantum, ou fóton; 
‰ A magnitude de cada quantum é determinada pelo produto de “h” e “f”, onde “h” é a 
constante de Planck (6,626x10-34 J.s), e “f” é a freqüência de vibração do fóton em 
Hertz. 
 
 
Teoria de Unificação 
 
Esta teoria foi proposta pelo físico francês De Broglie (1892-1987) e o físico alemão 
Heisenberg (1901-1976) baseada no seguinte: 
 8
‰ Todo o elemento de massa em movimento tem associado com ele uma onda cuja 
duração é determinada pela EQUAÇÃO 1.1: 
 
(1.1) 
 
Onde: “λ” é o comprimento de onda; “h” é a constante de Planck; “m” é a massa e; 
“v” a velocidade da partícula. 
 
‰ É impossível determinar simultaneamente todas as propriedades que são distintas de 
uma onda ou de um corpúsculo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esta teoria foi proposta pelo físico francês De Broglie (1892-1987) e o físico alemão 
Heisenberg (1901-1976) baseada no seguinte: 
‰ Todo o elemento de massa em movimento tem associado com ele uma onda cuja 
duração é determinada pela EQUAÇÃO 1.1: 
 
(1.1) 
 
 
Onde: “λ” é o comprimento de onda; “h” é a constante de Planck; “m” é a massa e; 
“v” a velocidade da partícula. 
‰ É impossível determinar simultaneamente todas as propriedades que são distintas de 
uma onda ou de um corpúsculo. 
 
As teorias, quântica e das ondas eletromagnéticas, fornecem a explicação de todas as 
características da energia radiante que interessam a engenharia de iluminação. 
 
Luz, ou radiação visível, é energia em forma de ondas eletromagnéticas capazes de 
excitar o sistema humano olho-cérebro, produzindo diretamente uma sensação visual. Ao 
contrário do som ou vibração, que são vibrações mecânicas, ondas eletromagnéticas não 
v m
h
⋅=λ
LOUIS DE BROGLIE 
(1892 – 1987) 
WERNER HEISENBERG 
(1901 – 1976) 
v m
h
⋅=λ
 9
necessitam do meio para sua transmissão. Elas passam através de sólidos, líquidos ou gases, mas 
se propagam mais eficientemente no vácuo, onde não há nada para absorver a energia radiante. 
 
O espectro eletromagnético, mostrado na FIGURA 1.1, cobre uma grande variedade de 
energia radiante, classificadas de acordo com a magnitude de suas freqüências ou comprimento 
de onda. Numa extremidade do espectro, de grande comprimento de onda (milhares de metros; 
baixa freqüência) encontram-se as ondas de rádio, enquanto na outra ponta, estão os raios gama e 
raio X com comprimentos de onda na ordem de 10-12 m (alta freqüência). Apenas uma pequena 
parte desta energia radiante é percebida pelo olho humano; sendo denominada "luz". Esta 
radiação visível situa-se no espectro entre 380nm a 780 nm. O sistema olho-cérebro não só 
percebe a radiação dentro desta faixa, mas também é capaz de descriminar diferentes 
comprimentos de onda para produzir a sensação de cor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.1 – Espectro eletromagnético (comprimentos de onda em nanometros). 
 
 
Radiação ultravioleta 
 
As ondas de ultravioleta possuem mais energia do que a luz e as ondas de infravermelho. 
A radiação ultravioleta, em função de seus efeitos, pode ser dividida em três parcelas, ultravioleta 
A, B e C. A radiação ultravioleta UV-A (315 a 400 nm), embora seja a menos prejudicial a saúde 
humana, ela é capaz de penetrar profundamente nas camadas da pele, destruindo gradativamente 
sua elasticidade causando assim o envelhecimento precoce. Superfícies fluorescentes quando 
bombardeadas por este tipo de radiação são capazes de emitir luz, por isso a radiação UV-A é 
também conhecida como luz negra. O UV-A também é utilizado em seções de bronzeamento e 
em tratamentos fototerápicos. 
 
A radiação UV-B (280 a 315 nm) é a parte mais destrutiva da radiação ultravioleta, pois 
possui energia suficiente para danificar tecidos biológicos (queimaduras). Este tipo de radiação é 
conhecido por causar câncer de pele. A camada de ozônio da atmosfera é capaz de bloquear a 
maioria da radiação UV-B extraterrestre, por isso uma pequena diminuição desta camada poderá 
aumentar dramaticamente o perigo de câncer de pele na população humana. 
Raios Gama 
Ultravioleta 
Raios X 
10-5 10-3 10-1 101 103 105 107 109 1011 
400 500 600 700 nm 
Violeta 
Azul 
Verde 
Amarelo
Laranja 
Vermelho 
Microondas 
Ondas de 
Rádio 
Infravermelho
 10
 
A radiação UV-C (100 a 280 nm) é praticamente absorvida em sua totalidade pelo ar. 
Quando os fótons de UV-C colidem com os átomos de oxigênio, existe uma troca de energia que 
proporciona a formação do ozônio. Este tipo de radiação raramente é observado na natureza, 
visto que rapidamente é absorvido pela atmosfera. Lâmpadas germicidas UV-C são 
freqüentemente utilizadas para purificar o ar e a água, pela sua capacidade de matar bactérias, 
fungos e microorganismos. 
 
 
Luz 
 
A parcela da radiação eletromagnética compreendida entre os comprimentos de onda de 
380 a 780 nm é conhecida como luz, sendo a faixa do espectro que o olho humano consegue 
perceber. Dependendo do comprimento de onda será a cor da luz percebida pelo olho humano. 
Nos comprimentos de onda de 380 a 440 nm tem-se a cor violeta, de 440 a 500 nm a cor azul, de 
500 a570 nm a cor verde, de 570 a 590 nm a cor amarela, de 590 a 630 nm a cor laranja e 
finalmente de 630 a 780 nm a cor vermelha. 
 
 
Radiação infravermelho 
 
A radiação eletromagnética nos comprimentos de onda do infravermelho possui menos 
quantidade de energia por fóton do que a radiação ultravioleta e a luz. Este tipo de radiação é 
percebido na forma de calor. Os equipamentos de visão noturna ampliam a radiação 
infravermelha e tornam visíveis as pessoas e os equipamentos que estão escondidos na escuridão. 
Além de tornar visível a escuridão, a radiação infravermelha também tem aplicações na industria, 
agricultura e medicina. Para a geração de infravermelho utilizam-se lâmpadas de onda curta (780 
a 1.400 nm), onda média (1.400 a 3.000 nm) e onda longa (3.000 nm a 1 mm). 
 
 
1. FOTOMETRIA 
 
O termo fotometria, originado diretamente do grego (φωs - luz; µετου - medida) é 
definido simplesmente como: 
 
"o ramo da ciência que trata da medição da luz". 
 
A fotometria lida com o balanço de energia nos processos de emissão, propagação e 
absorção de radiação. A quantidade de radiação pode ser avaliada em unidades de energia ou no 
seu efeito sobre o receptor: o olho humano, a película fotográfica, a pele humana, etc. 
Dependendo do receptor, o resultado será avaliado nas unidades físicas habituais ou em unidades 
especiais, como unidades de luz (ou fotométricas), unidades fotográficas ou unidades eritêmicas. 
 
 11
JOHANN HEINRICH LAMBERT 
(1728 – 1777) 
A teoria fotométrica, formulada por Pierre Bouguer 
(1698-1758) e elaborada matematicamente por J.H. Lambert 
(1728-1777), esteve completamente esquecida até meados de 
1900 quando, com o surgimento da lâmpada elétrica, a 
humanidade pode aspirar a uma melhor iluminação artificial. 
Inicialmente, o projetista só necessitava de métodos de 
cálculo da iluminação produzida por fontes puntuais. 
Entretanto, com o crescente interesse na iluminação natural 
(grandes fontes de luz superficiais), projeto de luminárias, 
propriedades das superfícies quanto à absorção, transmissão 
e reflexão da luz e uma série de outros problemas, a 
fotometria tomou seu primeiro impulso na direção de uma 
generalização. 
 
 
No primeiro quarto deste século, os projetistas só estavam preocupados em obter a 
iluminação necessária nos planos de trabalho (iluminação planar). A experiência prática tem 
mostrado que este critério podeser bastante inadequado, dependendo da atividade visual 
considerada. Novos conceitos têm aparecido para explicar e gerar um embasamento teórico para 
a expressão "qualidade da iluminação", que tem sido entendida como todas aquelas propriedades 
que o projetista não consegue caracterizar com números (quantificar). 
 
 
 
1.1. GRANDEZAS FOTOMÉTRICAS 
 
As grandezas físicas descritas a seguir podem ser classificadas de acordo com dois 
critérios independentes: 
 
‰ Composição espectral da radiação: as grandezas físicas relacionadas com a 
totalidade do espectro são chamadas de totais e esta qualificação deve ser 
considerada como implícita. As grandezas relacionadas com um intervalo espectral 
específico dλ, centradas num comprimento de onda λ, são denominadas 
monocromáticas e usualmente designadas com o símbolo λ. 
 
‰ Distribuição espacial da radiação: diz-se hemisférica ou global a quantidade 
relativa a todo o espaço no qual uma superfície emite ou recebe radiação. As 
grandezas são ditas direcionais quando relacionadas a uma direção de propagação 
da radiação específica. 
 
 
1.1.1. Fluxo Radiante e Fluxo Luminoso 
 
Fluxo radiante é a potência [W] da radiação eletromagnética emitida ou recebida por um 
corpo. O fluxo radiante pode conter frações visíveis e não visíveis. Por exemplo, quando uma 
lâmpada é ligada não é apenas a radiação visível que é vista, a radiação térmica (infravermelho) 
também é sentida. O componente de qualquer fluxo radiante que gera uma resposta visual é 
 12
chamado de fluxo luminoso - φ. A unidade no SI para fluxo luminoso é lumen [lm]. A FIGURA 
1.2 mostra o fluxo luminoso típico de fontes luminosas conhecidas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.2 – Fluxo luminoso. 
 
1.1.2. Eficiência Luminosa 
 
Uma fonte de luz ideal seria aquela que converteria toda sua potência de entrada [W] em 
luz [lm]. Infelizmente, qualquer fonte de luz converte parte da potência em radiação 
infravermelho ou ultravioleta. A habilidade da fonte de converter potência em luz é chamada de 
eficiência luminosa, η: 
 
 
(1.2) 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.3 – Conversão da potência [W] em Fluxo luminoso [lm]. 
 
A unidade de eficiência luminosa no sistema internacional de unidades é lúmen/watt 
[lm/W]. 
 
A eficiência luminosa permite comparar entre duas fontes luminosas, qual delas 
proporcionará um maior rendimento. Infelizmente por questões culturais muitos ainda usam a 
potência da fonte como termo comparativo, o que é totalmente errado. A FIGURA 1.4 mostra 
como muitos fabricantes apresentam as suas lâmpadas de alta eficiência. A comparação feita é 
em função da potência das fontes ao invés da eficiência luminosa. 
 
 
consumida Potência
luminoso Fluxo=η
lm/W
W lm
 
lm 12=φ
lm 000.1=φ
lm 000.48=φ
 13
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.4 – Comparação entre lâmpadas. 
 
A potência elétrica da fonte luminosa possibilita estimar o consumo e a eficiência 
luminosa estabelece o rendimento do sistema de iluminação. 
 
A eficiência luminosa depende do comprimento de onda da radiação. O valor máximo 
teórico é de 683 lm/W o que corresponderia a uma fonte hipotética de radiação monocromática 
de comprimento de onda igual a 555 nm (cor verde-amarelo), comprimento este no qual a visão 
humana apresenta o pico de sensibilidade. A FIGURA 1.5 mostra a variação da eficiência 
luminosa em função do comprimento de onda. Em geral, as fontes luminosas apresentam sua 
energia distribuída ao longo do espectro, apresentando valores de eficiência luminosa bem abaixo 
dos 683 lm/W. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.5– Variação da eficiência luminosa em função do comprimento de onda. 
 
 
1.1.3. Intensidade Luminosa 
=
9 x 100 W = 23 W 
0
100
200
300
400
500
600
700
380 430 480 530 580 630 680 730 780
Comprimento de onda [nm]
E
fic
iê
nc
ia
 
[lm
/W
] Eficiência luminosa 
máxima 
1 W = 683 lm 
 14
 
Antes de saber o que é de intensidade luminosa é importante entender o que vem a ser 
ângulo plano e ângulo sólido. 
 
Ângulo plano 
Define-se ângulo plano “α” como sendo o quociente entre o comprimento de arco “l” e 
o raio “R” da circunferência. 
 
 
(1.3) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Como o comprimento de uma circunferência é de “2πR”, o ângulo plano central é de 
6,28 rad. Assim sendo, 1 radiano é o ângulo plano central que subentende um arco de círculo de 
comprimento igual ao do respectivo raio. 
 
 
Ângulo sólido 
Visto que a luz se propaga no espaço, tem-se a necessidade de trabalhar com ângulos 
sólidos. Define-se ângulo sólido “ω” como sendo o quociente entre a área superficial “A” de uma 
esfera pelo quadrado de seu raio “R”. 
 
 
(1.4) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.7– Ângulo sólido (Fonte: RYER [1998]). 
 
A área superficial de uma esfera é de “4πR2”, logo o ângulo sólido dela será de 
12,56 sr. O esterradiano [sr] é para o espaço tridimensional o mesmo que o radiano [rad] é para o 
R
l=α
α
l R
FIGURA 1.6– Ângulo plano.
2R
A=ω
ω 
R 
A 
 15
espaço bidimensional. Um esterradiano é definido como o ângulo sólido, que tem seu vértice no 
centro da esfera, cuja área superficial é igual ao quadrado de seu raio (A = R2). 
 
Intensidade luminosa 
Se você olhar diretamente para um farol e depois repetir a operação mais de lado, é 
aparente que não é só a quantidade total de luz emitida pela fonte que é importante. A direção de 
propagação da luz também é vital. Luz se propagando numa dada direção, dentro de um ângulo 
sólido unitário, é chamada intensidade luminosa, I, e sua unidade no SI é lúmen/esterradiano ou 
candela [cd]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.8– Intensidade Luminosa. 
Para fontes puntais, onde suas dimensões são muito pequenas se comparadas com a sua 
distância do objeto iluminado (distância > 5 x maior dimensão da fonte), por definição, a 
EQUAÇÃO 1.5 é válida: 
 
(1.5) 
 
Uma tabela ou curva polar (curva fotométrica) da distribuição da intensidade ao redor de 
uma fonte pode ser confeccionada a partir de medições de intensidade luminosa. O diagrama 
fornece uma boa representação gráfica da distribuição espacial, enquanto a tabela é mais útil para 
o desenvolvimento de cálculos (FIGURA 1.9). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ω
φ=I
FIGURA 1.9– Distribuição da intensidade luminosa. 
Fonte 
de Luz
ω
φ
Ângulo I [cd] 
0o 159 
5o 153 
15o 146 
25o 135 
35o 117 
45o 95 
55o 71 
65o 46 
75o 23 
85o 6 
40 
80 
120 
0o 30o330o 
90o
60o
 120o150o180o 210o 240o 
270o 
300o 
Direção da intensidade luminosa 
 16
1.1.4. Iluminância 
 
Quando a luz emitida por uma fonte atinge uma superfície, esta superfície será 
iluminada. Assim, iluminância (E), é a medida da quantidade de luz incidente numa superfície 
por unidade de área. Sua unidade no sistema internacional é lumen/m2 ou lux [lx]. 
 
(1.6) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.10– Iluminância. 
Na FIGURA 1.10, a fonte de luz possui uma intensidade luminosa “I” de 1 candela [cd], 
ou 1 lm/sr. O fluxo luminoso se propaga sob um ângulo de 1 esterradiano [sr]. Este fluxo 
luminoso produzirá em uma superfície de 1 m2 que está afastada da fonte de 1 m, a iluminância 
de 1 lux [lx]. 
 
Observe que quanto mais distante da fonte luminosa, o fluxo luminoso se expande cada 
vez mais, tornando-se menos denso. Portanto, para uma superfície a 0,5 m da fonte a área é igual 
a 1/4 da área a 1 m. Se a 1 m a iluminância é de 1 lux, a 0,5 m, com um fluxo luminoso bem mais 
denso, a iluminância é de 4 lux. 
 
Além da distância entre a fonte e a superfície, outro fator que influência no valor da 
iluminância é o ângulo entre o feixeluminoso e o vetor normal a superfície. Quando o fluxo 
luminoso é paralelo ao vetor normal a superfície, tem-se a iluminância máxima. Em situações em 
que o fluxo luminoso é perpendicular ao vetor normal a superfície a iluminância será nula 
(FIGURA 1.10). Para posições intermediárias, a iluminância varia de 0 ao valor máximo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.11– Variações da iluminância em função do ângulo de incidência. 
1 m
1 m2
1 sr 
1 cd 
1 lux = 1 lm/m2
A
E φ=
N
r
N
r
Emáx 
E = 0 
N
r
E 
θ φ
 17
 
A iluminância numa superfície também pode ser relacionada com a intensidade da fonte 
luminosa e a sua posição em relação ao fluxo luminoso pela EQUAÇÃO 1.7. 
 
(1.7) 
 
 
Onde: “I” é a intensidade luminosa da fonte; “d” é a distância entre a fonte e a superfície 
e; “θ” é o ângulo formado entre a direção da luz e a normal da superfície 
(FIGURA 1.11). 
 
 
1.1.5. Luminância 
 
Luminância pode ser considerada como uma medida física do brilho de uma superfície 
iluminada ou fonte de luz, sendo através dela que os seres humanos enxergam. A luminância é 
uma excitação visual e a sensação de brilho é a resposta visual desse estímulo. 
 
Assim, luminância “L”, é definida como a intensidade luminosa por unidade de área 
aparente de uma superfície numa dada direção e sua unidade no SI é candela/m2 [cd/m2]. A área 
aparente, A’, é a área que a superfície parece ter do ponto de vista do observador (FIGURA 1.12): 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.12– Luminância de uma superfície. 
 
A EQUAÇÃO 1.8 apresenta a definição de luminância. 
 
(1.8) 
 
 
A área aparente A’ = A . cos β, onde “A” é a área real da superfície, “β” é o ângulo entre 
o vetor normal a superfície e a direção de observação e I(β) é a intensidade luminosa na direção 
considerada. 
 
 
 
 
 
 
θcos2 ⋅= d
IE
N
r
β
A 
)cos(
)(
'
)(
β
ββ
⋅== A
I
A
I
L
 18
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.13– Luminância. 
 
A luminância independe da distância entre o observador e a superfície fonte de luz. 
Como pode ser visto na FIGURA 1.13, a medida em que o observador se aproxima, a área vista 
por ele diminui, mantendo constante a luminância da superfície. 
 
Alternativamente, a luminância de uma superfície difusa pode ser calculada pela 
EQUAÇÃO 1.9, onde ρ é o fator de reflexão da superfície. 
 
(1.9) 
 
 
O olho humano detecta luminâncias da ordem de um milionésimo de cd/m2 até um 
limite superior de um milhão de cd/m2, a partir do qual a retina é danificada. Ofuscamento, 
impedimento da visão, ocorre a partir de 25.000 cd/m2. Assim se explica como os olhos podem 
ser facilmente danificados pela visão direta da luz solar que apresenta uma luminância 1.000 
vezes maior que o limite máximo. 
π
ρ⋅= EL
 19
 
TABELA 1.1 - Valores de luminância de algumas fontes 
Fonte Luminância [cd/m2] 
Sol 1600 x 106 
Céu claro 0,4 x 104 
Lâmpada de tungstênio de bulbo claro (100 W) 6,5 x 106 
Lâmpada de tungstênio de bulbo leitoso (100 W) 8 x 104 
Lâmpada a vapor de mercúrio alta pressão (400 W) 120 x 104 
Lâmpada fluorescente (80 W) 0,9 x 104 
Lâmpada a vapor de sódio baixa pressão (140 W) 8 x 104 
Papel branco (fator de reflexão 80%) E = 400 lux 100 
Papel cinza (fator de reflexão 40%) E = 400 lux 50 
Papel preto (fator de reflexão 4%) E = 400 lux 5 
 
 
 
 
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 21
1.2. LEIS FUNDAMENTAIS DA ILUMINAÇÃO 
 
A intensidade luminosa "I" e a iluminância produzida "E" são correlacionadas por duas 
leis de propagação da luz: 
 
1.2.1. Lei do inverso do quadrado 
 
A iluminação numa superfície é inversamente proporcional ao quadrado da distância 
entre a fonte de luz e a superfície. 
 
(1.10) 
 
 
Esta lei advém do fato que a luz é emitida a partir da fonte para o espaço; assim, quanto 
mais longe estiver a superfície menor é o fluxo de luz que ele irá interceptar. Por outro lado, se a 
distância é dobrada, a área iluminada é quadruplicada, produzindo uma redução proporcional na 
densidade superficial de luz incidente (FIGURA 1.14). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.14 - Lei do inverso do quadrado da distância (Fonte: MOORE [1991]). 
 
 
1.2.2. Lei do cosseno 
 
A iluminação numa superfície varia com o cosseno do ângulo entre a normal à superfície 
e o raio de luz. Ela é máxima quando o raio é normal à superfície, ou seja, quando o ângulo de 
incidência θ = 0°. Em qualquer outro caso o raio de luz cobrirá uma área maior, com uma 
conseqüente redução no nível de iluminação (FIGURA 1.15). 
 
 
(1.11) 
 
 
2d
IE =
)cos(2 θ⋅= d
IE
Fonte de luz 
 
r1
Superfície 
esférica 1 
Superfície 
esférica 2 
(4 vezes área 1) 
r2 = 2.r1 
 22
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.15 - Lei do cosseno (Fonte: MOORE [1991]). 
 
 
1.2.3. Lei da aditividade 
 
Esta lei diz que a iluminação total numa superfície, produzida por várias fontes de luz, 
será a simples soma das iluminações produzidas por cada uma das fontes: 
 
(1.12) 
 
 
1.3. PROPRIEDADES ÓTICAS DOS MATERIAIS 
 
Materiais expostos à luz se comportam de várias maneiras. Quando a luz incide numa 
superfície, uma fração ρ do total incidente é refletida, isto é, retoma ao hemisfério de procedência 
sem penetrar na matéria; uma outra porção, α, é absorvido dentro do material, configurando-se 
num ganho de energia, enquanto a ultima fração τ pode ser transmitido (no caso de superfícies 
transparentes ou translúcidas) para o outro lado (ver FIGURA 1.16). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.16 - Fluxo luminoso incidente em uma superfície. 
Reflexão 
Absorção 
Transmissão 
Material 
semitransparente 
nEEEEE ++++= .......321
Ângulo de incidência 
(cosseno = 0,5) 
 
Iluminância na 
superfície inclinada 
50 lux 
Distantes da fonte de 
luz as linhas de fluxo 
luminoso são paralelas
 23
Caso φi, φr, φa e φt, sejam, respectivamente, o fluxo luminoso total incidente, refletido, 
absorvido e transmitido, pode-se denominar: 
 
Refletância 
 
(1.13) 
 
Absortância 
 
(1.14) 
 
Transmitância 
 
(1.15) 
 
 
resultando em: 
 
(1.16) 
 
 
A TABELA 1.3 apresenta os coeficientes de reflexão, absorção e transmissão de alguns 
materiais. 
 
TABELA 1.3 - Refletância, absortância e transmitância de alguns materiais. 
Material Refletância Absortância Transmitância 
Alumínio 0,55 -0,90 0,45 - 0,10 
Aço polido 0,55 - 0,65 0,45 - 0,35 
Níquel 0,55 0,45 
Papel branco 0,70 - 0,85 0,30 - 0,10 0,10 - 0,20 
Vidro transparente 0,06 - 0,08 0,04 - 0,02 0,80 - 0,90 
Gesso 0,80 - 0,90 0,20 - 0,10 
Branco de cal 0,80 0,20 
Argamassa de cal 0,40 -0,70 0,60 - 0,30 
Concreto 0,40 - 0,50 0,60 - 0,50 
Tijolo 0,18 - 0,32 0,82 - 0,68 
Madeira 0,15 - 0,50 0,85 - 0,50 
Espelho 0,70 - 0,85 0,30 - 0,15 
 
iφ
φρ r=
iφ
φα a=
iφ
φτ t=
1=++ ταρ
 24
Os elementos acima representam a percentagem total de luz refletida, transmitida e 
absorvida, no entanto, não fornecem nenhuma informação a respeito da forma de propagação da 
luz imposta pela superfície após a incidência. 
 
1.3.1. Reflexão 
 
A FIGURA 1.17 mostra como a direção da luz refletida é afetada pela textura da 
superfície, variando de difusa (luz refletida igualmente em todas as direções) a especular (luz 
refletida somente numa direção, isto é reflexão de espelho). Superfícies rugosas refletem de modo 
predominantemente difuso, independente do ângulo de incidência, fazendo que, desta forma, a 
luminância da superfície seja resultado apenas da iluminação no plano da mesma e de sua 
refletância (FIGURA 1.17a). Superfícies polidas e brilhantes produzem reflexão especular (de 
espelho), com o raio de luz refletido localizando-se no plano de incidência e com ângulo de 
reflexão igual ao de incidência (FIGURA 1.17b). A reflexão especular é dita "como de espelho" 
porque ela mantém a aparência, direcionalidade e tamanho da fonte original. Superfícies que 
refletem especularmente podem ser bastante úteis, mas igualmente prejudiciais caso as reflexões 
não sejam adequadamente controladas. Entretanto, em geral, as superfícies encontradas na prática 
não são nem perfeitamente difusas nem especulares, refletindo luz em várias direções em 
diferentes proporções (FIGURA 1.17c). 
 
O uso adequado de reflexões compostas (semi-difusa ou semi-especular) pode ser 
bastante útil para o controle da direção da luz direta e/ou para suavizar as imagens. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.17 - Reflexão de superfície especular, difusa e composta. 
 
 
1.3.2. Absorção 
 
Parte do fluxo luminoso incidente em uma superfície não é refletido nem transmitido, 
passando a ser absorvido por ela. A parcela absorvida pela superfície depende das características 
da mesma, sendo que sua cor será definida em função das parcelas do fluxo luminoso incidente 
que é absorvido e refletido. 
 
 
1.3.3. Transmissão 
 
A transmissão de luz através de superfícies não opacas ocorre de um modo similar ao do 
mecanismo de reflexão. A luz pode ser transmitida tanto de maneira difusa como colimada ou 
(a) (b) (c) 
 25
mesmo de uma forma combinada, produzindo resultados distintos no ambiente lumínico (ver 
FIGURA 1.18). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.18 - Transmissão de superfície especular, difusa e composta. 
 
A transmitância de uma superfície é afetada pelo ângulo de incidência e pelas 
características difusoras da mesma. Novos tipos de vidro têm sido estudados e propostos no 
sentido de aumentar a transmissão da luz natural e a reflexão da radiação térmica. 
 
 
1.3.4. Refração 
 
O fenômeno de refração da luz ocorre quando a luz atravessa materiais com índices de 
refração distintos; a direção do facho de luz e alterada durante sua trajetória através do material. 
Esta modificação na direção é causada por uma modificação na velocidade da luz. A velocidade 
diminui se o novo meio é mais denso do que o primeiro, e aumenta, quando este meio é menos 
denso. A modificação na velocidade é seguida por um desvio da luz que é conhecido como 
refração (ver FIGURA 1.19). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.19 - Refração da luz entre dois meios diferentes. 
α1
α1
α2
η1
η2
η1
(a) (b) (c) 
 26
TABELA 1.4 - Índices de refração. 
Meio Índice de refração (η) 
Ar 1,00 
Água 1,33 
Vidro comum 1,50 - 1,54 
Cristal 1,56 - 1,78 
 
 
A lei da refração é descrita pela EQUAÇÃO 1.17, onde η1 e η2 são os índices refrativos 
do primeiro e segundo meio respectivamente, α1 o ângulo de incidência do fluxo luminoso e α2 o 
ângulo de refração da luz. 
 
(1.17) 
 
A TABELA 1.4 fornece alguns índices de refração. Como pode ser visto o índice derefração do ar é 1 (ηar =1), o que torna a EQUAÇÃO 1.17 mais simples, resultando na EQUAÇÃO 
1.18. 
 
(1.18) 
 
 
Como o ângulo de refração muda 
com o comprimento de onda, através da 
dispersão em prismas é possível promover a 
separação da luz branca em suas cores 
integrantes. 
 
 
 
 
 
 
 
)sen(
)sen(
1
2
2
1
α
α
η
η =
)sen()sen( 221 αηα ⋅=
 27
2. COR 
 
Cor é uma importante consideração no projeto de iluminação; é possível que uma 
instalação de iluminação seja tecnicamente correta quanto a garantir luz suficiente e, ainda assim, 
causar insatisfação pelo efeito incorreto das cores. 
 
A maioria das superfícies mostra propriedades de reflexão seletivas. Elas absorvem 
certos comprimentos de onda da luz incidente e, consequentemente, a composição espectral da 
luz refletida é diferente. Esta luz refletida determina a aparência da cor da superfície. Estudos e 
experiências têm demonstrado que a cor tem influência sobre a saúde, o bom humor e o 
rendimento das tarefas, possibilitando a obtenção de: 
 
‰ reações psicológicas positivas; 
‰ interesse visual; 
‰ aumento de produtividade; 
‰ melhoria no padrão de qualidade; 
‰ menor fadiga visual; 
‰ redução do índice de acidentes. 
 
Fisicamente, cor é uma parte do espectro de ondas eletromagnéticas que, ao estimular o 
olho humano, permite a distinção de diferenças na qualidade da sensação visual. Portanto, como 
qualquer fenômeno físico, cor é mensurável em relação a uma unidade. Um corpo que, sob uma 
luz branca (vermelho+azul+verde) apresentar uma coloração avermelhada, é porque está 
refletindo as ondas de comprimento acima de 650 nm e absorvendo as demais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.20 - Incidência de luz branca em uma superfície avermelhada. 
 
Sob um ponto de vista subjetivo, a cor é a resposta a um estímulo luminoso captado pelo 
olho e interpretado no cérebro. Assim, a cor é uma sensação que depende de diversos fatores, tais 
como: posição que ocupa dentro de um conjunto de cores, iluminação que recebe, composição 
com outras cores, etc. 
 
Quando duas ou mais cores são superpostas, gera-se uma cor diferente das que lhe 
deram origem. Existem dois processos através dos quais é possível misturar cores: 
 
‰ superposição de luzes coloridas (cor luz); 
‰ mescla de pigmentos (cor pigmento). 
 28
 
No processo de superposição de luzes coloridas, ocorre o somatório dos comprimentos 
de ondas, razão pela qual denomina-se de mistura aditiva. É possível, desta forma, obter-se todas 
as cores do espectro partindo-se das chamadas cores fundamentais: vermelho, azul e verde. A 
mistura aditiva sempre produz uma cor mais clara. Este processo de superposição de luzes é o 
que se utiliza nos tubos de imagem de televisores coloridos, sendo que o branco resulta da soma 
das três cores fundamentais e o preto corresponde a ausência de luz. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.21 - Mistura aditiva (cor luz). 
 
No caso de mescla de pigmentos, ocorre um processo de absorção de parte da luz 
incidente produzindo uma diminuição dos comprimentos de onda refletidos. Este processo é 
chamado de subtrativo e as cores básicas são: vermelho, azul e amarelo. Mistura subtrativa 
sempre produz uma cor mais escura que as originais. O preto é obtido pela soma das três cores 
básicas de pigmento, que juntas absorvem todos os comprimentos de onda. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.22 - Mistura subtrativa (cor pigmento) 
 
 
2.1. CLASSIFICAÇÃO DAS CORES 
 
Ao se descrever uma superfície vermelha a uma outra pessoa, ela tem uma idéia geral 
sobre a mesma, o problema surge quando se ordena a essa pessoa que reproduza esta superfície 
 29
FIGURA 1.23 - Círculo de cores de Munsell (Fonte: FITT [1997]). 
vermelha com exatidão. Surge então a necessidade de especificar a cor com precisão (Qual seu 
colorido?; Qual seu brilho?). Um dos primeiros sistemas criados e também um dos mais 
conhecidos de classificação de cores, foi desenvolvido em 1915 pelo americano Albert H. 
Munsell baseado em três atributos distintos: 
 
Matiz (ou Tom): é a qualidade que distingue uma cor da outra, é o conceito de cor 
usando os termos comuns das cores, vermelho, amarelo, azul, etc, com cores de 
transição e outras subdivisões. A matiz depende do comprimento de onda 
dominante. 
 
Valor (brilho): é a medida subjetiva de refletância, aparência clara ou escura de acordo 
com uma escala de 0 (preto) a l0 (branco). Na prática são encontrados valores de 
1 a 9 definindo uma escala cromática de valores, que pode ser convertida em 
refletância, diretamente relevante para o projeto de iluminação: 
 
(1.19) 
 
 
Saturação (ou croma): é dada pela intensidade ou pureza da cor. Munsell estabeleceu 
uma escala ascendente de até 14 graus para correlacionar as diferenças entre a 
cor pura e o cinza neutro. 
 
 
 
 
 
 
Neste sistema, 
cada cor possui uma 
notação feita em três 
partes: Matiz-
Valor/Saturação. Deste 
modo um certo tom 
(matiz) de verde com um 
valor médio na escala de 
brilho (valor) e com 8 
graus distante do cinza 
neutro será representado 
da seguinte forma: 5G-
5/8. 
 
 
 
 
 
 
 
100
)1( −⋅= VVρ
 30
FIGURA 1.24 - Diagrama de cromaticidade (Fonte: FITT [1997]). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Um outro sistema de especificação de cores, não tão simples como o sistema proposto 
por Munsell, foi proposto em 1931 pela CIE (Commission International de L'Eclairage). O 
sistema proposto pela CIE é baseado no seguinte procedimento: 
‰ coloca-se um observador em frente a uma tela branca; 
‰ em uma metade da tela é projetada uma fonte de luz arbitrária (fonte teste); 
‰ na outra metade da tela é projetada uma combinação das três cores primárias de luz 
(vermelho (λ=700 nm), verde (λ=546,1 nm) e azul (λ=435,8 nm)); 
‰ observador tem que ajustar a intensidade das três cores primárias até que ambos os 
lados da tela apresentem a mesma cor e o mesmo brilho. 
 
Cabe salientar que, embora os dois lados da tela tenham a mesma cor, eles podem não 
possuir a mesma composição espectral e que as quantidades de luz vermelha, verde e azul que 
especificam a cor observada são valores únicos para a mesma. 
 
Esta classificação é feita em função de três componentes denominados valores 
tristímulos, que são representados pelas letras X, Y e Z. As variações dos valores tristímulos que 
ocorrem em função do comprimento de onda da radiação, permitem a elaboração de três curvas 
que delimitam áreas iguais com o eixo das abscissas. A FIGURA 1.24 mostra a representação 
gráfica dos tristímulos. 
 
 
 
 31
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.25 - Valores dos tristímulos. 
 
Com a representação dos valores tristímulos em um sistema de eixos cartesianos, é 
possível construir um diagrama com todas as cores do espectro visível. Porém, esta representação 
não é tão simples por se tratar de um sistema tridimensional. Com o objetivo de transformar o 
sistema tridimensional em um bidimensional, os valores tristímulos X, Y e Z foram dividido pela 
soma dos mesmos, resultando nas seguintes equações: 
 
 
(1.20) 
 
 
 
(1.21) 
 
 
 
(1.22) 
 
 
A soma dos três valores conhecidos como coordenadas de cromaticidade (x, y e z) é 
igual a 1. 
ZYX
Xx ++=
ZYX
Yy ++=
ZYX
Zz ++=
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
380 430 480 530 580 630 680 730 780
Comprimento de onda [nm]
T
ri
st
ím
ul
os
 
 32
 
(1.23) 
 
Utilizando-se dois coeficientes tricromáticos (x e y) é possível traçar um diagrama 
bidimensional que represente todas as cores do espectro. Este gráfico representado no espaço 
bidimensional recebeo nome de Diagrama de Cromaticidade (FIGURA 1.26). Todas as cores 
possíveis da combinação das cores primárias de luz (vermelho, verde e azul) estão dentro da área 
limitada pela curva e pela reta conhecida como linha das púrpuras, tendo em sua região central o 
branco de referência (x=0,33, y=0,33) com temperatura de cor correlata de 9600 K. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.26 - Diagrama de Cromaticidade (Fonte: FITT [1997]). 
1=++ zyx
 
 33
 
 
Figura 1.27: Valores do Sistema Munsell e refletâncias 
 34
2.2. TEMPERATURA DA COR CORRELATA 
 
Um corpo aquecido emite radiação eletromagnética, cujo comprimento de onda depende 
da temperatura do emissor. Com temperaturas até 600 K os comprimentos de onda são maiores 
que os da faixa visível. Com o aumento da temperatura, o espectro se move para a porção visível. 
Em torno de 6.000 K (radiação solar) a emissão está centrada na banda visível. A cor da radiação 
pode ser definida de acordo com a temperatura do emissor, isto é, temperatura que um corpo 
negro deve ter para emitir um espectro similar ao da fonte de luz - temperatura da cor correlata 
em K. A TABELA 1.4 mostra a temperatura que o corpo negro deve atingir para emitir luz 
colorida. 
 
TABELA 1.4 - Temperatura da cor correlata da luz colorida. 
Cor da luz TCC [K] 
Vermelho 800 - 900 
Amarelo 3.000 
Branco 5.000 
Azul 8.000 - 10.000 
Azul brilhante 60.000 - 100.000 
 
Cabe salientar que a referência feita a cores quentes ou frias (quanto a sua aparência) 
tem o significado inverso ao da temperatura da cor. O vermelho "quente" tem na verdade a menor 
temperatura da cor, enquanto o azul "frio" é emitido pelos corpos a mais alta temperatura. 
 
 
2.3. APARÊNCIA DE COR 
 
As fontes de luz podem ser divididas, com uma certa aproximação de acordo com sua 
aparência de cor e temperatura de cor correlata (ver TABELA 1.5). 
 
TABELA 1.5 - Aparência de cor. 
Aparência de cor TCC [K] 
Fria (Branca-azulada) > 5.000 
Intermediária (Branca) 3.300 - 5.000 
Quente (branca-avermelhada) < 3.000 
 
Diversas experiências têm mostrado que para uma iluminação de boa qualidade, a 
aparência de cor das fontes de luz deve estar de acordo com o nível de iluminação. A TABELA 1.6 
mostra a aparência de cor em função do nível de iluminação para ambientes iluminados com 
lâmpadas fluorescentes. Analisando a TABELA 1.6 nota-se que quanto maior for o nível de 
 35
iluminação, maior deve ser a temperatura de cor, proporcionando ao ambiente uma aparência de 
cor mais fria. 
 
TABELA 1.6 - Variação da aparência de cor em função do nível de iluminação. 
 Aparência de cor da luz 
 Quente Intermediária Fria 
< 500 agradável neutra fria 
500 - 1.000 Ú Ú Ú 
1.000 - 2.000 estimulante agradável neutra 
2.000 - 3.000 Ú Ú Ú 
> 3.000 inatural estimulante agradável 
 
2.4. REPRODUÇÃO DAS CORES 
 
Embora a luz branca contenha as sete cores do espectro, nem todas as fontes de luz 
branca, tais como lâmpadas, luz natural ou solar, contém iguais quantidades de cada cor. Por 
exemplo, luz do sol ao meio-dia apresenta um espalhamento das cores bastante uniforme 
(FIGURA 1.27a), enquanto uma lâmpada incandescente contem uma grande quantidade de 
vermelho (FIGURA 1.27b). Lâmpadas fluorescentes são normalmente deficientes no vermelho, 
mas apresentam picos de amarelo/verde e algumas partes de azul (FIGURA 1.27c). Lâmpadas de 
vapor de mercúrio são deficientes no azul (FIGURA 1.27d). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.27 - Curva de distribuição espectral de algumas fontes de luz. 
Iluminância [lux] 
(a) (b) 
(c) (d) 
 36
A cor da superfície a ser percebida é, obviamente, influenciada pelo conteúdo de cores 
da fonte luminosa - este efeito é chamado de reprodução da cor. Veja na TABELA 1.7 como uma 
luz colorida pode realçar ou distorcer a cor dos objetos. É, portanto, importante que as fontes de 
luz proporcionem uma reprodução das cores correta de acordo com os objetivos específicos do 
projeto. Por exemplo, museus, galerias de arte, indústrias têxteis, vitrines, açougues, etc. 
 
TABELA 1.7 - Influência da cor da luz na cor dos objetos. 
 Cor da luz 
 Amarelo Vermelho Azul Verde 
Amarelo Amarelo 
brilhante 
Laranja 
avermelhado
Marrom 
claro 
Amarelo 
limão 
Vermelho Laranja 
brilhante 
Vermelho 
brilhante 
Vermelho 
azulado 
Vermelho 
amarelado 
Azul Púrpura 
claro 
Púrpura 
escuro 
Azul 
brilhante 
Azul 
verdoso 
Verde Verde 
amarelado 
Verde oliva Azul 
verdoso 
Verde 
brilhante 
 
A reprodução de cor pode ser classificada, sendo o índice de reprodução de cor Ra da 
CIE (Commission Internacionale L'Eclairage) o mais comum. Este índice é derivado de um jogo 
de 8 cores teste, que são iluminadas por uma fonte de luz de referência (Ra = 100) e a fonte de luz 
a ser testada. Compara-se visualmente para definir quão próximo a luz de teste reproduz as cores 
vistas sob a fonte de referência. A TABELA 1.8 apresenta as faixas de variação. 
 
TABELA 1.8 - Classificação das fontes de luz conforme o índice de reprodução de cores. 
Grupo de 
reprodução de cor 
Índice de 
reprodução de cor 
Aplicação típica 
1A Ra ≥ 90 Situações especiais de controle de cor apurado
1B 80 ≤ Ra < 90 
Quando é necessário um bom julgamento de 
cor, sua reprodução e aparência (indústrias 
têxteis, gráficas, lojas, museus, hospitais, 
residências, hotéis, etc.) 
2 60 ≤ Ra < 80 Reprodução de cor moderada (escritórios, indústrias em geral, escolas, lojas, etc.) 
3 40 ≤ Ra < 60 Quando a reprodução de cor não é importante, mas não se quer distorções em excesso. 
4 20 ≤ Ra < 40 Reprodução de cor é desprezível (iluminação pública) 
Cor do objeto 
 37
TABELA 1.9 - Índices de reflexão média das cores (refletância). 
Cor Refletância [%] 
Branco teórico 100 
Branco de cal 80 
Amarelo 70 
Amarelo limão 65 
Verde limão 60 
Amarelo ouro 60 
Rosa 60 
Laranja 50 
Azul claro 50 
Azul celeste 30 
Cinza neutro 30 
Verde oliva 25 
Vermelho 20 
Azul turquesa 15 
Púrpura 10 
Violeta 05 
Preto 03 
Preto teórico 00 
 
2.5. USO DAS CORES EM AMBIENTES DE TRABALHO 
 
Um ambiente de trabalho que apresente uma utilização adequada das cores 
proporcionará aos seus usuários uma atmosfera agradável, segura e com menos propensão de 
danos a sua saúde. Este ambiente agradável diminuirá os riscos de fadiga visual evitando assim 
falhas na execução das tarefas, logo, resultará em um aumento de produtividade. 
 
Ao escolher a cor dos ambientes de trabalho, deve-se dar preferência a tons suaves, pois 
embora as cores vivas sejam mais interessantes, elas se tornaram cansativas para aqueles que 
terão que passar uma jornada de trabalho de 8 horas ou mais neste ambiente. Isto não quer dizer 
que o uso de cores vivas deve ser descartado, muito pelo contrário, existem certos ambientes que 
elas proporcionarão um efeito psicológico muito mais eficaz, tais como: halls de entrada, salas de 
espera, salas de lazer, etc. 
 
O fator climático é um dos determinantes na hora do planejamento cromáticos dos 
ambientes de trabalho. Em locais de clima quente, deve-se dar preferência aos tons azuis e verde 
claro, que estão associados a frescura das águas, da relva e das folhagens, evitando-se sempre o 
uso do amarelo, que lembra 
o fogo e o sol. Embora a 
utilização das cores frias 
traga uma sensação de 
frescor e tranqüilidade, elas 
poderão tornar o ambiente 
monótono e ao mesmo 
tempo depressivo. Quando 
o clima é mais frio deve-se 
optar por cores que dêem a 
sensação de calor, como o 
amarelo, laranja e o 
vermelho. 
 
Além dos aspectos 
psicológicos e decorativos 
que as cores possuem, o 
que realmente interessapara iluminação do 
ambiente de trabalho são as 
suas propriedades de 
reflexão da luz. A 
utilização de cores com 
altos índices de reflexão 
poderá melhorar 
significativamente o 
rendimento do sistema de 
iluminação, podendo-se 
aumentar o nível de 
 38
iluminamento geral do ambiente sem que seja necessário aumentar o fluxo luminoso das fontes 
de luz. Na TABELA 1.9 são apresentados os índices de reflexão média de algumas cores. 
 
O planejamento cromático de um determinado local de trabalho depende de vários 
fatores, tais como: atividade a ser desenvolvida no local, as dimensões do espaço, o tipo de 
iluminação a ser utilizado, o perfil do usuário (sexo, idade e cultura), etc. Neste planejamento o 
teto, as paredes e o piso deverão receber um tratamento diferenciado. 
 
Cores de tetos e forros: Na escolha da cor do teto deve-se optar por cores mais claras. 
Quanto mais estas se aproximem do branco, melhor serão as condições de iluminação do 
ambiente. A luz difusa refletida pelo teto proporcionará uma melhor uniformidade dos 
níveis de iluminação do ambiente, reduzindo os problemas de sombras excessivas e de 
ofuscamentos produzidos por reflexões dirigidas. 
 
Cores de paredes: O fundo de qualquer ambiente é limitado por suas paredes, e sobre 
este fundo se destaca tudo que nele existe. É para este fundo que a visão é direcionada 
quando se afasta de sua atividade, portanto, deve-se evitar diferenças acentuadas entre a 
cor do plano de trabalho e o fundo, pois isto exigirá do olho um grande esforço de 
adaptação a nova cor, resultando em uma fadiga visual. A cor das paredes e do plano de 
trabalho deverá sempre que possível possuir o mesmo tom. 
 
Pisos: Recomenda-se que o piso tenha uma cor mais escura que as que foram utilizadas 
para as paredes e o teto. 
 
Na TABELA 1.10 apresentam-se os valores recomendados de refletância para teto, 
paredes de piso. 
 
TABELA 1.10 - Refletâncias recomendadas para teto, paredes e piso. 
Superfície Refletância [%] 
Teto 90 - 70 
Paredes 70 - 50 
Piso 40 - 20 
 
2.6. USO DAS CORES NAS SINALIZAÇÕES 
 
A grande vantagem do uso das cores para sinalização é que ela possibilita uma reação 
instantânea no observador. Um cartaz faz com que um observador pare, leia, analise e só então 
depois de todas estas etapas, tome a atitude recomendada pelo mesmo. Para que com as cores a 
reação fosse imediata, foi necessária uma uniformidade na aplicação destes sinais, de tal forma 
que o seu significado seja sempre o mesmo. 
 
A norma brasileira NB-76/59 determina as cores dos locais de trabalho com a finalidade 
de evitar acidentes. A aplicação de cada uma das cores é mostrada na TABELA 1.11. 
 
 39
TABELA 1.11 - Aplicação das cores com a finalidade de evitar acidentes. 
Cor Aplicação 
Vermelho Indicar equipamentos de combate a incêndio (extintores, hidrantes) 
Alaranjado Identificar partes móveis e perigosas de máquinas e equipamentos (polias, 
engrenagens) 
Amarelo Em escadas, vigas, partes salientes de estruturas, bordas perigosas como um 
sinal de advertência "cuidado" 
Verde Identificar equipamentos de primeiros socorros, macas, e quadros para 
exposição de cartazes sobre segurança 
Azul Indicar equipamentos fora de serviço e fontes de energia 
Púrpura Indicar os perigos provenientes de radiações eletromagnéticas e de partículas 
nucleares 
Branco Demarcar áreas de corredor e locais de armazenagem, localização de 
equipamentos de socorros, combate ao incêndio, coletores de resíduos e 
bebedouros 
Preto Indicar os coletores de resíduos. 
 
A TABELA 1.12 apresenta algumas cores fixadas pela norma brasileira NB-54/57 para 
tubulações, outros códigos poderão ser obtido consultando-se a norma. 
 
TABELA 1.12 - Aplicação das cores em tubulações. 
Cor Aplicação 
Vermelho Combate ao incêndio 
Verde Água 
Azul Ar comprimido 
Amarelo Gases não liqüefeitos 
Laranja Ácido 
Lilás Álcalis 
Preto Inflamáveis e combustíveis de alta viscosidade 
Alumínio Gases liqüefeitos, inflamáveis e combustíveis de baixa viscosidade 
Branco Vapor 
Marrom Qualquer outro tipo de fluído 
Cinza claro Vácuo 
Cinza escuro Eletrodutos 
 
 40
Iluminação 
frontal 
Iluminação 
lateral 
FIGURA 1.28 - Iluminação espacial. 
FIGURA 1.29 - Iluminação escalar.
3. ILUMINAÇÃO ESPACIAL 
 
As condições de iluminação são usualmente 
descritas, medidas ou especificadas em termos de 
iluminância num dado plano, mais freqüentemente num 
plano de trabalho horizontal (tomada a uma altura entre 
0,75 a 0,90 m) e, em algumas vezes, vertical ou 
inclinado; em outras palavras, iluminação planar. 
 
Entretanto, isto não descreve totalmente as 
condições de iluminação. Uma certa iluminação pode ser 
produzida por um estreito raio de luz, vindo de uma 
determinada direção, ou por um ambiente aonde a luz 
vem de todas as direções. Um sensor de luz plano 
registra a luz proveniente de um hemisfério e não 
distingue entre um raio de luz e um ambiente difuso. 
Existem certos ambientes, tais como praças de esporte, 
palcos, museus, estradas, saguão de entrada, etc., onde o 
objeto central da tarefa visual é essencialmente 
tridimensional; nestes casos a iluminação planar oferece 
pouca informação sobre as reais condições de 
iluminação (ver FIGURA 1.28). 
 
 
 
Um outro conceito utilizado para caracterizar um sistema de iluminação, que não seja 
somente a iluminância no plano de trabalho é proposto adotando-se dois novos conceitos: 
iluminância escalar e vetor iluminação. 
 
 
 
3.1. ILUMINAÇÃO ESCALAR 
 
 
A iluminância escalar em um ponto é a 
iluminância média recebida por uma pequena esfera 
colocada neste ponto, proveniente de todas as 
direções, isto é, o fluxo total incidente na esfera, 
dividido pela sua superfície. É designado por ES e 
medido em lux; sendo a medida da quantidade total 
de luz, não considerando sua direção. 
 
 
 41
E1
E2
FIGURA 1.30 - Vetor iluminação. 
 
Utilizando-se a EQUAÇÃO 1.6, e admitindo-se que a pequena esfera possui um raio "r", a 
iluminância escalar pode ser representada pela EQUAÇÃO 1.24: 
 
(1.24) 
 
 
 
3.2. VETOR ILUMINAÇÃO 
 
 
É uma grandeza composta, apresentando 
magnitude e direção. A magnitude do vetor 
iluminação em um ponto é a diferença máxima de 
iluminâncias entre dois pontos diametralmente 
opostos na superfície de uma pequena esfera 
colocada neste ponto. Sua direção é dada pelo 
diâmetro que liga os dois pontos que apresentam a 
máxima diferença. É designado por ∆Emáx e é 
medido em lux. 
 
 
 
 
 
Na FIGURA 1.30 os valores E1 e E2 são os que fornecerão o módulo do vetor iluminação 
(∆Emáx = E1 - E2). Estes valores poderão ser determinados pela EQUAÇÃO 1.25. 
 
(1.25) 
 
 
A razão vetor iluminação/iluminação escalar é a medida da direcionalidade da luz e 
também serve como um bom indicador das qualidades de modelamento do ambiente. Este valor 
varia de 0 a 4. Em um ambiente que possua uma iluminação perfeitamente difusa, os valores E1 e 
E2 são igual, resultando um vetor iluminação nulo e um índice de modelamento também nulo. 
Ambientes com índice de modelamento baixo há uma ausência de sombras, os detalhes não são 
realçados e a percepção de profundidade da cena fica prejudicada. O oposto, ou seja, uma 
iluminação unidirecional proporciona o índice de modelamento igual a 4, o valor máximo. Locais 
com índice de modelamento alto podem criar sombras demasiado fortes, esconder os detalhes e 
causar desconforto visual por ofuscamento. Os valores recomendados para ambientes de trabalho 
situam-se entre 1,2 - 1,5. 
 
 
 
 
 
24 r
ES ⋅= π
φ
2r
E ⋅= π
φ
 42
4. VISÃO E PROJETO DE ILUMINAÇÃO 
 
Visão é a habilidade do olho perceber aquela porção do espectro de radiação que é 
definido como luz. A luz entrano olho através da pupila, uma abertura na íris que varia seu 
diâmetro para controlar a quantidade de luz admitida. A córnea e o cristalino (lente) focam a luz 
por retração para criar uma imagem invertida na retina - superfície sensível a luz localizada no 
fundo do olho - que transmite a informação para o cérebro. A retina é composta por dois tipos de 
receptores sensíveis à luz: cones e bastonetes. Existem três tipos de cones, cada um cobrindo uma 
margem espectral distinta; isto que torna possível a visão a cores. A fóvea é uma pequena porção 
da retina que consiste no centro de nossa visão; a região da fóvea contém uma grande quantidade 
de cones (aproximadamente 6 x 106), que são sensíveis a cor e ao detalhe, mas pouco sensíveis a 
luz e movimento. A porção maior ao redor é responsável pela visão periférica (área parafoveal). 
Esta região contém uma enorme quantidade de bastonetes (em torno de 125 x 106), que são 
extremamente sensíveis a luz (possibilitando a visão no escuro) a ao movimento, mas não 
possuem sensitividade a cor e ao detalhe (ver FIGURA 1.31). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.31 – O olho humano x Câmera fotográfica (Fonte: MOORE [1991]). 
 
Num primeiro instante, a experiência visual se apresenta como um processo de 
orientação e formação de impressões espaciais. A seguir, pelo recebimento de várias 
informações, ocorre um processo de comparações e ordenamento de prioridades mentais. A visão 
também inclui o processo de comunicação com a identificação de informações visuais. Por fim, a 
visão interpreta movimento e mudanças no entorno adjacente, contribuindo para a orientação 
espacial e segurança no ambiente. 
 
A evolução da humanidade tem sido feita predominantemente à luz do dia e do sol, o 
que não surpreende pelo fato de que o máximo de sensitividade do olho humano ocorre na faixa 
do espectro solar. Com pouca luz (luminância média de 0,001 cd/m2), os bastonetes são usados e 
a sensitividade máxima corresponde a λ = 0,507 nm, o que é designada de visão escotópica. Com 
mais luz (luminâncias na ordem de 3 cd/m2), os cones começam a operar e a sensitividade 
máxima é deslocada para λ = 555 nm, designada agora de visão fotópica ou curva V(λ). Esta 
Pálpebra 
Córnea 
Íris 
Pupila 
Área 
parafoveal
Área Foveal
Abertura 
Lentes 
Diafragma 
Filme 
 
 43
 
defasagem, ou seja, o deslocamento na sensitividade máxima do olho humano é denominado 
Efeito Purkinje (ver FIGURA 1.32). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.32 – Sensitividade espectral do olho humano. 
 
 
A curva V(λ) é de fundamental importância nas medições de luz uma vez que é 
internacionalmente usada como base em qualquer medição de luz, independentemente do nível de 
iluminação. 
 
 
4.1. VISÃO E PERCEPÇÃO 
 
A analogia olho-câmera fotográfica, 
que pode ser usada para explicar o processo de 
controle de admissão de luz, foco e criação da 
imagem visual, se desfaz quando os impulsos 
nervosos chegam ao cérebro. Enquanto a 
câmera enxerga a cena e a registra, o cérebro 
percebe a cena e a interpreta. Esta interpretação 
da cena pelo cérebro lança mão da memória, 
experiência, aprendizado, conhecimento e 
inteligência. A FIGURA 1.33, por exemplo, 
mostra como o cérebro gera sentido a partir de 
um conjunto de figuras pretas aparentemente 
sem nenhum significado (tendência à 
complementação). 
 
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
380 430 480 530 580 630 680 730 780
Comprimento de onda [nm]
Se
ns
iti
vi
da
de
 V
is
ua
l
Visão diurna 
(Fotópica) 
Visão noturna 
(Escotópica) 
FIGURA 1.33 – Exemplo de percepção por 
tendência de complementação.
 44
 
4.2. ADAPTAÇÃO VISUAL 
 
O olho humano tem uma grande capacidade de adaptação a condições variáveis de 
iluminação. O processo pelo qual os olhos se ajustam a estas condições é chamado de adaptação 
visual. Adaptação é a característica dominante na visão humana; de outra forma não se poderia 
ver em ambientes tão distintos como os produzidos pelo dia, noite, luz solar, nuvens, interiores e 
exteriores. É por causa desta capacidade de ajustamento do olho humano que a luminância, ou 
brilho, é relativa e não absoluta; a luz do dia que parecia ser satisfatória ao entrarmos no cinema 
parece excessivamente brilhante quando deixamos o cinema. Faróis de veículos que incomodam 
à noite quase não são percebidos durante o dia. 
 
O processo de adaptação possui três componentes: 
‰ uma resposta neural rápida quando ocorre uma mudança na iluminação; 
‰ uma resposta média do olho com a dilatação ou contração da pupila para regular a 
quantidade de luz admitida no interior do olho; 
‰ uma resposta retinal lenta com a produção ou remoção de substâncias fotos-
químicas para aumentar ou diminuir a sensitividade à luz. 
 
A resposta do olho pela pupila é mais um efeito secundário; uma proporção de 
luminâncias em torno de 8 para 1 pode ser adaptada desta forma. O processo de adaptação 
principal é a lenta resposta retinal/substâncias fotos-químicas que é capaz de lidar com diferenças 
de até 1.000 para 1. Como esta resposta é lenta são necessários alguns minutos para a adaptação 
completa. Geralmente, a adaptação do claro para o escuro é mais lenta (aproximadamente 30 
minutos) que a do escuro para o claro (2 a 3 minutos), pois é mais fácil remover as substâncias 
fotos-químicas dos cones do que produzi-las nos bastonetes. 
 
Ao focalizar um novo cenário, o olho se adapta a luminância média deste. Portanto, 
existe uma faixa de variação de luminância para ambos os lados na qual o olho pode funcionar. 
Existem duas considerações de projeto importantes que são uma conseqüência da habilidade de 
adaptação do olho: 
 
‰ margem de adaptação: ao adaptar-se a luminância média da cena, a margem de 
visibilidade para ambos os lados é grande, mas não infinita. Diferenças muito 
grandes podem gerar perda de visibilidade e ocorrência de ofuscamento; 
 
‰ velocidade de adaptação: como já foi mencionado, a velocidade de adaptação é 
bastante lenta comparada com os movimentos humanos normais. Caso haja um 
aumento muito rápido nos níveis de luz pode ocorrer ofuscamento. Se for um 
decréscimo muito rápido pode haver perda de visibilidade (ex., entrada e saída de 
túneis). 
 
 
 
 45
4.3. DESEMPENHO DAS TAREFAS VISUAIS 
Os ambientes construídos (internos e externos) são iluminados para permitir o 
desenvolvimento de tarefas visuais (leitura, visão, manufatura, consertos, etc.). É, portanto, muito 
importante que se saiba o que influencia a habilidade das pessoas de desempenhar estas tarefas. 
Existem quatro aspectos fundamentais a serem considerados: luz, contraste, tamanho e tempo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.34 – Fatores que influem na discriminação visual. 
 
4.3.1. Iluminância média (nível de iluminação médio) 
 
De maneira geral, quanto 
maior for o nível de iluminação, mais 
contraída estará a pupila, melhorando a 
nitidez da imagem "vista" pelo olho. 
Dezenas de experiências e estudos têm 
apontado a preferência por iluminâncias 
que variam entre 1.000 a 2.000 lux para 
atividades normais de escritório 
(FIGURA 1.35). É óbvio que, na prática 
e por questões econômicas, são 
aceitáveis valores abaixo desta faixa. 
Entretanto, existem outros critérios que 
devem ser satisfeitos e o que se verifica, 
na prática, é que se pode admitir valores 
de iluminâncias menores, sem prejuízo 
do desempenho da tarefa visual. 
 
 
Contrate é a diferença de 
brilho entre a figura e o 
fundo. Se o contraste não 
existir a figura ficará 
camuflada 
FIGURA 1.35 – Acuidade visual x Nível de iluminamento 
 (Fonte: IIDA [1997]). 
 46
 
Analisando o gráfico da FIGURA 1.35 nota-se que até