Lux y lúmenes: la diferencia y cómo pasar de uno a otro

Cuatro unidades, y solo una está en la caja

El lumen mide el flujo total: todo lo que una lámpara irradia, en todas las direcciones, ponderado por cómo responde el ojo humano a cada longitud de onda. No dice nada de adónde va esa luz. La candela mide la luz en una dirección: la intensidad luminosa, la unidad base del SI entre las cuatro, de la que las demás derivan. El lux mide lo que llega a una superficie: un lumen por metro cuadrado. Y el nit, o candela por metro cuadrado, mide lo que una superficie devuelve a tu ojo, y por eso aparece en la ficha de una pantalla y no en una bombilla.

Solo el lumen se imprime en el envase, y ahí está el origen de casi todos los errores sobre este asunto. Un fabricante puede decirte lo que sale de la lámpara; nadie puede decirte lo que llega a tu mesa sin conocer tu mesa. Una vez asumido eso, que la conversión exija un área deja de parecer un tecnicismo y pasa a ser la definición, que es lo que es.

El inverso del cuadrado, y por qué la cifra en lúmenes no dice nada por sí sola

La luz de una fuente pequeña se reparte sobre una esfera, y el área de una esfera crece con el cuadrado del radio. Así que la iluminancia cae con el cuadrado de la distancia: una fuente de 1.000 candelas da 4.000 lux a medio metro, 1.000 lux a un metro, 250 a dos y 111 a tres. Aleja una lámpara de mesa al doble y has dividido entre cuatro la luz sobre la página, no entre dos. Es la cuenta más útil de todo el asunto, y es la razón de que bajar una lámpara colgante sobre una mesa funcione mucho mejor que comprar una bombilla más potente.

El ángulo de haz es la otra mitad. Una lámpara que concentra su flujo en un cono estrecho da muchos más lux debajo que los mismos lúmenes repartidos. Toma un foco de 600 lúmenes. En un haz de 24 grados salen unas 4.370 candelas, o sea 1.092 lux a dos metros. Los mismos 600 lúmenes en un haz de 36 grados dan 488 lux a la misma distancia; en 60 grados, 178 lux; en 120 grados, 48 lux. Una lámpara, una cifra en lúmenes, y un rango de uno a veinte en los resultados solo según lo apretada que esté la luz.

Haz la misma cuenta con una bombilla desnuda corriente y el resultado enfría. Una lámpara de 800 lúmenes radiando a toda la esfera son unas 64 candelas, o sea 64 lux a un metro y 16 a dos. Una luminaria de techo a dos metros y pico sobre una mesa aporta, pues, unas pocas decenas de lux a esa mesa solo por luz directa. Una habitación iluminada llega a 300 lux porque hay varios puntos de luz, porque las paredes y el techo devuelven hacia abajo buena parte del flujo, y porque la pantalla redirige en vez de absorber. Esos rebotes son justo lo que representa el factor de utilización, y son la razón de ser del método de los lúmenes.

Cuánta luz necesitan de verdad las tareas reales

En Estados Unidos las cifras primarias y gratuitas son los mínimos de OSHA para obras, expresados en foot-candles: 5 para la iluminación general de una zona de construcción, 3 para el vertido de hormigón, excavaciones, zonas de residuos, accesos, zonas de acopio activo, muelles de carga, repostaje y mantenimiento en campo, 5 en interiores para almacenes, pasillos y salidas, 10 para plantas y talleres de obra, y 30 para puestos de primeros auxilios, enfermerías y oficinas. Un foot-candle son 10,76 lux, así que la cifra de oficinas ronda los 323 lux. Fíjate en qué son: mínimos legales de obra, no objetivos de confort para un sitio donde se pasan ocho horas al día.

En Europa la referencia es la norma EN 12464-1, que fija la iluminancia mantenida para cientos de tareas con nombre. Es una norma de pago, así que sus valores exactos no se han podido comprobar en el propio texto para este artículo y no se citan aquí como si lo hubieran sido. Lo que sí puede decirse con honestidad es la forma de la escala en la que coinciden todas las versiones publicadas de estas recomendaciones: circulaciones y pasillos abajo, hacia 100 lux, almacenamiento corriente hacia 150, vestíbulo hacia 200, oficina general y trabajo de cocina entre 300 y 500, lectura, escritura y trabajo con pantalla sostenidos hacia 500, dibujo técnico y montaje fino hacia 750, e inspección o trabajo muy fino a partir de 1.000.

Dos cosas hacen esos números menos absolutos de lo que parecen. Un ojo que envejece necesita bastante más luz para la misma tarea, y por eso las recomendaciones se escriben para una población trabajadora, no para ti. Y una iluminancia objetivo es un valor mantenido: el nivel que la instalación debe seguir dando al final de su ciclo de limpieza y reposición, no el que da el día en que se enciende. Una instalación nueva debe, pues, apuntar más alto: para eso está el factor de mantenimiento, y esta calculadora no aplica ninguno.

Qué hace exactamente la calculadora y dónde se detiene

Seis entradas, tres salidas, una línea de aritmética. Multiplica tu largo por tu ancho, convirtiendo pies a metros si has elegido pies; multiplica esa área por tu lux objetivo; divide por el factor de utilización; y divide el resultado por los lúmenes por bombilla, redondeando hacia arriba. No ocurre nada más. Los valores por defecto dan 7.500 lúmenes y diez bombillas, y puedes comprobarlo de cabeza: 5 por 4 son 20, por 300 son 6.000, entre 0,8 son 7.500, entre 800 son 9,375, redondeado a 10.

El factor de utilización es el único juicio que te pide, y mueve mucho la respuesta. Al 100 %, un ideal inalcanzable, la misma habitación pide 6.000 lúmenes y ocho bombillas. Al 80 %, el valor por defecto de una habitación típica, 7.500 y diez. Al 60 %, para una habitación grande o paredes oscuras, 10.000 y trece. Cinco bombillas de diferencia con un solo desplegable: es la entrada que más merece pensarse, porque unas paredes blancas y un techo claro hacen de verdad buena parte del trabajo.

Dónde se detiene importa tanto como lo que hace. No hay campo de distancia, ni ángulo de haz, ni altura de montaje, ni factor de mantenimiento. Responde a «cuánto flujo total pide esta habitación», no a «qué iluminancia tendré en mi mesa», y no hay forma de convencerlo de contestar lo segundo. Tampoco valida nada: no escribas nada en largo y ancho y anuncia cero lúmenes y cero bombillas como si fuera una respuesta. Y un detalle que sorprende a quien trabaja en pies: el área de suelo se muestra siempre en metros cuadrados. Es correcto —el cálculo es métrico de principio a fin y la conversión se hace bien— pero una habitación introducida como 14 por 12 pies vuelve como 15,61, no como 168.

Preguntas frecuentes

¿Cuántos lúmenes son 500 lux?

La pregunta está incompleta, y no es pedantería. 500 lux sobre un metro cuadrado son 500 lúmenes. Sobre la habitación de 20 m² usada en todo este artículo son 10.000 lúmenes que llegan al suelo, o 12.500 de flujo de lámpara con un 80 % de utilización. Sobre una habitación de 15,61 m² son 7.805 en el suelo y 9.755 de flujo. Mismo objetivo, tres respuestas, y lo único que cambió fue el área. Cualquier página que te dé un único multiplicador de lux a lúmenes ha supuesto en silencio un tamaño de habitación sin decirte cuál.

¿Por qué mi habitación parece oscura si las bombillas suman la cifra correcta?

Porque los lúmenes totales no dicen nada de dónde cae la luz. Una sola luminaria de 7.500 lúmenes en mitad de un techo produce una mancha clara debajo y penumbra en los bordes, y el ojo juzga la habitación por la penumbra. Reparte el mismo flujo entre varias luminarias y la habitación se lee como uniformemente iluminada. Otras dos causas frecuentes: paredes oscuras, que absorben la luz que se habría devuelto a la habitación —el factor de utilización trabajando al revés— y pantallas que mandan casi todo el flujo hacia arriba o hacia abajo en vez de a los lados.

¿Puede esta calculadora decirme los lux sobre mi mesa?

No, y no debería fingir lo contrario. No tiene campo para la distancia entre la lámpara y la superficie, ninguno para el ángulo de haz y ninguno para la altura de montaje, así que no tiene forma de saberlo. Lo que responde es la pregunta a nivel de habitación: cuánto flujo total pide un espacio de este tamaño para alcanzar una iluminancia media de este nivel. Para la pregunta de la mesa hace falta la aritmética de fuente puntual —intensidad en candelas dividida por el cuadrado de la distancia en metros— siendo la intensidad los lúmenes de la lámpara divididos por el ángulo sólido de su haz. La sección sobre el inverso del cuadrado, más arriba, desarrolla dos ejemplos.

¿Qué factor de utilización debo elegir?

Ochenta por ciento para una habitación corriente con paredes claras y techo blanco: es el valor por defecto y el buen punto de partida en la mayoría de las viviendas. Sesenta por ciento para una habitación grande, con paredes oscuras o de madera, techo alto, o luminarias que lanzan casi todo su flujo al techo. Cien por cien no es una habitación real: representa un recinto perfecto que no pierde nada, y elegirlo te dejará siempre corto. En la duda, coge el más bajo: una habitación un poco demasiado clara se atenúa, y una demasiado oscura no se des-cablea.

¿Funcionan igual el lux y el lumen con la luz del día?

Las unidades sí; la aritmética de esta calculadora no. La iluminancia del cielo se mide en lux exactamente igual que la artificial: un día nublado da unos pocos miles de lux sobre una superficie horizontal en el exterior, el sol directo de verano decenas de miles, y una habitación a unos metros de una ventana una pequeña fracción de cualquiera de las dos. Lo que se rompe es el método de la habitación: la luz del día entra por un hueco en una pared, no por luminarias repartidas por el techo, así que cae bruscamente con la distancia a la ventana y no se modela como una media sobre el suelo. La luz del día se evalúa con su propia medida, el factor de luz día, que esta herramienta no calcula.