Caratterizzazione di sorgenti LED per applicazioni museali

I LED (Light Emitting Diode) sono una tipologia di sorgenti sempre più utilizzata nei sistemi di illuminazione al posto delle lampade tradizionali. I LED, sono dispositivi elettronici (diodi a emissione luminosa) che sfruttano le proprietà ottiche di alcuni materiali semiconduttori per produrre fotoni attraverso il fenomeno dell'emissione spontanea a partire dalla ricombinazione di coppie elettrone-lacuna. L'uso di questa tipologia di sorgenti nelle installazioni di luce per i musei è incrementata moltissimo per una serie di vantaggi, tra cui dimensioni ridotte, emissione luminosa senza IR e (per alcune tipologie) senza UV, che può avvenire a singole lunghezze d'onda, una vita media molto più estesa, un'accensione immediata, un'elevata efficienza, possibilità di ottenere luce colorata e una manutenzione minima. La luce è essenziale per la visione e la percezione dei colori degli oggetti esposti, ma allo stesso tempo è fonte primaria di degradazione dei materiali. In molte applicazioni, in cui si utilizzano sistemi di illuminazione, è necessario e conveniente attenuare la luce delle sorgenti per ottenere gli adeguati requisiti di comfort visivo e, nel caso dei beni culturali, di conservazione e di fruizione. L'attenuazione è adottata per cercare di ottenere un maggiore risparmio energetico, un migliore controllo della luce e può inoltre portare ad una maggiore durata dei componenti della sorgente. La tecnica più utilizzata per l'attenuazione della luce di sorgenti LED è la modalità Pulse Width Modulation o PWM. Questa pratica viene applicata da alcuni costruttori direttamente sulle proprie sorgenti senza che curatori e installatori ne siano consapevoli, ma può anche essere applicata a posteriori su sorgenti che nascono con emissione continua e costante. All'interno di un'istituzione museale è necessario proteggere i beni custoditi da deterioramento e degrado, che dipendono da diversi fattori, tra cui la luce. Al fine di ottenere una corretta conservazione gli addetti ai lavori (curatori e conservatori) hanno a disposizione una serie di normative, che riportano i valori limite o intervalli di valori entro cui devono essere mantenuti diversi parametri, come l'illuminamento, la dose e il contenuto di radiazione ultravioletta. Una volta acquisiti questi dati è possibile analizzarli e progettare un eventuale intervento e studiare la corretta illuminazione che li rispetti. Per poter operare in questo senso però i conservatori devono avere a disposizione una serie di strumentazioni che permettano loro di ricavare i dati necessari, e la valutazione dell'illuminamento (grandezza fondamentale per le condizioni di conservazione) non sempre è facile e immediata in presenza di sorgenti PWM. Si sono, pertanto, analizzati e confrontati i comportamenti di due LED identici da un punto di vista fisico, entrambi formati da un cluster di tre sorgenti LED, e operanti in modalità di emissione differente: in continuo e attenuati con PWM. I LED in esame sono stati messi a confronto per cercare di capire in quale modo il metodo di attenuazione influenzasse la percezione dei colori e il fading (o invecchiamento) di materiali di riferimento (blue wool). E' stato inoltre valutato se la strumentazione commerciale disponibile ai curatori fosse in grado di valutare correttamente l'illuminamento prodotto da LED controllati in PWM. Al fine di caratterizzare nel modo più completo possibile le sorgenti LED e confrontare le prestazioni nelle due modalità di funzionamento,