Se llama lumen a la unidad de flujo luminoso que forma parte del sistema internacional. Un lumen es equivalente al flujo luminoso que emite una fuente uniforme específica que se ubica en el vértice de un ángulo sólido de un estereorradián con una intensidad de una candela.
Como se puede advertir, para comprender qué es un lumen -cuyo símbolo es lm– resulta necesario analizar varios conceptos. El flujo luminoso, en este marco, es la magnitud que alude a la energía luminosa que emite o recibe un cuerpo en una unidad de tiempo.
Un ángulo sólido, en tanto, es una porción del espacio que se encuentra limitada por una superficie cónica. Su unidad en el sistema internacional es el estereorradián (sr). La candela (cd) es otra unidad, en este caso encargada de medir la intensidad luminosa: o sea, el flujo luminoso emitido en una dirección específica por unidad de ángulo sólido.
El lumen, en definitiva, se define a partir de su relación con el estereorradián (la unidad de ángulo sólido) y con la candela (la unidad de intensidad luminosa). La fórmula es la siguiente:
1 lm = 1 cd x sr
Dicho de otro modo, cuando una fuente luminosa emite una intensidad luminosa de una candela de manera uniforme en un ángulo sólido de un estereorradián, el flujo luminoso total de su emisión en ese ángulo equivale a un lumen.
Existe un concepto que muchas veces se confunde con el de «lumen» aunque no significa lo mismo: se trata de «lux», el cual sirve para determinar la cantidad de luz que se proyecta en una superficie. Existe una relación entre los dos, ya que un lux es igual a un lumen por metro cuadrado.
En este marco es necesario tomar en cuenta la orientación que posea la fuente luminosa, ya que el lux no considera la cantidad de fuentes luminosas de las que se origina el flujo de luz ni su estructura ni su color. Si hablamos de una lámpara, por ejemplo, el valor de su lux suele ser equivalente a la cantidad de luz que se ubica en el centro del ángulo, es decir donde la intensidad alcanza su pico máximo.
Podemos decir que el lux es diferente del lumen porque toma en cuenta el área sobre la que se proyecta el flujo de luz; si un flujo de 2000 lúmenes se proyecta sobre una superficie de un metro cuadrado, entonces podemos decir que ésta tiene una iluminancia de 2000 lux. Si en cambio el área fuese de diez metros cuadrados, entonces el valor en lux descendería a 200, dada la relación que existe entre ambas unidades.
Continuando con la iluminación artificial basada en la electricidad, en la caja de cualquier lámpara que podemos adquirir en una tienda hay diferentes datos técnicos, y entre ellos se encuentra su salida de luz expresada en lúmenes. Por ejemplo, una lámpara de 23 W fluorescente suele emitir entre 1400 y 1600 lúmenes.
Por lo general, esto es obligatorio por ley. Desde el 1 de septiembre de 2010 la Unión Europea puso en vigor la exigencia de etiquetar el flujo luminoso en lúmenes para cualquier equipo de iluminación comercial, en reemplazo del valor de «potencia de energía eléctrica». En un ejemplo concreto, una bombilla de 60 W debe poseer una salida de luz igual o mayor a 700 lúmenes.
En el terreno de la biología, por otra parte, se denomina lumen al área interna de una estructura de forma tubular, como los vasos sanguíneos o el intestino. El espacio interior de una vena por donde circula la sangre y el espacio que se encuentra adentro del tracto gastrointestinal, por ejemplo, pueden recibir el nombre de lumen.
