Conceptos: Lux, PAR, PPFD, NDVI

Marco teórico para entender qué miden los distintos sensores de luz / radiación.

Magnitudes

Magnitud	Unidad	Qué mide
Lux	lx	Iluminancia ponderada por percepción humana (curva fotópica CIE 1924 / ISO 11664, pico 555 nm)
PAR	-	Photosynthetically Active Radiation: el rango de radiación 400-700 nm que las plantas usan . No es una unidad
PPFD	$\mu \text{mol}/{\text{m}}^2/\text{s}$	Photosynthetic Photon Flux Density - la unidad de medida del PAR sobre una superficie. PAR y PPFD se usan a veces como sinónimos pero estrictamente PAR es el concepto/banda, PPFD es cómo lo medís

La fotosíntesis usa fotones 400-700 nm con eficiencia aproximadamente plana: un fotón rojo (680 nm) y uno azul (450 nm) contribuyen casi igual. El ojo humano, en cambio, es máximamente sensible a verde (555 nm), algo completamente irrelevante para la planta.

Por qué los luxómetros fallan con LEDs de cultivo

Conversión solar de referencia: ~54 lux $\approx 1$ $\mu \text{mol}/{\text{m}}^2/\text{s}$, derivada empíricamente para luz solar con espectro continuo.

Un LED de cultivo emite principalmente en rojo (~660 nm) y azul (~450 nm) - exactamente los colores donde el ojo humano es menos sensible. El luxómetro los “ve” como poca luz aunque tengan muchos fotones útiles para la planta.

Fuente	Lux medidos	PPFD ($\mu \text{mol}/{\text{m}}^2/\text{s}$)	Factor lux ⇒ PPFD aproximado
Luz solar	54.000	~1.000	~54
LED blanco cálido	54.000	~900	~60
LED cultivo rojo/azul	54.000	~1.800	~30
LED rojo puro 660 nm	54.000	~3.200	~17

Factores ilustrativos derivados de comparaciones de Apogee y Waveform Lighting; no hay una única fuente canónica para LEDs específicos. Para datos exactos en un LED particular, hay que medir contra un quantum sensor como el Apogee SQ-500.

Usar el factor 54 con LEDs de cultivo puede subestimar el PPFD real entre 2x y 3x, invalidando análisis de correlación entre radiación y crecimiento vegetal.

NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)

Índice de salud del canopeo:

$\text{NDVI}=\frac{\text{NIR}-\text{Rojo}}{\text{NIR}+\text{Rojo}}$

NDVI	Estado de la planta
0.6 a 0.9	Sana, alta densidad foliar
0.2 a 0.5	Estrés hídrico o nutricional
0 a 0.2	Muy deteriorada o suelo desnudo
Negativo	Agua, roca, sin vegetación

Las hojas sanas absorben fuertemente el rojo (~660 nm) para fotosíntesis y reflejan fuertemente el NIR (~800 nm) como mecanismo de protección térmica. Plantas enfermas o estresadas degradan la clorofila y cambian este patrón.

Sensores por nivel

Necesidad	Sensor típico
Detectar día/noche, trigger de cámara	BH1750 o TSL2591 - solo lux
Calcular PAR real para horticultura / publicación formal	AS7341 - espectral 11 canales
Referencia gold standard (calibrar AS7341)	Apogee SQ-500 - quantum sensor NIST-traceable