LUZ Y COLOR ¿Qué es la Luz? ¿De dónde sale el color? ¿De qué color son los objetos? Desde los orígenes de la tierra, cuando la única luz era la del sol, el hombre empleó diversos medios para iluminar el espacio que le rodea: Hogueras, antorchas, lámparas de aceite, de gas, de petróleo, velas de cera… NATURALEZA DE LA LUZ Para poder percibir los objetos, por tanto, éstos tienen que estar iluminados o bien poseer luz propia. Nuestro sistema visual está constituido por : El ojo: sensor Nervio óptico: línea transmisión Cerebro: ordenador NATURALEZA DE LA LUZ El término color está ligado al de luz. Durante muchos siglos se creyó que el color era una característica física de los objetos. Sin embargo, el estudio cada vez más riguroso de la naturaleza de la luz llevó a la conclusión de que: el color es únicamente una sensación visual y que nuestros ojos resultan estimulados por la radiación procedente de los objetos y no por la materia de que están constituidos. Las sensaciones de color son, por tanto, respuestas psíquicas a un estímulo fisiológico ¿Qué Las es la Luz? discusiones de la naturaleza de la luz ha constituido uno de los capítulos más interesantes de la historia de la ciencia Newton y otros: defendían una teoría corpuscular Huyggens y otros: defendían una teoría ondulatoria, es decir una onda Desde el SXX y en la actualidad se acepta que la luz tiene una doble naturaleza, como onda y como partícula NATURALEZA DE LA LUZ Partícula: La luz se comporta como partícula en su interacción con la materia (absorción, emisión…) La luz se considera formada por pequeños “paquetes” o cuantos indivisibles a los que se les llama fotones Onda: La luz se comporta como onda en la propagación. Y más concretamente como onda electromagnética NATURALEZA DE LA LUZ La luz se nos presenta como una forma de energía, transmitida a través del espacio por medio de radiaciones electromagnéticas Estas radiaciones (ondas electromagnéticas), son capaces de producir sensaciones visuales cuando inciden sobre la retina de nuestros ojos NATURALEZA DE LA LUZ NATURALEZA DE LA LUZ Por tanto, podemos definir la LUZ como: La parte del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. El intervalo de frecuencias de las radiaciones que componen la luz solamente está delimitado por la capacidad del órgano de la visión. https://www.youtube.com/watch?v=L989 QYOHg0Y NATURALEZA DE LA LUZ RADIACIONES ELECTROMAGNETICAS EL CONJUNTO DE LAS DISTINTAS RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS, FORMAN EL LLAMADO : “ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO” Espectro electromagnético: conjunto de todas las ondas electromagnéticas, ordenadas de acuerdo a su frecuencia o longitud de onda. LAS RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS NO NECESITAN NINGÚN MEDIO MATERIAL PARA PROPAGARSE NATURALEZA DE LA LUZ RADIACIONES ELECTROMAGNETICAS CARACTERÍSTICAS: VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN FRECUENCIA LONGITUD DE ONDA RADIACIONES ELECTROMAGNETICAS Longitud de Onda: distancia medida en la dirección de propagación de la onda entre dos puntos cuyo estado de movimiento es idéntico (por ejemplo, entre dos máximos). La velocidad de propagación depende del medio material en el que se transmita (aire, agua, vidrio,..). Frecuencia:“Es el número de ciclos completos efectuados por una radiación en un segundo. Caracteriza la energía de una onda electromagnética Las radiaciones que son visible para el ojo humano ocupan una pequeña zona del espectro, cuyas longitudes de onda están comprendidas entre 3800A y 7800 Å. A su vez esta pequeña zona se subdivide en seis intervalos que definen los colores básicos: Rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta RADIACIONES ELECTROMAGNETICAS Las radiaciones visibles (luz) se dice que son monocromáticas cuando están constituidas por radiaciones electromagnéticas de una sola longitud de onda, es decir, de un solo color NATURALEZA DE LA LUZ La luz es policromática cuando está formada por radiaciones electromagnéticas de diferentes longitudes de onda, es decir varios colores NATURALEZA DE LA LUZ NATURALEZA DE LA LUZ NATURALEZA DE LA LUZ El estudio detallado de la distribución de las longitudes de onda de la luz emitida por diferentes fuentes se llama espectroscopia. El espectro de la luz solar es un espectro continuo, ya que contiene una gama continua de longitudes de onda de las radiaciones que la componen. También es continuo el espectro de una lámpara de incandescencia. Las curvas de distribución espectral indican la capacidad de una fuente luminosa para reproducir los colores y el aspecto que tendrá la luz que emite. Más características de la LUZ… Su comportamiento cuando incide en distintos cuerpos • Reflexión • Refracción Absorción • Dispersión Reflexión y Refracción Cuando un haz de luz incide sobre una superficie límite de separación entre dos medios, parte de la energía luminosa se refleja y parte entra en el segundo medio. Si la luz incidente no es perpendicular a la superficie, entonces la luz transmitida no es paralela a la incidente. Al cambio de dirección del rayo transmitido se le llama refracción. refracción de la luz es el cambio de dirección que sufre la luz cuando pasa de una sustancia transparente a otra. Ejemplo, el aire, a otro, como el agua. Los rayos de luz que cambian de dirección se llaman rayos refractados. La velocidad de la luz en un medio transparente como el aire, el agua o el vidrio es menor que la velocidad en el vacío, c0 =300000km/s. Por eso, todos los medios transparentes se caracterizan por un índice de refracción, n, que se define por el cociente entre la velocidad de la luz en el vacío (c) y la velocidad en el medio (v): n= c/v n= índice de refracción En el fenómeno de refracción, si el haz pasa de un medio con un índice de refracción mayor a otro con menor, el ángulo refractado es mayor que el incidente. ABSORCIÓN Absorción: La absorción de la luz es la cantidad de radiaciones luminosas que son atrapadas por un material, tanto en la reflexión como en la transmisión de la luz. Es debido a este fenómeno, por el cual los cuerpos se calientan cuando incide sobre ellos un haz de luz. Dispersión: La formación del arco iris es un ejemplo familiar de la dispersión de la luz solar por refracción en gotas de agua. Cuando los rayos solares, que son paralelos debido a la lejanía del sol con respecto a la Tierra, llegan a una gota de agua, se refractan al pasar del aire al interior de la gota. A continuación, sufren una reflexión interna total dentro de la gota y, para terminar, vuelven a sufrir refracción al abandonar la gota y volver de nuevo al aire. Estos procesos de reflexión y refracción tienen como resultado que se separen las radiaciones de distintas longitudes de onda que forman la luz solar. Como la luz del Sol tiene un espectro continuo, el arco iris presenta toda la gama de colores desde el rojo al violeta, es decir, todas las radiaciones que caen en la zona visible del espectro electromagnético. La luz solar o blanca es policromática porque contiene todas las radiaciones electromagnéticas visibles. Esta característica fue descubierta por Isaac Newton, quien observó que cuando un rayo de luz atravesaba un prisma de cristal, se descomponía en los colores fundamentales NATURALEZA DE LA LUZ DESCOMPOSICION LUZ BLANCA Cada uno de los colores sufre una desviación distinta ya que el índice de refracción del vidrio es diferente para cada longitud de onda. Por lo que las distintas radiaciones sufrirán desviaciones distintas y se podrán distinguir fácilmente cada uno de los colores. DESCOMPOSICION LUZ BLANCA Si vemos el objeto negro es porque absorbe radiación en todo el espectro visible. Si lo vemos blanco, es porque dicho objeto ha reflejado prácticamente toda la luz que le ha llegado. Cualquier otro color se debe a una mezcla de radiación de diferentes longitudes de onda. ILUSIÓN ÓPTICA https://www.nuevamujer.com/diversion/2016/05/03/ponemos -prueba-tu-percepcion-este-test-ilusion-optica-aceptasreto.html https://www.abc.es/ciencia/20150228/abcivestido-azul-blanco-201502271934.html https://www.europapress.es/desconecta/curiosit y/noticia-color-vestido-debate-divide-blancodorado-negro-azul-20150227101327.html https://omicrono.elespanol.com/2016/11/ilu siones-opticas-y-moda/ Recordamos entonces que… La luz blanca es un conjunto de ondas electromagnéticas de todas las longitudes de onda visibles. Al incidir esta luz sobre un objeto, la materia que lo compone puede absorber parte de esta radiación, reflejando o transmitiendo luz que ya no contiene una distribución uniforme de longitudes de onda. Esta luz procedente del objeto es la que capta nuestro ojo y determina el color del mismo. Un pigmento o un tinte es un material que cambia el color de la luz que refleja debido a que selectivamente absorben ciertas ondas luminosas. La luz blanca es aproximadamente igual a una mezcla de todo el espectro visible de luz. Cuando esta luz se encuentra con un pigmento, algunas ondas son absorbidas por los enlaces químicos y constituyentes del pigmento, mientras otras son reflejadas. Pigmentos y tintes Una gran cantidad de ondas (colores) inciden en el pigmento, este absorbe la luz verde y roja, y refleja sólo la azul, creando el color azul. Este nuevo espectro de luz reflejado crea la apariencia del color. Por ejemplo, un pigmento azul marino refleja la luz azul, y absorbe los demás colores. La apariencia de los pigmentos o tintes está íntimamente ligada a la luz que reciben. La luz solar tiene un espectro relativamente uniforme, y es considerada un estándar para la luz blanca. La luz artificial, por su parte, tiende a tener grandes variaciones en algunas partes de su espectro. Vistos bajo estas condiciones, los pigmentos o tintes pueden lucir de diferentes colores. NATURALEZA DE LA LUZ Por todo lo visto, el tipo de iluminación y las características del foco serán fundamentales para que el ojo perciba el color que queremos mostrar. Vamos a ver algunas características de las fuentes de iluminación ¿Qué es la Tª de Color? Si nos fijamos en la propia naturaleza la luz del día pasa por una gama infinita de tonalidades, desde los fríos rayos luminosos del amanecer, la luz brillante del mediodía, la luz cálida del atardecer… Se entiende por Temperatura de Color, la apariencia de color de la propia luz. TEMPERATURA DE COLOR (Tc) La Temperatura de color de una fuente de luz (lámpara) se define comparando su color, con el de la luz que emitiría un teórico Cuerpo Teórico Negro calentado a una temperatura determinada. TEMPERATURA DE COLOR (Tc) Esta temperatura se expresa en grados Kelvin (ºK) Y nos da la información sobre las diferentes tonalidades de la luz Cuando un cuerpo negro es calentado, emitirá un tipo de luz según la temperatura a la que se encuentra, por ejemplo a una temperatura de 1800 ºK es la temperatura correspondiente a un color anaranjado TEMPERTATURA DE COLOR La temperatura del color de una lámpara de filamento de tungsteno (incandescente) corriente es de 2800 ºK. La temperatura de la luz utilizada en fotografía y artes gráficas es 5000 K y la del sol al mediodía con cielo despejado es de 5200K. La luz de los días nublados es más azul y es de más de 6000 K. TEMPERTATURA DE COLOR TEMPERATURA DE COLOR (Tc) Lámparas con Tc < 3300ºK dan luz cálida Tc entre 3300ºK y 4000ºK dan luz neutra Con Tc > 4500ºK dan luz fría TEMPERATURA DE COLOR (Tc) La elección correcta de la temperatura de color es con frecuencia una cuestión de necesidades, pues cada tonalidad de luz crea un ambiente diferente TEMPERATURA DE COLOR TEMPERATURA DE COLOR TEMPERATURA DE COLOR INDICE DE REPRODUCCIÓN CROMÁTICA Es la capacidad que presenta una fuente luminosa de permitir una buena apreciación de los colores sobre el objeto iluminado. Se representa por Ra ó por IRC INDICE DE REPRODUCIÓN CROMÁTICA Cuanto más uniforme y completa sea la composición espectral de su radiación, mejor quedarán reproducidos los colores. Un objeto iluminado por dos lámparas de color e iluminación similares pueden representar aspectos distintos si tienen IRC distinto INDICE REPRODUCCIÓN CROMÁTICA Su valor se toma en %, y para su cálculo se toma como referencia el cuerpo negro, que tiene una radiación completa en todo el espectro visible y se le asigna un valor de 100. El resto de los valores se deducen por comparación con éste INDICE REPRODUCCIÓN CROMÁTICA El índice de reproducción cromática se dividen en 6 grupos. La calidad de la fuente luminosa dependerá del grado que ésta tenga INDICE REPRODUCCIÓN CROMÁTICA http://elmomentoconstruido.blogspot.com /2010/12/iluminacion-de-pasarelas.html MAGNITUDES Y UNIDADES Las fuentes de iluminación artificial, son las distintas lámparas que se utilizan para dar luz. Hay tres sistemas de generación de luz. ◦ Termorradiación (lámparas incandescentes) ◦ Luminiscencia: De descarga (de vapor de mercurio y de sodio) ◦ LED’s ( Luz de emisión de diodos) 2º TERMORRADIACIÓN: Se conoce como radiación calorífica, térmica o termorradiación, a aquella que depende exclusivamente de la temperatura del cuerpo emisor. Se basa en la radiación de luz y calor por parte de un cuerpo caliente (filamento de tungusteno). A este sistema pertenece el alumbrado incandescente. Incandescentes Halógenas Su principal característica es la utilización de gases halógenos Los gases utilizados (normalmente yodo o bromo), disminuyen el fenómeno de vaporización del filamento. De esta forma se alarga la vida media de la lámpara El ciclo consiste en que cuando la temperatura no es muy alta (más próxima a la ampolla), el wolframio desprendido se combina con el halógeno. De esta manera se forma el yoduro (bromuro) de wolframio, evitando que se deposite en el interior de la ampolla. INCANDESCENTES CON HALOGENOS “HALOGENAS” Al acercarse el yoduro de wolframio, de nuevo al filamento, y estar esta zona a más temperatura, se descompone de nuevo en yodo y wolframio que vuelve a depositarse sobre el filamento. De esta forma se disminuye su adelgazamiento por evaporización INCANDESCENTES CON HALOGENOS “HALOGENAS” El funcionamiento de este tipo de lámparas requiere de temperaturas muy altas para que pueda realizarse el ciclo del halógeno. Por eso, son más pequeñas y compactas que las lámparas normales y la ampolla se fabrica con un cristal especial que impide manipularla con los dedos para evitar su deterioro. Se pueden construir con vidrio protector o sin él. HALOGENAS Las diferencias que poseen las lámparas halógenas en comparación con las incandescentes estándar son las siguientes: Su vida media es mas elevada alrededor de 2000 h Sus dimensiones son más reducidas Su eficacia luminosa es superior 20-25 lm/W Emiten una luz más blanca No pierden intensidad de luz, no se ennegrece el cristal de cuarzo Emiten más radiaciones U.V HALÓGENAS Un tipo usada en pasarela son De vidrio Prensado: Se construyen con un vidrio duro especial, y la ampolla se compone de dos piezas: una es de forma parabólica y la otra es una lente de la cual depende la abertura del haz luminoso. A estas lámparas se les denomina PAR (reflectoras de aluminio parabólicas) VENTAJAS DE TUNGSTENO ESTANDAR: Muy buena calidad de luz. Emisión continua en el espectro No precisan equipo auxiliar de encendido Bajo precio INCONVENIENTES: Baja eficiencia energética Altas pérdidas por calor Rendimiento Cromático 1A: La luz emitida contiene todas las λ, su espectro de emisión es continuo Vida media 1000 horas Las incandescentes halógenas mejoran las características y desplazan la emisión de luz a la izquierda en el espectro, producen luz más blanca. Son de tamaño más pequeño LUMINISCENCIA: Se basa en una descarga eléctrica en un recinto cerrado en el que se encuentra un gas y en el que se produce una radiación A este sistema pertenece el alumbrado fluorescente y de descarga en gas. Cuando un electrón con una velocidad elevada choca contra un átomo es capaz de excitar ese átomo, haciendo pasar alguno se sus electrones a un nivel de energía superior. Los e- elevados de nivel, retornan a su posición inicial rápidamente, devolviendo la energía que habían ganado, en forma de radiaciones electromagnéticas Las radiaciones de los e- pertenecientes a los átomos de algunos gases son visibles El fenómeno de luminiscencia se suele provocar acelerando e- por medio de un campo eléctrico. Disponemos de un tubo transparente en cuyo interior existe un gas adecuado, y en sus extremos dispone de electrodos A la hora de estudiar las lámparas de descarga en un gas, hay que tener en cuenta dos consideraciones respecto a las lámparas incandescentes: Necesidad de incorporar un regulador de la intensidad Las lámparas de descarga emiten en una determinada longitud de onda, mientras que las incandescentes producen un espectro luminoso continuo Las principales lámparas de descarga la podemos clasificar en : Fluorescentes (vapor de mercurio a baja presión) De vapor de Mercurio a alta presión ◦ De luz mezcla o mixtas ◦ De halogenuros metálicos (HMI) De vapor de sodio de baja presión De vapor de sodio a alta presión http://www.asifunciona.com/elec trotecnia/af_fluorescentes/00090 006mv.htm https://www.youtube.com/watch?v=6oW9 sgaMUQA Un tipo de Lámparas Fluorescentes: Lámparas fluorescentes compactas (popularmente conocidas con “bombillas de bajo consumo”, en inglés CFL) VENTAJAS Desde la aparición de las primeras fluorescentes, que emitían una luz azul verdosa, hasta hoy se ha avanzado mucho Flujo luminoso 7 veces superior al de las lámparas incandescentes de igual potencia La eficacia luminosa, según el tipo de lámpara y potencia oscila entre 40 y 100 lm/w La vida media se establece en unas 7000 h, para un encendido cada 3 horas. Aportan más luminosidad con menos potencia que las incandescentes. INCONVENIENTES Emiten en espectro discontinuo Utilizan mercurio que es un metal tóxico La calidad de la luz no es tan buena Necesitan un equipo auxiliar para funcionar A veces encendido paulatino Las siguientes lámparas de vapor de mercurio, son de alta presión, ◦ Lámparas de luz mezcla ◦ Lámparas de Halogenuros metálicos. (HMI) Mejoran las características y la calidad de la luz con respecto a las fluorescentes (vapor de mercurio de baja presión) Se utilizan para iluminación artística, pasarelas, escenográfica, escaparates, pabellones, pabellones, alumbrado público Lámpara luz mezcla Lámparas de Halogenuros metálicos Las lámparas HMI se utilizan en reflectores para modelado como el fresnel o PAR ya que la calidad de luz que emiten es dura e ideal para marcar el contraste entre zonas de brillo y sombra en la composición. Emite una luz muy brillante y cuya temperatura cromática, tiene una gran similitud con la denominada “Luz de día” que es la que incide del astro solar aproximadamente en su máximo momento de intensidad. Las de descarga de sodio emiten una luz muy anaranjada la de baja presión, y dorada-amarillenta la de alta presión. La ventaja es su eficiencia energética y su larga duración. Se utilizan para alumbrado urbanístico y de carreteras, iluminación de fachadas… LED’S ELECTROLUMINISCENCIA Un LED, o Diodo Emisor de Luz (Light Emitting Diode), como su propio nombre indica es un diodo, Es decir, un dispositivo electrónico semiconductor que polarizado directamente entre ánodo y cátodo emite luz La producción de luz se debe al fenómeno conocido como electroluminiscencia En resumen, cuando se suministra corriente a un LED, los electrones se mueven a través del material Produciéndose una recombinación que provoca una radiación. Las cápsulas de los LED’S pueden ser transparentes o coloreadas. Están fabricadas de resina epoxi con la forma adecuada para las aplicaciones previstas incluyendo en su interior el corazón del LED: el chip semiconductor La longitud de onda (y, por lo tanto, el color) se puede ajustar utilizando diferentes materiales semiconductores y procesos de manufacturado distintos. Es más, la difusión de la longitud de onda de la luz emitida es relativamente corta, por lo que los colores son más puros, más saturados Con la introducción de nuevos materiales, se ha podido crear leds de prácticamente todo el espectro visible de colores. Ofreciendo al mismo tiempo una eficiencia lumínica que supera a la de las lámparas incandescentes https://www.youtube.com/watch?v=N73t xERy5Fs la mayoría de LED se fabrican con materiales semiconductores, compuestos tradicionales, como el nitrito de galio (GaN). Sin embargo, también están empezando a aparecer los LED hechos de materiales orgánicos (los OLED, Organic Light Emiting Diode). Y los LED fabricados a base de polímeros (normalmente llamados LEP) En la actualidad: Estos brillantes, eficientes y coloridos nuevos leds están expandiendo su dominio a un amplio rango de aplicaciones de iluminación, desplazando a su anterior campo de dominio que era el de la mera indicación. Para producir luz blanca, se utilizan dos caminos distintos: 1. La luz generada por un LED azul se le hacía pasar a través de un recubrimiento fosforescente que la transforma en luz amarilla. La concentración de sustancia fosforescente puede ajustarse, de modo que la luz azul primaria emitida por el diodo se mezcla con la luz amarilla de la sustancia fosforescente para producir luz blanca. 2. Consiste en la mezcla de luz de LEDs de tres colores: rojo, verde y azul, controlados de modo exacto por medio de dispositivos creados para tal efecto. Esta técnica se conoce con el nombre RGB (Red-Green-Blue). Características: Larga duración (50.000 horas) Bajo coste de mantenimiento Más eficiencia que las lámparas incandescentes y las halógenas 15-130 lm/w Encendido instantáneo Completamente graduable sin variación de color Emisión directa de luces de colores saturados sin necesidad de filtros Gama completa de colores Bajo consumo Baja tensión de alimentación Bajos calentamientos Libertad total de diseño con luces “invisibles” Luz direccionada para sistemas más eficaces Robustez mecánica: resistentes a golpes y vibraciones, al ser objetos 100% sólidos. Sin mercurio Sin irradiaciones de infrarrojos o ultravioletas en la luz visible Precio elevado Alimentación en corriente continua Necesidad de usar fuentes de alimentación estabilizadas Problemas a temperaturas elevadas Los LED abren las puertas a una manera novedosa de entender la iluminación: El paso de la "cultura de la bombilla" a la "luz digital". Las luces ya no constituyen un complemento frágil e inmóvil, sino una parte integrante del diseño https://www.youtube.com/watch?v=SSDs gk6jmO0 ALUMBRADO El flujo emitido puede llegar a los objetos de la sala directamente o indirectamente por reflexión en paredes y techo u otros objetos La cantidad de luz que llega directa o indirectamente determina los diferentes sistemas de iluminación con sus ventajas e inconvenientes ALUMBRADO Es decir, dependiendo de la cantidad de luz que ilumine de forma directa o por reflexion, se dan distintos tipos de iluminación con distinatas características ALUMBRADO DIRECTO Es el sistema más económico de iluminación y el que ofrece mayor rendimiento luminoso. Por contra, el riesgo de deslumbramiento directo es muy alto y produce sombras duras poco agradables para la vista. ALUMBRADO DIRECTO ALUMBRADO GENERAL DIFUSA El riesgo de deslumbramiento es bajo y no hay sombras, es iluminación más general, y sin demasiado relieve. Se utilizan pantallas difusoras que suavizan la luz https://articulo.mercadolibre.com.mx/ML M-556316028-kit-iluminacion-softboxcajas-de-luz-estudio-fotografico-vv4-_JM ALUMBRADO INDIRECTO Iluminación por reflexion, mediante un paraguas por ejemplo Es la más parecida a la luz natural, no produce sombras duras, y da aspecto muy natural. https://www.dsigno.es/blog/diseno-demoda/la-iluminacion-en-la-fotografia-demoda-i https://www.dsigno.es/blog/diseno-demoda/la-iluminacion-en-la-fotografia-demoda-ii
