Luz y aspecto físico del color: La física analiza el color como la producción de un estímulo mediante la luz
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Luz y aspecto físico del color:
La física analiza el color como la producción de un estímulo mediante la luz.
El espectro electromagnético:
Los físicos dicen: color = una función de la luz. Según una teoría vigente, la energía procedente del Sol es una serie de elementos energéticos, que viajan en forma de ondas electromagnéticas continuas. Cuando llegan a los objetos estimulan en nuestra percepción visual sensaciones cromáticas. En el siglo XVII Isaac Newton hizo experimentos y demostró que la luz solar contiene todos los colores del arco iris. Hizo penetrar en una estancia oscura un rayo de sol a través de un orificio en la cortina de una ventana y colocó un prisma de cristal por donde pasaría el rayo. Al salir por el otro lado, el rayo de luz blanca quedaba refractado, desintegrado en sus colores constituyentes que era posible ver en una pared blanca situada detrás. Newton identificó en la desintegración 7 colores básicos: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta. Ahora se estima que cada uno corresponde a una porción de la gama de longitudes de onda de energía irradiada que puede distinguir el ojo humano, denominada espectro visible. Una longitud de onda es la distancia entre crestas en una onda de energía. Las longitudes de onda del espectro visible se expresan en nanómetros, cada uno mide una milmillonésima de un metro. Más allá del rojo y del violeta, en cada extremo del espectro visible, se extienden longitudes de onda de energía irradiada que no pueden ver los seres humanos, comenzando con el infrarrojo y el ultravioleta. El espectro electromagnético comprende radiaciones del Universo que abarcan desde los rayos gamma hasta las ondas de radio. La mayor parte de este espectro resulta invisible al ojo humano. La rueda cromática de Newton es la primera tentativa de ilustrar las relaciones visuales entre los matices. Algo que destaca Philip Ball en su libro “La invención del color” es que se pasa por alto la corriente de misticismo que había en el trabajo de Newton. Éste, decide, arbitrariamente, identificar siete subdivisiones del espectro prismático, sólo para establecer una concordancia con los principios de la armonía musical. Al concebir la luz como el medio mismo del color, Newton nos invita a preguntarnos qué es la luz.
Fuentes lumínicas
Toda fuente de energía que emita una radiación electromagnética que se encuentre en el dominio visible, es decir, en el intervalo comprendido entre 400 - 700 nm, constituye una fuente luminosa. Las fuentes de luz o luces físicas reales que pueden ser encendidas y apagadas y empleadas en experimentos de color real. Fuentes lumínicas naturales: La principal fuente de luz natural es el sol, una enorme bola incandescente de hidrógeno y helio que usa energía nuclear. A esta luz es a la que están adaptados de manera esencial los órganos visuales de los animales y del hombre. El fuego y la incandescencia son otras dos clases de fuentes luminosas naturales, así como la luz emitida por ciertos animales, denominada bioluminiscencia, y que se debe a procesos químicos sin producción de calor. Fuentes lumínicas artificiales: proceden de objetos fabricados por el hombre, son en parte naturales y en parte artificiales (provocadas). Durante el siglo XX se han desarrollado fuentes lumínicas artificiales. Una de las características fundamentales en este desarrollo ha sido su efectividad visual. Estas corresponden a 3 tipos fundamentales: lámpara de incandescencia, lámpara fluorescente y el tubo fluorescente. La lámpara de incandescencia es la fuente de luz artificial de uso más generalizado, y se la llama fuente de luz A. Se trata de una fuente térmica, ya que emite energía de la cual un 5 a un 15% es en forma de luz visible y el resto en forma de calor, la longitud de onda más elevada. La lámpara de incandescencia emite luz blanca tendente al rojo. Con oportunos filtros de vidrio coloreado se podría hacer menos roja (fuente de luz B), hasta alcanzar la luz natural o luz blanca (fuente de luz C). La lámpara fluorescente es una fuente no térmica cuyo funcionamiento se basa en el fenómeno de la fluorescencia, en la característica de los materiales fluorescentes de emitir luz de longitud de onda mayor que la correspondiente a la luz absorbida. Como fuente de luz ultravioleta se usa una lámpara de descarga eléctrica en forma de tubo largo de vidrio cuyo interior está relleno con un gas a baja presión y mercurio líquido que se evapora en el tubo. Las lámparas fluorescentes emiten un 25% de luz visible por un 75% de calor. Los tubos de neón la luz se produce por la reacción de 2 sustancias químicas que se activan por descargas eléctricas, mediante unos electrodos de metal que cierran los 2 extremos de los tubos incandescentes, tras haberles sido extraído el aire y rellenados con gas. Los electrones que atraviesan el tubo son acelerados con un voltaje elevado y en su choque transfieren energía en forma de luz. Son los conocidos rótulos luminosos comerciales.
Temperatura de color:
Como los materiales pueden adquirir un aspecto distinto bajo una luz diferente, un correcto acercamiento al uso de la luz tiene necesariamente que determinar la normalización de la luz empleada, así como sus condiciones de iluminación y contemplación, que permita hablar inequívocamente de situaciones determinadas. La radiación de un cuerpo negro ha sido el elemento empleado para esta normalización.
La radiación de un cuerpo negro y su medición en grados Kelvin:
La radiación es el cambio continuo que se efectúa entre un objeto y los que le rodean. La cantidad y calidad de tal radiación depende de la temperatura del material de los cuerpos emisor y absorbente. Cuando los cuerpos se hallan más o menos a igual temperatura, el calor transferido es insignificante, pero cuando uno está más caliente que otro, el calor fluye al más frío. Según la tendencia del blanco hacia el azul, la luz se describe numéricamente para indicar la temperatura de color (grados Kelvin). Este índice es valorado en la fabricación de lámparas para usos específicos.
Patrones de temperatura de color A, B, C y D:
La necesidad de normalizar las condiciones de iluminación y contemplación ha dado lugar a proyectos de normalización de fuentes de luz concretas. A estas fuentes de luz concretas se las denomina patrones de temperatura del color. La luz diurna es la fuente de referencia utilizada como elemento de comparación y evaluación. Sus características y cantidad varían enormemente dependiendo de la hora del día, de la estación del año y de la latitud del lugar de medida. Los patrones de descripción normalizada de la luz han sido determinados por la Comisión Internacional de Iluminación (CIE): Fuente A: lámpara incandescencia. Temperatura de color 2854ºK. Fuentes B y C: se derivan de fuente A. Fuentes B: temperatura de color de 4874 º K (similar a luz de mediodía y luz solar directa). Fuente C, temperatura de color de 6774º K, aproximación a la luz de día media.