Fundamentos de Iluminación
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Colorimetría
El primer descubridor de la descomposición de la luz blanca en un conjunto de colores fue Isaac Newton que demostró como un haz de luz blanco podía dispersarse a través de un prisma (ver Imagen 1) para crear un espectro de
siete colores que se mezclaban entre ellos para formar más colores.
Entre sus descubrimientos sobre la colorimetría demostró que las longitudes de onda no se modifican por la refracción o reflexión y que combinando diferentes longitudes de onda se podía obtener la misma luz
blanca.
También demostró que si se combinan dos colores de longitud de onda diferente producen un color parecido al que daría la longitud de onda intermedia, pero con diferentes composiciones espectrales.
Imagen - Prisma de Newton (Fuente: John Roland Hans Penner)
Los colores y las mezclas
Cuando se ilumina una superficie blanca, es decir, que refleja todos los colores que le llegan, se produce el efecto de mezcla aditiva. Los tres colores primarios son el rojo, verde y azul se mezclan
entre ellos para dar amarillo, azul y magenta. La mezcla con las correctas composiciones de los tres colores primarios da como resultado el blanco.
La mezcla aditiva crea colores más claros, es decir tienen mayor luminancia porque es la suma de distintas radiaciones.
Imagen - Mezcla Aditiva
La mezcla sustractiva produce colores más oscuros. El punto inicial es tambiés un haz de luz blanco, pero se aplican filtros para conseguir los colores deseados, sustrayendo las radiacines de
longitud de onda de los demás colores. Por ejemplo,
al aplicar un filtro de color amarillo a una luz blanca, la zona iluminada por ese filtro solo es amarilla. Si además se aplica un filtro magenta, la zona iluminada por el filtro magenta solamente será
de ese color, en cambio, si los filtros se solapan, la luz será de color rojo. En la imagen 3 se obserba los distintos colores que se obtienen por la mezcla sustractiva de los colores secundarios.
La zona donde coinciden los tres filtros (colores) es negra debido a que no ha sido posible el paso de luz, los filtros han absorbido todas las radiaciones.
Imagen - Mezcla Sustractiva
Sistemas de clasificacion de los colores
Se calcula que existen más de diez millones de colores distintos, por lo que parece evidente la necesidad de crear un sistema de clasificación de los colores común. Pero en realidad existen muchos sistemas colorimétricos, aunque aquí solo se describiran los más utilizados: el Sistema Munsell y el Sistema CIE
Sistema Munsell
La escala de tonos, también tintes o matiz, se organiza de manera circular con cinco tonos principales equidistantes entre sí (rojo, amarillo, verde, azul y púrpura). Los tonos intermedios están situados entre los tintes principales y son la mezcla de los tintes principales de los extremos. Además para cada tinte principal e intermedio existe una escala comprendida entre 1 y 10, donde el valor 5 corresponde al tinte central característico.
La nomenclatura de los tonos se muestra en la Imagen 4 y corresponde a las siglas de los colores en inglés.
Donde:
Imagen - Sistema Munsell (Fuente: PROYECTACOLOR)
El valor hace referencia a la luminosidad del color. Se establece una escala, llamada escala de neutros N, que corresponde a una secuencia de grises con valores desde el 0 (color blanco) hasta el 10 (color negro). Esta escala se aplica a cualquier color por comparación con el valor de gris correspondiente.
La cromaticidad o saturación, se refiere al grado de pureza que tiene un color que pertenece a un mismo tinte y un mismo valor. La escala de cromaticidad varía desde el 0 que pertenece al color neutro y crece a medida que el color se acerca a la máxima pureza o intensidad para cada tinte. El valor máximo de esta escala no es fijo, sino que variará dependiendo del color.
Imagen - Sistema Munsell (Fuente: PROYECTACOLOR)
La nomenclatura de los colores con el Sistema Munsell es la siguiente: [tono][valor]/[cromaticidad]. Por ejemplo 5R 5/16 equivale a un rojo intenso.
Aquí se pueden encontrar más ejemplos se pueden encontrar más ejemplos.
La Imagen 4 muestra para un mismo tono, en este caso azul, como varía el color en función de la saturación. Varía desde el blanco hasta el azul más intenso.
Imagen - Variación del color en función de la saturación (Fuente: ERCO)
La Imagen 5 muestra para el mismo tono azul, como varía el color en función de la luminosidad. Varía desde el blanco que equivale al 0, hasta el negro que equivale al 10.
Imagen - Variación del color en función de la luminosidad (Fuente: ERCO)
Sistema CIE 1931
Este metodo permite la determinación exacta de cualquier color.
Para facilitar el trabajo se transforma el volumen generado de las tres coordenadas, en un diagrama plano llamado diagrama de cromaticidad.
Cada punto del diagrama de cromaticidad equivale a un color definido y además se cumple que X+Y+Z=1. Por lo tanto conocidas dos variables, el color queda definido.
El diagrama de cromaticidad representado en la Imagen 8 muestra la representación plana de este sistema.
Imagen - Diagrama de color CIE
La parte curva representa las radiaciones monocromáticas del espectro visible.El punto central es el punto blanco y coincide para los valores X=Y=Z=0,33.
La mayor desventaja de este sistema de clasificación es la no uniformidad entre intervalos iguales a lo largo de los ejes de coordenadas X e Y.
La Imagen 9 muestra algunos ejemplos de la interpretación del diagrama CIE
