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La luz y el color I.

LA LUZ Y EL COLOR.

El color se produce cuando la luz  interactúa con la materia. No vemos el color de la luz, sino el color de los objetos iluminados.

Cuando una radiación luminosa compuesta por diferentes longitudes de onda incide sobre un cuerpo, éste refleja algunas de ellas y absorbe otras. Decimos que un objeto es rojo, por ejemplo, cuando refleja las longitudes de onda rojas (610-720nm) y absorbe y/o transmite las demás.

Por otro lado, un objeto sólo puede reflejar longitudes de onda que estén en la luz que lo ilumina. En el caso del objeto rojo, sólo podrá reflejar las longitudes de onda rojas si éstas están en la composición espectral de la luz con la que lo iluminamos, es decir, si es blanca (que contiene todas), roja, o roja + algo. Un poco más adelante veremos qué significa luz blanca, y cómo se suman y restan los colores en la luz.

Así, el color que llega a nuestro ojo depende tanto de las características del objeto  como de las de la luz. 

Vamos a ver en primer lugar cómo diferentes fuentes luminosas emiten luz de diferentes colores, cómo es posible modificarlos y cómo interactúan con el color de los objetos. Después nos centraremos en las posibilidades que nos ofrece el color de la luz como herramienta del diseño.

Para acercarnos a una definición del color, podemos decir que es la forma en la que nuestro cerebro interpreta las diferentes longitudes de onda visibles. Al conjunto de radiaciones que tienen longitudes de onda muy próximas le damos el nombre correspondiente al color con que las identificamos cuando las percibimos por separado. 

Aunque la fragmentación del espectro es artificial (el espectro visible es un continuo y entre un color y otro hay muchos intermedios), los rangos de Longitud de onda asociados a los colores principales son los siguientes:

Rojo………………………………………………………………………………………………………610 – 720 nm   

                      

Naranja…………………………………………………………………………………………………590 – 610  nm   

                

Amarillo…………………………………………………………………………………………………570 – 590 nm   

                

Verde………………………………………………………………………………………………………510 – 550 nm

Azul…………………………………………………………………………………………………………450 – 480 nm

Violeta………………………………………………………………………………………………………380 – 430 nm

Nuestro sistema visual no distingue cada una de las radiaciones diferentes contenidas dentro de un conjunto, sino que las interpreta como su suma o síntesis. A un conjunto de radiaciones con todas (o casi todas) las  longitudes de onda visibles es a lo que llamamos luz blanca. Como ahora veremos, las distintas proporciones en que se encuentren esas radiaciones determinan los diferentes matices que existen dentro de la luz blanca, las diferentes temperaturas de color.

Fuentes y colores.

El color de la luz depende de su composición espectral. Ésta varía según cómo es generada en las diferentes fuentes.

En el caso de la luz solar o la de las lámparas de filamento, la luz se genera por termorradiación, que es el calentamiento de un material hasta la incandescencia, lo que  produce un espectro continuo compuesto por todas las longitudes de onda visibles. La luz de estas fuentes tiene por lo general un matiz cálido. 

Sin embargo, en las lámparas de descarga en gas y en los LEDs, la emisión se genera por diferentes tipos de luminiscencia, lo que da como resultado espectros discontinuos o monocromáticos y generalmente matices más fríos.

Para definir y clasificar los diferentes matices que existen dentro de la luz blanca se utiliza la Temperatura de color.

Cada tipo de fuente tiene una temperatura de color determinada que se mide en Kelvins (K). La escala Kelvin tiene su 0 en -273ºC.

Esta clasificación abarca desde los blancos más cálidos, como la luz de una cerilla (1700K), hasta los más fríos, como la pantalla de un televisor CRT (9300K) o un relámpago (30.000K). Curiosamente, las bajas temperaturas de color corresponden a los colores cálidos y las altas a los fríos.

Cada matiz se define por comparación con el color que emitiría el Cuerpo Negro (radiante perfecto teórico) al ser calentado a una determinada temperatura. Por ejemplo, si la luz anaranjada de una cerilla tiene 1700K quiere decir que habría que calentar el Cuerpo Negro a 1700K para que emitiera luz de ese matiz concreto.

En rigor, sólo las fuentes incandescentes pueden tener temperatura de color, porque su color varía realmente en función de su temperatura. En las demás se aplica el mismo término por comparación.

Las fuentes más utilizadas en iluminación escénica son (en general) las lámparas de filamento de tungsteno halógenas, también llamadas incandescentes  o convencionales, y algunas de descarga en gas, como las HMI (Hydrargyum Medium arc-length Iodide). Es menos habitual el uso de fluorescentes (Mercurio a baja presión) y otras lámparas de descarga, como las de Sodio (Na) a baja o alta presión, o las CSI, HID y otras de Mercurio a alta presión con halogenuros metálicos. En los últimos años se ha producido un gran desarrollo en la tecnología LED (Light Emitting Diode).

Las temperaturas de color más habituales comparadas con las de la luz natural son:

CÁLIDAS

Salida o puesta de sol…………………………………………1600K

Cerilla……………………………………………………………………1700K

Vela………………………………………………………………………1800K

Bombilla casera…………………………………………2600-2800K

Sodio a baja presión……………………………………………2900K

Fluorescente blanco cálido…………………………hasta 3000K

LED blanco cálido…………………………………………………3000K

Filamento de Tungsteno (convencional)……………3200K

NEUTRAS

Fluorescente blanco neutro……………………3000 a 5000K

Sol al mediodía……………………………………………………5200K

FRÍAS

Fluorescente blanco frío………………………4100 a 6500K

Luz día (HMI)……………………………………………5500-6000K

LED blanco frío…………………………………………………6000K

Día nublado………………………………………………………6000K

Cada fuente tiene además un Índice de reproducción del color (IRC), que es su capacidad para reproducir fielmente cualquier color, y que también depende de su composición espectral. 

Las fuentes utilizadas en iluminación espectacular suelen tener un IRC elevado, que se calcula por comparación con el aspecto de un color dado bajo una luz de referencia, la luz natural. Si éste no cambia, su IRC es de 100, el máximo. Es el caso de las lámparas incandescentes halógenas. Las HMI pueden tener un IRC de más de 90. El resto de lámparas tienen IRC más bajos, llegando al 0 en el caso de las lámparas de sodio a baja presión.

Dos fuentes pueden tener temperaturas de color iguales y diferentes IRC. Es el caso de las bombillas incandescentes y los fluorescentes cálidos, por ejemplo. Aunque ambos tienen una temperatura de color cercana a los 3000K, las primeras tienen un IRC de 100 mientras que en los segundos es de 85. Esto es debido a que en los fluorescentes cálidos, el color ámbar se consigue por medio de polvos  fluorescentes que reaccionan a las radiaciones UV, convirtiéndolas en visibles. La composición espectral resultante tiene menos longitudes de onda diferentes, su espectro no llega a ser continuo como el de la incandescencia aún cuando en apariencia la luz sea del mismo color.

Así, tenemos diferentes fuentes de luz, cada una de los cuales afectará de diferente forma a los colores de los objetos que iluminemos. 

CONTINUARÁ...