Colorimetría I: la luz y los colores

Nos adentramos en la Ciencia del Color para explicar uno de los principales valores de la luz natural, su capacidad de reproducción cromática, lo que en ciertas aplicaciones e industrias es de gran utilidad.

El proceso de percepción de un objeto conlleva cuatro etapas:

1. La luz incide en el objeto.
2. El objeto refleja parte o toda la luz incidente.
3. Nuestros fotorreceptores captan la luz reflejada.
4. Nuestro cerebro interpreta la información de los fotorreceptores.

Existiendo pues en lo que percibimos de un objeto una componente externa (el tipo de luz incidente) y una subjetiva (la interpretación por los fotorreceptores y el cerebro), ¿tiene sentido hablar del color real de un objeto?.

¿Qué son los colores?

La luz es la región del espectro electromagnético que nuestros ojos son capaces de percibir. Por convenio suele elegirse aquella con una longitud de onda entre los 380nm y 780nm.

Esta región cubre los llamados colores espectrales -o monocromáticos-, que incluyen de forma continua el rojo, naranja, amarillo, verde, cian, azul y violeta, los presentes en el arcoiris.

VisibleSpectrum

Esta luz monocromática sin embargo presenta una propiedad muy interesante, al menos así lo interpreta nuestro cerebro: puede combinarse con otras y formar nuevos colores, un fenómeno llamado mezcla aditiva.

En la siguiente figura, que explicaremos en detalle en próximos artículos, los colores monocromáticos quedan representados en su límite externo, excluyendo la denominada línea de púrpuras de la parte inferior. Lo que este espacio de color contiene en su interior es la mezcla aditiva en diferentes proporciones de los colores espectrales, dando lugar a otros con menor saturación.

CIExy1931

Si jugamos simplemente con tres de ellos, el rojo (R, red), el verde (G, green) y el azul (B, blue) conseguiríamos casi todos los colores conocidos. Esto es el llamado espacio RGB, muy útil en el mundo electrónico aunque con importantes limitaciones.

Un ejemplo sería mezclar las fuentes monocromáticas roja y verde, cuyo resultado sería una luz amarilla (Y) indistinguible para el ojo del amarillo monocromático (fenómeno llamado metamerismo). De igual modo mezclando rojo y azul obtendríamos magenta (M), combinando verde y azul obtendríamos cian (C) y mezclando las tres fuentes el blanco.

El color blanco

Precisamente se puede conseguir una infinita gama de luz blanca mezclando las fuentes monocromáticas en diferente proporción. Aunque el resultado de todas ellas será para nuestros ojos luz blanca, su desigual composición hará que tengan una diferente Temperatura de Color (CCT) y Reproducción Cromática (CRI).

En la siguiente imagen se muestra una gama de luz blanca desde una CCT de 2.700K a 6.000K.

CCT-2700-6000

Incluso podemos tener fuentes con una distinta composición espectral que dé lugar a una misma CCT pero un CRI muy diferente.

Las siguientes gráficas muestran tres fuentes de luz blanca con igual CCT (6.500K) y con un comportamiento muy diferente respecto a la reproducción cromática: intuitivamente se ve que a las dos primeras fuentes (LED y Fluorescente) les costará más sacar el tono rojizo de los objetos que a la tercera, la luz natural (D65).

CCT6500K-FLU
CCT6500K-LED
CCT6500K-D65

Precisamente, el tratar de cuantificar estas diferencias a la hora de reproducir los colores por distintas fuentes de luz, hizo necesario definir una serie de patrones para poder ser tomados como referencia. Como veremos en siguientes artículos estos patrones resultaron ser el cuerpo negro (black body locus) para temperaturas menores de 5.000K y la luz natural (daylight locus) para fuentes con CCT mayor de 5.000K.

* Imágenes: wikipedia.org

Autor

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David Rodríguez

Dtor. Operaciones Lledó Energía.

Licenciado en Ciencias Físicas e Ingeniero en Electrónica. WELL AP.

Profesional desde 2003 en soluciones de aprovechamiento de la energía del Sol con sistemas térmicos, fotovoltaicos y de iluminación natural.

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