luz

TEMA 1. LA LUZ
1. Teoría de la luz
Luz:
Radiación electromagnética en el espectro visible.
Longitud de onda y color:
La radiación con una longitud de onda de entre 380 y 780 manómetros (nm) es la parte visible
del espectro electromagnético y es lo que conocemos como luz.
Dentro de ese espectro el ojo interpreta las distintas longitudes de onda como colores, que van
desde el rojo para longitudes de 800nm al violeta para longitudes de 380nm pasando por los
naranjas, amarillos, verdes y azules entre estas longitudes de onda. Por encima y debajo de
estos valores se encuentran los infrarrojos y ultravioletas respectivamente que forman parte de
los espectros no visibles.
La luz blanca es una mezcla de longitudes de onda visibles, lo cual se demuestra al ver cómo
se descompone al atravesar un prisma.

Describir la luz como una onda electromagnética explica algunas de sus propiedades como la
refl exión y la refracción.
Comportamientos de la luz
Cuando la luz choca con una superfi cie nos podemos encontrar con tres tipos de
comportamientos; se transmite, se refl eja o se absorbe. Estos comportamientos no son
excluyentes, es decir se pueden producir uno o varios de una forma simultánea, de hecho lo
más corriente es que se produzca una combinación de estos comportamientos en distintas
proporciones.
La transmisión
Los materiales transparentes transmiten la luz que incide en su superfi cie. La proporción de
luz trasmitida se conoce como transmitancia. Los materiales de alta transmitancia como el
agua pura o el cristal transmiten casi la totalidad de la luz que no refl ejan, mientras que los
materiales de baja transmitancia como el papel solo dejan pasar un pequeño porcentaje.
La refl exión
Ley de la refl exión:
Un haz de luz que choque con una superfi cie de un espejo con un cierto ángulo saldrá
rebotado con el mismo ángulo con respecto a la perpendicular.
La cantidad de luz rebotada dependerá del tipo de material, la composición de la luz y el ángulo
de incidencia de ésta y puede variar desde una pequeña parte, en el caso de superfi cies
oscuras y mates a casi la totalidad en superfi cies claras y brillantes.
La forma en que se refl ejará la luz también dependerá de la textura de la superfi cie. Una
superfi cie rugosa refl ejará la luz en todas direcciones, dispersándola, mientras que una
superfi cie lisa, como un vidrio pulido o agua calmada la refl ejará en una sola dirección, tal
como indica la ley de la refl exión.
La absorción
Si el material no es un buen transmisor o refl ector, la luz se absorbe y se convierte en calor
(la energía ni se crea ni se destruye, se transforma). El porcentaje de luz absorbida por una
superfi cie se conoce como absorbencia . Ésta dependerá no solo del material sino también del
ángulo de incidencia y la longitud de onda. Por ejemplo la madera es opaca a la luz visible, el
cristal es transparente a ese mismo espectro y en cambio es opaco a la radiación ultravioleta
por debajo de una determinada longitud de onda.
La refracción
Se produce cuando la luz pasa de un medio de propagación a otro con una densidad diferente,
sufriendo un cambio de velocidad y un cambio de dirección si no incide perpendicularmente en
la superfi cie.
Un ejemplo de este fenómeno se ve cuando se sumerge un lápiz en un vaso con agua: el lápiz
parece quebrado.
La interferencia
Acción recíproca de las ondas, de la cual puede resultar, en ciertas condiciones, aumento,
disminución o anulación del movimiento ondulatorio.
Cuando en una misma superfi cie nos encontramos con elementos de distintas densidades o
cualidades de refl exión distintas, nos aparece el fenómeno de interferencia. Esto se manifi esta
por la descomposición de la luz blanca en diferentes longitudes de onda, generando distintos
colores. Por ejemplo cuando la luz se refl eja en la superfi cie de un CD o cuando tenemos una
fi na capa de aceite fl otando encima del agua que vemos el efecto arco iris.
2. La exposición
En términos fotográfi cos, es el producto de la intensidad luminosa por el tiempo durante en
que la luz actúa. En términos prácticos la abertura controla la intensidad y la velocidad de
obturación el tiempo.
También se puede defi nir como la cantidad de luz que llega a la película/sensor controlada por
la abertura y el obturador.
La intensidad de la luz refl ejada por el mundo que nos rodea varía enormemente. En un día
soleado, la intensidad lumínica puede ser varios cientos de veces superior fuera que dentro
de casa. Nuestros ojos se ajustan velozmente a dichos cambios, pero la película/sensor no es
tan versátil. Necesita una cantidad precisa de luz para formar una buena imagen. Para obtener
una imagen correctamente expuesta, se debe controlar la luz que entra a la cámara, primero
midiendo la luminosidad de la escena y ajustando la abertura y la velocidad hasta que la
cantidad de luz que incide sobre la película/sensor corresponda a la sensibilidad de éste.
3. El uso del fotómetro
Fotómetro:
Técnicamente el fotómetro mide la cantidad de luz que incide en, o es refl ejada por el sujeto,
dando así las combinaciones correctas de diafragma (iris) y velocidad para lograr la imagen
perfectamente expuesta. Muchas cámaras actualmente vienen con un fotómetro incorporado
cuya información se puede ver fácilmente en el visor.
Se tiene que tener en consideración que el fotómetro de la cámara (o de luz refl ejada) puede
también equivocarse cuando se enfrente a escenas muy contrastadas o con temas mucho más
claros o oscuros de lo normal.
Fotómetros de medición puntual / spot / spotmeter:
Son fotómetros que poseen como característica el hecho de poder medir la cantidad de luz en
zonas muy localizadas, pues miden la luz con un ángulo de visión muy pequeño. Utilizándolos,
podemos asegurarnos de medir la exposición correcta de una zona precisa, o hacerlo sobre un
cartón gris.
4. Teoría del color
El color es la forma en que percibimos las distintas longitudes de onda de la luz. Propiedad de
la luz transmitida, refl ejada o emitida por un objeto, que depende de su longitud de onda.
En realidad lo que nuestro ojo percibe no es la luz en si, lo que vemos en realidad es la luz
que refl ejan los objetos. Si en una habitación totalmente oscura, encendemos una linterna,
no somos capaces de ver el haz de luz de esta, en cambio sí vemos lo que iluminamos con
ese haz de luz. En cambio si la habitación esta llena de humo, niebla o polvo, aparentemente
vemos el haz de luz, pero lo en realidad estamos viendo es el refl ejo de la luz en las partículas
en suspensión.
Por lo tanto el color de un objeto depende tanto de de las longitudes de onda que incidan en él,
como la longitud de onda que sea capaz de refl ejar.
Un ejemplo; una superfi cie roja, lo es porque refl eja un alto porcentaje de longitudes de onda
roja y pocas o ninguna de azul o verde. Pero solo la veremos roja, si la luz que incide esta
superfi cie, tiene la sufi ciente radiación roja como para que esta pueda ser refl ejada, si no,
tomará un aspecto grisáceo.
La composición de los colores
El ojo humano, solo es capaz de distinguir tres colores, los llamados primarios , el rojo, el
verde y el azul, en inglés Red, Green y Blue (RGB). El resto de colores no son más que una
combinación de estos básicos. La mezcla aditiva de estos colores básicos nos da los colores
complementarios así:
Rojo + verde = amarillo
Verde + azul = cian
Azul + Rojo = magenta
El blanco es la suma de rojo, verde y azul, mientras que el negro es la ausencia de color.
Como hemos dicho el blanco no es un color primario, si no la suma de los tres colores primarios
RGB, eso signifi ca que podemos disponer de una amplia gama de blancos.
En consecuencia dos luces blancas pueden estar formadas por mezclas de distintas
proporciones de espectros. Eso signifi ca que los colores refl ejados también variarán en función
de esas proporciones. Una luz con un mayor componente rojo nos dará una apariencia más
cálida a los colores pues refl ejará mayor cantidad de rojos, mientras que una luz con mayor
cantidad de azul/violeta al refl ejar mayor cantidad de esas tonalidades nos dará una apariencia
más fría.
Para clasifi car los diferentes tipos de luz blanca de espectro continuo se usa el concepto de
temperatura de color. La temperatura de color se defi ne como la luz que emitiría un Cuerpo
Negro calentado a una temperatura determinada . Por este motivo esta temperatura de color se
expresa en kelvin, a pesar de no refl ejar directamente una medida de temperatura.
Para que se pueda comprender mejor, imaginaros que calentamos una barra de hierro, cuando
esta alcance los 1000ºK su color será rojo, a 2000ºK amarillo, a 4000ºK blanco neutro, etc.
Algunos ejemplos aproximados de temperatura de color:
Luz artifi cial
Llama de una cerilla 1.700 K
Llama de una vela 1.850 K
Lámpara incandescente de tungsteno de 40 W 2.650 K
Lámpara incandescente de tungsteno de 75 W 2.820 K
Lámpara incandescente de tungsteno de 100 W 2.900 K
Lámpara de tungsteno de 1.000W 3.200 K
Lámpara “Photofl ood” y refl ector difusor 3.400 K
Lámpara “Photofl ood” azul luz día 4.800 K
Lámpara de arco de Xenón 6.420 K
Luz día
Luz del sol: amanecer u ocaso 2.000 K
Luz del sol: una hora después del amanecer 3.500 K
Luz del sol: por la mañana temprano 4.300 K
Luz del sol: A última hora de la tarde 4.300 K
Luz media del sol en verano a mediodía (Washington) 5.400 K
Luz directa del sol a mediados del verano 5.800 K
Cielo cubierto 6.000 K
Luz media del sol en verano (más luz del cielo azul) 6.500 K
Sombra suave en verano 7.100 K
Sombra media de verano 8.000 K
Luz del cielo de verano, varía de 9.500 a 30.000 K
5. Los fi ltros
Interponiendo fi ltros de colores delante del objetivo, o delante de las fuentes de luz de
manera que ésta atraviese el fi ltro, se pueden corregir las temperaturas de color. Estos fi ltros
absorberán parte de la potencia lumínica.
6. El uso del termocolorímetro
Si queremos registrar imágenes con un perfecto equilibrio cromático deberemos efectuar
contínuas medidas de la temperatura de color de las distintas fuentes luminosas que, en las
diferentes localizaciones, iluminen las escenas.
Para medir la temperatura de color de las fuentes luminosas se emplea el termocolorímetro.
Se trata de un instrumento que analiza, mediante comparación, la cantidad de luz azul y de luz
roja proveniente de proyectores de iluminación (o del sol, en exteriores) y establece un valor en
grados Kelvin que emplea el operador para introducir en la toma los fi ltros oportunos.
La mayor parte de los termocolorímetros dan dos lecturas, una para la escala de los cálidos /
fríos y otra para la escala del magenta / verde. Los más completos indican la correción precisa
en Mired.
Mired:
Se trata de una unidad de temperatura de color usada para calibrar los fi ltros de corrección de
color.
El valor mired de una fuente luminosa se determina dividiendo un millón por la temperatura
de color en grados Kelvin. La capacidad de un fi ltro para modifi car la calidad de color de una
fuente luminosa expresada como un valor Mired positivo o negativo se llama desviación mired.
Los fi ltros amarillos tienen valores de desviación mired positivos, lo que signifi ca que aumentan
el valor mired de la fuente luminosa y reducen su temperatura de color. Los azules tienen
desviaciones negativas, bajan el valor mired de la fuente y elevan su temperatura de color.