3.1 La luz

Algunos objetos, como el sol, las lámparas eléctricas, los tubos de rayos catódicos, las velas y algunos animales como las luciérnagas, los peces abisales, etc. emiten energía radiante, dentro del espectro visible y se les denominan fuentes luminosas. Otros objetos, sin embargo, no tienen la capacidad de emitir luz y sólo son visibles cuando reflejan la luz que incide sobre ellos proveniente de las fuentes luminosas.

La luz consiste en una radiación electromagnética emitida por incandescencia o por luminiscencia, que al incidir sobre los objetos los hace visibles.

En esta definición aparecen una serie de términos que conviene precisar:
 

  • Radiación es la emisión o propagación de la energía en forma de ondas o partículas sub-atómicas.
     
  • Incandescencia es la propiedad de los cuerpos de emitir luz por aumento de su temperatura.
     
  • Luminiscencia es la propiedad de algunas sustancias de emitir luz bajo el efecto de una excitación, la cual puede ser de origen: a) Luminoso, por ejemplo, la fotoluminiscencia (fluorescencia, fosforescencia); b) Mecánico (la triboluminiscencia); c) Térmico (termo_ luminiscencia); d) Eléctrico (electroluminiscencia); e) Orgánico (bioluminiscencia); f) Por fenómenos químicos (quimioluminiscencia); g) Por radiaciones de onda corta (radio_ luminiscencia).
     

La especificación de la intensidad de energía luminosa puede realizarse en términos físicos (radiométricos); sin embargo, dado que en las escalas físicas no se tiene en cuenta al observador, se elaboró una escala derivada de esta, conocida como fotométrica. Y teniendo en cuenta que los observadores evalúan la intensidad de la energía radiante de modo subjetivo, sin que exista unidades de medida constantes y universales, la psicofísica desarrolló escalas que relacionan lo objetivo (físico) con lo subjetivo (sensación). Veamos un resumen de dichas escalas de medición, sus magnitudes y unidades de medida.

1.1 MEDICION DE LA INTENSIDAD LUMINOSA.

MAGNITUDES RADIOMETRICAS (FISICAS):

FLUJO RADIANTE: Cantidad de energía total emitida por una fuente. Se mide en watios.

INTENSIDAD RADIANTE: Es la energía radiante canalizada en una cierta dirección. Se mide en estereoradianes (o ángulos sólidos).

IRRADIANZA: Es la energía radiante que impacta sobre una superficie. Se mide en watios/m2.

RADIANZA: Es la intensidad radiante por unidad de superficie. Es decir, la intensidad radiante mide la energía radiante de una fuente puntual, mientras que la radianza mide la energía radiante de una fuente extensa. Se mide en watios /estereoradianes por m2.

MAGNITUDES FOTOMETRICAS:

FLUJO LUMINOSO: Es la luminosidad total o eficacia lumínica de una fuente. Su unidad de medida es el Lumen.

INTENSIDAD LUMINOSA: Es la energía lumínica que incide sobre una superficie. Su unidad de medida es la Candela, que equivale a 1 Lumen por cada estereoradián.

ILUMINANCIA (o iluminación): Cantidad de luz incidente sobre una superficie. La unidad de medida: es el Lux que equivale a 1 Lumen /1m2. Aparato de medida: Fotómetro o Luxometro.

LUMINANCIA: Intensidad de luz emitida por una fuente en una cierta dirección por cada unidad de superficie iluminante. La unidad de medida es el Lambert = 1 candela/1 m2.

Otras magnitudes de interés que permiten cuantificar la intensidad de la luz son:

REFLECTANCIA: Porcentaje de luz reflejada por una superficie opaca.

TRANSMITANCIA: Cantidad de luz capaz de atravesar una superficie transparente.

ALBEDO: Indica la proporción de luz reflejada por un objeto. Por tanto es una propiedad del objeto e independiente de la intensidad de luz que incide sobre él. Si el valor del albedo fuese próximo a 1 (por ejemplo, una hoja de papel blanco), reflejaría casi toda la energía luminosa que incide sobre el objeto, mientras que si el valor del albedo fuese próxinmo a 0 (casi nulo, por ejemplo, el carbón), apenas reflejaría la energía luminosa que le llega. Ello implica que la percepción de la luminosidad no depende solo de la intensidad de luz incidente, sino también de las propiedades reflectantes de las superficies.

MAGNITUDES PSICOFISICAS:

  • BRILLANTEZ O BRILLO: es la luminancia de una superficie juzgada por un sujeto. En otras palabras, es la estimación subjetiva de la luminancia o, también, la luminancia percibida. Existe una escala de brillo que va del mínimo brillo o 'invisible' al máximo brillo o 'deslumbrante'.
     
  • CLARIDAD: es la reflectancia de una superficie juzgada por un sujeto. Es decir, la estimación subjetiva de la reflectancia o reflectancia percibida. Existe otra escala psicofísica que va del mínimo de claridad (o máximo de oscuridad) 'negro' hasta el máximo de claridad, el 'blanco'.
     

Con frecuencia, en el lenguaje ordinario, se confunden los términos brillo y claridad, por lo que no es trivial poner un ejemplo que clarifique esta distinción Tanto a la luz del sol como a la sombra, el papel suele ser blanco y el carbón negro. Sin embargo, el papel al sol nos parece más brillante, pero no más claro. Y el carbón al sol nos parece más brillante, pero igual de oscuro que en la oscuridad.