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Medición de color de una fuente de luz y luz
La percepción de luz y color son dos fenómenos físicos y biológicos extremadamente importantes que a menudo se dan por sentado. Las mediciones de luz y de color de una fuente de luz pueden brindar información importante para una gran variedad de industrias, pero la posibilidad de medir cuantitativamente la luz y el color de una fuente de luz puede ser muy difícil si no se cuenta con las herramientas adecuadas. Sea para la industria automotriz, de electrónicos o de iluminación, es importante poder cuantificar la cantidad de luz y el color de la luz que son usados en una aplicación.
Luz y Color
Cuando vemos luz y diferentes colores, estamos en realidad viendo una parte muy pequeña del espectro electromagnético conocido como el rango visible. La luz está hecha de ondas electromagnéticas y nuestros ojos y mente reaccionan a este rango específico de longitudes de ondas electromagnéticas que nos permiten ver. La luz se comporta como cualquier otro tipo de onda, como por ejemplo las ondas de un océano. Cuando los picos de ondas están cercanos se dice que tienen una longitud de onda corta, a diferencia de los picos que están separados y tienen longitudes de onda más largos.
Las ondas electromagnéticas también poseen longitudes de onda, y el espectro visible varía del rojo claro (longitud de onda larga) a violeta (longitud de onda corta), conteniendo entre ellos todos los colores que nuestros ojos pueden percibir. En las mediciones de aplicaciones, el color es usualmente caracterizado por su longitud de onda. La longitud de onda larga del rojo claro es aproximadamente 750 nanómetros a diferencia de la longitud de onda corta del violeta que es alrededor de 380 nanómetros . En el medio del espectro se encuentra el amarillo-verde, con una longitud de onda de 550 nanómetros aproximadamente.
Radiometría y Fotometría
El ojo humano ve la luz diferente de cómo la ve un sensor de luz. Se han realizado muchos experimentos que han determinado que el ojo humano es más sensible a los colores y longitudes de onda que se encuentran en el medio del espectro visible (como el amarillo y verde) que, a longitudes de ondas como el rojo y azul, como se ve en la curva de respuesta fotópica. Esto significa que, si se tienen dos fuentes de luz, una roja y otra amarilla, ambas con la misma cantidad de energía, el amarillo va a aparecer mas brilloso que el rojo debido a cómo varía la sensibilidad en nuestros ojos. Esta diferencia entre mediciones de energía objetiva y cómo los humanos perciben la energía y el brillo, es la diferencia entre radiometría y fotometría. La Radiometría es una medición de las propiedades absolutas de una fuente de luz mientras que la Fotometría es la radiometría pesada con la respuesta espectral del ojo humano. La fotometría y los dispositivos de medición fotométrica son extremadamente importantes porque permiten al usuario determinar cuantitativamente cómo el observador humano verá la luz realmente.
“Curva de Respuesta Fotópica”, generalmente conocida como Función de Luminosidad CIE Estándar
Mediciones de Fuente de Luz
Cuando se mide la luz, existen cuatro tipos diferentes de mediciones que se pueden realizar: flujo luminoso, intensidad luminosa, luminancia e iluminancia. Si bien todos los tipos de mediciones pueden ser útiles, las mediciones de luminancia e iluminancia son las más comunes y a menudo las más practicadas. Las mediciones de luminancia evalúan la luz emitida por una fuente de luz a cierto ángulo relativo al plano de emisión, y a cierto punto dentro de ese plano. Por esta razón, los medidores de luminancia son a menudo conocidos como “medidores de punto”. La unidad de luminancia es la “candela por metro cuadrado”.
Las mediciones de iluminancia determinan la cantidad de luz que cae en una superficie. Las unidades son llamadas “lux”. Mientras la diferencias entre mediciones de luminancia e iluminancia pueden ser considerada como sutiles, es importante conocer la diferencia al decidir el tipo de instrumento que mejor se adapta a su aplicación. Los medidores de luminancia e iluminancia son importantes para medir luz y color en diferentes aplicaciones. Por ejemplo, si se mide el brillo de un medidor automotriz, conviene utilizar un medidor de luminancia dado que la luz del medidor tiene el objetivo de indicar, a diferencia de iluminar la cabina. Los medidores de iluminancia serían utilizados para conocer cuánta luz cae sobre un escritorio a una distancia específica de una lámpara. El valor de iluminancia cambia según se modifica la distancia entre el medidor y la fuente de luz. Los medidores de luminancia e iluminancia de alta gama pueden medir el color y una variedad de otros parámetros de iluminación.
Tipos de Instrumentos y Fuentes de Luz
Cuando se habla de instrumentos de medición de luz y color (tanto medidores de luminancia e iluminancia), existen dos subcategorías de instrumentos que miden la luz de diferentes maderas. La primera categoría es un instrumento a base de filtro, y la segunda es un instrumento de base espectral. Un instrumento a base de filtros contiene tres filtros que aíslan la luz roja, azul y verde y están designados para igualar la respuesta del ojo humano. La luz pasa a través de estos filtros y cuando llega al sensor, los valores de los tres colores igualan lo que el ojo humano hubiese visto. El instrumento puede entonces calcular de qué color aparece la luz para usar los valores del rojo, verde, y azul tal cual como nuestros ojos lo hacen. Un instrumento a base espectral funciona diferente dado que la luz se divide en cada longitud de onda individual, al igual que la luz blanca se rompe en sus longitudes de onda cuando brilla a través de un prisma, creando un arco iris. Luego que la luz se divide, el instrumento cuenta con una variedad de sensores que miden las propiedades de cada longitud de onda de luz individual. El instrumento luego usa esta información para calcular de qué color era la luz inicial.
Los instrumentos a base de filtro son más simples, rápidos y menos costosos que sus contrapartes espectrales, pero no brindan tanta información sobre la luz. Esto difiere de los instrumentos espectrales que determinaran no sólo la intensidad de color, sino también la energía en cada longitud de onda a través del espectro visible. Ciertas fuentes de luz, como las LEDs, son más precisas de medir por los instrumentos a base espectral. Esto se debe a que los LEDs no emiten un espectro continuo de luz sino picos angostos de una longitud de luz específica. Este factor importante no se podría saber si fuesen medidos con un instrumento a base de filtro.
Sin importar el tipo de luz o los parámetros que se quieren medir, Konica Minolta ofrece una amplio rango de instrumentos precisos y de alta calidad que pueden medir cuantitativamente la luz y el color como el CS-150, CS-160 y CS-200.
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