La luz existe?

Buenos días amigos hoy voy hablarles de la luz, claro que existe y claro que es una percepción del cerebro. Pero este fenómeno físico va un poco mas allá, porque podemos interpretar lo que vemos? ya vimos lo que pasa con la percepción cromática y el cerebro, ahora intentare indagar la percepción de la imagen y de la luz sea natural o artificial. La fotografía es el arte de manipular la luz, pero para poder hacerlo primero lo primero.

Vamos a lo básico definimos que es la luz:

Como es sabido, la luz visible no es mas que una pequeña porción del espectro electromagnético. Aunque, según la Teoría Corpuscular, la luz posee una naturaleza dual (es decir puede comportarse como onda o como partícula) es conveniente estudiar cada naturaleza por separado.

La luz, como energía electromagnética, posee una serie de propiedades características que el fotógrafo debe recordar:
1. Es irradiada a partir de una fuente (sol, lámpara, flash, etc.)
2. Puede desplazarse en el vacío a altísimas velocidades (casi 300.000 km/s), y atravesar sustancias transparentes, descendiendo entonces su velocidad en función de la densidad del medio.
3. Se propaga en linea recta en forma de ondas perpendiculares a la dirección del desplazamiento.

En fotografía, para cuantificar y cualificar la luz, hemos de considerar tres importantes parámetros:

1. La altura de las crestas de las ondas, que determinan el brillo o INTENSIDAD de la luz.
2. La distancia entre dos crestas contiguas o LONGITUD DE ONDA, que determina tanto el color de la luz, como la capacidad de afectar o no al material fotosensible.
3. El Ã?NGULO DE POLARIZACIÃ?N, u orientación de las crestas respecto a la dirección de propagación. El uso fotográfico de la luz polarizada lo veremos más adelante.

2.- ESPECTRO Y LONGITUDES DE ONDA Ã?TILES

Aunque todos los tipos de Energía Electromagnética poseen las mismas características, sus diferencias en cuanto a longitud de onda pueden ser enormes; así por ejemplo, la separación entre dos crestas de onda larga de radio llega a los 10 kilómetros, mientras que en los rayos gamma, desciende hasta milésimas de Angstróm.

El ojo humano solo es capaz de distinguir radiaciones entre 400 y 700 nm., por debajo de los 400 nm. entramos en la franja de las radiaciones ultravioletas, y por encima de los 700 nm., en la región del infrarrojo.

Una mezcla proporcionada de todas las longitudes de onda entre 400 y 500 nm., constituye la luz blanca. De igual forma, si interponemos un prisma en un haz de luz blanca, volvemos a descomponer ésta en varias bandas continuas de colores o longitudes de onda diferentes, cuyo orden será siempre el mismo.

Una fuente como el sol, emite radiación de todas las longitudes de onda, pero afortunadamente la atmósfera, absorbe la mayor parte de las de onda corta y sólo parte de las radiaciones ultravioleta nos llegan a la Tierra.

Las películas fotográficas ordinarias, tanto en B/N como en color, son sensibles a la luz visible y a todas las longitudes de onda inferiores. Algunas películas especiales, están sensibilizadas además a hasta el infrarrojo (Kodak High Speed Infrared hasta los 900 nm.), y han supuesto hasta hace poco, el límite superior de la fotografía convencional.

Es muy importante que el fotógrafo recuerde que por debajo del espectro visible, la película sigue siendo impresionable.

El ojo humano, incapacitado para detectar emisiones por debajo de los 4.000 x, no aprecia por ejemplo los excesos de ultravioleta del ambiente y así, fotografiando por encima de los 1.800 m. de altitud suelen aparecer colores azulados dominando las fotografías, que podrían haber sido eliminados interponiendo un filtro apropiado; de igual forma, las radiaciones ionizantes: R-X, rayos gamma, etc., producidas por radioisótopos y emisores artificiales impresionan todos los tipos de película;

Las radiografías, autoradiografías y otros métodos de visualización con radioisótopos, se basan en estas propiedades, pero descartan el uso de cámaras y objetivos por la opacidad del vidrio a las longitudes de onda corta inferiores a 350 nm *.

*(Por debajo de los 350 y hasta los 180 nm., habría que utilizar objetivos de cuarzo. La gelatina, además, es opaca por debajo de los 210 nm., por lo que se usan emulsiones especiales. Para fotografiar por debajo de los 190 nm. hay que eliminar además todo rastro de vapor de agua).

En teoría, hoy puede "fotografiarse" indirectamente a cualquier longitud de onda, siempre que exista un detector electrónico adecuado, enviando la señal a una pantalla de fósforo y fotografiando ésta, pero ni la calidad sería comparable, ni podría considerarse esto fotografía en sentido estricto.

3.- PROPIEDADES Ã?PTICAS DE LA LUZ

Cuando la luz incide sobre un cuerpo, su comportamiento varía según sea la superficie y constitución de dicho cuerpo, y la inclinación de los rayos incidentes, dando lugar a los siguientes fenómenos físicos:

a) ABSORCIÃ?N:

Al incidir un rayo de luz visible sobre una superficie negra, mate y opaca, es absorbido prácticamente en su totalidad, transformándose en calor.

b) REFLEXIÃ?N:

Cuando la luz incide sobre una superficie lisa y brillante, se refleja totalmente en un ángulo igual al de incidencia (REFLEXIÃ?N ESPECULAR).
Si la superficie no es del todo lisa, y brillante, refleja sólo parte de la luz que le llega y además lo hace en todas direcciones, como en el caso de los reflectores fotográficos de poliespán.
A este fenómeno se le conoce con el nombre de REFLEXIÃ?N DIFUSA, y es la base de la Teoría del Color, que dice que:
al incidir sobre un objeto un haz de ondas de distinta longitud, absorbe unas y refleja otras, siendo estas últimas las que en conjunto determinan el color del objeto.

c) TRANSMISIÃ?N:

Es el fenómeno por el cual la luz puede atravesar objetos no opacos. La transmisión es DIRECTA cuando el haz de luz se desplaza en el nuevo medio íntegramente y de forma lineal. A estos medios se les conoce como TRANSPARENTES.

La transmisión es DIFUSA, si en el interior del cuerpo el rayo se dispersa en varias direcciones, tal como ocurre en el vidrio opal, ciertos plásticos, papel vegetal, etc. A estos materiales se les denomina TRANSLUCIENTES.

Existe un tercer tipo de transmisión, la SELECTIVA que ocurre cuando ciertos materiales, vidrios, plásticos o gelatinas coloreadas dejan pasar sólo ciertas longitudes de onda y absorben otras, como es el caso de los filtros fotográficos.
d) REFRACCIÃ?N:

Es un fenómeno que ocurre dentro del de transmisión.

Cuando los rayos luminosos inciden oblicuamente sobre un medio transparente, o pasan de un medio a otro de distinta densidad, experimentan un cambio de dirección que está en función del ángulo de incidencia (a mayor ángulo mayor refracción), de la longitud de onda incidente (a menor longitud de onda mayor refracción), y del índice de refracción de un medio respecto al otro.

Este fenómeno tiene mucha importancia en fotografía, ya que la luz antes de formar la imagen fotográfica ha de cambiar frecuentemente de medio: aire - filtros - vidrios de los objetivos - soporte de la película.

Ya dijimos que la luz disminuye su velocidad en función de la densidad del medio que atraviesa. En el caso de los vidrios ópticos, viene a ser aproximadamente de unos 195.000 Km/seg.

Si un rayo de luz incide perpendicularmente sobre la superficie del vidrio, sufre una disminución de su velocidad pero no se desvía. por el contrario, si lo hace oblicuamente, la parte del rayo que llegue primero sufrirá un frenazo y continuará avanzando a inferior velocidad, mientras que el resto del rayo continua todavía unos instantes a mayor velocidad.

Esta diferencia de velocidades en la parte frontal del rayo luminoso es la que produce la desviación de su trayectoria.

Quizá se comprenda mejor si imaginamos un coche que circulando por autopista penetre en una zona embarrada: si entra de frente, sufrirá una disminución de su velocidad pero continuará recto. Pero si penetra oblicuamente, una rueda se verá frenada antes que la otra con el consiguiente cambio de trayectoria.

e) DISPERSIÃ?N:

Como acabamos de ver, uno de los factores que afectaban a la refracción, era la longitud de onda de la luz incidente. Como la luz blanca es un conjunto de diversas longitudes de onda, si un rayo cambia oblicuamente de medio, cada una de las radiaciones se refractará de forma desigual, produciéndose un separación de las mismas, desviándose menos las de onda larga como el rojo y más las cercanas al violeta.

Un prisma produce mayor difracción porque además, al no ser sus caras paralelas, los rayos refractados han de recorrer un camino aún mayor que provoca, al salir el rayo, una refracción más exagerada .

En la práctica la dispersión determina el color del cielo y por tanto la iluminación natural, así como las aberraciones cromáticas y el diseño de las lentes que veremos más adelante.

A primera vista, el estudio de la luz puede parecernos más de física que de fotografía, pero en realidad su perfecto conocimiento resulta imprescindible para dominar el proceso fotográfico y utilizar adecuadamente los objetivos, filtros, iluminación, etc.

f) DIFRACCIÃ?N:

Es la desviación de los rayos luminosos cuando inciden sobre el borde de un objeto opaco . El fenómeno es más intenso cuando el borde es afilado.

Aunque la luz se propaga en línea recta, sigue teniendo naturaleza ondulatoria y, al chocar con un borde afilado, se produce un segundo tren de ondas circular, al igual que en un estanque. Esto da lugar a una zona de penumbra que destruye la nitidez entre las zonas de luz y sombra.

Este fenómeno ocurre, como veremos más delante, al incidir la luz sobre los afilados bordes del diafragma. Para más informaciones sobre este argumento, haz click en este enlace: http://www.fotonatura.org/revista/articulos/67/.


4.- DISTRIBUCIÃ?N DE LA LUZ

Dado que la luz se desplaza en linea recta, los rayos procedentes de un manantial puntiforme tenderán a separarse al aumentar la distancia. Debido a ello, una superficie pequeña cercana a un manantial luminoso, recibirá igual cantidad de luz que otra más grande a mayor distancia; es decir la intensidad luminosa decrece al separarnos del foco luminoso.

La variación de la intensidad de la luz con la distancia se rige por la LEY DEL CUADRADO INVERSO, y es fundamental conocerla pues es la causa de muchos errores fotográficos.

Intuitivamente suele pensarse que al doblar la distancia de un objeto a un punto de luz, por ejemplo un flash, la luz disminuiría a la mitad, pero en realidad lo hace a la cuarta parte.

Según dicha ley:

"Cuando una superficie está iluminada por un manantial de luz puntiforme, la intensidad de la iluminación es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia respecto al foco de luz."

Es decir, si la distancia se dobla, la iluminación disminuye a 1/2 al cuadrado, es decir a 1/4.

Esto resulta fácil de comprobar si en una habitación oscura colocamos un a cartulina blanca a una distancia dada de una bombilla y tomamos la medida de la luz sobre ella con un fotómetro; si ahora separamos la cartulina al doble de distancia respecto a la bombilla veremos como la lectura del fotómetro se reduce no a la mitad, sino a la cuarta parte.

EL COLOR
El color como fenómeno físico
Recordemos brevemente que la luz blanca del sol está formada por la unión de los colores del
arco iris, cada uno con su correspondiente longitud de onda. Los colores van del violeta (380 nm)
hasta el rojo (770 nm) y su distribución espectral aproximada es:

Color Longitud de onda (nm)
Violeta---------380-436
Azul------------ 436-495
Verde---------- 495-566
Amarillo --------566-589
Naranja --------589-627
Rojo------------ 627-770

Cuando un cuerpo opaco es iluminado por luz blanca refleja un color o una mezcla de estos
absorbiendo el resto. Las radiaciones luminosas reflejadas determinarán el color con que nuestros
ojos verán el objeto. Si las refleja todas será blanco y si las absorbe todas negro. Si, por el
contrario, usamos una fuente de luz monocromática o una de espectro discontinuo, que emita sólo
en algunas longitudes de onda, los colores se verán deformados. Este efecto puede ser muy útil
en decoración pero no para la iluminación general.

Como ya quedo claro en el anterior post el color es un fenómeno sensorial

El color como otras sensaciones que percibimos a través de los sentidos está sometida a criterios
de análisis subjetivos. Depende de las preferencias personales, su relación con otros colores y
formas dentro del campo visual (el contraste, la extensión que ocupa, la iluminación recibida, la
armonía con el ambiente...), el estado de ánimo y de salud, etc.
Tradicionalmente distinguimos entre colores fríos y cálidos. Los primeros son los violetas, azules
y verdes oscuros. Dan la impresión de frescor, tristeza, recogimiento y reducción del espacio. Por
contra, los segundos, amarillos, naranjas, rojos y verdes claros, producen sensaciones de alegría,
ambiente estimulante y acogedor y de amplitud de espacio.

Sensaciones asociadas a los colores.
Blanco: Frialdad, higiene, neutralidad.
Amarillo: Actividad, impresión, nerviosismo.
Verde: Calma, reposo, naturaleza.
Azul: Frialdad
Negro: Inquietud, tensión.
Marrón: Calidez, relajación.
Rojo: Calidez intensa, excitación, estimulante.

Hay que destacar también el factor cultural y climático porque en los países cálidos se prefieren
tonos fríos para la decoración de interiores mientras que en los fríos pasa al revés.
Para definir los colores se emplean diversos sistemas como el RGB o el de Munsell. En el
sistema RGB (Red, Green, Blue), usado en informática, un color está definido por la proporción
de los tres colores básicos - rojo, verde y azul - empleados en la mezcla.

MAGNITUDES Y UNIDADES DE MEDIDA
Flujo luminoso

Para hacernos una primera idea consideraremos dos bombillas, una de 25 W y otra de 60 W. Está
claro que la de 60 W dará una luz más intensa. Pues bien, esta es la idea: ¿cuál luce más? o
dicho de otra forma ¿cuánto luce cada bombilla?

Cuando hablamos de 25 W o 60 W nos referimos sólo a la potencia consumida por la bombilla de
la cual solo una parte se convierte en luz visible, es el llamado flujo luminoso. Podríamos medirlo
en watts (W), pero parece más sencillo definir una nueva unidad, el lumen, que tome como
referencia la radiación visible. Empíricamente se demuestra que a una radiación de 555 nm de 1
W de potencia emitida por un cuerpo negro le corresponden 683 lumen.
Se define el flujo luminoso como la potencia (W) emitida en forma de radiación luminosa a la que el ojo humano es sensible.

Intensidad luminosa
El flujo luminoso nos da una idea de la cantidad de luz que emite una fuente de luz, por ejemplo
una bombilla, en todas las direcciones del espacio.
Se conoce como intensidad luminosa al flujo luminoso emitido por unidad de ángulo sólido en
una dirección concreta. Su símbolo es I y su unidad la candela (cd).

Iluminancia
Se define iluminancia como el flujo luminoso recibido por una superficie. Su símbolo es E y su
unidad el lux (lx) que es un lm/m2.
Pero no hemos dicho nada de la luz que llega al ojo que a fin de cuentas es la que vemos.
Se llama luminancia a la relación entre la intensidad luminosa y la superficie aparente

Rendimiento luminoso o eficiencia luminosa
Ya mencionamos al hablar del flujo luminoso que no toda la energía eléctrica consumida por una
lámpara (bombilla, fluorescente, etc.) se transformaba en luz visible. Parte se pierde por calor,
parte en forma de radiación no visible (infrarrojo o ultravioleta), etc.

ILUMINACION DE INTERIORES

La determinación de los niveles de iluminación adecuados para una instalación no es un trabajo
sencillo. Hay que tener en cuenta que los valores recomendados para cada tarea y entorno son
fruto de estudios sobre valoraciones subjetivas de los usuarios (comodidad visual, agradabilidad,
rendimiento visual...). El usuario estándar no existe y por tanto, una misma instalación puede
producir diferentes impresiones a distintas personas. En estas sensaciones influirán muchos
factores como los estéticos, los psicológicos, el nivel de iluminación...
Como principales aspectos a considerar trataremos:
â?¢ El deslumbramiento
â?¢ Lámparas y luminarias
â?¢ El color
â?¢ Sistemas de alumbrado
â?¢ Métodos de alumbrado
â?¢ Niveles de iluminación
â?¢ Depreciación de la eficiencia luminosa y mantenimiento
Deslumbramiento
El deslumbramiento es una sensación molesta que se produce cuando la luminancia de un objeto
es mucho mayor que la de su entorno. Es lo que ocurre cuando miramos directamente una
bombilla o cuando vemos el reflejo del sol en el agua.
Existen dos formas de deslumbramiento, el perturbador y el molesto. El primero consiste en la
aparición de un velo luminoso que provoca una visión borrosa, sin nitidez y con poco contraste,
que desaparece al cesar su causa; un ejemplo muy claro lo tenemos cuando conduciendo de
noche se nos cruza un coche con las luces largas. El segundo consiste en una sensación molesta
provocada porque la luz que llega a nuestros ojos es demasiado intensa produciendo fatiga visual.
Esta es la principal causa de deslumbramiento en interiores.

Lámparas y luminarias

Las lámparas empleadas en iluminación de interiores abarcan casi todos los tipos existentes en el
mercado (incandescentes, halógenas, fluorescentes, etc.). Las lámparas escogidas, por lo tanto,
serán aquellas cuyas características (fotométricas, cromáticas, consumo energético, economía de
instalación y mantenimiento, etc.) mejor se adapte a las necesidades y características de cada
instalación (nivel de iluminación, dimensiones del local, ámbito de uso, potencia de la
instalación...)

La elección de las luminarias está condicionada por la lámpara utilizada y el entorno de trabajo
de esta. Hay muchos tipos de luminarias y sería difícil hacer una clasificación exhaustiva. La forma
y tipo de las luminarias oscilará entre las más funcionales donde lo más importante es dirigir el haz
de luz de forma eficiente.

El color
Para hacernos una idea de como afecta la luz al color consideremos una habitación de paredes
blancas con muebles de madera de tono claro. Si la iluminamos con lámparas incandescentes,
ricas en radiaciones en la zona roja del espectro, se acentuarán los tonos marrones de los
muebles y las paredes tendrán un tono amarillento. En conjunto tendrá un aspecto cálido muy
agradable. Ahora bien, si iluminamos el mismo cuarto con lámparas fluorescentes normales, ricas
en radiaciones en la zona azul del espectro, se acentuarán los tonos verdes y azules de muebles
y paredes dándole un aspecto frío a la sala. En este sencillo ejemplo hemos podido ver cómo
afecta el color de las lámparas (su apariencia en color) a la reproducción de los colores de los
objetos (el rendimiento en color de las lámparas).
La apariencia en color de las lámparas viene determinada por su temperatura de color
correlacionada. Se definen tres grados de apariencia según la tonalidad de la luz: luz fría para las
que tienen un tono blanco azulado, luz neutra para las que dan luz blanca y luz cálida para las que
tienen un tono blanco rojizo.

El rendimiento en color de las lámparas es un medida de la calidad de reproducción de los
colores.
Ahora que ya conocemos la importancia de las lámparas en la reproducción de los colores de una
instalación, nos queda ver otro aspecto no menos importante: la elección del color de suelos,
paredes, techos y muebles. Aunque la elección del color de estos elementos viene condicionada
por aspectos estéticos y culturales básicamente, hay que tener en cuenta la repercusión que tiene
el resultado final en el estado anímico de las personas.

ELECCIÃ?N DE LUMINARIAS

Sistemas de alumbrado
Cuando una lámpara se enciende, el flujo emitido puede llegar a los objetos de la sala
directamente o indirectamente por reflexión en paredes y techo. La cantidad de luz que llega
directa o indirectamente determina los diferentes sistemas de iluminación con sus ventajas e
inconvenientes.

La iluminación directa se produce cuando todo el flujo de las lámparas va dirigido hacia el suelo.
Es el sistema más económico de iluminación y el que ofrece mayor rendimiento luminoso. Por
contra, el riesgo de deslumbramiento directo es muy alto y produce sombras duras poco
agradables para la vista. Se consigue utilizando luminarias directas.

En la iluminación semidirecta la mayor parte del flujo luminoso se dirige hacia el suelo y el resto
es reflejada en techo y paredes. En este caso, las sombras son más suaves y el deslumbramiento
menor que el anterior. Sólo es recomendable para techos que no sean muy altos y sin claraboyas
puesto que la luz dirigida hacia el techo se perdería por ellas.

Si el flujo se reparte al cincuenta por ciento entre procedencia directa e indirecta hablamos de
iluminación difusa. El riesgo de deslumbramiento es bajo y no hay sombras, lo que le da un
aspecto monótono a la sala y sin relieve a los objetos iluminados. Para evitar las pérdidas por
absorción de la luz en techo y paredes es recomendable pintarlas con colores claros o mejor
blancos.
Cuando la mayor parte del flujo proviene del techo y paredes tenemos la iluminación
semiindirecta. Debido a esto, las pérdidas de flujo por absorción son elevadas y los consumos de
potencia eléctrica también, lo que hace imprescindible pintar con tonos claros o blancos. Por
contra la luz es de buena calidad, produce muy pocos deslumbramientos y con sombras suaves
que dan relieve a los objetos.

Por último tenemos el caso de la iluminación indirecta cuando casi toda la luz va al techo. Es la
más parecida a la luz natural pero es una solución muy cara puesto que las pérdidas por
absorción son muy elevadas. Por ello es imprescindible usar pinturas de colores blancos con
reflectancias elevadas.

Bueno pero todo esto es muy aburrido sino se le ve el lado practico de las cosas y para la fotografía es muy importante tener en cuenta estas definiciones, Michael Langford ha escrito el manual básico de la fotografía en el encontramos:

La fotografía y la visión

De todos los libros de Langford, mi preferido es â??La Fotografía Paso a Pasoâ??, que fue un libro iniciativo para mí y se convirtió, después, en una obra de referencia que, todavía hoy en día, consulto de vez en cuando. En el capítulo â??La fotografía y la visiónâ??, Langford habla de como la cámara ve las cosas a diferencia de como las ve el ojo humano, citando cuatro elementos que, usados por separado o combinados, harán más interesantes nuestras fotografías:
La cámara no discrimina. Uno de los fallos más grandes que se comete cuando se empieza, es ver por el visor sólo lo que queremos fotografiar y olvidarnos de todo lo demás, descuidando el fondo u otros elementos que también salen el la fotografía. Para solucionar este problema tenemos que usar la composición para ordenar los elementos en nuestra fotografía y que el espectador se centre en los elementos que nos interesan.




La cámara no enfoca sola, y aquí no se refiere al autofocus, sino al enfoque selectivo. Somos nosotros los que tenemos que decidir dónde ponemos el punto de máxima nitidez y, si a partir de ese punto, tenemos profundidad de campo o no. El enfoque selectivo es también un elemento que nos puede ayudar a discriminar elementos. Para conseguir un mejor enfoque selectivo os recomiendo poner el modo de AF en puntual o trabajar directamente en enfoque manual.




La fotografía es bidimensional. Si queremos trasmitir profundidad en nuestras fotografías tenemos que usar la perspectiva. Jugando con las líneas y los tamaños mostraremos al espectador lo cerca o lejos que estaban los elementos del fotógrafo.



La mejor manera de asimilar los conceptos que Langford nos propone es ponerlos en práctica uno a uno y, posteriormente, combinarlos hasta llegar a ser capaces de discriminar, enfocar dónde queremos, controlar el contraste y dar profundidad, todo en una misma fotografía.

Espero que les sirva el post a los fotógrafos y a los que quieren incursionar en el camino mágico de la fotografía o la manipulación de la luz.