UACH Luz En La Arquitectura 3 Colores y Contrastes

Luz en la Arquitectura –Colores y Contrastes

Dr. Willy H. Gerber

Objetivos: Comprender como se generan los colores en nuestro entorno, de que dependen y como varían según las circunstancias. Comprender como el ojo los percibe e interpreta.

www.gphysics.net – UACH‐Luz en la Aquitectura‐03‐Colores y Contrastes – Versión 10.07

Que son colores?


Que son colores? Porque vemos “en color”?

Descomposición de la luz


La luz es una onda electro‐magnética, al igual que lo son rayos gamma, rayos X de radio o televisión.

refractada

reflejada

refractada

Luz del sol

Como se crea un arcoíris


La gota de agua refracta dos veces la luz. La refracción no es igual para luz de distinto “color”.

Luz reflejada dos veces en la gota crea un segundo arcoíris que esta invertido. Existen múltiples reflexiones y con ello múltiples arco iris.

Onda


Se propaga como las ondas en el agua o en el aire (sonido) aun que no requiere de un medio (se propaga también en el vacio).

Largo de Onda (nm)

Parámetros de una onda


Largo de Onda λ

Frecuencia ν = c/λ [1/s = Hz]c velocidad de la luz 299’792’458 m/s

750 THz 430 THz

Reducción de intensidad con la distancia


Como onda se reduce al “repartirse” con la distancia en función de 1/r2.

4πr2

4πR2

Niveles de luz


Día bonito 60’000‐100’000 lux

A la luz de la luna: 1 lux

Noche sin luna 0.001

Nublado 10’000 lux

A todo sol 130’000 lux

Puesta de sol 1’000 lux

Niveles de luz


Lugares de relajo: 100 lux

Lugares de trabajo: 600 lux

Lugares intermedios: 350 lux1.3x105 Lux

60 Watt

Tarea individual


Algebra de iluminación

E: Iluminacion [Lx (Lux)]I : Intensidad [cd (Candela)]r: Distancia [m]

E = cosθIr2

θ

rRelación de proporcionalidad:(caso ortogonal θ = 0)

I1r12 I2r22=

r1

r2

I1

I2

E

Relacion de superposicion:

E = suma de las iluminaciones

Tarea individual


Que nivel de iluminación tiene la persona en su escritorio?

60 Watt

60 Watt

Reflejo en el techo10’000 Lux exteriorSuperficie ventana 3m2

1.2 m

2.3 m

6.4 m

45°45°

Nota: Una ampolleta de 60 Watt genera del orden de 1.3x105 Lux y tiene radio de unos 2 cm

70°4.3 m

H‐α

656.3

H‐β

486.1

H‐γ

434.1

H‐δ

410.2

Absorción y emisión


Espectros con líneas de absorción

Espectros con líneas de emisión

Absorción y emisión


Sol

Hidrogeno

Helio

Mercurio

Uranio

Filtrar


Existen materiales que filtran (absorben)

Absorber y Emitir


Las superficies en general absorben una parte y reflejan otra:

Atardecer

Sol de medio díaMedio día (sol + cielo azul)

Luz polar

Luz no es igual a luz


Lo que se ve también depende de la luz que incide.

Distintas iluminaciones




B:92 G: 3 R: 6



B:92 G:2 R: 6



B:57 G:17 R:26



B:48 G:12 R:40



B:49 G:21 R:30

Sol

Vela

LámparaTungsteno

Largo de onda

También la luz artificial tiene un espectro


Y como reacciona el ojo…


300 800Largo de onda

CoronaLentePigmentó

1.0

0.0

Transm

isión

No todo lo que vemos lo vemos


La causa, bastones selectivos


La realidad en colores


B:92 G: 3 R: 6B:49 G: 9 R:41



B:92 G:2 R: 6B:50 G:6 R:44



B:57 G:17 R:26B:11 G:23 R:66



B:48 G:12 R:40B:7 G:12 R:80



B:49 G:21 R:30B:8 G:26 R:68

Porque tanto azul?


Luz desviada ante todo azul = cielo azul

Luz no desviada ante todo roja= atardecer

Sol

Comprendiendo la luz


Sir Isaac Newton

Basado en lo que se mide

Un enfoque distinto


Johann Wolfgang von Goethe

Basado en lo que se percibe

Frecuencia de la luz


Largo de onda dominante

Punto blanco

Largo de onda complementario

Colores “inexistentes”

Contraste


Los colores nos permiten “ver”resaltando un objeto frente a otro

Reconociendo lo que nos interesa


Pero esto no es por que es “lindo” si no porque lo necesitamos para sobrevivir.

Reconociendo lo que nos interesa


Si colores difícil ….

Test de Ishihara

Ceguedad ante el color


25 29

45 56

6 8

Efecto Hunt

Se ve claro

Se ve oscuro

Efecto Stevens

Contraste se m

antie

ne

Color visto y contraste


Estimando profundidades


Estimando profundidades


Aquí es el contraste lo que importa, no el color.

Limite de capacidad de ver


Si tapa el ojo izquierdo, enfoca la cruz y coloca la cabeza a unos 20 cm de la hoja (pantalla) el punto negro desaparecerá (se encuentra en el punto ciego que es donde se encuentra el nervio óptico en la retina).

El cerebro siempre “rellena” esta zona con información del entorno creando la sensación de que no existe.

Aberración cromática


Nuestro ojo corrige mediante filtros este efecto.

Las cámaras lo hacen mediante el sistema de lentes sándwich.

H‐α

656.3

H‐β

486.1

H‐γ

434.1

H‐δ

410.2

Practico: Calibración de colores


Practico: Calibración de colores


Practico: Tarea grupal


1. Estudiar cambio cromático durante el día‐ salida del sol‐ sol de mañana‐ variaciones nubosidad‐ sol de medio día‐ sol de la tarde‐ atardecerSacar fotos de la misma posición y analizar espectro (ej. fin de semana en casa)Como varían las principales componentes cromáticas (SML)?

2. Influencia de filtros (vidrios con tonalidad)‐ foto sin vidrio‐ foto con vidrioComo varían las principales componentes cromáticas (SML)?

3. Influencia objetos “monocromáticos”‐ foto sin el objeto‐ foto con el objetoComo varían las principales componentes cromáticas (SML)?

Practico: ejercicios


Use el practico para “practicar” de modo que luego la realización de la tarea sea simple y expedita.

Contacto

Dr. Willy H. [email protected]

Instituto de FisicaUniversidad Austral de ChileCampus Isla TejaCasilla 567, Valdivia, Chile


mailto:[email protected]

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