Ciencia de la Luz y el Color PDF

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Ciencia del estudio de la incidencia de la luz en la proyección del color y su aplicación al Diseño...

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Fernando del Río Figueira

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1º DI

Ciencia de la Luz y el Color: 

El  color  es  una  percepción en el órgano visual de quien  lo contempla y esta percepción sólo es posible en presencia de luz. El color es lo que vemos cuando llega a nuestros ojos la luz reflejada por un objeto. Todo cuerpo iluminadoabsorbe una parte de las ondas de luz y refleja las restantes.  Podemos ver las cosas que nos rodean, y apreciar su color porque éstas emiten luz (cuerpos luminosos) o reflejan la luz que reciben (cuerpos iluminados).

 Las fuentes emisoras de  luz  afectan considerablemente  la manera en que percibimos los colores. 

NATURALEZA DE LA LUZ:

 En física la luz se define como una forma de energía: vibraciones electromagnéticas, que sepropaganenlínearectayen todaslasdireccionesauna velocidad de 300,000 km/seg.  A mediados del siglo XIX, Maxwell formuló esta hipótesis, que definía la luz como una onda electromagnética: una onda generada por oscilaciones de campos eléctricos y magnéticos. Señaló que cada variación  en el campo eléctrico origina un cambio en la proximidad del campo magnético, lo que ocurre también inversamente. 

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 Campo magnético y campo eléctrico son en cada punto  perpendiculares entre sí y perpendiculares al rayo de propagación.  En el caso de la luz, como en un estanque, la vibración es perpendicular a la dirección de propagación, tenemos una onda transversal.      El elemento esencial del análisis físico del color es el espectro electromagnético, que no es otra cosa que larepresentacióndetodoel conjunto de las ondas conocidas  que  se  extienden  por  el universo.  El espectro electromagnético completo incluye desde las ondas de radio (de varios kilómetros de longitud de onda) hasta los rayos gamma (millonésimas de  centímetro de  longitud de onda).           - Longitud de onda (λ): Distancia entre dos puntos consecutivos del campo sonoro que se hallan en el mismo estado de vibración o bien la distancia que recorre una onda sonora en el tiempo de un periodo. Se mide  en metros.         

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Periodo (T): Tiempo que se tarda en realizar un ciclo completo. Se mide en segundos.

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Frecuencia (f): Número de oscilaciones o variaciones de la presión por segundo. Da idea de la rapidez con  la que se producen.  Es la inversa del periodo. Se mide en ciclos por segundo o hercios (Hz).

FISIOLOGÍA DEL COLOR:  La luz visible es la forma más conocida de todas las ondas electromagnéticas y podemos definirla como aquella capaz de producir una sensación visual, al estimular la retina de nuestro ojo. Esta luz ocupa una parte muy  pequeña del  espectro, con una longitud de onda entre los 380 nm del azul índigo(violeta)a los 780 nm del rojo. 

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La longitud de onda reflejada por la superficie de un objeto es captada por la retina e interpretada por el sistema nervioso central como un color determinado.

 Así, el color de un cuerpo, es producto de la capacidad de absorción individual del material del cual está hecho.  Efectivamente, los objetos absorben y reflejan la luz de forma distinta dependiendo de sus características físicas y químicas: forma, composición…      En la retina existen minúsculas células visuales, llamadas fotorreceptoras, especializadasen  detectar las longitudes de onda procedentesdenuestroentorno. Estas recogen las diferentes partes del espectro de luz solar y las transforman en impulsos eléctricos, que son enviados al cerebro a través del nervio óptico.    

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 En la retina humana, existen 2 categoríasprincipalesdecélulas fotorreceptoras, encargadas de captar la luz, estas son: los bastones y los conos.    La fóvea, zona central de la mácula, es la parte de mayor agudeza visual  de  la retina (sólo conos). A continuación aparecen los bastones y algunos conos. Más allá de ésta se halla la denominada retina periférica, en la que apenas hayconos yabundanlos bastones. Los bastones no son sensibles al color, pero son mucho mássensibles que los conos a la intensidad luminosa. La visión escotópica de la noche y la oscuridad se realiza gracias a estas células. Los conossonlosresponsablesdela luz diurna o en colores: la visión fotópica.  Los conos (color) son de tres tipos: sensibles a longitudes cortas (azul), medias (verde) y largas (rojo). Impulsos eléctricos son enviados luego al cerebro a través del  nervio  óptico. Es el cerebro el encargado de hacer consciente la percepción  del color.  

LA IDENTIDAD DEL COLOR: 

Nos referimos a aquellas propiedadesquehacenúnicoundeterminadocoloryque definen su apariencia final.   

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MATIZ (HUE O TONALIDAD): Es la cualidad por la cual diferenciamos y damos su nombre al color y es un  atributo asociado con la longitud de onda dominante en la mezcla de las ondas luminosas.  VALOR O LUMINOSIDAD: Es un término que se usa para describir cuán claro ocuanoscuropareceuncolor y se refiere a la cantidad de luz percibida. Los  colores que  tienen un  valor alto (claros), reflejan más luz y los de valor bajo (oscuros) absorben más luz.  Dentro del círculo cromático,  el amarillo es el color de mayor luminosidad (más cercano al blanco)y el violeta el de menor (máscercanoal negro).  SATURACIÓN O BRILLO Este  concepto representa la viveza o palidez de un color, su intensidad. Los colores puros del  espectro están completamente saturados.  La saturación puede ser definida por la cantidad de gris que contiene un color: a mayor cantidad menos brillante o menos saturado resultará.  Un color se encuentra en su estado más intenso ysaturadoporcompletocuando es puro y no se le han añadidonegro, blancouotrocolor(tambiénseobtienegris si añadimos el pigmento complementario). 

COLOR LUZ Y COLOR PIGMENTO:

 Los colores luz provienen de la descomposición de la luz blanca.      Los colores producidos por la luzidentificancomocoloresprimariosal rojo, verdey al azul (RGB). Cuando la formación de los colores se produce a través de lasuma de los colores luz nos referimos a la síntesis aditiva.

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Combinando uno de estos colores primarios con otro en proporciones iguales produce los colores aditivos secundarios: cian, magenta y amarillo (de mayor luminosidad). Combinando los tres colores primarios de luz con las mismas intensidades, se produce el blanco. Los colores pigmento se corresponden con sustancias coloreadas, en su composición poseen determinados atributos físicos que les hacen capaces de reflejar determinadas longitudes de onda y absorber otras.            Cuando hablamos de síntesis sustractiva, nos estamos refiriendo a la obtención de colores a través de la mezcla de colores pigmento. La mezcla de colores pigmento da lugar a un aumento de sustancia,loqueconllevaaunasustraccióny pérdida de luz.  Colores primarios: cyan, magenta, amarillo. Aunque en teoría la suma de los tres colores pigmento primarios debería dar como resultado  el  color  negro, en la práctica el color así obtenido es más bienun marrónoscuro,motivoporelcualse le agrega pigmento negro, formándose el modo de color CMYK (cuatricromía).  El círculo cromático eslarepresentaciónordenadaycircularloscoloresapartirde su tono o matiz en una  secuencia derivada del  orden del  espectro descubierto por Newton. Esta secuencia de colores es la misma que nos encontramos en el arco iris o en la descomposición de la luz blanca producida por el prisma de cristal.  Si observamos con detenimiento, vemos que los colores primarios aditivos (rojo, verde y azul) y los colores primarios sustractivos (cyan, magenta y amarillo)se encuentran enfrentados.

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Así desde el círculo cromático podemos hablar de: - Colores primarios. - Colores complementarios. - Colores análogos.                  

ARMONÍAS DE COLOR:

 En color, armonizar significa coordinar los diferentes valores que el color adquiere en una composición. Una composición armónica puede utilizarmodulacionesdeun mismo matiz o emplear varios entre los que se  establecen determinadas relaciones a partir del círculo cromático.  ARMONÍAS DE COMPLEMENTARIOS:  El matiz varía en 180° entre colores complementarios. Estos colores se refuerzan mutuamente, de manera que un mismo color parece más vibrante e intenso cuando se halla asociado a su complementario.       

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Esta exaltación de la saturación del color es agotadora visualmente por lo que exige trabajar con pocos elementos, reducir las saturaciones, introducir valoresde colores complementarios y contemplar la extensión del campo visual.  Los colores complementarios divididos generan contrastes menores         Podemos utilizar también armonías de dobles complementarios.         Las tríadas cromáticas son armonías de tres colores equidistantes (120º)        ARMONÍAS DE ANÁLOGOS:  La armonía de colores análogos se produce cuando los colores extremos de la composición están muy próximos en el círculo cromático y por tanto estos armonizan por similitud. Es un tipo de combinación frecuente en la naturaleza.  

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TIPOS DE COLORES ARMÓNICOS:  En todas las armonías cromáticas se pueden observar tres tipos de colores: colores dominantes, colores tónicos y colores de mediación.  DOMINANTES: Generalmente son los más neutros y de mayor extensión, sirven para destacar los otros colores que conforman nuestra composición gráfica, especialmente al opuesto.  TÓNICOS: Son colores en la gama  del  complementario al color dominante,  es el más potente en matiz y luminosidad.  DE MEDIACIÓN: Actúan como conciliadoresymododetransiciónentrecadaunode  los dos anteriores, suelen situarse cercanos al color tónico, en el círculo cromático.   

RELATIVIDAD DEL COLOR:

 Hemos visto como el aspecto cromático de un material viene determinado por aquellos sectores que este absorbe del espectro visible.  Pero según las características de  la iluminación, la composición  general  del estímulo de color que llega al ojo, será distinta.   TEMPERATURA DEL COLOR:  Si  se  eleva  gradualmente  la temperatura de un material, en su incandescencia adquiere primero un resplandor rojizo luego blanco y finalmente azul, indicando una correspondencia entre temperatura y color (se mide en º KELVIN).  Se trata de una escala aproximada que nos permite relacionar 3 grandes grupos la temperatura de color: luz cálida (por debajo de 3.500 K),luzneutra (de 3.800 a 4.500K)yluzfría(por encima de 5000 K).

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 Las fuentes de luz cálidas o con bajas temperaturas de color  suelen reproducir bien las tonalidades rojizas, mientras que las fuentes de luz más frías tienden  a reproducir bien los azules.  La relatividad del color, no pasasolamente por la calidadocaracterísticasde laluz que nos estimula, sino también por la capacidad de  interacción del color  con el medio donde es percibido, o más aún con el resto de los colores que lo rodean. 

INTERACCIONES CROMÁTICAS:

 «Un estímulo  no  existe, si no existe contraste. Sin contraste no hay percepción. Lo  claro  se  percibe  como  tal  por  contraposición  a  lo  oscuro,  un  color  por  contraposición a su complementario, un  color  oscuro  por  contraposición  a  uno  claro,  uno  saturado  por  contraposición  a  uno  no  saturado.  En  condiciones  específicas, interpretamos como complementario incluso lo que es similar. Si no  interviene  un  contraste,  un  estímulo  pierde  a  la  larga  la  posibilidad  de  ser  percibido»  Tornquist, J. (2008) Color y luz. Teoría y práctica. Barcelona: GG; pág 89.  Más allá de su longitud de onda, el color depende de su interacción con otros. Cuando dos o más colores se encuentran dispuestos de manera cercana, su percepción se modifica.  Estos cambios puede darse en una o más propiedades del color (matiz, luminosidad y saturación)yvan a afectar la manera en que percibimos un mismo color.         Un mismo color puede adquirir diferentes caras, al interactuar con colores próximos a él: el matiz del rosa parece diferente. Cuanto másdiferentesseanlos fondos, mayor será su influencia cambiante.  

Fernando del Río Figueira

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1º DI

 Más allá de su longitud de onda, el color depende de su interacción con otros. El caso anterior es un ejemplo de sustracción del color: la luminosidadytonalidadde los colores de los fondos, reducen visualmente la tonalidad o luminosidad a los colores del medio.  INTENSIDAD LUMINOSA:  Un color aparecerá como más claro o más oscuro, según el color que se encuentre cercano a él.     En el contraste simultáneo, cada color modifica al otro en el color complementario en términos de claridad, saturación y tinta.        

Fernando del Río Figueira

 EFECTO BEZOLD:  El efecto Bezold es una mezcla óptica. Bezold descubrió este efecto cuando buscaba un método que  le permitiese cambiar por completo las combinaciones cromáticas de sus diseños de alfombras mediante la adición o modificación de  un solo color. 

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1º DI...