Iluminación de acuarios (parte 2)

Definiciones

Definimos fuente luminosa como aquella que emite radiaciones electromágneticas dentro del espectro del ojo humano.

Índice de reproducción del color (CRI): También conocido como IRC (Índice de reproducción cromática). Es un parámetro que nos indica que tanto por ciento se aleja la reproducción de ocho colores específicos, de la reproducción que tendrían los mismos a la visión del ojo humano a la luz solar. Su valor mínimo es 0 y su valor máximo es 100.

Valores de CRI mayores de 90 dan una percepción de colores al ojo humano muy cercanos al natural, por lo que es un valor que debemos tener en cuenta a la hora de elegir la iluminación desde un punto de vista estético.

Índice de color correlacionado: El índice de color correlacionado es un valor que me indica a qué temperatura debería calentarse un cuerpo opaco  para observar con nuestros ojos que emite una luz similar a la observada en la fuente luminosa artificial. Se mide en grados Kelvin.

Los valores más típicos van desde los 3000ºK de las lámparas incandescentes a los 12000ºK de cierto tipo de lámparas de descargas.

Al igual que el CRI es un parámetro que no nos da información de la calidad de la iluminación, ni de cómo está compuesta esta, nos da una idea de la tonalidad de la luz, y de las longitudes de onda predominantes. Así por ejemplo valores por debajo de 5000ºK nos dará una iluminación con predominio en rojos, una luz cálida, y valores por encima de 5000ºK nos da una luz fría, con tonos azules.

Pero es un parámetro, al igual que el CRI, a tener en cuenta desde el punto de vista estético, no nos informa de la calidad de la luz.

Lumens, lux.

Con los dos parámetros anteriores hemos definido la “calidad” de la luz, ahora vamos a definir unos parámetros que nos dan una idea de la “cantidad” de luz emitida por una fuente luminosa.

El lumen mide la “cantidad” de radiación que emite la fuente por segundo, es decir, cuánta energía lumínica es emitida por una fuente luminosa determinada en un segundo, mientras que el lux mide cuánta de esa energía llega a una superficie dada en el mismo tiempo.

La principal diferencia entre el lumen y el lux, es que en la medida de lux influyen parámetros como el reflector que tenga la luminaria, la distancia de las lámparas al objeto iluminado, el medio que hay entre lámparas y objeto iluminado (aire, agua,...), ya que mide la cantidad de energía que llega al objeto iluminado, mientras que el lumen mide cuanta energía sale de la lámpara.

La forma que recibe la iluminación el ojo humano nada tiene que ver como la recibe un vegetal, vamos a estudiar cada caso.

¿Cómo percibe la radiación emitida por una fuente luminosa el ojo humano?

Como he dicho antes, definimos fuente luminosa como aquella que emite radiaciones electromagnéticas dentro del espectro del ojo humano.

La pequeña porción del espectro electromagnético que percibe el ojo humano es llamada "luz visible" y está compuesta por radiaciones de poca energía, con longitudes de onda que van de 400 a 700 nm (nm = nanómetro = 10-7 cm). La luz de menor longitud de onda  (400 nm) es de color violeta; le sigue la de color azul; después tenemos la luz verde, seguida de la luz amarilla y la anaranjada y, por último, a 700 nm, la luz roja con la que termina el espectro visible.

Antes del violeta, es decir a longitudes de onda menores de 40www.elacuario.net0 nm, existen radiaciones de alta energía que el ojo humano no puede percibir, llamadas ultravioleta. Otras radiaciones de alta energía, y por lo tanto peligrosas para la vida, son los llamados rayos X y las radiaciones gamma. Por su parte, a longitudes de onda mayores que la de la luz roja (700 nm) existen radiaciones de baja energía, llamadas infrarrojo, microondas y ondas de radio.

En el siguiente cuadro se muestra todo el espectro electromagnético, así como alguna de sus aplicaciones.

El experimento de Newton, muestra que al hacer pasar un rayo de luz blanca a través de un prisma, ésta se descompone en colores que van desde el rojo al violeta, pasando por el naranja, amarillo, verde, azul y añil. Puede afirmarse que la luz blanca no existe como tal en la Naturaleza, sino que es la suma de todo el conjunto de radiaciones visibles que, al integrarse en nuestro ojo, nos producen la sensación de blanco.

Si aislamos uno solo, de entre los colores que atraviesan un prisma, y que, a su vez, se le hace pasar por otro prisma más para ver en qué se descompone, se comprobará que el color resultante es el mismo que se había introducido. Se habrá aislado, una radiación monocromática pura.

Estas radiaciones monocromáticas son ondas de tipo electromagnético, que se caracterizan, al igual que las ondas hertzianas, por su longitud de onda y una frecuencia determinada.

El experimento de Newton demuestra que la luz blanca no existe, sino que es una percepción subjetiva de nuestro cerebro debida a nuestro sistema de visión.

La percepción de los colores es el resultado de cómo nuestro cerebro interpreta las distintas frecuencias que componen el haz de luz original que fueron recibidas por el ojo. La luz blanca, es la suma de una cantidad inmensa de componentes monocromáticos distintos y, de acuerdo a cuáles sean las cantidades relativas de cada una de ella, la luz observada tendrá tonalidades distintas. A cada una de estas componentes monocromáticas le corresponde una frecuencia y, justamente, la manera más exacta de describir la radiación emitida por una fuente luminosa, es informando qué cantidad de luz de cada una de estas frecuencias son emitidas por la misma.

Esto se representa en un gráfico donde se expresa la cantidad de radiación en función de la longitud de onda, la curva resultante se denomina curva espectral.

Pero el ojo humano no percibe todos los colores por igual, si trazamos un gráfico que represente la cantidad de luz que nuestro ojo percibe para cada longitud de onda obtenemos una curva denominada curva fotópica, que representa como de bien percibe los colores el ojo humano.

Podemos observar que el ojo humano es más sensible a los verdes y amarillos (555 nm), y poco sensibles a rojos y azules.