Temperatura de color (CCT)

La temperatura de color de una fuente de luz se define comparando su color dentro del espectro luminoso con la de la luz que emitiría un cuerpo negro calentado a una temperatura determinada. Por este motivo esta temperatura de color se expresa en kelvin, a pesar de no reflejar expresamente una medida de temperatura, por ser la misma sólo una medida relativa.

Grupos principales Temperaturas de color

Para la luz blancas existe adicionalmente una subdivisión en tres grupos principales: el margen del blanco cálido (ww) con las temperaturas de color más similares por debajo de 4000 K, el margen del blanco neutro (nw) entre 4000 y 5000 K, y el margen del blanco de luz día (cw) con las temperaturas de color por encima de 5000 K.

Los mismos colores de luz pueden tener distribuciones espectrales distintas y una reproducción cromática correspondientemente distinta.

Blanco Cálido: 2.600K – 4.000K

Blanco Neutro: 4.000K – 5.000K

Blanco Frío: >5.000K

Unidades Principales

Flujo Luminoso (Lm): Es la cantidad total de luz emitida por una fuente luminosa, durante una unidad de tiempo. Su unidad de medida es el Lumen (Lm).

Rendimiento Luminosoc (Lm/W): Cantidad de energía que se convierte en luz con relación a al energía total consumida. Permite medir la eficacia luminosa para hacer comparativas reales entre una fuente y otra. Se mide en flujo luminoso por unidad de energía consumida (Lm/W).  El valor teórico máximo alcanzable con una conversión total de la energía a 555 nm sería 683 lm/W.

Intensidad Luminosa (cd): Se define como la unidad de medida de intensidad luminosa de una fuente.
La candela (cd) se define como la intensidad luminosa en una determinada dirección, de una fuente emisora de radiación monocromática de frecuencia 540 x 1012 Hz, equivalente a 555 nm en el vacío, y que posee una intensidad de radiación en esa dirección de 1/683 vatios por estereorradián.

Iluminancia (Lux): Es la luz que llega a una superficie determinada. Su unidad , el lux, equivale al flujo luminoso de un lumen que incide homogéneamente sobre una superficie de un metro cuadrado. Al mismo tiempo disminuye la iluminancia con el cuadrado de la distancia de la fuente de luz (ley de la inversa del cuadrado de la distancia).

Luminancia: Es el flujo reflejado por los cuerpos, o el flujo emitido si un objeto es la fuente de luz. Es el único concepto que mide realmente lo que nosotros vemos de la luz, ya que hace referencia a la claridad o brillo con que vemos las distintas superficies. La luminancia se mide en candelas por superficie (cd/m2).

Deslumbramiento: En luminarias orientables, como proyectores o Downlights-proyectores orientables, los efectos de deslumbramiento dependen de la característica de radiación de la luminaria, pero primero se origina en este caso el deslumbramiento por un ajuste inadecuado de la luminaria.

En el caso de las luminarias fijas como Downlights o estructuras luminosas hay que distinguir entre la limitación de deslumbramiento para el área del deslumbramiento directo y el área del deslumbramiento por reflexión. Para el deslumbramiento directo la calidad de la limitación de deslumbramiento depende de la característica de radiación de la luminaria. En Downlights se mejora el confort visual a medida que aumenta el ángulo de apantallamiento debido a la mayor limitación del deslumbramiento.

Visión y percepción

Visión

Proviene del término en latín visĭo, es el sentido que le brinda a distintos organismos la posibilidad de detectar la luz y reconocer lugares, personas y objetos. La visión, en sí misma, es la capacidad que se desarrolla partir de la estructura ocular de percibir las realidades físicas del entorno.

 

Percepción

Proveniente del latín perceptio, consiste en recibir a través de los sentidos, las imágenes, sonidos, impresiones o sensaciones externas. Se define como  la capacidad de captar  elaborar e interpretar la información que llega desde el entorno.
Percepción visual: es aquella sensación interior de conocimiento aparente, resultante de un estímulo o impresión luminosa registrada por los ojos.

Contraste y saturación

Contraste

Se define como la diferencia de luminancia entre el objeto que se observa (figura)  y su espacio inmediato (fondo). En el  diseño de iluminación sabiendo combinar adecuadamente los grados de reflexión de las superficies de un recinto, se obtiene una disminución armónica de la luminancia, produciéndose con ello diseño de contrastes. Las condiciones visuales ideales se obtienen cuando el contraste de luminancia entre el objeto visual y las superficies circundantes se mantiene dentro de unos límites determinados.

 

Saturación

La saturación se refiere a la cantidad de distintas longitudes de onda que componen una fuente luminosa. Una luz o color tendrán menos será menos saturación cuantos menos componentes igualados de colores primarios tenga. A mayor cantidad de longitudes de onda que puedan actuar como tres colores primarios para el ojo humano, menos saturación tendrá ese color.

Flickering (Flicker Index & Flicker Percentage)

La iluminación que opera desde corriente alterna (AC) producen parpadeo a una frecuencia de 100 a 120Hz, el doble de la frecuencia de la línea de alimentación tradicional (50Hz para Chile y Europa, 60Hz para Estados Unidos). Esencialmente, la energía es encendida y apagada 100 veces por segundo.

Si bien los humanos no son capaces de ver frecuencias superiores a 50Hz, el sistema nervioso de algunos individuos es capaz de detectar el “flicker”. Desde la aparición de la iluminación fluorescente en los espacios de trabajo, ha habido quejas sobre dolores de cabeza, fatiga visual y malestar general de los ojos.

Existen actualmente dos formas de medir el Flicker, el Flicker Index y el Porcentaje de Flicker. Pero ambos aún son una medida incompleta que no es capaz de entregar información relevante sobre lo que es bueno y lo que es malo. Gracias a los últimos avances e investigaciones en distintas universidades y laboratorios, hoy sabemos que una frecuencia de flicker muy elevada también puede producir efectos negativos, y finalmente que el flicker no puede ser medido sólo en una fuente de luz puntual, ya que los rebotes dentro de una habitación y la adición de más fuentes de iluminación tendrán un efecto importante en el flicker percibido por un individuo.

Reflexión y Refracción

Reflexión
Es el fenómeno de cambio en la trayectoria de propagación de la luz cuando choca contra una superficie. Existen dos tipos de reflexión según la superficie de rebote de la luz:

Reflexión especular: la luz se refleja sobre una superficie pulimentada, como un espejo.
Reflexión difusa: la luz se refleja sobre una superficie rugosa y los rayos salen rebotados en todas direcciones.

Refracción
Es el fenómeno de cambio de dirección producido en la trayectoria de propagación de la luz al atravesar de forma oblicua la superficie de separación de dos medios transparentes de distinta naturaleza.

Transmisión y Absorción

Transmisión
Fenómeno que ocurre cuando la dirección del haz de luz cambia al atravesar un medio y vuelve a cambiar al salir de este. Es la transferencia de la radiación de la luz a través de un material, es el proceso por el cual el flujo incidente abandona una superficie o medio por un lado distinto al incidente. Si el rayo de luz se reduce solo en intensidad, la transmisión se llama regular. Si el rayo emerge en todas direcciones, la transmisión se llama difusa. Ambos modos pueden existir combinados.

Absorción
Fenómeno de transformación de la energía radiante de la luz en forma de energía calorífica. Sucede cuando la luz choca con un objeto, donde la luz reflejada por dicho objeto es la que el ojo percibe como color, mientras que el resto de los componentes de la luz son absorbidos. De esta manera si el objeto refleja todos los componentes de la luz veremos dicho objeto blanco, por el contrario si los absorbe el objeto lo veremos negro.

Formas de iluminar

Directa Dirigida / Focalizada: Es el tipo de iluminación emitida directamente desde una fuente de luz concentrada. Genera un haz de luz de apariencia dura, vigorosa y cortante. Se utiliza para modelar volúmenes de los objetos en el espacio.
Este tipo de iluminación se utiliza para resaltar elementos puntuales en el ambiente, suele emplearse en aquellos casos en los que necesitamos iluminar una zona concreta de un espacio determinado. Genera sombras densas y definidas.
Luz puntual o concentrada. Da el efecto de un rayo de luz dirigido a un lugar u objeto determinado. Se caracteriza por ser usada como elemento estético más que funcional, para realzar objetos o elementos arquitectónicos mediante conos de luz intensivos.

Difusa: Se denomina luz difusa a la luz que incide sobre los objetos desde múltiples ángulos, este tipo de luz crea una iluminación más homogénea, uniforme y suave, que da luminosidad y claridad a todo el espacio, utiliza un haz de luz amplio y poco definido generando un ambiente donde prácticamente no se origina sombras o reflejos, suaviza las imágenes eliminando contrastes y texturas. Se utiliza para crear ambientes para la meditación, culto y misticismo, ya que genera una atmosfera contemplativa y de introspección.

Indirecta: Este tipo de iluminación se denomina indirecta o cenital se logra direccionando la luz hacia el techo y se distribuye luego en el ambiente por refracción. Esta se utiliza para conseguir iluminaciones tenues y diluir la percepción del observador.
Se utiliza para definir el contorno de los espacios internos y proporcionar iluminación general. La iluminación indirecta es también utilizada en espacios de tránsito como pasillos o corredores.

Directa Indirecta: Iluminación básica directa/indirecta designa una combinación de iluminación directa e indirecta referida al plano de trabajo horizontal. El techo o la pared sirven como superficies de reflexión. La iluminación de las superficies delimitadoras del espacio transmite una sensación espacial de amplitud.

La uniformidad en el plano de trabajo aumenta en proporción a la altura del techo. La luz dirigida posibilita una buena percepción de las formas y las estructuras superficiales. El reflector secundario debería presentar un elevado grado de reflexión. La uniformidad en el techo de trabajo aumenta a medida que crece la distancia entre la luminaria y el techo.

Iluminación Vertical: Enfatiza la arquitectura y potencia la atmósfera, lo que otorga a los espacios una apariencia más alta y luminosa. Hace perceptible las proporciones y límites del espacio, la iluminación vertical es utilizada en iluminación de exteriores como fachadas arquitectónicas proporciona altura y presencia al edificio dentro del entorno urbano.

Iluminación por Proyección: La proyección sirve para la reproducción de signos, dibujos o imágenes mediante lentes estructurados para obtener efectos luminosos, así como para crear contornos de gran nitidez. Este modo de aplicación de la luz, genera un plano de información adicional y establece un elemento de atracción de las miradas. Efecto utilizado como elemento artístico en el diseño de interiores.

Iluminación por Acentuación: Dirige la atención hacia los elementos esenciales en el espacio, los acentos luminosos modela colores y texturas enfatiza las formas subraya el significado del edificio y destaca la intensión conceptual de la arquitectura. La generación de haces de luz en un entorno oscuro generan atención y protagonismo. Separan lo general de lo particular situando los elementos a resaltar visualmente en primer plano para el espectador.

Bañado de Paredes: El bañado ilumina con conos de luz extensivos objetos de gran tamaño o zonas del espacio. Genera una distribución luminosa asimétrica, creando una iluminación uniforme en superficies verticales. En comparación con la acentuación, transmite una sensación de amplitud. Este efecto se utiliza en el entorno de artísticos como museos y galerías de arte. También en el ámbito del RETAIL como en los showrooms y salas de ventas.

Distribución Luminosa

General – Diferenciada: La iluminación general uniforme representa un concepto de iluminación convencional. Para la iluminación general, ante todo se proponen luminarias de haz más extensivo, como Downlights y estructuras luminosas. No obstante, también se puede lograr una iluminación uniforme a través de una iluminación indirecta. Un concepto de iluminación exclusivamente enfocado hacia aislados acentos de luz, en cambio, puede considerarse excepcional. Es frecuente que una iluminación de acento contenga también parte de la iluminación general, al objeto de una disposición espacial de objetos iluminados. A menudo resulta suficiente la luz difusa de las áreas acentuadas para proporcionar una iluminación suficiente del entorno. Para la iluminación de acento, ante todo se proponen luminarias que puedan proporcionar una luz dirigida y con haz intensivo. En este caso se emplean proyectores orientables y Downlights proyectores orientables.

Directa – Indirecta: La iluminación directa permite tanto la luz difusa como la dirigida, tanto la iluminación general como la acentuada. Mediante la luz directa se hace posible una planificación de iluminación que permite una distribución diferenciada de la luz. Proporciona una muy buena plasticidad de los objetos iluminados debido a los elevados contrastes.

En la iluminación indirecta, ésta se orienta hacia una iluminación general difusa. La iluminación produce una luz muy uniforme y suave, proporcionando una impresión abierta del espacio por la luminosidad de las superficies que lo limitan. Se evitan los problemas causados por deslumbramientos directos y por reflejos. Aplicando una iluminación exclusivamente indirecta, se puede dar un efecto general monótono y plano del entorno.

Extensiva – Intensiva: La decisión a favor de una distribución luminosa extensiva o intensiva se encuentra estrechamente relacionada con el concepto de una iluminación general o diferenciada. Las luminarias con un ángulo de irradiación inferior a 20° se denominan Spot, y las que están por encima Flood. En los Downlights, el ángulo de apantallamiento nos facilita también una información sobre la apertura de la distribución luminosa. Una distribución luminosa extensiva da origen a una proporción más alta de iluminancia vertical.

Simétrica – Asimétrica: La distribución luminosa simétrica ilumina uniformemente, como por ejemplo la de downlights para iluminación general. Para la acentuación aplicaremos proyectores de haz intensivo. Las luminarias con distribución luminosa asimétrica están adaptadas a una distribución luminosa uniforme en superficies laterales. Luminarias típicas con estas características son bañadores de techo y de pared.

En las luminarias de asimetría rotacional, como las estructuras luminosas, se facilitan dos curvas de distribución de intensidad luminosa.

Horizontal – Vertical: El enfoque dirigido hacia una iluminación horizontal coincide frecuentemente con la decisión a favor de una luz funcional y útil. Esto tiene validez p. ej. para la iluminación de puestos de trabajo, en la que la planificación de luz principalmente está ajustada a la iluminación uniforme de tareas visuales de orientación horizontal. Las partes de iluminación vertical se producen, en este caso, sobre todo por la luz difusa y reflejada desde las superficies horizontales iluminadas.

Poner el peso en una iluminación vertical también puede estar condicionado funcionalmente en la iluminación de tareas visuales verticales, por ejemplo, de estanterías, pizarras o pinturas. Pero a menudo apunta a la configuración del entorno visual. En este caso se aspira a una luz que destaque los rasgos característicos y puntos esenciales del entorno visual. Esto es válido para la arquitectura, cuyas estructuras se pueden resaltar a través de una determinada iluminación de las paredes, así como para la acentuación y modelación de los objetos en el espacio.

Deslumbramiento

Deslumbramiento (Glare)
El deslumbramiento es un fenómeno de la visión que produce molestia o disminución en la capacidad de diferenciar objetos, o ambas cosas a la vez, debido a una inadecuada distribución o escalonamiento de luminancias, o como consecuencia de contrastes excesivos en el espacio o en el tiempo. Este fenómeno actúa sobre la retina del ojo en la que se produce una reacción fotoquímica, insensibilizándola durando un tiempo, transcurrido el cual vuelve a recuperarse.
Los efectos que originan el deslumbramiento pueden ser de tipo psicológico (molestia) o de tipo fisiológico (perturbación). En cuanto a la forma de producirse, puede ser directo como el que proviene de fuentes luminosas (lámparas o ventanas) que están dentro del campo visual, o reflejado por superficies de gran reflectancia (especialmente superficies especulares como las de los vidrios o los metales pulidos).

Las superficies que no sean completamente mates dan lugar, por reflexión de la luz, a imágenes más o menos limpias de los focos luminosos. Incluso si la luminancia no es excesiva, estas imágenes son casi siempre molestas cuando se encuentran en el campo visual y, especialmente, en la región central de este campo.

Unified Glare Rating (UGR)
Es un índice internacional presentado por la CIE (International Commission on Illumination) y es usado para evaluar y limitar el brillo sicológico directo desde las luminarias. Contrario al índice de brillo (glare index) donde el brillo es medido usando los valores de una sola luminaria, este método calcula el brillo de una instalación de iluminación completa desde una posición de observación definida. Un cálculo exacto del valor UGR en un punto de observación de una habitación es posible con los programas de iluminación modernos. Mientras más bajo el valor de UGR, más bajo el brillo.

Tipos de luz

Incandescente: Produce luz por medio del calentamiento eléctrico de un filamento a una temperatura alta que la radiación se emite en el campo visible del espectro. Se obtiene una buena reproducción de color (Ra). Su desventaja es su corta vida menor a 1.000 horas y baja eficiencia (menor a 15Lm/W). Emiten luz a une temperatura de color cercana a 2600K.

Halógena: Son similares a las incandescentes, con la mejora de la adición de halógeno en la ampolla ayuda a conservar el filamento. Aumenta así la vida útil (cercano a las 2.000 horas), mejora su eficiencia luminosa, reduce su tamaño y produce una mayor temperatura de color cercana a 2.900K. Son preferidas por su alto rendimiento de color muy cercano a 100 Ra.

Fluorescente Tubular: Se componen de un tubo de vidrio que contiene una pequeña cantidad de mercurio y gas argón. Al circular la corriente eléctrica por los dos electrodos situados en ambos extremos del tubo, se produce una descarga eléctrica entre ellos, que al pasar a través del vapor de mercurio produce radiación ultravioleta. Esta radiación excita una sustancia fluorescente con la que se recubre la parte interior del tubo, transformando la radiación ultravioleta en radiación visible. Hay variedad de versiones y pueden llegar a altas eficiencias. Su principal desventaja es la disminución de la vida útil con el encendido y apagado. Tienen una vida estimada entre 5.000 a 10.000 horas con eficiencias desde 45 a 90 Lm/W.

Fluorescente Compacta: Comúnmente llamada de “Bajo Consumo”, utilizan el mismo principio de los Tubos Fluorescentes y llevan el balasto electrónico en el interior de la base.

Haluro Metal: Similares a la construcción de lámparas de mercurio de alta presión con la diferencia que contiene haluros metálicos ademas de mercurio. Estos haluros son en parte vaporizados cuando la lámpara alcanza su temperatura normal operativa, con el metal vaporizado irradia su espectro apropiado. Son mayormente utilizadas para iluminación de grandes espacios exteriores e interiores.

Sodio de Baja Presión: Producida directamente por la descarga de sodio. Produce una luz amarillenta carente de otras frecuencias, por lo que su indice cromático es el más bajo. Son de uso común en grandes superficies gracias a su gran rendimiento luminoso, pero van perdiendo terreno día a día ya que si bien su gran eficiencia, la mala reproducción de colores genera otros problemas visuales.

Inducción Magnética: Tecnología desarrollada por Nikola Tesla, con un principio similar a la Fluorescencia, hace la diferencia al reemplazar los electrodos de los extremos por bobinas que gracias a un generador externo de alta frecuencia, genera un campo electromagnético capaz de originar la ionización del gas interior y emitir radiación. La vida útil puede superar las 50.000 horas. La eficiencia puede ser cercana a 80Lm/W, pero tiene la gran desventaja por el tamaño voluminoso que es difícil aprovechar la luz generada en la dirección deseada.

LED: Conocido también como iluminación en estado sólido, es una tecnología completamente diferente a las otras existentes. Pasando de productos de iluminación eléctricos a productos donde la electrónica toma un rol importante. La gran ventaja del LED aparte de la gran durabilidad y eficiencia, es la flexibilidad que entrega para el diseño de soluciones, lo cual permite entregar resultados sobresalientes y precisos.

Visión Fotópica / Mesópica / Escotópica

Visión Fotópica
La visión fotópica es la percepción visual que se produce con niveles de iluminación diurnos (a plena luz del día). Esta visión posibilita la correcta interpretación del color por el ojo.

Está basada en la respuesta de los conos, uno de los dos tipos de fotorreceptores de la retina (conos y bastones). Los conos son mucho menos sensibles a la luz que los bastones, por lo que sólo se activan cuando los niveles de iluminación son suficientemente elevados.

Existen tres tipos de conos: Rojos, Verdes y Azules. Cada uno de ellos posee un fotopigmento con una curva característica de absorción respecto de la longitud de onda que les llegue. Este hecho constituye el punto de partida fisiológico para la percepción del color.

La agudeza visual, esto es, la percepción de detalles finos en las imágenes, es superior en este tipo de visión. En primer lugar, esto se debe al denso empaquetamiento de los conos en la fóvea. En segundo lugar, a que las salidas de varios bastones adyacentes suelen converger en una única neurona, lo que aumenta la sensibilidad a la intensidad luminosa de este tipo de células pero reduce su capacidad de resolver detalles.

Visión Mesópica

La visión mesópica es una visión intermedia (intermedia entre la fotópica y la escotópica) que se da en situaciones de iluminación, que sin llegar a la oscuridad total, tampoco llegan a ser la luz de un día a pleno sol. Se trata, principalmente, del tipo de visión empleado en condiciones de luz artificial, donde tanto conos como bastones entran en juego.
El sistema de visión humano tiene dos tipos de receptores en la retina, conos y bastones, que utiliza para enviar señales visuales al cerebro. El actual sistema de fotometría para determinar la cantidad de luz que se necesita para realizar una tarea, independientemente las condiciones de iluminación o de la hora del día, está basada en cómo funcionan los conos. Los conos son los receptores visuales dominantes en condiciones fotópicas de iluminación (durante el día). Los bastones funcionan principalmente bajo condiciones oscuras (escotopicos). Bajo las condiciones de iluminación mesópica, que generalmente se encuentran en exteriores durante la noche, la combinación de conos y bastones forman parte de la función visual humana. Por lo anterior las luminarias en exteriores que son ajustados acorde a la forma en que la visión humana se comporta bajo condiciones de iluminación mesopica, pueden ser utilizadas para reducir el resplandor de la superficie de las calles y al mismo tiempo brindar mejor visibilidad.
La mayoría de los escenarios nocturnos exteriores y de alumbrado público vial se encuentran en el rango mesopico. El método tradicional de medición de luz considera solamente la visión fotópica y es comúnmente inexacto en predecir como los humanos perciben la luz en la noche. Las investigaciones en esta área típicamente se centran en mejorar el alumbrado exterior, así como la iluminación para aviación. El efecto visual considera la medición de la iluminación mesópica y es utilizado para pruebas de iluminación en luminarias de exteriores y alumbrado público.

Visión Escotópica
La visión escotópica es aquella percepción visual que se produce con niveles muy bajos de iluminación. La agudeza visual es baja y la recepción de luz es principalmente con los bastones de la retina, que son sensibles al color azul del espectro (y por ende, ciego al rojo). No es posible una discriminación del color en este tipo de visión: es una visión monocromática.

Especificaciones generales