Aula 8 - Iluminantes padrão(cont.). Visão(olho humano).

As lâmpadas fluorescentes ao contrário das lâmpadas de filamento, são de grande eficiência por emitir mais energia eletromagnética em forma de luz do que calor.
As aplicações de lâmpadas fluorescentes vão desde o uso doméstico, passando pelo industrial, chegando ao uso laboratorial. Além de serem de duas a quatro vezes mais eficientes em relação às lâmpadas incandescentes, as fluorescentes chegam a ter vida útil acima de dez mil horas de uso, chegando normalmente à marca de vinte mil horas de uso, contra a durabilidade normal de mil horas das incandescentes. E também geram uma econômia de 80% (lâmpada de 15W fluorescente comparada a uma lâmpada incandescente de 60W).



Contudo estas lâmpadas são as piores para iluminarem, isto é, de acordo com a figura seguinte verificamos que o seu espectro não é suave, tem um comportamento com alguns picos de intensidade em alguns comprimentos de onda, com isso iremos concluir que um objecto iluminado por esta fonte irá reflectir algumas qualidades de cor alteradas, o que afecta algumas actividades profissionais.

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O olho é o nosso sensor físico de luz.

No olho, a luz atravessa a córnea, o humor aquoso e o cristalino e se dirige para a retina, que funciona como o filme fotográfico em posição invertida; a imagem formada na retina também é invertida. O nervo óptico transmite o impulso nervoso provocado pelos raios luminosos ao cérebro, que o interpreta e nos permite ver os objectos nas posições em que realmente se encontram. O nosso cérebro reúne em uma só imagem os impulsos nervosos provenientes dos dois olhos. A capacidade do aparelho visual humano para perceber os relevos deve-se ao fato de serem diferentes as imagens que cada olho envia ao cérebro.
Somente com um dos olhos, temos noção de apenas duas dimensões dos objectos: largura e altura. Com os dois olhos, passamos a ter noção da terceira dimensão, a profundidade.
No cérebro tem então início o processo de análise e interpretação que nos permite reconstruir as distâncias, cores, movimentos e formas dos objectos que nos rodeiam.

As principais partes do olho humano são:
*A córnea , a parte da frente do olho, onde vemos o branco do olho e a íris. A córnea normal é transparente e esférica.
*O cristalino, é uma lente gelatinosa, elástica e convergente que focaliza a luz que entra no olho, formando imagens na retina. A distância focal do cristalino é modificada por movimentos de um anel de músculos, os músculos ciliares, permitindo ajustar a visão para objectos próximos ou distantes. Isso se chama de acomodação do olho à distância do objecto.
A convergência correcta do cristalino faz com que a imagem de um objecto, formada na retina, fique nítida e bem definida. Se for maior ou menor que a necessária, a imagem fica desfocada, como se costuma dizer.
*A íris, é aquela parte circular que dá a cor do olho. É opaca mas tem uma abertura central, a pupila, por onde entra a luz. O diâmetro da pupila varia automaticamente com a intensidade da luz ambiente: no claro ela é estreita e no escuro se dilata. Seu diâmetro pode passar de 2 mm a 8 mm, aproximadamente.
*A retina, é nela que se formam as imagens das coisas que vemos. A retina é composta de células sensíveis à luz, os cones e os bastonetes. Essas células transformam a energia luminosa das imagens em sinais nervosos que são transmitidos ao cérebro pelo nervo óptico. Normalmente, as imagens dos objectos que olhamos directamente formam-se na região a retina bem na linha que passa pela pupila e pelo centro do cristalino, isto é, pelo eixo do globo ocular. Essa região, chamada de fóvea, é rica em cones, são as células mais sensíveis à visão das cores, o resto da retina é menos sensível às cores mas mais sensível à baixa intensidade de luz.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Olho_humano
http://omnis.if.ufrj.br/~coelho/DI/olho.html

Aula 7 - Iluminantes padrão.

A sensação da cor depende da iluminação, do sistema de visão humana e da bagagem de conhecimento e vivência do indivíduo, que pode levar a percepções diferenciadas da cor dos objectos observados.
A iluminação tem um papel fundamental na análise da cor, o que pode ser observado em situações quotidianas, como ao comprar uma roupa numa loja, o consumidor tem a sensação de uma cor e ao sair com a roupa “à luz do dia” parecer diferente.
O consumidor passou a envolver os conceitos de “temperatura de cor” e “intensidade”. Onde a temperatura de cor foi classificada pelos vendedores e consumidores como “luz azulada” ou “luz amarelada”.

A Comissão Internacional de Iluminação - também conhecida como a CIE a partir de seu título francês, o Commission Internationale de l'Eclairage - é dedicado à cooperação mundial e à troca de informações sobre todos os assuntos relacionados à ciência e à arte da luz e da iluminação, cor e Fotobiologia, visão e tecnologia de imagem com o intuito de classificar as fontes luminosas pela sua capacidade de reproduzir com fidelidade as cores quando comparadas com um iluminante padrão CIE. Os iluminantes padrão CIE utilizados para esta avaliação foram especificados em 1931, quando surgiram os primeiros modelos matemáticos de especificação numérica das cores. Para ajudar a indicar como as cores vão aparecer em diferentes fontes de luz, foi concebido um sistema para comparar matematicamente como uma fonte de luz muda.
O iluminante natural é a luz solar, que varia a cada hora do dia, a cada dia do ano e de acordo com a latitude. Para uniformizar a observação de cor, em 1931 a CIE adotou iluminantes padrões para colorimetria. excelência, definiu-se o iluminante A que corresponde à luz emitida por uma lâmpada de filamento de tungstênio à temperatura de cor de 2857K. Posteriormente, a CIE recomendou os iluminantes D e C, que são obtidos mediante a filtragem, por filtros líquidos, do iluminante A. O iluminante B corresponde à luz solar média com componente de céu ao meio dia, cuja temperatura de cor é de 4870K. O iluminante C está associado à luz média diurna para um céu completamente coberto à temperatura de cor de 6770K.


Temperatura de cor associada é uma característica do iluminante independente do conceito de índice de reprodução de cor. O uso do conceito temperatura de cor surgiu com a indústria siderúrgica, devido à importância da temperatura no processo de obtenção do aço. Desta observação foi obtida uma escala de cor associada à temperatura do aço. Nesta escala, quanto mais amarela, mais baixa é a temperatura, e, quanto mais azulada, maior a temperatura. Como exemplo pode-se avaliar uma lâmpada incandescente, com temperatura de cor associada de 2700K e uma lâmpada fluorescente compacta, com temperaturas de cor variando de 3000K (cor amarela) a 4500K e 6500K, sendo a de 6500K a mais azulada entre elas.

Uma observação interessante, segundo o físico argentino Lozano (1978), refere-se à definição de luz branca. “É difícil definir o que é luz branca. A forma académica seria dizer que é toda a luz neutra ou não selectiva. Isto é: que seu espectro tem igual intensidade em todo o âmbito visível. Tais luzes praticamente não existem”.

Netgrafia:
"http://www.cie.co.at/"
"Produto & Produção, vol. 7, n. 1, p. 53-62, mar. 2004,Fabiana R. Leta,DSc,Márcia P. Velloso,DSc"

Aula 6 - Corpo Negro.

Lord Kelvin, criou o método para medir os desvios de proporção na composição da luz branca. Por este método, imaginava-se um hipotético objecto totalmente negro (chamado por ele de “corpo negro” , porque absorveria 100% de qualquer luz que incidisse sobre ele) que, ao ser aquecido, passaria a emitir luz. E, além disso, a luz emitida iria mudando gradualmente de cor. A analogia era feita era com um pedaço de ferro, aquecido cada vez mais, o chamado “ferro ao rubro”, inicialmente de cor vermelha, passava por várias tonalidades (amarelo, verde, azul) conforme a temperatura subia mais e mais.

Lord Kelvin criou uma escala de temperaturas e nesta escala determinou que em 1.200 graus o corpo negro adquiriria a tonalidade vermelha. Fez então outras marcações associando temperaturas e cores, criando o que hoje se conhece como a escala Kelvin.
Na ilustração seguinte, que relaciona-se diversas fontes de luz e suas temperaturas, começando pela luz do fogo, cuja temperatura é de 1.200 K (graus Kelvin). As temperaturas vão subindo à medida que sobe-se na escala, de baixo para cima: uma lâmpada doméstica, incandescente, de 40W, emite luz com a temperatura de 2.680 K. Já a iluminação tradicional utilizada em vídeo, para interiores, é de 3.200 K. A seguir encontram-se outros tipos de lâmpadas e luzes (como a da Lua) até chegar-se às temperaturas de 5.600 / 6.000 K, correspondentes à luz do Sol na maior parte do dia (excepto nascer e pôr do Sol).

Ou seja, quanto maior a temperatura, mais "quente" a luz, correcto? Errado. O conceito tradicional em fotografia (e adoptado posteriormente também para o cinema e vídeo) diz que cores ditas "quentes" são as avermelhadas, em analogia com o fogo. E que cores "frias" são as azuladas, em analogia oposta. Só que na nossa escala, quanto maior a temperatura, mais tendendo para o azul é a cor, ou seja, mais "fria" ela é. Assim, quanto mais quente, menor é a temperatura da cor e vice-versa.
Um corpo negro a diferentes temperaturas irradia variadas temperaturas de luz branca, portanto nunca e esquecer que "brancos há muitos".

Aula 5 - Absorção e Reflexão de Luz.

Quando a luz incide sobre uma superfície, muda a direcção e qualidade da mesma, esta pode ser Absorvida ou Refletida, termos que são explicados por serem o inverso um do outro, isto é, a luz absorvida pela superfície iluminada irá dar a cor ao objecto iluminado, dado o que vemos, a cor do objecto é a luz reflectida e captada pelo nosso sensor óptico, o olho.
Se um objecto é vermelho, é porque no espectro visível de cor, a cor vermelho foi a reflectida, todas as outras foram absorvidas.

Aula 4 - Medir Cor. Escala de temperaturas de Cor.

A nossa sensação de cor depende da temperatura de cor das fontes de iluminação que iluminam a cena observada. Quanto mais elevada é a temperatura de cor de uma luz, maior percentagem de azuis terá. As luzes de baixa temperatura, pelo contrário terão uma alta percentagem de radiações vermelhas.
Com a necessidade de medir a cor, uma escala era fundamental. Utilizando a temperatura da cor e a fonte de luz, o físico escoçês Kelvin elaborou e calibrou essa escala em graus Kelvin.



A temperatura de cor determina a aparência, a cor da luz.

A fonte de emissão da luz é classificada de acordo com o seu espectro de emissão, sendo esse determinado pela distribuição de sua energia segundo diferentes comprimentos de ondas medida em nanômetros(nm). Com isso cada cor tem um valor em nanômetros. Um nanômetro equivale a um milionésimo de milímetro.



Podemos fabricar lampadas e cataloga-las.

Aula 3 - Luz. Catálogo de luzes.

Luz é tudo aquilo que se move a 300000000m/s, visivél e não visível, é radiação electromagnética.
Dado a existência de vários tipos de Luz, foi necessário cataloga-las, e para tal foi necessário procurar as suas diferênças como os efeitos que provocam, a forma de detecção e a forma de produção.


Os diversos tipos de ondas eletromagnéticas formam uma faixa de frequências com os respectivos comprimentos de ondas, que caracterizam o espectro eletromagnético. A figura abaixo mostra o espectro eletromagnético e os sentidos inversos do aumento na frequência e do aumento no comprimento de onda.


O comprimento de onda tem uma relação inversa com a frequência, o comprimento de onda é igual à velocidade da onda dividida pela frequência da onda. Como a velocidade da luz é uma constante então esta relação é dada por:

Aula 2 - Luz. Natureza da Luz. Características.

A luz na forma como a conhecemos é uma gama de comprimentos de onda e de frequências a que o olho humano é sensível.



Compreende-se por frequência o número vibrações/oscilações por uma unidade de tempo de um determinado fenómeno(relacionado sempre com o tempo (t)).
Ela é medida em unidades de ciclos (ondas) por segundo ou Hertz (Hz).




O comprimento de onda tem uma relação inversa com a frequência, ou seja, quanto maior o comprimento de onda menor a frequência e vice-versa.
Podemos concluir que: