LUMINOTÉCNICA - PARTE 02/08: luz, iluminação e radiações visíveis

Galera iluminada, tudo bem?

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Sequência da postagem 01 - Considerações iniciaishttp://bit.ly/1Ivrd1Y
   
Vamos primeiro entender um pouquinho sobre a luz e iluminação, afinal, o que é a luz?

A luz é estudada pela física como uma onda eletromagnética (eletricidade + magnetismo), que numa determinada faixa de frequência, emite ondas capazes de darem a sensação de claridade e evidenciar o espaço, sendo mais direto, recebemos ondas em diversas formas (TV, rádio, aparelhos eletrônicos, celular) e essas ondas percorrem todo o espaço numa determinada faixa de frequência; num determinado segmento dessa faixa de frequência - entre este turbilhão de ondas que recebemos - estão as radiações visíveis, que após serem captadas pelo nosso olho (falo aqui somente do olho humano) chegam até nossa retina, lá são estimulados por células fotossensores que enviam uma informação ao nosso cérebro que causam a sensação visual; a essa faixa de radiação damos o nome "Espectro de Luz Visível", que está compreendida num espaço entre as ondas infra vermelhas e a radiação ultravioleta, vejamos um gráfico bem completo abaixo:



Após muitos séculos estudando-se o fenômeno das cores e da luz propriamente dita, descobriram que essa faixa de radiação eletromagnética tem como comprimento de onda entre 380 a 780 nm (nanômetros), ou seja, da cor ultravioleta as radiações infra-vermelha. 

Newton foi um dos grandes estudiosos da luz e conseguiu decompor a luz solar através de um prisma, no qual descobriu que as cores vermelho, verde e azul não poderiam ser decompostas, e que ao serem "somadas em partes iguais" nos causam a impressão da cor BRANCA.

Estabelece-se para esse fenômeno - mundialmente conhecida - as medidas pelo comprimento de onda (ondas maiores para o IF e ondas menores para o UV medidos em HERTZ - Hz) pelo espaço percorrido e por uma velocidade - a luz "percorre o vácuo em linha reta"  a uma velocidade de 299.792.458 m/s. (para saber com mediram leiam este ótimo artigo que fala sobre isso: http://historiadafisicauc.blogspot.com.br/2011/06/medicao-da-velocidade-da-luz.html .

Existe alguma relação entre as cores, velocidade, comprimento de onda?

POSITIVO!  Primeiro, falando das ondas e seus comprimentos: imaginemos uma corda amarrada na maçaneta de uma porta, se a "balançarmos" com uma frequência mais rápida, geramos uma série de pequenas ondas, que chegarão no seu destino com uma determinada força (energia) mais baixa, se fizermos o contrário com ondas maiores chegarão no seu destino com mais força em menos movimentos; para a velocidade dessas ondas existe a medida que chamamos Hertz.

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Quando as ondas do espectro visível percorrem pelo mesmo espaço, cada qual com sua frequência, sua velocidade é tão grande, que é impossível ser captada pela retina, e vemos assim a luz BRANCA.

Alguns materiais tem a propriedade física de "quebrar" essa velocidade, ocorrendo um fenômeno chamado de refração, e foi a partir desse efeito que Newton usou para explicar que a cor física, após muitos testes não conseguia dividir as cores vermelha, verde e azul, o famoso RGB (do inglês: Red, Green and Blue); são conhecidas como COR-LUZ BÁSICAS, e estão presentes nas TV, monitores, composições com LED, usamos para efeitos em teatro, e o que sua imaginação permitir.



FISICAMENTE FALANDO: 
O BRANCO É A SOMA DE TODAS AS CORES.


Abaixo um gráfico mostra o percentual dessas ondas emitidas pelo Sol que percebemos (fonte: http://bit.ly/1E8xiQO ):
  • Ultravioleta (UV) -  3%
  • da radiação total  (além dos efeitos citados acima relacionados a Decoração, também é responsável pelo câncer de pele e envelhecimento precoce)
  • Infravermelho (IV ou IR) -  55%
  • da radiação total (responsável pelo calor solar);
  • Luz Visível -  42%
  • da radiação total (afeta o sentido da visão, por isso vemos as cores).
Em CARTILHAS DE LUZ, encontrarão outros posts sobre as ondas IF e UV:
http://alessandroazuos.blogspot.com.br/2010/03/os-extremos-da-ondas-luminicas-parte-1.html
http://alessandroazuos.blogspot.com.br/2010/03/os-extremos-da-ondas-luminicas-parte-22.html


Falando um pouco mais sobre a refração:

A formação das cores é estudada também há mais de dois milênios, mas foi Issac Newton quem comprovou melhor sobre toda essa radiação visível; num de seus estudos, aproveitou a luz solar após fazer uma fresta na cortina ou parede do local, e a direcionou para um prisma triangular de cristal, lembro aqui que o cristal é o material que possui a melhor capacidade de quebrar a velocidade percorrida pela luz, e num efeito físico da luz obteve-se a REFRAÇÃO, e provocou um efeito com as cores do arco-íris.

"SÓ VEMOS OBJETOS QUE 
REFLETEM OU EMITEM A LUZ!"


CAPTANDO AS SENSAÇÕES VISUAIS:

Conforme falei acima, a luz entra pelo nosso olho, e num processo bizarro projeta uma imagem invertida na retina (fenômeno físico conhecido como refração); a luz ao projetar essa imagem envia essa "luminosidade" para células fotossensoras  que "decodificam" essa informação e a distribuem ao cérebro em algumas áreas que reconhecerão como imagens.

Estas células nervosas são conhecidas como Cones e Bastonetes:

CONES: receberam este nome por serem em formato cônico, são responsáveis pela visão das cores, existem milhões numa cavidade mínima.

BASTONESTES: são fotossensores em formato de "bastõezinhos" responsáveis pela visão quando adentramos em locais com baixa luminosidade, enxergamos tudo em torno de tons escuros, por isso usamos o velho ditado: "A noite todos os gatos são pardos".

imagem do link:  http://www.opto.com.br/OpticaARComfortlux.php?lingua_id=1&divisao_id=2
Abaixo uma melhor imagem das células fotoreceptoras:
link imagem clique aqui

Abaixo a imagem mostra como é captado a cor ao chegar  no ponto focal:


TEORIA DA COR: VISÃO CROMÁTICA


Dentro do assunto da sensibilidade visual, estudando através da física, temos dois tipos de sensibilidade que são estudadas: a visão escotópica e fotópica.

Figura 2 – Curva de sensibilidade visual 

A visão fotópica é ativada em locais com muita luminosidade, é a visão diurna (acima de 3cd/m2),  e são capazes de enxergar todas as cores, e, por incrível que pareça, descobriram que cones leêm somente as cores primária da luz, descobriu-se também que danos causados em parte desses sensores, ocasionam problema com a visualização das cores da visão humana. 

A visão escotópica é a responsável pelo baixo nível de luminosidade, é ativada quando estamos num local com pouca luz, é também conhecida como visão noturna (em torno de 0,001cd/m2), são extremamente sensíveis à luz e ao brilho quase não se enxergam as cores, portanto, não são sensíveis aos comprimentos de ondas, por isso o tão conhecido ditado popular: "A noite todos os gatos são pardos."


Agora jogo uma questão a todos: "Se nosso cérebro consegue enxergar e distinguir cores somente com uma luminância boa, o que acontece quando trabalhamos num ambiente com pouco luz ou uma dimerização em baixa intensidade num espetáculo?"

  PENSEM NISSO UM MINUTO ANTES DE CONTINUAREM


RESPOSTA: cuidado ao dimerizar a luminosidade num espetáculo, ou mesmo no local onde deseja iluminar; é comprovado que nosso cérebro entende esses locais com pouca luminosidade como noite, por isso, locais de descanso trabalhamos com baixa intensidade, ou luminosidade.


Mais a frente, vamos falar de cores, e teremos que ter isso decorado, pois há uma comparação com o círculo cromático de cores (matiz, saturação e croma) para uma melhir sensacao
sensação visual.

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INFORMAÇÃO TÉCNICA IMPORTANTE:
Sensibilidade visual depende do comprimento de onda e da luminosidade:
Quanto menor o comprimento de onda (violeta e azul), maior será a intensidade de sensação luminosa com pouca luz, por isso as lâmpadas que possuem vapor metálico dão a "impressão" de iluminarem mais, são voltadas para a temperatura de cor nesta faixa da radiação.
Quanto maior comprimento de onda (laranja e vermelho), menor será a intensidade de sensação luminosa com pouca luz, por isso as lâmpadas que utilizam filamentos iluminam mais, necessitando de uma pequena quantidade para um resultado bem satisfatório.
 fonte:  http://www.if.ufrgs.br/mpef/mef004/20021/Claudia/Html/espectroeletromagnetico.html




















LUZ A TODOS!!!


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Fontes de pesquisa geral para estas matérias:

Livros e catálogos:
"Iluminação e Fotometria" - 2ª edição - de Vinícius de Araújo Moreira (Ed. Ética - 2011)
"Iluminação: Teoria e projeto" de Délio Pereira Guerrini (Ed. Edgard Blucher - 1976)
"Conceitos básicos de iluminação" Revoluz
"Guia de iluminação" LLUM Lâmpadas e Luminárias
"Catálogo OSRAM" - 2011/2012
"Iluminação" de Roberto Starck Nogueira da Silva (1977)
"Luz, Lâmpadas e iluminação" - Mauri Luis da Silva (Ed. Ciência Moderna - 2004)
"LED a luz dos novos projetos" - Mauri Luiz da Silva (Ed. Ciência Moderna - 2011)

Revistas:
"Manual do construtor" - Edições 06 e 07 - Eco Editorial
"Guia da iluminação" - Edição 02 - Editora Abril (2011)
"Arquitetura e construção" - Edições jun/12 e jul/13 - Editora Abril


Sites:


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