luz y color - UTN - Universidad Tecnológica Nacional

04/06/2014
Universidad Tecnológica Nacional
Facultad Regional Rosario
Dpto. de Ingeniería Civil
Instalaciones Eléctricas y Acústica
TEMA: LUMINOTECNIA
Versión 2 – Mayo 2014
Ing. Alfredo Castro
Ing. Marcos S. Juzefiszyn
LUZ Y COLOR
• ONDAS ELECTROMAGNETICAS:
SON MANIFESTACIONES DE ENERGIA EXISTENTES EN EL UNIVERSO.
FORMAN EL DENOMINADO “ESPECTRO ELECTROMAGNETICO”.
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LUZ Y COLOR
• ONDAS ELECTROMAGNETICAS:
A DIFERENCIA DE LAS ONDAS MECANICAS, NO NECESITAN MEDIO
FISICO PARA DESPLAZARCE.
OTRA FORMA DE INTERPRETAR EL ESPECTRO ELECTROMAGNETICO
LUZ Y COLOR
MAGNITUDES
L x F = Velocidad
L = LONG
F= FRECUENCIA
L = LONGITUD DE ONDA DE LA RADIACION
NANOMETRO (nm)
ANGSTROM (A)
UNIDAD DE LONGITUD QUE EQUIVALE A LA
MIL MILLONESIMA PARTE DEL METRO
EQUIVALE A LA DIEZ MIL MILLONESIMA
PARTE DEL METRO.
1 NANOMETRO = 10 ANGSTROM
VELOCIDAD DE
DESPLAZAMIENTO
300.000 Km x segundo
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LUZ Y COLOR
LUZ
* FORMA DE ENERGIA ELECTROMAGNETICA.
* PORCION DEL ESPECTRO QUE PUEDE SER CAPTADA POR EL ORGANO VISUAL, PERMITIENDO LA PERCEPCION DE LOS COLORES. SE DENOMINA “LUZ VISIBLE ò ESPECTRO VISIBLE”.
*
FRECUENCIA QUE VA DESDE LOS 380 A 780 nm (nanómetros)
*
CORRESPONDEN A COLORES QUE VAN DESDE EL VIOLETA AL
ROJO, PARA DIFERENTES LONGITUDES DE ONDA.
LUZ Y COLOR
ESPECTRO VISIBLE
3800 A 4500 Angs.
VIOLETA
4500 A 4900 Angs.
AZUL
4900 A 5600 Angs.
VERDE
5600 A 5900 Angs.
AMARILLO
5900 A 6300 Angs.
NARANJA
6300 A 7800 Angs.
ROJO
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LUZ Y COLOR
LA LUZ BLANCA NO FIGURA EN EL ESPECTRO VISIBLE. DICHA RADIACION ES COMPUESTA
CUANDO LA LUZ EMITE TODAS LAS LONGITUDES DE ONDA DE MODO EQUIVALENTE, LA PERCEPCION VISUAL CORRESPONDE AL COLOR BLANCO.
SEGÚN NEWTON ES POSIBLE DESCOMPONER A LA LUZ BLANCA EN SUS
COLORES COMPONENTES, UTILIZANDO PRISMAS OPTICOS, O BIEN
COMBINAR ESTOS CON UN SEGUNDO PRISMA PARA RECUPERAR LA MEZCLA
INICIAL
LUZ Y COLOR
• FORMAS DE RECONOCIMIENTO DEL COLOR:
COLOR DE LA LUZ (COMPOSICION ESPECTRAL DE LA LUZ)
COLOR DEL OBJETO
“SIN LUZ NO HAY COLOR”
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LUZ Y COLOR
• EJEMPLO:
SI UNA MANZANA ROJA ES ILUMINADA POR UNA LUZ QUE CONTIENE SOLO LA LONGITUD DE ONDA ROJA, LA HOJA DE LA MISMA SE VERIA “NEGRA” O SIN LUZ.
SI LA MISMA MANZANA ES ILUMINADA POR UNA LUZ VERDE, LA MISMA APARECERIA COMO “NEGRA” A EXCEPCION DE LA HOJA, LA CUAL SE VERIA VERDE.
“SI UN COLOR NO SE ENCUENTRA EN LA FUENTE DE LUZ QUE INCIDE SOBRE UN OBJETO, ESTE NO PUEDE SER VISTO”
LUZ Y COLOR
EL OJO Y LA VISION
OJO
ORGANO VIVIENTE EN PERMANENTE MODIFICACION
CAMARA
OBJETO MECANICO ACCIONADO POR EL HOMBRE
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LUZ Y COLOR
EL OJO Y LA VISION
¿COMO FUNCIONA EL OJO HUMANO?
RAYOS LUMINOSOS
RAYOS LUMINOSOS
OBJETIVO
DIAFRAGMA
CORNEA
HUMOR ACUOSO
CRISTALINO
IRIS
PUPILA
REFRACTA
ENFOCA OBJETOS
PELICULA FOTOSENSIBLE
RETINA
CAMARA
OJO HUMANO
CONOS
(SENSIBLES AL COLOR)
BASTONCILLOS (SENSIBLES A LA LUZ )
SISTEMA DE LENTES
REGULACION LUZ
CAPTACION LUZ
LUZ Y COLOR
EL OJO Y LA VISION
PARPADO
REGULA CANTIDAD DE LUZ CORNEA
SISTEMA REFRACTOR
IRIS
PUPILA
PARTE COLOREADA. CONTROLA LA CANTIDAD DE LUZ QUE PENETRA ABERTURA EN EL CENTRO DEL IRIS, SEGÚN LA ABERTURA LA LUZ ENTRA
CRISTALINO
CAMBIA DE FORMA Y ENFOCA OBJETOS A DISTINTAS DISTANCIA
MUSCULOS
CILIARES, AJUSTAN LA TENSIÓN SOBRE EL CRISTALINO
RETINA
BASTONCILLOS
CONOS
PURFURA RETINIANA
PUNTO CIEGO
RECIBE LAS IMPRESIONES DE LUZ
RECEPTORES EN LA RETINA SENSIBLES A LA LUZ. ACTUAN A BAJOS NIVELES DE LUZ (NOCHE)
RECEPTORES EN LA RETINA DE DETALLES FINOS. PERCIBEN LOS COLORES
LIQUIDO QUE SE DECOLORA EXPUESTO A LA LUZ ADAPTACION A LA OSCURIDAD
PUNTO EN LA RETINA DONDE EL NERVIO OPTICO CONDUCE SENSACIONES DE LUZ AL CEREBRO
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LUZ Y COLOR
PROPIEDADES
1) RENDIMIENTO DEL COLOR
IRC: (INDICE DE REPRODUCCION CROMATICA):
• CUANTIFICA EL NIVEL DE REPRODUCCION DE COLORES DE UNA FUENTE DE LUZ, ES DECIR LA CAPACIDAD QUE TIENE LA MISMA PARA REPRODUCIR LOS COLORES DEL ESPECTRO.
• SU VALOR SE ENCUENTRA ENTRE 50 Y 100.
• POR EJ. UNA FUENTE RICA EN COLORES ROJOS Y NARANJAS, TENDERA A RESALTAR LOS MISMOS, MIENTRAS QUE SI LE FALTA ALGUN COLOR DEL ESPECTRO TENDERA A APAGAR O AGRISAR LOS MISMOS.
LUZ Y COLOR
PROPIEDADES
1) RENDIMIENTO DEL COLOR
GRAFICO DE DISTRIBUCION ESPECTRAL DE LA LUZ
ESPECTRO CONTINUO
ESPECTRO DISCONTINUO
• GRAFICA LA CANTIDAD DE ENERGIA POR CADA LONGITUD DE ONDA
• ES PROPIO DE CADA FUENTE DE LUZ
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LUZ Y COLOR
PROPIEDADES
1) RENDIMIENTO DEL COLOR
IRC DE DIFERENTES LAMPARAS USADAS EN EL MERCADO
•50<IRC<70 REGULAR
•70<IRC<85 BUENO
•85<IRC<100 OPTIMO
LUZ Y COLOR
PROPIEDADES
2) TEMPERATURA DEL COLOR
• SE MIDE EN GRADOS KELVIN (K) Y ES LA REFERENCIA PARA INDICAR EL COLOR DE LAS FUENTES LUMINOSAS.
• SE TOMA COMO REFERENCIA A UN RADIANTE TEORICO PERFECTO DENOMINADO “CUERPO NEGRO”.
•LA TEMPERATURA DE UN COLOR ES EL COLOR QUE TENDRIA ESE CUERPO RADIANTE PERFECTO, AL SER CALENTADO A DICHA TEMPERATURA. POR EJ. UNA LAMPARA DE 6500 ºK EQUIVALE AL COLOR QUE TOMA EL CUERPO NEGRO CUANDO ES CALENTADO A DICHA TEMPERATURA.
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LUZ Y COLOR
PROPIEDADES
2) TEMPERATURA DEL COLOR
VALORES EN º Kelvin
LUZ Y COLOR
PROPIEDADES
2) TEMPERATURA DEL COLOR
EN LUMINARIAS SE CONSIDERAN:
TEMPERATURA
DE COLOR (ºk)
2000 ºk (d)
BLANCOS CALIDOS
(AMARILLO, NARANJA, ROJO)
4000 ºk (n)
BLANCO NEUTRO
6000 ºk (c)
BLANCO FRIOS
(VERDE, AZUL O VIOLETA)
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LUZ Y COLOR
PROPIEDADES
COLORES CALIDOS: SE REFIEREN A FUENTES DE LUZ RICAS EN ROJOS Y NARANJAS (ASOCIADO AL FUEGO Y VELA)
COLORES FRIOS: SE REFIEREN A FUENTES DE LUZ RICAS EN AZULES (ASOCIADO AL COLOR DEL CIELO)
LUZ BLANCA CALIDA
LUZ BLANCA FRIA
LUZ Y COLOR
PROPIEDADES
EJEMPLO:
DENOMINACION OSRAM
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LUZ Y COLOR
PROPIEDADES 3) REFLECTANCIA
• CUANDO LA LUZ INCIDE SOBRE UNA SUPERFICIE, PARTE DE LA MISMA ES ABSORBIDA Y PARTE ES REFLEJADA Y/O TRANSMITIDA.
LA REFLECTANCIA ES EL PORCENTAJE DE LUZ REFLEJADO POR LA SUPERFICIE.
• EL PODER REFLECTANTE DE LAS SUPERFICIES QUE LIMITAN UN ESPACIO JUEGAN UN PAPEL FUNDAMENTAL EN EL DISEÑO LUMINICO DE ESPACIOS INTERIORES.
LUZ Y COLOR
PROPIEDADES 3) REFLECTANCIA
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LUZ Y COLOR
PROPIEDADES 3) REFLECTANCIA
FACTOR DE REFLEXION
Ang. α = Ang 
ESPECULAR
DIFUSA
= LUX REFLEJADA
LUZ INCIDENTE
DIFUSA DIRIGIDA
SUPERFICIE REFLECTORA
MIXTA
% DE LUZ REFLEJADA
ESPEJOS
80-90
ALUMINIO PULIDO
60-70
PINTURA BLANCA (MATE)
75-90
PORCELANA ESMALTADA
60-80
PINTURA NEGRA
3-5
LUZ Y COLOR
PROPIEDADES 4) TRANSMITANCIA
• PASO DE UNA RADIACION A TRAVES DE UN MATERIAL SIN CAMBIO DE DENSIDAD DEL MEDIO TRANSMITIDO. • FUNCION DE:
1‐DENSIDAD DEL MATERIAL
2‐ TIPO DE MATERIAL
TRANSMISION NORMAL
VIDRIO TRANSPARENTE
PLASTICOS
POLICARBONATOS (LAMINAS)
TRANSMISION DIFUSORA
VIDRIOS OPALINOS
POLICARBONATOS (ALVEOLARES)
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LUZ Y COLOR
PROPIEDADES 4) TRANSMITANCIA
•
FACTOR DE TRANSMISION (TRANSMITANCIA) = LUX TRANSMITIDA
LUZ INCIDENTE
VIDRIO TRANSPARENTE
VIDRIO DIFUSOR
LUZ Y COLOR
PROPIEDADES 5) REFRACTANCIA
• CAMBIO DE VELOCIDAD Y DIRECCION DE UNA RADIACION AL PASAR POR UN MEDIO DE DISTINTA DENSIDAD.
• FUNCION DE:
1‐ANGULO INCIDENCIA
2‐DENSIDAD DE LOS MEDIOS
VIDRIOS UTILIZADOS EN ILUMINACION DE CALLES – CARRETERAS – FAROS – ETC.
AL BOROSILICATO
METACRILATO TRANSPARENTE
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LUZ Y COLOR
PROPIEDADES 5) REFRACTANCIA
INDICE DE REFRACCION
1
= sen 1
sen 2
AIRE
VIDRIO
2
AIRE
LUZ Y COLOR
PROPIEDADES REFLEXION Y TRANSMISION DE LA LUZ SOBRE DISTINTAS SUPERFICIES
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LUZ Y COLOR
PROPIEDADES ‐ RESUMEN 1) RENDIMIENTO DEL COLOR (IRC)
2) TEMPERATURA DEL COLOR
3) REFLECTANCIA
4) TRANSMITANCIA
5) REFRACTANCIA
DISEÑO
LUMINOTECNICO
DISEÑO DE
LUMINARIAS
LUZ Y COLOR
DEFINICIONES
 INTENSIDAD LUMINOSA:
ES LA INTENSIDAD QUE EMANA POR SEG. DE UN FOCO
LUMINOSO PROYECTADO EN UNA DIRECCION DETERMINADA
SIMBOLO
I
UNIDAD
CANDELA ( Cd )
DIRECCION
1 CANDELA 15
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LUZ Y COLOR
DEFINICIONES
 INTENSIDAD LUMINOSA:
LUZ Y COLOR
DEFINICIONES
FLUJO LUMINOSO
ES LA INTENSIDAD DE LUZ EMITIDA POR UNA CANDELA (1Cd)
DURANTE 1 Seg.
DETERMINA LA CANTIDAD DE LUZ QUE EMANA DE UNA
LAMPARA.
SIMBOLO
F
UNIDAD
LUMEN ( lm) DISTINGUIMOS
LUMENES INCIDENTES
LUMENES EMITIDOS
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LUZ Y COLOR
DEFINICIONES
FLUJO LUMINOSO
LUZ Y COLOR
DEFINICIONES
 ILUMINACION
EL FLUJO LUMINOSO (F) QUE INCIDE SOBRE UNA SUPERFICIE
PLANA DE 1m2 SE DENOMINA ILUMINACION (E).
ESTABLECE EL NIVEL DE ILUMINACION NECESARIO PARA CADA
LOCAL A ILUMINAR.
1m
SIMBOLO
UNIDAD
E
90°
LUX
A
E=
1LUX
F (LUMENES)
S (m2)
FUENTE LUMINOSA
1 CANDELA
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LUZ Y COLOR
DEFINICIONES
 ILUMINACION
LUZ Y COLOR
DEFINICIONES
 ILUMINACION
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LUZ Y COLOR
DEFINICIONES
 LUMINANCIA
INTENSIDAD LUMINOSA EMITIDA EN UNA DIRECCION DADA POR
UNA SUPERFICIE LUMINOSA O ILUMINADA
(EFECTO BRILLO QUE UNA SUPERFICIE PRODUCE EN EL OJO).
SU DETERMINACION SE TIENE EN CUENTA PARA EL EFECTO DE
DESLUMBRAMIENTO (ó vulgarmente ENCANDILAMIENTO)
SIMBOLO
UNIDAD
L
( Cd por m2) L=
I
S x cos 
L
I
LUMINANCIA

ANGULO INCIDENCIA ENTRE SUPERFICIE Y DIRECCION DE OBSERVACION
S
SUPERFICIE EN “m2”
INTENSIDAD LUMINOSA “Cd”
LUZ Y COLOR
DEFINICIONES
 LUMINANCIA
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LUZ Y COLOR
DEFINICIONES
 CONTRASTE
• SE DETERMINA POR DIFERENCIAS ENTRE LUMINANCIAS DE
DISTINTOS OBJETOS.
• SIRVEN PARA MEJORAR SITUACIONES LUMINOTECNICAS. POR
EJ. USO EN SEMAFOROS, SEÑALIZACIONES, ETC
C
CONTRASTE
Lo
LUMINANCIA DEL OBJETO
Lf
LUMINANCIA DEL FONDO
C=
Lo - Lf
Lf
LUZ Y COLOR
DEFINICIONES
 EFICIENCIA LUMINICA
RELACION QUE HAY ENTRE EL FLUJO LUMINOSO APORTADO POR
UNA LAMPARA Y LA CANTIDAD DE POTENCIA CONSUMIDA POR LA
MISMA.
EJEMPLO:
INCANDESCENTES = 10 A 15%
FLUORESCENTES = 55 A 95%
CON EL TIEMPO, SE PRODUCE
DEFICIENCIA A CAUSA DE:
AGOTAMIENTO VIDA UTIL LAMPARA
FALTA DE MANTENIMIENTO
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LUZ Y COLOR
BIBLIOGRAFIA
CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO Y METODOS DE CALCULO DE ILUMINACION
ARQ. BASCHUK Y VAIMBERG
628.97 B294 MANUAL DE LUMINOTECNIA ‐ OSRAM
628.9 T11 MANUAL DE LUMINOTECNIA – WESTINGHOUSE
628.9 W52 3a.ed. ILUMINACION NATURAL‐ CARLOS SAVIOLI
628.92
S 516
INSTALACIONES ELECTRICAS EN EDIFICIOS – NESTOR QUADRI
696.6 Q1 11 ed.
CARLOS LAZLO – MANUAL DE LUMINOTECNIA PARA INTERIORES
http://www.laszlo.com.ar
FIN
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