Tono, Saturación, Luminosidad y Espectrómetros
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Cuando hablamos de luz y color, aparecen con frecuencia términos como Tono, Saturación y Brillo, pero a muchos nos cuesta explicarlos o comprender su significado. En este artículo, pretendemos desmitificar estos términos, explicar por qué son importantes y mostrarte cómo medirlos.
Introducción
El color es un concepto fundamental que utilizamos para diferenciar los objetos, como las manzanas rojas de las verdes. Aunque en general podemos estar de acuerdo en las distinciones básicas de color, los matices más sutiles pueden ser subjetivos.
Tono, Saturación y Brillo ofrecen formas más precisas de entender y utilizar el color en diversos campos, como el Diseño, la Empresa, la Fabricación y la Ciencia. Los dispositivos espectrales proporcionan métricas para medir estas características con precisión.
Fig 1 Foto de Agung Raharja en Unsplash
Tono: La clasificación del color (longitud de onda dominante λd).
Tono es esencialmente sinónimo de «Color», pero se refiere a un sistema de clasificación definido como la Rueda del Color(Figura 2). Los diseñadores y artistas utilizan la Rueda del Color en la Teoría del Color para mezclar, combinar y contrastar tonos.
Fig 2 Rueda de colores RGB
En el color de la luz, los matices se perciben de forma similar en el Diagrama de Cromaticidad CIE 1931, categorizado por longitudes de onda alrededor del borde exterior(380 nm – 780 nm).
Si tienes una lámpara LED cuyas coordenadas de color(x,y) están representadas en el Diagrama Cromático CIE (Fig 3), puedes trazar una línea desde el punto central blanco a través del punto x-y hasta el borde exterior. Esto revelará su tonalidad, también denominada Longitud de Onda Dominante (λd) de esa luz. En nuestro ejemplo, es amarillo anaranjado, o más formalmente 578 nm.
Fig 4 Espectrómetro x-y, y Longitud de onda dominante λd
Fig 3 Diagrama cromático CIE 1931
Saturación: La viveza de los colores (Pureza).
La saturación define la viveza de un color, y los colores muy saturados aparecen vibrantes y ricos. Por el contrario, los colores desaturados parecen desvaídos.
En el diagrama CIE 1931, los colores cercanos al borde del límite son más vivos o saturados, mientras que los más cercanos al centro aparecen más apagados, menos saturados.
La métrica«Pureza» (0-100%) describe lo cerca que está un color de su borde exterior, indicando su nivel de saturación.
Fig 5 Medición de la pureza del espectrómetro
Fig 6 Los puntos x-y más cercanos al borde están más saturados, si no, están más desaturados.
La luminosidad: La Cantidad de Luz (LUX).
La luminosidad es distinta del tono y la saturación, y se refiere a la intensidad o cantidad de luz. En cambio, el matiz y la saturación se refieren al color de la luz.
Otra forma de verlo es que si aumentas el brillo de una luz, te hará daño a los ojos, pero si aumentas la saturación de un color, no.
Las métricas como LUX, definidas como lúmenes por metro cuadrado, miden la cantidad de luz que llega a una superficie, es decir, la luminosidad.
Fig 7 Medición LUX del espectrómetro
Tono (λd), saturación (Pureza), luminosidad (LUX): ¿Qué significa todo esto?
Entonces, ¿cómo utilizan las empresas, negocios y organizaciones estos aspectos de la luz para garantizar la coherencia en las aplicaciones de iluminación? Utilizan un espectrómetro para medir la Longitud de Onda Dominante, la Pureza y el LUX para garantizar la coherencia de la iluminación.
Compra de luces: Comparar y contrastar
Cuando un consumidor compra una luz para sustituir a otra existente, probablemente utilizará la CCT (Temperatura de Color Correlacionada) para asegurarse de que coincide con otras bombillas de la casa. Comprar una bombilla con una CCT de 3000K puede hacer que un λd caiga en cualquiera de los muchos sitios (Fig 8). Sin embargo, probablemente no notarán ninguna diferencia visual: es suficientemente bueno.
Pero sí importa en instalaciones públicas como los museos. ¿Por qué? Como las luces suelen estar alineadas en filas, se notan incluso las diferencias más sutiles. Además, comprar al por mayor es arriesgado, porque adquirir decenas o cientos de luces que no sean uniformes ni coincidan con las existentes podría ser una pesadilla.
Dicho esto, los espectrómetros con funciones de comparación de luz (Fig. 9) son imprescindibles. Si estás considerando dos marcas de iluminación y quieres determinar cuál es más uniforme y hace mejor juego con las luces existentes en las instalaciones, la CCT es inaceptable. Debes utilizar un gradiente más fino de medidas como longitud de onda dominante, Pureza o LUX.
Ten en cuenta también que los compradores y vendedores utilizan otras métricas, como Δx y Δy, para ayudar a determinar las cualidades de las bombillas.
Fig 8 λd puede variar para luces de 3000K
Solución de problemas:
La luz y el color para la fabricación de LED no es una ciencia exacta. Los ingenieros de LED hacen todo lo posible para garantizar la coherencia y la precisión milimétrica del tono, la saturación y el brillo de la luz. También utilizarán la Longitud de Onda Dominante, la Pureza, el LUX y otras métricas para garantizar la calidad o solucionar las anomalías que puedan encontrar los clientes.
La longitud de onda dominante se utiliza en la clasificación de chips LED en un proceso llamado «binning». Cuando se apagan los chips de LED, no se puede predecir con exactitud el tono que mostrarán. Por tanto, sólo pueden clasificarse después de producirse, midiendo su Longitud de Onda Dominante y colocándolas en los «cajones» adecuados.
Fig 9 Función de comparación de espectrómetros
Conclusión:
Aunque «color» es un término cómodo para las distinciones cotidianas, sectores como el diseño, la fabricación, la empresa y la investigación requieren una comprensión más matizada.
Al comprar y vender productos a granel, hay mucho en juego cuando se trata de adquirir las mejores luces para una instalación u organización, y estas organizaciones utilizan espectrómetros para medir la Longitud de Onda Dominante, la Pureza y el LUX para asegurarse de que sus luces son uniformes y meticulosamente consistentes.
También es un juego de alto riesgo para los fabricantes de LED, que compiten por el negocio y, por tanto, examinan minuciosamente los detalles para garantizar productos de máxima calidad que satisfagan las demandas de los clientes.
Herramientas como el Espectrómetro nivelan el campo de juego, asegurándose de que el Tono, la Saturación y el LUX son precisos, permitiendo a los fabricantes y organizaciones comprar y vender con integridad y confianza.
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Acerca de UPRtek
United Power Research and Technology
UPRtek (fundado en 2010) es un fabricante de instrumentos portátiles de medición de luz de alta precisión: espectrómetros portátiles, medidores de PAR, espectrorradiómetros y soluciones de calibración de luz. La sede central, I+D y fabricación de UPRtek se encuentran en Taiwán, con representación en todo el mundo a través de nuestra empresa certificada Revendedores globales.
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¿Qué es un espectrómetro, un espectrofotómetro o un espectrorradiómetro?
En el ámbito de los dispositivos espectrales, destacan tres aparatos: un Espectrómetro, un Espectrofotómetro y un Espectrorradiómetro.
Sin embargo, estos términos se han utilizado tan indistintamente que entendemos por qué puede resultar confuso. Por ello, nos hemos sentido obligados a aclarar sus diferencias en un breve artículo. ¡Diferencia estos términos como un profesional!
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