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viernes, 25 de enero de 2013

Los materiales y la luz II: Reflectancia



Informe Técnico

Creo conveniente introducir un segundo informe técnico, como me gusta llamarle, para concretar otra de las cualidades materiales más importantes: la reflectancia. Espero que mis lectores sean pacientes, pues el pleno entendimiento de las cualidades materiales nos permiten utilizar la luz como mejor nos convenga. En futuros artículos de iluminación de arquitectos trataré asuntos menos técnicos.

Como vimos en el informe técnico anterior, la reflexión de una superficie depende de su rugosidad y afecta directamente a la luz que se refleja. No obstante, los materiales tienen otra cualidad: la reflectancia.

En pocas palabras: la reflexión define cómo la luz es reflejada y la reflectancia indica cuánta es reflejada. Si la reflexión dependía de la rugosidad de la superficie, la reflectancia depende de su brillo.

De este modo, cuanto más oscura sea una superficie, menos refleja la luz y viceversa. Como ejemplo vemos la siguiente figura con tres esferas de diferente brillo: blanco, gris y negro:


En la imagen siguiente se representa la luz reflejada (equivalente a la luminancia, concepto que veremos en mejor ocasión) emitida por las tres esferas, en mapa de falso color. El color azul representa menos luz reflejada y el rojo más:


Como se puede observar, la esfera blanca refleja mucho más la luz que las dos esferas restantes. Esto es debido a que refleja casi toda la luz incidente y absorbe muy poca. En la esfera negra sucede lo contrario. Siempre que un haz de luz incide en una superficie, parte se absorbe y parte se refleja. Cuanta más luz se refleje, más claro se verá la superficie:


Y ahora, dos afirmaciones que parecen provenir de un razonamiento opiáceo:

1.- El blanco puro no existe. Los anuncios de lejía de la tele mentían.

Toda superficie, por brillante que sea, absorbe una mínima porción de luz. Por otro lado, el negro puro tampoco existe (salvo en la materia oscura o en los agujeros negros).

2.- La cantidad de luz reflejada es lo que determina el brillo de un objeto, no al revés. Es decir, cuando una superficie refleja mucha cantidad de luz ésta la percibimos blanca, mientras que si absorbe mucha luz parece negra.
 "Ahora entiendo porqué veo las cosas que veo"

En palabras concretas: es la luz la que define cómo vemos las cosas y no al revés.

En fin, confío en que este artículo haya sido más esclarecedor que inquietante y que anime a lectores en potencia a seguir leyendo sobre la luz en la arquitectura.

miércoles, 23 de enero de 2013

Los materiales y la luz I: Reflexión



Informe Técnico

Creo que conviene comenzar poco a poco, tratando las cuestiones elementales sobre la luz y la arquitectura. Alguno se podría lamentar porque comienzo en un nivel elemental, o quizá porque de primeras estoy aportando un enfoque muy técnico a un asunto tan poético como la luz y la arquitectura… Pero por algo hay que empezar.

El primer tema que me gustaría exponer corresponde al estudio de los materiales y su comportamiento bajo la luz. Como muchos saben y muy pocos desconocen, la luz (ya sea del cielo o de una bombilla, una fuente de luz en todo caso) incide sobre una superficie y se refleja. Gracias a la reflexión de la luz, los fotones llegan a nuestra pupila y somos capaces de identificar un objeto.

Los objetos pueden reflejar la luz de muchas formas. Cuando la luz incide en una superficie puede reflejarse en todas direcciones, creando una reflexión difusa, o de forma especular. Esta cualidad se define como reflexión del material.

La reflexión depende directamente de lo rugosa que sea la superficie donde incide la luz. Es así de simple. Cuando la superficie es totalmente lisa, la luz incidente se refleja con el mismo ángulo de incidencia. Esta reflexión se llama especular:

Por eso, en las reflexiones especulares somos capaces de ver el reflejo perfecto de nuestro rostro en un espejo o del cielo en un edificio:

La reflexión compuesta es aquella similar a la especular, donde existe una dispersión parcial de la luz debido a la rugosidad superficial:

Esta reflexión es propia de metales cepillados, donde la rugosidad es homogénea:

La reflexión difusa se produce cuando la luz que incide sobre una superficie es reflejada en todas las direcciones, siendo el rayo normal a la superficie el de mayor intensidad:

En la reflexión difusa, el ángulo de la luz incidente es completamente irrelevante. La reflexión difusa se conoce también como difusión lambertiana. Es propia de materiales muy rugosos:

Finalmente, existe un cuarto tipo de reflexión, llamada reflexión mixta. Es propia de materiales heterogéneos o con acabados variables, donde existen zonas muy pulidas con otras más rugosas:

La reflexión mixta es habitual en el granito, algunos tipos de mármol, como el travertino, y en maderas barnizadas:

Con esta breve introducción hemos podido ver cómo la rugosidad de una superficie puede afectar a la reflexión de la luz, aspecto muy determinante en el campo de la iluminación. Pronto expondré otra cualidad de los materiales, la reflectancia.

Hasta la próxima.