Fundamentos de la Percepción Visual y el Color: Luz, Ondas y Espectro
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Percepción Visual y Propiedades de la Luz
Agudeza Visual de Resolución en Video
La agudeza visual de resolución se mide en ángulo (α), determinada por la densidad de conos en la fóvea, con un límite de 1 minuto de arco (1').
La fórmula para las líneas de resolución vertical (Nv) es: Nv = 1 / (α * D), donde α es el ángulo de agudeza y D es la distancia de visionado.
Para pantallas 4K, se necesita una pantalla más grande, donde la distancia de visionado sea superior para apreciar la resolución.
El rango dinámico es la diferencia entre el negro más profundo y el blanco más brillante. El HDR (Alto Rango Dinámico) se logra mediante la combinación de fotos simultáneas para capturar un mayor rango de luminosidad.
Agudeza Visual Cromática
La agudeza visual cromática es inferior a la agudeza visual lumínica. No percibimos bien los detalles cuando difieren únicamente en su cromaticidad, pero apenas se diferencian en blanco y negro.
Para percibir el detalle, dependemos fundamentalmente del contraste lumínico.
El Color
El color añade información nueva a nuestra percepción visual.
Descomposición de la Luz
De la luz blanca, al pasar por un prisma, se pueden refractar todos los colores que la componen.
- Isaac Newton los separó en 7, como las 7 notas musicales.
- La luz que más se desvía es la violeta (de longitud de onda más corta).
- La luz menos desviada es la roja (de longitud de onda más larga).
- La refracción que supera el ángulo límite pasa a ser reflexión total interna.
Los colores están intrínsecamente en la luz. Esto se observa, por ejemplo, en las pompas de jabón, siempre que haya dos elementos de espesores diferenciados por un máximo de una micra.
Ondas y Colores
¿Por qué la luz verde se desvía más que la roja?
- Cuanto más corta es una onda, más le afecta el cambio de velocidad que sufre al pasar de un medio a otro.
- Las ondas pueden cruzarse de forma que cada una sigue su camino sin interferirse.
- Las ondas vibran en un rango de frecuencias concretas.
La luz se propaga en el vacío a velocidad constante. Podemos identificar cada color por su longitud de onda (v = espacio/tiempo).
A cada color le corresponde una longitud de onda específica en nanómetros (nm), excepto los magentas y rosados.
Louis de Broglie postuló que cuando la partícula es pequeña, la onda tendrá aplicaciones prácticas. La luz se comporta a la vez como onda y partícula (dualidad onda-partícula).
El Espectro Visible
Es la parte del espectro electromagnético que podemos ver y se corresponde aproximadamente con la zona espectral en la que la radiación del sol es máxima.
La gama de magentas se obtiene mezclando los dos extremos del espectro (rojos y azules violáceos). Por eso no se puede lograr al descomponer la luz blanca, ya que esta descomposición no 'cierra' el espectro y las ondas no se mezclan de esa forma.
Luz Ultravioleta (UV)
El rango UV (Ultravioleta) abarca de 15 nm a 400 nm, situado entre los rayos X y la luz visible.
Temperatura de Color
La temperatura de color se mide en grados Kelvin (K).
- Las bombillas de alta temperatura suelen ser de cuarzo porque, de lo contrario, se fundirían.
- Una temperatura alta (ej. 6.500 K) indica tonos azules y violetas.
- Una temperatura baja indica tonos anaranjados y rojizos.
El sol tiene una temperatura de color aproximada de 6.500 K.