Técnicas de Iluminación — Conceptos Básicos de Iluminación.
© Politécnico Indoamericano 2015
Conceptos Básicos de Iluminación
Tabla de Contenido
1. La Luz y El Color. 2. Características Básicas de la Luz.
Objetivo
Entender el comportamiento de la luz, su relación directa con el color, sus características y la finalidad de entender estos conceptos para utilizarlos en un entorno 3D.
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1. La luz y El Color
Primero hablaremos sobre qué es la luz. Esta, a grande rasgos es una forma de la energía radiante que nos permite percibir las formas, el volumen y el color de los objetos. Así podemos decir que una imagen no es más que la huella de la luz reflejada por los objetos.
El ojo humano percibe la luz como una pequeña porción del espectro electromagnético. La luz blanca se encuentra formada por todas las longitudes de onda de los colores. Los objetos absorben una parte de los colores del espectro y reflejan otros, siendo estos los que perciben nuestros ojos, las cámaras fotográficas, de video y estas mismas variables son las que emulan los motores de render.
Prisma de luz Newton (1642-1727) primero y Young (1773-1829) después, establecieron un principio que hoy nadie discute: la luz es color. Isaac Newton había explicado a principios del siglo XVIII algunos fenómenos como la reflexión, la refracción y las sombras, dando por supuesto que la luz era un torrente de partículas. Esa teoría se llamó "Corpuscular" ya que esas partículas llamadas fotones son cuerpos. Para llegar a este convencimiento, Isaac Newton se encerró́ en una habitación a oscuras, dejando pasar un hilillo de luz por la ventana y poniendo un cristal (un prisma de base triangular) frente a ese rayo de luz; el resultado fue que dicho cristal descompuso la luz exterior blanca en los seis colores del espectro, los cuales se hicieron visibles al incidir sobre una pared cercana. Así, cuando la luz blanca (luz visible) atraviesa un prisma de cristal se separa,
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“La luz a grande rasgos es una forma de la energía radiante que nos permite percibir las formas, el volumen y el color de los objetos.”
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ya que se refractan en sus componentes según sus diferentes longitudes de onda, y se pueden apreciar claramente los seis componentes que integran la luz blanca, formando los seis colores básicos (rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta). Entre estos seis colores que forman el espectro luminoso podemos diferenciar tres colores fundamentales o primarios (rojo, azul y verde):
Prisma de luz. Recuperado de
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Nota: La luz blanca se encuentra formada por todas las longitudes de onda o colores. Los objetos absorben gran parte de los colores de espectro y reflejan una parte pequeña. Los colores que absorbe un objeto desaparecen en su interior por lo que nosotros sólo vemos los colores que refleja.
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“La luz blanca se encuentra formada por todas las longitudes de onda o colores. Los objetos absorben gran parte de los colores de espectro y reflejan una parte pequeña. Los colores que absorbe un objeto desaparecen en su interior por lo que nosotros sólo vemos los colores que refleja.”
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Ejemplo: Si mezclamos esos tres colores primarios luz se obtiene la luz banca.
Si mezclamos las luces primarias luz obtenemos las luces secundarias luz que son: el amarillo (de rojo y verde), el cian (de verde y violeta y el magenta (de rojo y violeta)
Combinación de colores Luz. Recuperado de
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Ahora hablemos un poco más de cerca sobre el código de color que nos compete para el videojuego; como lo sabemos los videojuegos se utilizan en pantallas electrónicas y en este tipo de pantallas los colores producidos por luces (en el monitor de nuestro ordenador, en el cine, televisión, etc.). Estas tienen como colores primarios, al rojo, el verde y el azul (RGB) cuya fusión de estos, crean y componen la luz blanca, por esta razón a esta mezcla se le denomina, síntesis aditiva y las mezclas parciales de estas luces dan origen a la mayoría de los colores del espectro visible.
Funcionamiento de código RGB en pantalla. Recuperado de
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“El código de color para videojuego es el RGB, este código de color tiene como colores primarios, al rojo, el verde y el azul, cuya fusión, crea y componen la luz blanca. Por esta razón a esta mezcla se le denomina, síntesis aditiva y las mezclas parciales de estas luces dan origen a la mayoría de los colores del espectro visible.”
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Ejemplo: Síntesis aditiva: es la mezcla de colores luz (añade luz), el resultado es más claro que sus componentes. Si mezclamos todos los colores luz obtenemos la luz blanca. Mezcla de colores luz. o mezcla aditiva Colores RGB (red, Green, blue) Colores primarios luz + Colores primarios luz = Colores secundarios luz Rojo + Verde = Amarillo Verde + Azul violáceo = Cian Azul violáceo + Rojo = Magenta Los Colores y Los Objetos Los colores de las cosas que vemos mediante la luz reflejada dependen del tipo de luz que cae sobre estos objetos, aunque también debemos tener en cuenta que también depende de la naturaleza de sus superficies; en otras palabras, del tipo de pigmento que las cubra y las pequeñas imperfecciones desniveles que este posea. Ejemplo: Vemos un objeto de color verde cuando al incidir sobre él la luz blanca refleja el verde y absorbe los demás colores del espectro el violeta y el rojo. Vemos un objeto violeta cuando al incidir la luz blanca sobre el es capaz de reflejar el violeta y absorber los otros dos primarios que son el rojo y el verde, y vemos un objeto rojo cuando al incidir sobre él la luz refleja el rojo y absorbe los otros dos primarios luz que son el verde y el violeta.
Funcionamiento de código RGB en pantalla. Recuperado de
https://lapizuri.wikispaces.com Nota: los pigmentos son compuestos que absorben la luz de unos colores particulares (según su longitud de onda) con especial eficiencia. © Politécnico Indoamericano 2015 Nota Técnica preparada por el Politécnico Indoamericano. Este contenido es propiedad del Politécnico Indoamericano. Su difusión, reproducción o uso total o parcial para cualquier otro propósito queda prohibida. Todos los derechos reservados.
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2. Características Básicas de la Luz
La luz, tiene una serie de características muy importantes que trataremos a continuación. Propagación de la luz La luz se propaga en línea recta con ondas perpendiculares a la dirección de su desplazamiento. La altura de esas ondas nos darán como resultado una luz más o menos intensa. Así la longitud de la onda será la que determine el color de la luz y el grado en el que afectará al material fotosensible.
Longitud de onda para el espectro de visión humano. Recuperado de
http://www.fotonostra.com/fotografia/fotos/caracteristicasluz.jpg El ángulo de polarización o qué orientación tienen las crestas de las ondas electromagnéticas en relación a la dirección de la propagación del haz luminoso será la última de las tres cualidades a tener en cuenta para cualificar y cuantificar la luz. Nota: las tres cualidades para cuantificar y cualificar la luz son Longitud de Onda, Altura y Ángulo de polarización.
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“Las tres cualidades para cuantificar y cualificar la luz son Longitud de Onda, Altura y Ángulo de polarización.”
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Propiedades ópticas de la luz Cómo lo habíamos hablado antes, la luz tiene un comportamiento diferente en función del tipo de cuerpo/objeto sobre el que incide y la inclinación de los rayos con respecto a él. Dando esto lugar a distintas propiedades ópticas de luz como son la Transmisión, la Refracción, la Absorción, la Reflexión y la Difracción.
Longitud de onda para el espectro de visión humano. Recuperado de
http://www.fotonostra.com/fotografia/fotos/caracteristicasluz1.jpg
Estas propiedades de la luz son comunes a todas las fuentes luminosas y a todos los tipos de luz emitidos. Tanto naturales como artificiales.
Nota: las propiedades ópticas de luz importantes para render son Transmisión, Refracción, Absorción, Reflexión y Difracción.
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“Las propiedades ópticas de luz son Transmisión, Refracción, Absorción, Reflexión y Difracción.”
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Tamaños de la fuente de luz La zona iluminada de un cuerpo sólido, absorbe la mayoría de la luz y refleja el resto. Esto se debe a que la luz se propaga en línea recta y no llega a la otra cara de ese cuerpo sólido que queda en la sombra.
Somba con bordes duros y Sombra con bordes difusos. Recuperado de
http://www.fotonostra.com/fotografia/fotos/caracteristicasluz2.jpg Fuente de luz pequeña: Proyecta sombras de bordes nítidos y tiene mínima desaturación tanto de tono como de color. Fuente de luz mediana: Proyecta sombras de bordes suaves. Fuente de luz grande: Proyecta sombras de bordes muy suaves y tiene la máxima desaturación posible. Nota: la zona que existe entre la luz y la sombra es lo que denominamos zona iluminada y depende del tipo de fuente, que sea gradual o brusca © Politécnico Indoamericano 2015 Nota Técnica preparada por el Politécnico Indoamericano. Este contenido es propiedad del Politécnico Indoamericano. Su difusión, reproducción o uso total o parcial para cualquier otro propósito queda prohibida. Todos los derechos reservados.
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Conclusiones
La luz a grandes rasgos es una forma de la energía radiante que nos permite percibir las formas, el volumen y el color de los objetos.
La luz blanca se encuentra formada por todas las longitudes de onda o colores. Los objetos absorben gran parte de los colores de espectro y reflejan una parte pequeña. Los colores que absorbe un objeto desaparecen en su interior por lo que nosotros sólo vemos los colores que refleja.
El código de color para videojuego es el RGB, este código de color tiene como colores primarios, al rojo, el verde y el azul, cuya fusión, crea y componen la luz blanca. Por esta razón a esta mezcla se le denomina, síntesis aditiva y las mezclas parciales de estas luces dan origen a la mayoría de los colores del espectro visible.
Las tres cualidades para cuantificar y cualificar la luz son Longitud de Onda, Altura y Ángulo de polarización
Las propiedades ópticas de luz son Transmisión, Refracción, Absorción, Reflexión y Difracción.
Referencias Bibliográficas
Johannes Itten. (1928). Arte del Color. Aproximación subjetiva y descripción objetiva del arte. Editorial Bouret 10, rue Cassette, Paris V. Teoría del color. Recuperado de https://lapizuri.wikispaces.com Características de la Luz. Recuperado de http://www.fotonostra.com
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