Características de la luz y sus propiedades ópticas.

 La luz, como base de la fotografía, tiene una serie de características muy importantes para el fotógrafo y que éste debe tener presentes. La primera de ellas se refiere a la forma que tiene de propagarse.

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.

La longitud de la onda será la que determine el color de la luz y el grado en el que afectará al material fotosensible.


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 que el fotógrafo debe tener en cuenta para cualificar y cuantificar la luz.

Propiedades ópticas de la luz

La luz tiene un comportamiento diferente en función del tipo de cuerpo sobre el que incide y la inclinación de los rayos con respecto a él. Esto da lugar a distintas propiedades ópticas de la luz como son la Transmisión, la Refracción, la Absorción, la Reflexión y la Difracción.


Transmisión

Cuando la luz atraviesa el objeto, decimos que se transmite. Los objetos que sólo transmiten luz no se ven. Un sujeto que no altera la luz es invisible como el aire puro o el cristal. La transmisión puede ser directa, indirecta, difusa o selectiva.

Transmisión directa: Cuando el rayo cae perpendicular a una superficie transparente y plana y no sufre desviación. Esto sucede con el aire o con un cristal completamente transparente.
Transmisión indirecta o refracción: Este fenómeno de variación de la velocidad de la luz, se produce cuando la luz pasa de un medio a otro (aire o agua). También se da cuando el rayo cae desde cualquier otro ángulo o en el caso de que la superficie no esté perpendicular al rayo.

En estos casos el rayo de luz se desvía. A esta desviación se le llama refracción. Este cambio de dirección de la onda es lo que ocurre al sumergir un objeto sólido en un vaso de agua por ejemplo. Debido a la refracción de la luz el objeto parece quebrado.

Gracias a la refracción podemos fotografiar los objetos transparentes.

Transmisión difusa: Se da cuando el rayo atraviesa un objeto translúcido que tiene ciertas irregularidades en su superficie como es el caso de las nubes, ciertas telas, el papel, cristales esmerilados, etc. En estos casos la luz se dispersa en varias direcciones y en consecuencia es más suave y menos intensa. Cuando la luz dura atraviesa este tipo de materiales se difunde y se transforma es luz más blanda. Este tipo de luz proyecta sombras menos nítidas y con bordes menos definidos.

Transmisión selectiva: Esta transmisión sucede cuando la luz atraviesa un objeto con color. Una parte de la luz blanca, formada por los colores rojo, azul y verde será absorbida y la otra parte será transmitida haciendo que nuestro cerebro vea ese color.


Refracción


Transmisión indirecta o refracción: Este fenómeno de variación de la velocidad de la luz, se produce cuando la luz pasa de un medio a otro (aire o agua). También se da cuando el rayo cae desde cualquier otro ángulo o en el caso de que la superficie no esté perpendicular al rayo.

En estos casos el rayo de luz se desvía. A esta desviación se le llama refracción. Este cambio de dirección de la onda es lo que ocurre al sumergir un objeto sólido en un vaso de agua por ejemplo. Debido a la refracción de la luz el objeto parece quebrado.

Gracias a la refracción podemos fotografiar los objetos transparentes.

Absorción


Los objetos "se quedan" una parte de la luz que reciben y nos devuelven la que les sobra. O no. Vamos a ver cómo lo hacen.
Una de las propiedades básicas de la luz al dar sobre un objeto es la Absorción.
Cuando la luz blanca incide sobre un cuerpo éste absorbe total o parcialmente una parte del espectro y refleja o transmite (según sea opaco o transparente) una determinada gama de longitudes de onda, que constituyen su color. Es entonces cuando la energía luminosa puede convertirse en otro tipo de energías como el calor o la electricidad, o producir una reacción química como la que ocurre en la fotografía analógica y los soportes fotosensibles.

Tipos de absorción de la luz

Existen diferentes tipos de absorción de la luz. Ésta puede ser una absorción sencilla total, una absorción parcial o una absorción selectiva.

La absorción sencilla total no puede ser fotografiada, ya que solamente será "visible" cuando la comparamos con otras luces en la misma escena que no han sido absorbidas. El terciopelo, por ejemplo, que tiene una gran capacidad de absorción de la luz no es fácil de fotografiar.

La absorción parcial: Este tipo de absorción es uno de los factores que determinan si el objeto que vemos es negro, blanco o gris.

La absorción selectiva: Este es el tipo de absorción que determina los colores del objeto en función de qué longitudes de onda absorbe y cuáles no.

Un material es negro cuando absorbe el 100% de la luz. Sin embargo, no existe un cuerpo 100% blanco ya que todos los cuerpos absorben, al menos, un 10% de luz.





Reflexión


La luz rebota de distintas maneras según cómo sea la superficie sobre la que incide. La reflexión de la luz es importante en fotografía.

¿Qué es la reflexión de la luz? ¿Y la refracción? Pues, ni más ni menos que sus dos principales características ópticas. La reflexión se produce cuando la luz que ilumina un cuerpo rebota sobre su superficie. La refracción ocurre cuando la luz cambia de dirección al pasar de un medio físico a otro en el que se propaga con distinta velocidad. Y la fotografía se basa en ambos fenómenos.


Todos los objetos reflejan en mayor o menor medida la luz que incide sobre ellos. La reflexión de la luz se produce de forma distinta según cómo sea su superficie. Los rayos de luz que llegan hasta el objeto, rebotan y salen reflejados en una dirección determinada, que depende del ángulo de incidencia de la luz y de cómo sea la textura superficial de ese objeto.

Conocer esta propiedad básica de la luz nos ayudará en fotografía a elegir y componer la iluminación, y a determinar dónde nos situamos para tomar la foto. Veamos los posibles modos de reflejar la luz.

Tipos de reflexión de la luz

Existen varios tipos de reflexión: directa, difusa o selectiva.

Reflexión directa o especular de la luz sucede cuando los ángulos que los dos rayos determinan con la superficie son iguales. La reflexión es más perfecta cuanto más pulida está la superficie.


Reflexión difusa se da cuando la superficie refleja la luz por igual en todas las direcciones. Los reflejos difusos tienen el mismo brillo y no dependen del ángulo desde el que se visualicen. Este tipo de reflexión se da cuando el haz de luz incide sobre una superficie irregular o áspera.


Muchas superficies son irregulares, aunque parezcan lisas. Si se produce reflexión difusa lo más probable es que la irregularidad sea mínima, incluso microscópica. Es lo que ocurre, por ejemplo, en la mayoría de los papeles.

Existe un tercer tipo de reflexión, conocida como Reflexión selectiva de la luz. Puede ser acromática o cromática, y es la que realizan los pigmentos sustrayendo una determinada longitud de onda. Los objetos son de un color determinado porque ese es el que reflejan, mientras absorben el resto.

Hay una relación directa entre la absorción y la reflexión de la luz. Cuando la absorción de la luz es total, la reflexión es nula. Se da también el caso contrario. Cuando la absorción es nula, la reflexión es total. Cuando la absorción es parcial, en consecuencia, la reflexión de la luz también lo será.

La reflexión y la refracción de la luz son dos fenómenos ópticos de la naturaleza que se conocen desde la antigüedad y ya se analizaron en la Grecia clásica. Las leyes de la reflexión, que se aplican a todos los fenómenos ondulatorios, se enunciaron en el siglo XVII. Son estas dos:
  • 1.- El rayo incidente, el reflejado y la normal, están en un mismo plano.
  • 2.- El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.

En estas propiedades de la luz, reflexión y refracción, se basan la mayoría de los instrumentos ópticos y electromagnéticos que conocemos. Por ejemplo, lentes, espejos, telescopios, microscopios, periscopios, antenas de reflexión (parabólicas) o la fibra óptica. Las cámaras réflex tienen lentes (en los objetivos) y espejos, por lo que aprovechan tanto la refracción como la reflexión de la luz.


Difracción


Estas propiedades de la luz son comunes a todas las fuentes luminosas y a todos los tipos de luz emitidos. Tanto naturales como artificiales.

Tamaños de la fuente de luz

La zona iluminada de un cuerpo sólido, absorbe la mayoría de la luz y refleja el resto. Ya que la luz se propaga en línea recta, no llega a la otra cara de ese cuerpo sólido que queda en la sombra.

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.



Fuente pequeña: Proyecta sombras de bordes nítidos y tiene mínima desaturación tanto de tono como de color.

Fuente mediana: Proyecta sombras de bordes suaves.

Fuente grande: Proyecta sombras de bordes muy suaves y tiene la máxima desaturación posible.


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