Adição da luz - Luz natural

A luz natural é proveniente do sol, directa, ou dispersa pelas nuvens, é muito utilizada na tomada de imagens de vídeo. Nos meios de comunicação a iluminação pode-se fazer com fontes de luz natural ( luz do dia-sol) ou luz artificial( lâmpadas e reflectores).

Problemas que surgem na utilização deste tipo de luz:

• Uma certa imprevisibilidade em quanto carácter da luz solar. O céu com nuvens produz uma luz difusa e dispersa enquanto o sol ao meio dia produzirá uma luz dura e com fortes contrastes.
  
• Mudança rápida na temperatura de cor ao longo do dia, assim origina reproduções cromáticas incorrectas.
• A constante mudança da direcção de luz que acaba por afectar a situação das sombras nos objectos móveis.
• A diferença da duração da luz diurna no inverno e no verão.
• A distinta angulação do sol em relação à terra as estações do ano.
• A necessidade de recorrer à utilização de superfícies pouco reflectoras que ajudem a diminuir o contraste entre luzes e sombras.
• Ter de recorrer a fontes de iluminação artificial para corrigir os efeitos de luz natural ou para criar efeitos, provocando algumas incompatibilidades que obrigam a utilização de filtros nos projectores de iluminação.

A adição da luz- RGB

Síntese aditiva ( RGB)

A luz branca é o somatório de três luzes de coloração primária, são: vermelho ( Red), verde ( Green) e o azul violeta ( Blue). As cores visíveis são resultado do comportamento dos objectos em relação a absorção ou reflexão destas três luzes principais. Assim, um objecto amarelo absorve a luz azul violeta e reflecte o verde e o vermelho. A composição por RGB utilizada em aparelhos emissores de luz, como por exemplo os televisores, projectores e monitores.

RGB:


Este é uma abreviatura do sistema de cores aditivas formado por vermelho, verde e azul. O objectivo do RGB é a reprodução de cores em dispositivos electrónicos, como por exemplo: monitores, computadores e televisões.
Este modelo de cores RGB é baseado na teoria da visão colorida, sendo um modelo de cor aditivo no qual verde, azul claro, vermelho são somados de várias maneiras para produzir uma ampla série de cores. O seu nome vem das iniciais das três cores primárias. O objectivo deste modelo é para detecção, representação e exibição de imagens em sistemas electrónicos, sendo utilizado em convencionais de fotografia. Tem uma sólida teoria com base na percepção humana de cores.

A adição da luz

Adição de cores

Verde(G) + Azul(B) = Ciano (C)

O verde mais o azul resulta na cor Ciano.

Vermelho(R) + azul ( B) = Magenta(M)

O vermelho mais o azul resulta no Magenta

Estas equações de cor representam regras simples para a adição de cor.

Cores primárias:



Esta é uma combinação do vermelho e azul, assim dá-se a cor magenta.



Vermelho+verde+azul= branco

Todas as cores visíveis podem ser produzidas utilizando alguma mistura de cores primárias para a combinação aditiva e subtractiva. O processo aditivo cria cores adicionando á luz um fundo preto. O processo subtractivo usa pigmentos para bloquear a luz branca. Esta compreensão é essencial para o entendimento da reprodução de cores.

Aditivo e Subtractivo

A matéria e a luz - a difusão

A difusão da luz ocorre quando o feixe de raios luminosos paralelos incide sobre a superfície. Este sobre a reflexão retoma irregularmente ao meio de origem, perdendo o paralelismo e espalhando-se em todas as direcções. As superfícies são ásperas, as suas irregularidades reflectem a luz em diversas direcções. Assim, a luz reflectida designa-se por difusa. Também as superfícies polidas reflectem melhor a luz que as superfícies ásperas.

Também se pode chamar por difusão da luz o desvio de toda a parte da radiação luminosa que incide sobre um obstáculo. A radiação difundida pode ter ou não as mesmas características de radiação incidente.

A matéria e a luz- a absorção

A absorção da luz consiste na diminuição da energia de uma radiação, neste caso a luz, na sua passagem através da matéria, isto é, uma acumulação na matéria da parte. Em relação a absorção a frequência de luz incidente é próxima ou igual à frequência de vibração de electrões do material. Estes pegam energia da onda de luz e começa, a vibrar. A absorção acontece quando os electrões estão presos firmemente e passam as vibrações.

A absorção da luz torna um objecto escuro ou opaco à frequência de luz incidente. Alguns materiais são opacos para a frequência de luz, mas transparentes para outras. Exemplo: o vidro é opaco para a luz ultravioleta mas transparente para a luz visível.

Absorção da luz pelas cores

A absorção da luz de calor varia conforme a cor do objecto iluminado. Sendo assim, um objecto que for branco reflecte todas as cores. No entanto, após ser colorido de preto, ele derrete pois a cor preta absorve todas as cores contidas na luz branca do sol.

A matéria e a luz- a reflexão

A reflexão consiste na mudança de direcção de propagação de energia. Também resume-se por retorno de energia incidente em relação a região, após entrar em contacto com uma superfície reflectora.

Diafragma que demonstra a reflexão

A energia pode-se manifestar na forma de ondas que são transmitidas através de partículas. Assim a reflexão que pode se dar por carácter electromagnético.

Também é um dos fenómenos mais comuns envolvendo a propagação da luz. Esta ocorre quando a luz incide sobre a superfície de separação entre dois meios com propriedades distintas.
O espelho reflecte a luz chega até ele. Assim trata-se de uma reflexão regular dos raios luminosos.
A reflexão é utilizada na construção e na utilização de espelhos.

Existe dois tipos de reflexão: reflexão regular e difusa.

Reflexão regular:

Ocorre numa superfície lisa e polida.
Exemplo: espelho.

Reflexão difusa

Acontece numa superficie irregular. Nesta os raios difundem-se desordenadamente em todas as direcções.

Leis da reflexão


1ªlei: o raio incidente, reflectido e normal pertencem ao mesmo plano.
2ªlei: o ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidente, ou seja, r=i.

A matéria e a luz - a refracção

A refracção é a passagem da luz por meios com diferentes índices de refracção. Esta modifica a velocidade da luz. Também se pode desia dr por o desvio que um raio luminoso sofre ao passar, de forma obliqua, de um meio transparente para outro.
Exemplo: passar pelo ar para a água.

Lápis a ser submerso num copo cheio de água

Um raio de luz atinge a superfície da refracção entre dois meios transparentes. Assim são observados alguns fenómenos, como por exemplo:

• Parte da luz é reflectida;
• Parte da luz é absorvida;
• Parte da luz é refractada;

O fenómeno da refracção é regido por duas leis, tais como: análogas e de reflexão.

Índice de refracção: é uma relação entre a velocidade da luz em um determinado meio e a velocidade na luz no vácuo.

Ao mudar de meio altera a sua velocidade de propagação. O índice de refracção quantifica essa mudança.

c é a velocidade de luz no vácuo, v é a velocidade da luz no meio

A refracção cria a ilusão óptica de um corpo, que interrompe a superfície de separação de dois meios, parece estar quebrado.

A matéria e a luz- Incidência

Existe vários tipos de incidência, como por exemplo: Incidência da luz em planos gerais de superfícies cristalinas biaxiais e Incidência da luz paralela ao eixo óptico.

Incidência da luz em planos gerais de superfícies cristalinas biaxiais:
A incidência da luz é perpendicular a superfície cristalina. Neste caso os índices de refracção estão associados a um raio de luz, são aqueles perpendiculares a sua direcção de propagação.

Incidência da luz paralela ao eixo óptico:

Incide normalmente na superfície de um cristal, paralelamente a uma secção principal.
Se um raio de luz polarizado incidir na superfície de um cristal vibrando paralelamente ao eixo óptico, este atravessará o cristal sem sofrer desvio pois a sua direcção de polarização é paralela a uma direcção privilegiada da indicatriz.

A matéria e a luz

A luz pode ter origem ou fim nos átomos que constituem a matéria. Estes são duas entidades indissociáveis. É conhecida pela radiação que foi emitida pela matéria e que assim chegou até nós.

A luz e o seu comportamento fisico - a frequência

A frequência é uma grandeza física ondulatória que indica que número de ocorrências de um evento ( ciclos, voltas, oscilações, luz) em um determinado tempo. A frequência de luz visível é chamada de cor e varia entre os 430 triliões de HZ vista como vermelho, até 750 triliões de HZ, vista como violeta. A escala total de frequências vai além do espectro visível, de menos de 1 bilião de HZ( como nas ondas de rádio) até mais de biliões de HZ ( como nos raios de gama).

A luz não somente vibra em frequências diferentes, mas também viaja velocidades diferentes. As ondas de luz se movem no vácuo em velocidade máxima, que é de 300 km/S, o que faz da luz o fenómeno mais rápido do universo. As ondas de luz diminuem a sua velocidade quando viajam em substâncias como o ar, água, vidro ou um diamante. A forma como diferentes substâncias afectam a velocidade pela qual a luz viaja é a chave para entendera sua curvatura ou refracção. As ondas de luz apresentam numa contínua variedade de tamanhos, frequências e energias.

A luz e o seu comportamento fisico- a propagação

Um raio de luz é a representação da trajectória da luz num determinado espaço. A sua representação indica de onde a luz sai e para onde se dirige. Propaga-se no meio homogéneo, a luz percorre trajectórias rectilíneas, em meios que não são homogéneos pode-se denominar por "curva".

Propaga por ondas electromagnéticas pulsantes, qualquer radiação electromagnética situa-se nas radiações infravermelhas e ultravioletas. Os corpos são emitentes de luz própria, outros enviam luz que recebem, assim são chamados corpos iluminados.

A propagação da luz pode ser considerada das seguintes formas: transparência e translucidez.
Os meios transparentes permitem a propagação da luz pela qual possibilita ver os objectos com nitidez. Em relação aos translúcidos a propagação é parcial irregular.

Ao contrário do som a luz não necessita de suporte material para se propagar, logo propaga-se no vazio.
A luz propaga-se em linha recta.
A propagação rectilínea da luz que permite explicar como se formam as formas.

A luz e o seu comportamento fisico- a energia electromagnética

O campo magnético é o efeito do movimento de cargas eléctricas. Este pode resultar em uma força electromagnética quando associada a ímanes.

O fluxo magnético resulta em um campo eléctrico. Um campo eléctrico gera um campo magnético.
A luz é uma propagação de uma perturbação electromagnética.

Força electromagnética:

é a força de um campo electromagnético exerce sobre cargas eléctricas. Esta é uma das quatro forças fundamentais.

A força electromagnética é um fenómeno físico. Assim interfere entre nós e os objectos.

Também resulta da acção das atracções e repulsões eléctricas e magnéticas de corpos distantes entre si.

A luz e o seu comportamento fisico

A luz é a gama de comprimentos de onda a que o olho humano é bastante sensível. Esta trata-se da radiação electromagnética que se situa entre as duas radiações infravermelhas e ultravioletas. A luz exibe propriedades de ondas e partículas.

Diafragma da dispersão da luz através de um prisma

Um raio de luz é a representação da trajectória da luz num determinado espaço, assim a sua representação indica de onde a luz sai e para onde ela se dirige.

Existe três grandezas físicas da luz: brilho, cor e polarização.

Módulo 5-