Algo sobre los colores de las luces de navegación

[Apagapenol]

Buenos días, cofrades:

Cualquiera que haya cambiado las bombillas de las luces de navegación por LEDs habrá observado que hay fabricantes que advierten sobre la posibilidad de que sus productos no cumplan lo especificado en el RIPA, pero no dicen nada más, lo cual nos deja algo intranquilos...

Así que nos vamos al RIPA. En el Anexo I "Posición y características técnicas de luces y marcas" vienen especificadas las propiedades de las luces, en particular en lo que respecta a sus sectores horizontales y verticales, su intensidad para proporcionar el alcance que exige el RIPA y su color.

Es lógico pensar que el fabricante de una determinada bombilla la habrá dimensionado para que cumpla con los sectores y la intensidad luminosa, pero... ¿y el color?

Antes de ver los requisitos de color, conviene tener en cuenta que el RIPA es un vejestorio de 1972, y que la OMI, en la cual ejerce (¿brillantemente? ) alguno de los amiguetes de la DGMC, tiene la misma soltura administrativa para aprobar revisiones que un diplodocus saltando a la comba.

Es decir, en 1972 las luces de navegación eran de bombillas de incandescencia, y los requisitos de color se han mantenido así desde entonces.

Vale, y ¿cuáles son los requisitos de color de las luces de navegación según el RIPA?

Nos vamos al apartado 7 del anexo I y leemos (algo estupefactos):

"La cromaticidad de todas las luces de navegación deberá adaptarse a las normas siguientes, las cuales quedan dentro de los límites del área del diagrama especificado para cada color por la Comisión Internacional del Alumbrado (CIE).

Los límites del área para cada color vienen dados por las coordenadas de los vértices, que son las siguientes:

Blanco:
x 0,525 0,525 0,452 0,310 0,310 0,443
y 0,382 0,440 0,440 0,348 0,283 0,382

Verde:
x 0,028 0,009 0,300 0,203
y 0,385 0,723 0,511 0,356

Rojo:
x 0,680 0,660 0,735 0,721
y 0,320 0,320 0,265 0,259"

Llegados a este punto y si tuviéramos alguna duda, el RIPA nos las ha aclarado todas...

(Continuará)

Saludos y

[Bertie]

Igual no es tan complicado. El estándar de colores CIE es este gráfico, y esas coordenadas te definen las zonas en que tiene que caer el color para que esté dentro de especificaciones:



Ahora bien, si los fabricantes se lavan las manos de esa forma, será porque pueden sospechar que los leds caigan fuera de las zonas autorizadas, pero creo que sería bastante difícil.

Pero una cosa que sí ocurre es que si p.ej. sustituyes una bombilla normal por LED, este tiene que ser blanco cálido, lo más parecido a una incandescente, porque si no el verde se va a convertir en azul.

[Apagapenol]

Originalmente publicado por Bertie

Igual no es tan complicado. El estándar de colores CIE es este gráfico, y esas coordenadas te definen las zonas en que tiene que caer el color para que esté dentro de especificaciones:



Ahora bien, si los fabricantes se lavan las manos de esa forma, será porque pueden sospechar que los leds caigan fuera de las zonas autorizadas, pero creo que sería bastante difícil.

Pero una cosa que sí ocurre es que si p.ej. sustituyes una bombilla normal por LED, este tiene que ser blanco cálido, lo más parecido a una incandescente, porque si no el verde se va a convertir en azul.

¡Ya me has chafado la continuación del culebrón!

Sí, es eso, pero quería explicarlo en pequeñas dosis.

Saludos y

[Bertie]

Ups...

[ELKAN]

Los led suelen ser color frio, se miden en grados kelvin y suelen ser 5000K que es blanco frio, cuanto mas subimos por ejemplo a 6500K seria mas blanco tirando a azul el color del led.
El equivalente a una lampara incandescente seria unos 2700K o incluso menor.
Yo he comprado led verde y rojo, pero todavia no los he probado.
Por otro lado tenemos la potencia del led en vatios, que como minimo ha de ser el equivalente a los 10W de la lampara incandescente. mas o menos un led de 5W equivale a una lampara incandescente de 40W.

[Apagapenol]

Sigo...

Efectivamente, el estándar de colorimetría es el espacio de color de la CIE (Commission Internationale de l'Éclairage - Comisión Internacional de la Iluminación) de 1931.

En este espacio de color se definen tres valores (X, Y, Z), llamados valores triestímulos, que tratan de reproducir las sensaciones fisiológicas del ojo, y permiten establecer una referencia estándar.

Para poder representar en el plano el espacio de color CIE XYZ (que es tridimensional), se genera a partir de él un nuevo espacio de color, el espacio de color CIE xyY (obsérvese la diferencia entre mayúsculas y minúsculas), en el que se separan dos componentes independientes: por una parte el brillo o luminancia (representado por el valor triestímulo Y) y por otra parte la cromaticidad, representada por los dos nuevos parámetros, x e y, que son los que se representan en el plano, para dar el diagrama de cromaticidad CIE 1931:



Continuará...

Saludos y

[Joanet78]

Como dato curioso y que viene al caso, hace años visité el museo del Far de Porotopí, en Palma, Mallorca. Os la recomiendo encarecidamente si os gustan los faros. Llama la atención el hecho que nos hizo ver el guía (antiguo farero de La Mola, Formentera) que los cristales de las primeras balizas son azul para la baliza verde y una especie de morado para la roja. Como inicialmente las luces de las primeras balizas eran iluminadas por faroles de aceite y la llama era bastante amarillenta, al pasar la luz de estos a través de estos colores, el resultado era el verde y el rojo al que estamos acostumbrados.

[Erikblade]

La verdad que resulta curioso el tema CIE. Yo la verdad estoy más acostumbrado al RGB (Red, Green, Blue). Luego se pueden obtener "todos" los colores mediante combinación de estos. Y digo todos porque este sistema de color se hizo útil con los ordenadores y claro los primeros a color, tenían un poco limitado el espectro. De hecho la cantidad de colores que se podían obtener era de 256 elevado al cubo. Ya que cada uno de los primarios podía variar entre el 0 y el 255. Lo que se conocía como paleta de 8 bits. 2 elevado a 8 = 256.
Luego vinieron el 24 bits etc etc hasta los true color de hoy en dia

[Apagapenol]

Continúo:

Hay algunas características del diagrama de cromaticidad que merece la pena comentar:

• En primer lugar, el diagrama de cromaticidad contiene todos los colores visibles por el ojo humano, pero no basta por sí mismo para definir un color, ya que para ello es necesaria la tercera componente Y, la luminancia, que también depende de la fuente de luz empleada (ver más abajo).
• El contorno curvo exterior (llamado lugar espectral) se corresponde con los colores monocromáticos, que a su vez están relacionados con la frecuencia de la radiación visible; efectivamente, los números que aparecen en color azul en la escala que corre a lo largo del lugar espectral no son otra cosa que las longitudes de onda de dichas radiaciones, que van desde aproximadamente 400 nm del violeta hasta los 700 nm del rojo.
• El contorno recto inferior, en el que no hay escala de longitudes de onda, es el que corresponde a los púrpuras. Los púrpuras no son radiaciones monocromáticas, sino mezclas de violeta y rojo en diversas proporciones.
• Los colores del diagrama son aditivos, es decir, el color resultante de la mezcla de dos colores estará en la linea recta que une esos dos colores, y la mezcla de tres colores estará en el triángulo que definen los tres colores. De aquí se sigue que no todos los colores visibles por el ojo humano se pueden obtener por mezcla de tres colores de referencia, ya que al ser el espacio un contorno convexo, un triángulo inscrito en él siempre dejará zonas no cubiertas. Esto se ve muy bien en el diagrama que ha puesto el cofrade Bertie.
• La curva que aparece en el interior del diagrama de cromaticidad es el llamado lugar de Planck, que es el color de la radiación que emite un cuerpo negro (emisor perfecto de radiación) en función de su temperatura absoluta. Los valores de la temperatura de color de las luces LED están relacionados directamente con el lugar de Planck: los LED de temperatura de color baja (< 3000 K) son los llamados cálidos, que dan luz rojiza, mientras que los de temperatura de color alta (> 5000 K) son los llamados fríos, que dan luz azulada.
• Finalmente, hay que mencionar la existencia de los iluminantes estándar, que son fuentes de luz visible cuya distribución espectral está estandarizada, y que se emplean para la comparación y definición de colores. Dos de los iluminantes más empleados son el D65 (que reproduce la luz del día) y el F (que reproduce la luz fluorescente). Las coordenadas del iluminante D65 en el diagrama de cromaticidad son x = 0,31271, y = 0,32902. No es casualidad que estas coordenadas estén muy cerca de las que corresponden en el lugar de Planck a un cuerpo negro que emita energía radiante a unos 5800 K, que es la temperatura del Sol.

Continuará...

Saludos y

[Icarus]

Muy bien el hilo. Yo he sido profesional del tema y es todo muy correcto.
Solo una puntualización, en impresión de color en Europa se utiliza como estándar iluminantes D50 en vez de D65. El D50 corresponde a la luz solar de un día despejado medio en Europa. El D65 sería el equivalente para un día nublado.

Dado que nosotros no vemos los objetos, solo vemos la luz que reflejan, el iluminante es fundamental pues luz reflejada depende de con que luz se ilumine (aparte de efectos de metamerismo) .

[Apagapenol]

Sigo...

Ya sólo queda situar en el diagrama de cromaticidad los puntos que fija el RIPA para cada color, y sacar las conclusiones correspondientes.

El diagrama queda así:

En él he marcado las zonas para cada color con una línea gris, y también he situado con un círculo el iluminante patrón D65, correspondiente a la luz del día.

Para empezar, observamos algo que no nos puede resultar sorprendente: la zona que el RIPA asigna al color blanco forma un pasillo a ambos lados del lugar de Planck, entre los 2000 K y los 7000 K.

También observamos una zona muy amplia para el verde y una muy reducida para el rojo.

Seguiremos con las conclusiones...

Saludos y

[Apagapenol]

Originalmente publicado por Icarus

Muy bien el hilo. Yo he sido profesional del tema y es todo muy correcto.
Solo una puntualización, en impresión de color en Europa se utiliza como estándar iluminantes D50 en vez de D65. El D50 corresponde a la luz solar de un día despejado medio en Europa. El D65 sería el equivalente para un día nublado.

Dado que nosotros no vemos los objetos, solo vemos la luz que reflejan, el iluminante es fundamental pues luz reflejada depende de con que luz se ilumine (aparte de efectos de metamerismo) .

Interesante aportación sobre el iluminante D50. Sólo puedo añadir que en el caso de las pinturas, que es el campo en el que he trabajado, el iluminante empleado habitualmente es el D65 (antes era el C, pero ya está prácticamente en desuso).

Saludos y

[Icarus]

Originalmente publicado por Apagapenol

Sigo...


También observamos una zona muy amplia para el verde y una muy reducida para el rojo.

Saludos y

Esto es debido a la diferente sensibilidad del ojo humano según los colores. Para que el ojo note una diferencia entre dos verdes, tienen que ser mas diferentes entre si que dos rojos por ejemplo.
Esto lo expreso MacAdam con unas elipses que contenían los colores que eran no distinguibles como diferentes por el ojo humano y el tamaño de las elipses varia según el color.

https://www.researchgate.net/figure/...fig1_259265578

[Apagapenol]

Originalmente publicado por Icarus

Esto es debido a la diferente sensibilidad del ojo humano según los colores. Para que el ojo note una diferencia entre dos verdes, tienen que ser mas diferentes entre si que dos rojos por ejemplo.
Esto lo expreso MacAdam con unas elipses que contenían los colores que eran no distinguibles como diferentes por el ojo humano y el tamaño de las elipses varia según el color.

https://www.researchgate.net/figure/...fig1_259265578

Te has adelantado a mi comentario...

Saludos y

[Icarus]

[Apagapenol]

Originalmente publicado por Icarus

jajaja, no hay problema; es más, así uno comprueba que alguien más está comprendiendo y aportando sobre lo que dice y no tiene la impresión de ser una voz que clama en el desierto...

Saludos y

[Reivah]

Originalmente publicado por Apagapenol

jajaja, no hay problema; es más, así uno comprueba que alguien más está comprendiendo y aportando sobre lo que dice y no tiene la impresión de ser una voz que clama en el desierto...



Saludos y

Hombre, creo que clamar en el desierto, en ningún caso.
Yo veo estos diagramas en el calibrador de pantalla del ordenador y vuestros mensajes me están sirviendo para entenderlos, pero no tengo conocimientos para que mis comentarios puedan aportar algo. Así que mejor me quedo leyéndolos.
Pero continuad, por favor, que me parece muy interesante.

Enviado desde mi M2012K11AG mediante Tapatalk

[Apagapenol]

Veamos ahora cómo influye el uso de bombillas LED en vez de bombillas incandescentes.

Parece evidente que sustituir una por otra en las luces de navegación blancas (alcance, fondeo y navegación a motor) no debería suponer ninguna dificultad: la luz LED tendrá una temperatura de color más o menos alta, tenderá más o menos hacia las tonalidades azuladas o a las rojizas, más parecidas a la luz incandescente, pero en todo caso la cromaticidad de la luz se mantendrá dentro de la zona especificada por el RIPA.

El caso de las luces de babor/estribor es otro cantar: el tipo de luz no influye - demasiado - si la pantalla es incolora, ya que ésta no ejerce un filtrado demasiado intenso, pero si la bombilla está detrás de una pantalla de color, ésta actuará como filtro de la luz, y ese filtrado producirá distintos efectos según lo que haya al otro lado.

Para ver cuáles son estos efectos, hay que comparar la distribución espectral de la luz incandescente con la de la luz LED. En la imagen siguiente se ve la distribución espectral de la luz incandescente. En ella se ve que la intensidad relativa de la gama de los azules y verdes es baja comparada con la gama de los amarillos y rojos. Además, la luz incandescente emite sobre todo en la zona infrarroja del espectro (longitudes de onda superiores a 700 nm); por eso además de luz también da calor.


Si tomamos una luz LED de temperatura de color baja (~3000 K), observaremos tres cosas interesantes: al contrario que en la luz incandescente, prácticamente no emite radiación infrarroja (da mucho menos calor); además de la componente infrarroja, la componente roja está bastante atenuada, lo que hace que aparezca un máximo de intensidad hacia los 600 nm; y también tiene un máximo local en la zona de los azules:


Esta última característica se acentúa extraordinariamente en el caso de la luz LED de temperatura de color alta (~5000 K); ojo, la escala de intensidad es distinta en todas las gráficas: el pico azul es mucho más intenso de lo que parece a primera vista:


Un LED de temperatura de color baja se comportará razonablemente bien cuando lo pongamos tras una pantalla roja o verde, pero en el caso de un LED de temperatura de color alta, el gran pico de radiación azul y la falta de componente roja darán un tono rosado a la luz de babor y un tono azulado a la luz de estribor, que posiblemente quedarán fuera de los márgenes especificados por el RIPA.

En conclusión, cuando queramos reemplazar una bombilla incandescente por una LED, podremos ponerla de temperatura de color baja o alta, indistintamente, si la luz es la de fondeo, la de navegación a motor o la de alcance, pero si queremos ponerla en las de babor/estribor o en la tricolor sólo se puede emplear una bombilla de temperatura de color baja, preferiblemente igual o inferior a 3000 K.

Una alternativa todavía mejor para las luces de babor/estribor es emplear LEDs verdes o rojos, que son prácticamente monocromáticos:



La luz que producen los LEDs monocromáticos cuando se ponen tras una pantalla de su mismo color es de una tonalidad tremendamente nítida.

Saludos y