Com rebem la llum?

A La llum impacta finalment al fons de l'ull, sector que s'anomena retina. La imatge que hi arriba és invertida i disminuïda respecte a la real. A la retina es troben els fotoreceptors coneguts com a cons i bastons, i tradueixen la llum rebuda en senyals elèctrics que enviaran pel nervi òptic cap al cervell.

Els bastons tenen una sensibilitat més gran a la llum, i ens ajuden a veure quan el nivell d'il·luminació és baix. Els cons no són tan sensibles a la llum, de manera que requeriran un nivell de llum més gran per entrar en acció. D'aquests, hi ha 3 grups. Els que perceben el vermell, el verd i el blau. Els cons i els bastons no tenen la mateixa sensibilitat espectral, sinó que varien. Pels cons estarà al voltant dels 555nm i per als bastons 507nm. Finalment, els cons i els bastons s'associen amb cèl·lules nervioses, i porten tota la informació rebuda cap al cervell a través del nervi òptic, produint així la percepció de la llum. 

Per sota d'aquests valors hi ha la llum ultraviolada, els raigs x, raigs gamma; i per dalt la llum infraroja, ones de ràdio, etc…

Dins del rang visible existiran els diferents colors a la llum com el violeta, blau, cyan, verd, groc, taronja, vermell i les seves infinites variants, barreges i tonalitats entre si.

Un fenomen interessant és que la llum només és visible quan es reflecteix en alguna superfície, objecte o substància, ja que no és evident per si mateixa. Un raig de llum viatjant al buit mai serà percebut a no ser que estigui dirigit directament cap als nostres ulls o impacto contra algun objecte i així puguem percebre el reflex. D'aquesta manera, la llum s'encarrega de revelar les formes dels objectes i superfícies, per això és important conèixer-ne les característiques bàsiques.

 Gràfic 1 B 

Tornant a l'espectre visible, cada color tindrà un valor de longitud d'ona, una distància entre el bec d'una ona i el bec de la següent, que el caracteritzi.

Ara: quan tots els colors estiguin sent emesos o generats al mateix temps per una font percebrem això com a llum blanca. És a dir, el que coneixem com llum blanca es forma per tots els colors de l'espectre visible emetent-se alhora. 

Per sota d'aquests valors hi ha la llum ultraviolada, els raigs x, raigs gamma; i per dalt la llum infraroja, ones de ràdio, etc…

Dins del rang visible existiran els diferents colors a la llum com el violeta, blau, cyan, verd, groc, taronja, vermell i les seves infinites variants, barreges i tonalitats entre si.

Un fenomen interessant és que la llum només és visible quan es reflecteix en alguna superfície, objecte o substància, ja que no és evident per si mateixa. Un raig de llum viatjant al buit mai serà percebut a no ser que estigui dirigit directament cap als nostres ulls o impacto contra algun objecte i així puguem percebre el reflex. D'aquesta manera, la llum s'encarrega de revelar les formes dels objectes i superfícies, per això és important conèixer-ne les característiques bàsiques.

Tornant a l'espectre visible, cada color tindrà un valor de longitud d'ona, una distància entre el bec d'una ona i el bec de la següent, que el caracteritzi.

Ara: quan tots els colors estiguin sent emesos o generats al mateix temps per una font percebrem això com a llum blanca. És a dir, el que coneixem com llum blanca es forma per tots els colors de l'espectre visible emetent-se alhora. 

Jugant amb la llum

Aspectes de la llum

 A més de la temperatura de color, hi ha diversos aspectes de la llum que és important conèixer. Ja que coneixent-los, podem jugar-hi per provocar diferents sensacions. 

Intensitat

 Un és la intensitat. Ens referim a la quantitat de llum, brillantor o flux lluminós que lliura una font. Cal un nivell d'intensitat mínim perquè puguem percebre correctament un objecte. Però si ens passem d'intensitat generarem una molèstia en la visió de l'espectador i tampoc no podrem apreciar clarament el que volem mostrar. Per tant, és important saber manejar bé les intensitats de la llum. Com més llum fem servir per il·luminar un punt a l'escenari, més cridarà la nostra atenció i més protagonisme i pes tindrà. 

2.2 Característiques físiques de la llum

2.2.1 Intensitat

La intensitat de la llum és la quantitat de llum necessària per obtenir l'efecte desitjat, mantenir una imatge de vídeo de qualitat, far una foto o poder visionar un concert.

Es pot controlar de diferents formes, entre les quals trobem:

• Potència del focus.

• Ús de filtres de colors.

• Ús d'accessoris moduladors de la llum anomenats dimmers.

2.2.2 Qualitat de la llum

La qualitat de la llum és el tipus de llum que ens proporciona i aleshores, que pot ser dura (puntual) o suau (difusa). Que una llum sigui dura o suau dependrà de com es dirigeixen de paral·lels i concentrats els seus raigs sobre l'objecte i de com són definides les ombres que provoca. Si les ombres les aconseguim dispersar per mitjà d'algun mecanisme, obtindrem llum suau en diferent grau. Per controlar aquests paràmetres de la llum podem fer servir diferents recursos i accessoris.

2.2.2.1 Llum dura (També trucada directa o puntual)

És la que es propaga directament, sobre el motiu, sense que res s'interposi entre la font lluminosa i l'objecte.

Prové d'una font d'il·luminació petita que té una forta direccionalitat i que provoca ombres molt nítides i contorns molt ben perfilats. Malgrat això, una font de llum dura no ha de ser excessivament potent, ja que aquesta condició no depèn de la seva intensitat sinó que es concentri en un punt determinat. Aquest tipus de llum s'utilitzarà o bé quan es vulgui ressaltar una alga puntual de l'objecte, com la textura o el modelatge, bé per ressaltar un objecte concret o una part determinada de l'escena, o bé perquè la llum no s'escampi més enllà del àrea d'interès. Així mateix, si la llum dura s'utilitza inadequadament, pot produir determinats efectes menys favorables.

2.2.2.2 Llum suau (També anomenada difusa)

La llum difusa o suau és la que es propaga en moltes direccions. També se'n diu llum tova. Aquest tipus d'il·luminació s'aconsegueix mitjançant la dispersió de diferents focus de llum.

Per exemple, en condicions naturals, es pot trobar aquest tipus de llum quan el sol s'amaga a causa dels núvols, on s'aprecia que les ombres no estan del tot marcades, com pot ser en un dia assolellat.

La llum tova es pot utilitzar per il·luminar sense ombres. També es pot utilitzar de forma artificial per simular llum natural del cel. A més, pot utilitzar-se com a llum correctora de modelatges no desitjats, textures inadequades, etc. Altres vegades s'utilitza per crear un ombrejat gradual. D'altra banda, es pot fer servir per il·luminar detalls a zones enfosquides sense que hi hagi ombres molestes. Sol utilitzar-se a combinació amb la llum principal i aconseguir així una Noia ombra.

S'utilitza de forma comuna per a llum de farciment o llum secundària.

• És una llum molt penetrant i envoltant. No ressalta qualitats de la textura de la superfície. Funciona molt bé per eliminar arrugues o impureses a la cara a l'hora de fer retrats, per exemple.

• Molt utilitzada en publicitat.

• La llum difusa és molt menys intensa que la directa, ja que es perd en altres direccions, mentre que la llum directa dirigeix ​​tot el flux de llum en una sola direcció i se n'aprofita molt més.

• Les superfícies rugoses o amb més textura són generalment molt difuses i, per contra, les superfícies llises o molt setinades provoquen una llum més especular (direccional).

• Per crear la llum difusa podem fer servir elements naturals i quotidians com a fum, núvols, llum rebotada a una paret, etc.

Un material difusor pot ser qualsevol material semitransparent translúcid, com el plàstic, una tela (per exemple, la seda), un paper molt fi, una cortina de dutxa... El grau de difusió dependrà de la densitat del material.

Efectes de la llum suau o difusa sobre l'objecte i l'escena:

• Creen ombres suaus, bàsicament amb les vores difuminades.

• Rebaixen el contrast.

• Suavitzen les formes dels objectes.

Textura

Així com la llum té intensitat té també textura. La forma més clara d'adonar-nos de la textura de la llum és en relació amb les ombres. Aquestes poden ser ben marcades i definides, podent establir clarament on és el sector il·luminat i on comença el no il·luminat. En aquest tipus de casos estem parlant de llum dura. Es genera a partir de fonts de llum puntuals, és a dir, on els raigs provenen directament des del punt emissor de llum. Aquest tipus de textura es percep una mica més agressiva, i sol donar-nos més efecte i pes dramàtic.

MIDA

És important parlar també sobre el mida. Ens referim a com d'oberta és la projecció que ens dóna una font de llum.

Com més espai cobreixi una sola font, més gran serà la seva mida. I com a mínim espai cobreixi, serà més puntual. Hi ha lluminàries que permeten variar la superfície que il·luminaran, permetent variar el seu angle d'obertura.  

Hi ha d'altres on aquest angle és fix. En aquest darrer cas, hi ha lluminàries amb angle molt obert pensades per cobrir grans superfícies, i d'altres molt focalitzades pensades per enfocar llocs concrets.

Podem muntar una escena general amb lluminàries d'un gran angle d'obertura, aconseguint una certa cohesió amb tots els elements ja que tenyeix tots els objectes a l'escena de la mateixa manera.

Lateral o carrer  

És una llum que prové justament des d'un lateral o costat. L'ombra que generarà es projectarà, també, de costat. Se sol utilitzar llums laterals dels dos costats, així tenim una il·luminació completa de la persona o objecte. Encara que, igualment, hi ha diverses opcions: es pot fer servir una de sola per tenir un costat il·luminat i l'altre a les fosques, generant contrast ben marcat, o ambdues però una amb més intensitat que l'altra. I si volem una il·luminació completa, fer servir totes dues a la mateixa intensitat.

És una posició molt útil per realçar el volum dels cossos a l'escenari i aconseguir profunditat a l'escena, enlairant-se així del fons. Alhora, l'alçada de la font de llum pot variar: ser alta, mitjana o baixa. Hi ha una tècnica que es fa servir molt en dansa, que consisteix a utilitzar llums laterals que impactin des del turmell cap amunt, per després banyar el pis amb un altre color. Aquesta tècnica es diu sheen buster. L'ideal és fer servir lluminàries que permetin una retallada precisa en la forma de la llum. 

2.3 Colorimetria de la llum: aspectes cromàtics i temperatura de color

La llum és una radiació electromagnètica que es propaga com a ones. Aquestes ones es propaguen al buit a una velocitat de 300.000 km/s.

Anomenem llum visible a la part d'aquesta radiació d'ones electromagnètiques que pot ser percebuda per l'ull humà, ja que estigui conjunt d'ones l'anomenarem espectre visible.

2.3.1 Espectre visible

Aquestes ones que formen l'espectre visible tenen diferents longituds, i el nostre cervell interpreta cadascuna com a colors, des del raig, amb les longituds d'ona més grans (freqüències més baixes) fins al violeta (freqüències més altes).

Dins la llum visible podem trobar, de major a menor longitud d'ona, el rajo, el taronja, el groc, el verd, el celeste, el blau i el violeta, els set colors de l'arc de Sant Martí.

Quan l'ull humà veu una llum composta per tot el rang de la llum visible, és a dir, per tots els colors superposats, el nostre cervell ho interpreta com el color blanc. Aquesta llum és la que es coneix com a llum blanca. Dit d'una altra manera, la llum blanca és una llum composta per la superposició de tot l'espectre de la llum visible.

La composició de la llum blanca per diferents colors va ser demostrada per Isaac Newton al segle XVII. Newton va començar a experimentar amb la descomposició de la llum blanca del sol el 1666 i al seu llibre Opticks, publicat el 1704, recull les seves teories sobre la naturalesa de la llum i la seva dispersió, refracció i reflexió.

Color

Capítol a part per parlar sobre el color a la llum… Sens dubte és un dels paràmetres més pregnants o que més ens crida l'atenció per la sensació que ens produeix. Els colors tenen efectes diferents en el nostre estat d'ànim i conèixer com es genera el color, com utilitzar-lo i en quin moment és molt profitós.

Com hem vist al principi, la llum és energia electromagnètica que va dels 400 nanòmetres als 700 nanòmetres de longitud d'ona. Entre aquests valors es troben els diferents colors-llum, cadascun corresponent a una longitud d'ona en concret. I també sabem que la suma de tots els colors llum ens dóna com a resultat el blanc.

Els 3 colors principals a la llum són el vermell, el verd i el blau (RGB per les sigles en anglès, red, green and blue). A partir d'aquests colors podrem generar la resta de colors que ens falten, ens permetran ampliar la gamma

Aleshores, a la llum, els colors principals són el vermell, verd i blau. La suma de tots ens donarà blanc. I per obtenir nous colors, hi ha dues principals possibilitats, les barreges additives, on sumem dues fonts de llum de diferents colors, obtenint un color clar i brillant. I l'altra possibilitat, és la barreja substractiva, on fem servir només una font de llum i hi posarem filtres, per exemple, blau i vermell, per obtenir el magenta. Esmentem les característiques que té el color, en general.

Aplicació: això es refereix al component que caracteritza un determinat color. Per exemple, vermell, taronja, blau, verd, magenta… Això és el to del color.

Saturació: indica el grau de puresa del color. Bàsicament, la saturació implica el grau de barreja d'un color pur amb blanc o altre color (quan parlem de pigment, amb gris). És a dir, podem tenir un vermell ben saturat, ben pur (vermell de la dreta); o un vermell més desaturat, similar al rosa, ja que se'l barreja amb blanc o amb un altre color (vermell més cap a l'esquerra)

Tal com hem esmentat, la llum blanca és un feix de llum que conté longituds d'ona de tot l'espectre de llum visible superposades. És a dir, la llum blanca conté radiació electromagnètica amb longituds d'ona des de 390 nm fins a 750 nm.

Aleshores, els colors que es tradueixen en blanc, seran colors més brillants (com el groc). Els colors que es tradueixin en gris, tindran menys brillantor (vermell), i els que es tradueixin en negre, tindran encara menys brillantor (blau, violeta).

Fins ara hem vist com es comporta el color al món de la llum. Però, què passa al món del pigment?

En aquest cas, tindrem el cian, magenta i groc com a principals. I aquí els colors treballen de manera substractiva, ja que si els sumem tots, el resultat serà negre.

Filtres

Aquests elements són els que ens permetran, entre altres coses, generar color a la llum i modificar-la en molts aspectes més. Es tracta dels filtres d'il·luminació (o coneguts com a “gelatines”), l'objectiu dels quals és, precisament, modificar algun aspecte de la llum. Hi ha diferents tipus de filtres però parlarem sobre els més comuns. 

Correctors de temperatura de color 

El seu objectiu és variar la temperatura de color duna font de llum. Si tinc un llum que em lliura llum càlida, amb un corrector puc fer que aquesta llum ara sigui blanca freda. I viceversa. Si tinc una font de llum blanca freda, amb un corrector a càlid, puc fer que ara sigui una llum blanca càlida.

En anglès els anomenen Correction Temperature Orange (CTO), correcció a taronja, i Correction Temperature Blue (CTB), correcció a blau. Nosaltres els diem corrector a càlid i fred.

Hi ha correctors més agressius o més subtils, podent veure al catàleg del fabricant, la temperatura de color que ens lliura cadascun.

Aleshores, per exemple, es poden disposar una sèrie de lluminàries amb filtres freds i altres amb càlid, i així tenim dos climes de llums per variar, depenent el moment. Recordem que la llum càlida té més pes i crida més la nostra atenció que el fred, cosa que el fa útil per a llums puntuals o accents. 

Difusors

Aquests no treballen amb el color ni la temperatura de color, però sí amb la difusió de la llum, per això el nom. El que fan és ajudar que els raigs de llum es difonguin més. I tornen la llum dura en llum tova. Hi ha tota una varietat de filtres difusors, alguns més densos i altres més suaus. Podem fer servir difusors per treure, a penes, ombres a la cara, o sinó utilitzar algun difusor més dens per obrir bé la llum a tot l'espai. Com més dens sigui i més difongui la llum, la intensitat general disminuirà una mica. I els més subtils solen conservar bona part de la intensitat original. Hi ha diversos fabricants de filtres, però n'hi ha 2 que són dels més requerits. 

Veiem, també, 3 requadres amb diferents colors i text just a baix. Abans d'explicar de què es tracta, us comento per què és la raó de ser d'aquest quadre. A les lluminàries halògenes, es dóna un fenomen que té a veure amb el canvi de temperatura de color segons la intensitat. És a dir, quan un llum halògen està a una intensitat alta, la llum, a més, és més freda. I quan disminuïm la intensitat, a més, es torna més càlida. Aleshores, aquest gràfic intenta mostrar-nos quin color obtindrem com a resultat de l'ús d'aquest filtre i la graduació de la intensitat del llum. Hi ha filtres que varien més aquest aspecte, i d'altres que són més semblants 

2.3.2 Reflexió i refracció

2.3.2.1 Reflexió

Igual que les ones sonores, la llum es reflecteix quan incideix sobre un material. Es distingeixen dos tipus de reflexió:

• Reflexió especular: la llum es reflecteix sobre una superfície polida, com un mirall.

• Reflexió difusa: la llum es reflecteix sobre una superfície rugosa i els raigs surten rebotats a totes direccions.

2.3.2.2 Refracció

Es produeix quan la llum passa de i mitjà de propagació a un altre amb una densitat òptica diferent, patint un canvi de direcció si no hi incideix perpendicularment a la superfície.

Exemples de refracció.

2.2.2.3  Temperatura de color

La temperatura de color és a tenir molt en compte a l'hora de gravar o fer una fotografia. Podríem definir la temperatura de color com la dominància d'algun dels colors de l'espectre lumínic activat els altres, de manera que altera el color blanc cap al vermell o cap al blau en aquest espectre. Què vol dir això? Doncs que la, sigui natural o artificial, té una dominant de color que tendeix cap al vermell (passant pel groc i el taronja), o cap al blau (passant pel blanc). Això farà que els tons de la nostra fotografia s'alterin, i que el blanc no aparegui com un blanc pur, sinó que tendirà a ser vermellós o blavós.

El color de la llum, o la temperatura de color, es mesura a Kelvin, on el color blanc o neutre se situa als 5.500 K, que equivaldria a la llum del migdia. La llum amb temperatura menor a 5.500 K s'anirà fent més groguenca gradualment, fins a assolir tons ataronjats i finalment vermellosos. D'altra banda, la llum amb temperatura major a 5.500 K s'anirà fent més blavosa gradualment, des d'un to cian fins a un to blau  marí.

Per controlar la temperatura de color a les càmeres de fotografia i de vídeo, hi haurà una opció anomenada balanç de blancs. Aquest balanç de blancs serveix per equilibrar els nivells dels colors bàsics RGB (vermell, verd i blau) amb l'objectiu que la part més brillant de la imatge aparegui com a color blanc i la menys brillant com a negre. Si es fa un balanç de blancs WB (White Balance) correctament, aquests blancs i negres seran purs, no tindran cap dominant de color. Segons la càmera, estigui controlat, podrà ser automàtic o manual.

Els colors registrats per una càmera depenen de la il·luminació, i de la llum que tenim a l'ambient, ja que no sempre serà la mateixa. En funció de la llum, aquesta pot ser més freda (tons blavosos) o més càlida (tons ataronjats).

Per això, a les càmeres tant de vídeo com de fotografia cal indicar quin tipus de llum hi ha a l'ambient perquè puguin establir de forma correcta els colors per tal que siguin els més fidels possibles a l'escena.

Tenen un format automàtic, però moltes també tenen ajustaments preestablerts per facilitar-nos la feina. Per fer-ho de forma manual, cal enfocar algun objecte de color blanc i la càmera tindrà aquest blanc com a referència.

La temperatura de color es pot mesurar gràcies a un kelvinòmetre, n'hi ha de diversos tipus. El d'aquesta imatge és analògic. Unitats de mesura: candeles, lúmens, llum i nits

La llum posseeix diferents unitats de mesura, no inclou una de sola i única perquè té diferents característiques.

És la manera que es té de mesurar la quantitat de llum que emet un llum, però hi ha diferències entre si; de fet, abans també existia: a les caixes de les bombetes solien aparèixer els lúmens que emetien, encara que, si som sincers, ningú no el mirava. Amb els watts ens fem una idea de la llum que emeten.

Avui en dia, la reducció de watts a la bombeta és molt important, però no volem perdre llum, de manera que va aparèixer el conduït amb la seva filosofia a faltar és més: no per tenir més watts tindrem més llum aquesta vegada.

Quan volem saber quina llum utilitzarem, apareixen les unitats de mesura d'il·luminació. Explicarem les diferents unitats lluminoses sense aprofundir massa en elles, però deixant clar cadascuna:

Aquí veiem com dues fonts de llum amb la mateixa quantitat de lúmens il·luminen àrees de diferent mida.

Candeles (intensitat lluminosa): el flux lluminós ens dona una idea de la quantitat de llum que emet una font de llum a totes les direccions de l'espai. Però també necessitem conèixer com es distribueix el flux a cada direcció, i per això el definim com a intensitat lluminosa. Les candeles (Cd) es fan servir per mesurar la intensitat lluminosa, és la quantitat de flux lluminós que emet una font per unitat d'angle sòlid.

Nits (luminància): és una unitat que no forma part del sistema internacional d'unitats, sol ser la que fan servir els fabricants de telèfons o pantalles per indicar-nos la quantitat de llum que són capaços d'emetre les vostres pantalles. Un nit (nt) equival a una candela per metre quadrat (cd/m2). L'important és saber que una pantalla amb més nits és capaç d'emetre més llum que una altra amb menys nits (evident).

Làmpades

Les fonts de llum

Hi ha diversos tipus de fonts generadores de llum. Hi ha les naturals com el Sol, la Lluna (que en realitat reflecteix la llum del Sol), el foc, les estrelles, les cuques de llum… I també les artificials com la lampareta, el LED, i més, que veurem a continuació…

Coneguem quines són les formes més comunes de generar llum.

Una manera és a través d'un cos la temperatura del qual és molt elevada. El cos emetrà en gran mesura calor i també llum. Aquesta forma de generar llum se la coneix com termorRadiació. A les fonts naturals el cas més paradigmàtic és el Sol, i les creades per l'home, el llum de filament incandescent. En tots dos casos, el cos té una temperatura tan elevada que entra en estat d'incandescència, és a dir, emet llum a partir de la calor tan elevada a la qual està sotmès. La quantitat més gran d'energia es dissipa en calor.

Una altra manera és la coneguda com luminescència on, a través de diferents mètodes, s'incita els electrons que desprenguin radiació electromagnètica. Aquí podem esmentar la llum LED com a font artificial. També, es dóna en aquest aspecte, un fenomen força particular conegut com a fotoluminescència. Hi ha certs elements o substàncies que quan se les excita amb energia ultraviolada, comencen a emetre llum. En el cas de la fluorescència, s'emmagatzema l'energia i immediatament la substància comença a emetre llum. I a la fosforescència, la substància emetrà de poc la llum i pot fer-ho durant diverses hores, després que s'hagi apagat la font ultraviolada.

Hi ha una manera més de generació de llum que és la denominada radiació elèctrica. Això s'aconsegueix a partir de generar una descàrrega elèctrica al mig d'un gas. A la natura, l'exemple més clar és el llampec. I per generar llum a partir d'aquest mètode de manera artificial, cal dos elèctrodes connectats al corrent elèctric, i entre ells es farà el traspàs d'electrons d'un a l'altre. Es generarà un “mini raig” entre tots dos del qual obtindrem la llum. Les fonts artificials que generen llum a partir d'aquest mètode se les coneix com a làmpades de descàrrega.

Parlem ara sí, sobre els tipus de llums més habituals que podem trobar a les lluminàries que es fan servir en espectacle. 

Llum de filament incandescent 

Es podria dir que és la font de llum artificial per defecte que se'ns ve al capdavant en primera instància. I és també el que se'ns encén quan se'ns acudeix una idea.

2.5.1.2 Llums halògenes

Van sorgir per la necessitat de millorar l'eficàcia de les llums incandescents. Es va canviar el gas additiu que contenia l'incandescent per un gas halogen, i el filament és de wolframi en una coberta de vidre de quars. Tot això fa que arribi a altes temperatures sense deteriorar-se (fins a 650 QC}. La llum halògena té un rendiment més gran que la incandescent normal i la seva vida útil augmenta fins a dues mil o tres mil hores. El consum final d'electricitat (llum més transformador) pot ser d'un 30 % menys respecte a les bombetes convencionals.

2.5.2 Fluorescència

Es basa en l'efecte generat per una descàrrega d'electrons en una atmosfera gasosa. Es produeix a la nostra atmosfera de manera natural en forma de llampecs i raigs.

El llum consisteix en un tub de vidre finament revestit interiorment amb diverses substàncies químiques compostes anomenades fòsfors, encara que generalment no contenen l'element químic fòsfor i no s'hi han de confondre. Aquests compostos productes químics diferents llum visible en rebre una radiació ultraviolada. El tub conté a més una petita quantitat de vapor de mercuri i un gas inert, habitualment argó o neó, a una pressió més baixa que la pressió atmosfèrica. A cada extrem del tub es troba un filament fet de tungstè, que en escalfar-se al vermell contribueix a la ionització dels gasos.

Aquestes no són dimmeritzables, i necessiten components electrònics que regulen la tensió que rep per poder treballar eficaçment. Són fonts d'alt rendiment i produeixen un flux lluminós important amb un consum elèctric relativament baix. Aquest tipus de làmpades se solen utilitzar en lluminàries mòbils i en els seguidors degut al gran flux lluminós que lliuren. Hi ha diferents tipus de làmpades de descàrrega que diferiran en la pressió del gas que porten dins. 

2.5.4 Led (díode emissor de llum)

Les làmpades LED produeixen llum a partir del moviment d'electrons a través d'un material semiconductor (díodes). Poden arribar a tenir fins a un 95 % d'eficàcia, fill més eficients a convertir l'energia en llum, per això irradien menys calor que la resta de llums. També són més barates i fàcils de produir i el seu ús cada cop està més estès.

Els beneficis que porta aquesta tecnologia per a la il·luminació són innombrables. Tractarem de descriure'n alguns:

Baix consum: un llum led requereix menor potència per produir la mateixa quantitat de llum. El benefici és notable quan es tracta de llum de color. Un llum incandescent de 100 W amb filtre vermell produeix 1W de llum vermella (per exemple, en un semàfor). A generar la mateixa quantitat de llum vermella, un led sol requereix 12W.

Baixa tensió: generalment s'alimenten a 24 V de corrent continu, adaptant-se perfectament a la majoria de les fonts d'alimentació dels equips i reduint al mínim els possibles  riscos d'electrocució.

Baixa temperatura: pel seu alt rendiment, el led emet poca calor. A més, els processos de són operació no requereixen la calor, com les llums incandescents i fins a cert punt les de descàrrega, per la qual cosa opera a baixa temperatura. 

Major rapidesa de resposta: el led té una resposta de funcionament molt més ràpida que l'halogen i el fluorescent, de l'ordre d'alguns microsegons, això ho fa ideal per funcionar amb un estrobo (sistemes estroboscòpics), augmentant així les prestacions d'aquest darrer.

Sense errors d'il·luminació: absorbeix les possibles vibracions que l'equip pugui estar sotmès sense produir errors ni variacions d'il·luminació. Això és degut al fet que el led no té filament luminescent, evitant així les variacions de lluminositat del mateix i el seu possible trencament.

Major durada: la vida d'un conduït és molt llarga en comparació amb els altres sistemes d'il·luminació. Per exemple, poden durar al voltant de cent mil hores contra les vint mil d'un fluorescent.

2.6.1.2 PAR

Al principi, moltes empreses fabriquen bombetes. Totes elles tenen són pròpia idea de com dissenyar una bombeta. Si cada fabricant té una bombeta de mida diferent, s'han de tenir tantes opcions com els fabricants parlen. Per equilibri entre l'elecció i la utilitat, la indústria va adoptar les normes, i la llum PAR ca una d'aquestes normes.

Igual que els focus Fresnel amb els anomena així pel tipus de lent, els focus PAR reben aquest nom pel llum que gasten, Parabòlica Aluminized Reflector. Segons el diàmetre de la bombeta es troben el PAR 56 i el PAR 64 (entre altres, mengi el 38).

El que tenen especialment aquests llums és que ja van dins d'un reflector paràbola aluminitzat amb un diàmetre concret (que és el  que marca el número de PAR), però això no vol dir que siguin tots iguals. Les PAR poden tenir filaments de tungstè de bombeta incandescent regular o poden ser bombetes halògenes PAR amb el filament de tungstè construït en una càpsula d'halogen petita. Les PAR halògenes funcionen una temperatura més alta que les bombetes estàndard, de manera que es fan generalment de quars per suportar la calor.

Actualment, s’han popularitzat els PAR amb LED’s què disposen d'una vintena de bombetes, cadascun una d'elles amb díodes dels tres colors primaris.

Llum PAR 

Un dels llums més utilitzats en espectacle, juntament amb la lluminària homònima. El seu nom ve de les sigles en anglès de Parabolic Aluminazed Reflector. 

És un llum tipus halògen que consta d'un mirall amb forma parabòlica i un vidre frontal. Projecten una llum amb forma ovalada, la qual podrem canviar la seva orientació girant el sòcol ceràmic que té al darrere. Posseeixen un feix principal al centre del con de llum (beam angel) amb més intensitat, i un de secundari de menor intensitat (field angle).

A l'argot solem trucar a les lluminàries que porten aquest llum com “PAR 1000” o “PAR 300”, referint-nos usualment a la potència que consumeixen, en watts. En veritat, la denominació correcta es basa en el diàmetre de la part frontal del llum, a vuitens de polzada. Aleshores, els noms correctes d'aquestes làmpades són PAR 16, PAR 20, PAR 30, PAR 36, PAR 38, PAR 56 i PAR 64. Seria, per exemple, 64 vuitens de polzada de diàmetre els que té el llum coneguda com a “PAR 1000”.

També tenen diversos angles dobertura, generats per l'acabat que tingui el vidre frontal. Així tenim al llum Very Narrow Spot (VNSP o FFN) que és la més tancada al seu angle, li segueix la Narrow Spot (NSP o FFP) una mica més oberta, després la Medium Flood (MFL o FFR) que és força utilitzada, i la d'angle més obert la Wide Flood (WFL o FPD). 

2.6.1.3.1 Escàner

Als anomenats escàners, bàsicament, la llum rebota en un mirall que es mou gràcies a un petit motor, aconseguint que la llum es dirigeixi cap a i costat en un altre

L'angle pel qual emeten llum es troba limitat a uns 18 QQ. Estan indicats per ser utilitzat com a efecte frontal, però es poden col·locares de costat o invertits si cal.

La majoria conté filtres d'efectes, com colors i globus amb diferents formes situats al cos, i la llum venda enfocant el mirall, gràcies a un motor, es pot inclinar a poder reflectir la llum on es vulgui.

2.6.1.3.2 Cap mòbil

Els caps mòbils són escàners evolucionats. Els motors ja no només mouen el mirall com l'escàner, ara ho mouen tot: la llum, el joc de lents per a efectes, etc. Es prescindeix del mirall i s'aconsegueix més angle de gir que amb un escàner.

2.6.1.3.4 Dimmers

Un dimmer serveix per regular l'energia en una o més línies de corrent per a focus amb làmpades (no de LED) per tal de variar la intensitat de la llum que emeten, quan les propietats del llum ho fan possible (per a fluorescents caldrà que aquests estiguessin preparats per a dimmer).

No és un equip nou ni de bon tros, però encara avui dia se solen trobar sobretot per controlar la intensitat de focus amb làmpades o bombetes incandescents.

Alguns dimmers poden ser controlats remotament a través del DMX. Funciona connectant els focus, en lloc del corrent, directament al dimmer. El dimmer s'encarrega d'enviar l'electricitat, per tant, pot regular el voltatge i amb això la intensitat de la llum.

Lluminàries

Els diferents tipus de làmpades que acabem de veure estaran incloses dins de les lluminàries, que seran les que ens donin llum sobre l'escenari. Les lluminàries estan compostes, aleshores, per les làmpades, les fonts generadores de llum, i també lents i/o miralls. Depenent de la combinació de lents i/o miralls que tinguin ens donaran llum d'una manera o altra.

Vegem quines són les lluminàries més comunes. 

Pla convex (PC)

Lluminària plana convexa (PC) Aquesta lluminària pren el nom de la lent que posseeix que, precisament, porta un lent pla-

És a dir, té un angle d'obertura variable. La llum té una forma circular amb una vora nítida, i la posició per a la qual sol trobar-se freqüentment és com a frontal, encara que se'l pot trobar també com a zenital. Podem triar fer-la servir per cobrir una gran superfície o, reduint l'angle d'obertura, com una llum puntual o  d'accent. 

PAR 

Pren el nom del llum (Parabolic Aluminazed Reflector). Parlem amb més deteniment sobre els llums al capítol anterior. És utilitzada en àmplia varietat d'espectacles i moltes vegades és un "comodí", ja que la trobem a diverses posicions a la planta d'il·luminació, encara que preferentment la seva posició és la de contrallum. Recordem que projecta una llum de forma ovalada, la qual podem variar la seva orientació prenent el sòcol ceràmic i girant amb compte el llum. Els més utilitzats són els PAR 64 (conegut com a PAR 1000) i PAR 56 (PAR 300).

Té un feix primari que concentra la major part de l'energia lumínica, i un de secundari més obert on hi ha menys llum. 

Ciclorama 

Es tracta d'una lluminària d'inundació, ja que el seu angle d'obertura és més gran de 90°. Aquestes llumeneres serveixen per, precisament, inundar tot l'espai amb llum. Ja sigui llum blanca càlida, freda o d'algun color. Porten un llum de quars, amb forma tubular, que va dins un mirall texturat amb forma de semicilindre. Aquest mirall ajuda a millorar el rendiment de la lluminària. Se'n diu reflector simètric, ja que el seu angle de cobertura és simètric respecte al centre de la lluminària.

Panoràmic

També és inundació. Pot ser molt semblant al ciclorama però, a diferència de la llumenera abans vista, aquest aparell està pensat per banyar tot un fons amb llum. Amb la qual cosa, la seva projecció és asimètrica, cosa que fa que projecti una llum parella cap a tota una paret o tela, ja sigui que el col·loquem al pis o en una vara. El llum es troba més a prop del “sostre” de la lluminària, podent modificar així la projecció de la llum. Moltes vegades se n'utilitza més d'una per cobrir una superfície, perquè projecten de manera predominant Vertical.

Caps mòbils 

Aquests equips tenen la possibilitat de dirigir el feix de llum cap a on necessitem, gràcies al fet que compten amb capçal motoritzat que gira. Tenen dos moviments fonamentals que són el PAN (moviment horitzontal) i TILT (moviment vertical). Combinant aquests dos moviments es pot portar la llum on necessitem. Hi ha diferents tipus de mòbils, però parlarem dels següents.

2.6.2.3 Grapes o urpes de subjecció

Les urpes de subjecció són els elements que s'afegeixen als equips d'il·luminació per poder penjar-los o subjectar-lo s a les travesses.

Arpa de subjecció molt comuna, També anomenada ganxos.

Aquest tipus de ganxos o ganxo d'urpa se l’anomena abraçadera.

2.6.2.4 Cables de seguretat

No hi ha gaire cosa a dir, el nom de cable de seguretat parla per si sol i ho esmentem perquè és d'ús obligat per a tot l'equip que va penjat.

2.7 Accessoris de la il·luminació espectacular i d'espais

A més dels elements d'il·luminació espectacular, hi ha altres components que formen part de l'equip habitual on es fan servir en aquests entorns. N'anomenarem alguns i els aplicarem de forma molt breu.

2.7.1 Bola de miralls

Una bola de miralls, coneguda també com a bola de discoteca, és un objecte esfèric que reflecteix llum en diverses direccions gràcies als petits miralls dividit per tota la seva superfície, produint un complex efecte visual.

La seva superfície està coberta amb centenars o milers de miralls, gairebé tots amb la mateixa forma i mida. Usualment, es penja activat la cap del públic des d'un dispositiu que la fa rotar contínuament en un eix vertical. Al mateix temps, és il·luminada amb focus perquè la llum rebot en ella i el públic pugui visualitzar raigs que es mouen sobre ells i sobre les parets del recinte.

Un objecte molt popular i cridaner que ha sobreviscut a ho llarg de molts anys, ja que es va originar a la dècada de 1960.

2.7.2 Llums estroboscòpiques

Al mateix que genera la bola de miralls, molt populars són les llums estroboscòpiques. També. Amb elles s'aconsegueix un efecte de moviment robòtic i les seqüències d'imatges entretallades són la marca distinta d’aquest tipus de llums. També trucades flash de discoteca.

El típic efecte flaix es crea a través de curts centelleigs de llum diaris en un entorn fosc. La freqüència de les llampades de llum es pot ajustar segons es vulgui entre una vegada i vint vegades per segon. Sempre s'ha fet servir per a aquest tipus de llum un llum de descàrrega d'alta pressió de sodi amb un circuit especial per generar la intermitència, però ara ja s'utilitzen sistemes de LED més senzills, barats i amb molta més durabilitat.

2.7.4 Màquina de fum

Aquestes màquines que repliquen l'efecte de fum utilitzen líquids oliosos que, exposats a una resistència que produeix calor, fan que s'escalfi de tal manera que es converteixi en fum. Es fa servir per potenciar la il·luminació i els feixos de llums que produeixen els diferents equips, com l'efecte del làser. El fum sempre donarà més volum i presència  a la il·luminació.

2.8 Infraestructures i protocols de seguretat

L'electrocució, els rampes, els contactes elèctrics o xecs elèctrics es produeixen al cos humà o una part del cos què estigui en contacte amb dues parts de la instal·lació elèctrica què es trobin a tensions diferents (diferència de potencial). En aquestes circumstàncies s'origina un corrent elèctric que travessa el cos humà i que, a partir de certs valors, pot produir danys.

Hi ha dos tipus d'electrocucions:

Contacte directe: quan es toquen parts actives d'una instal·lació, un cable, la rosca d'una bombeta, un connector...

Contacte indirecte: quan es toquen parts de els equip o de les instal·lacions que tenen tensió per error de connexió o per avaria, una rentadora, una taula de llums...

Quan es produeix una electrocució, el cos humà es comporta com una resistència (bombeta) i absorbeix energia de forma indefinida fins que es crema.

Les cinc regles bàsiques contra els riscos elèctrics:

• Abans de fer servir un aparell o una instal·lació elèctrica, cal assegurar-se del seu perfecte estat.

• Per utilitzar un aparell o una instal·lació elèctrica, s'han de manipular només els comandaments previstos pel fabricant o instal·lador.

• No cal utilitzar aparells elèctrics, ni manipular, saber instal·lacions elèctriques que accidentalment estiguin mullades, tampoc i es tenen les mans o els peus mullats.

• En cas d'avaria o d'un incident, la primera mesura és tallar el corrent; seguidament, limitar les intervencions o operacions elementals (coma un canvi de llum o d'un fusible).

• En cas d'avaria, apagada o qualsevol altra anomalia, s'informarà immediatament i s'aturarà la utilització de qualsevol aparell avariat.

Alguns consells de seguretat a les instal·lacions:

• Els cables han de tenir el gruix apropiat per a la càrrega que es faci servir.

• Els cables deuen ser enganxats a terra per evitar ensopegades i accidents.

• Els cables han d'estar completament desenvolupats durant son ús per evitar l'escalfament excessiu i l'efecte bobina.

• Evitar les zones humides i utilitzar cables antihumitat.

• Els suports alts han d'estar contrapesats per evitar bolcades. 

• No desplaçar ni manipular les làmpades bruscament quan estan calentes (sobretot les halògenes), ja que els filaments es trenquen amb facilitat.

2.8.2.1 Escomesa

La connexió de servei (instal·lació elèctrica) és la part de la instal·lació d'enllaç que uneix la xarxa de distribució de l'empresa elèctrica amb la caixa general de protecció del particular. És propietat de l'empresa elèctrica i n'hi sol haver una per cada edifici. L'escomesa normal d'un únic habitatge és monofàsica, de dos fils: neutre, actiu (fase) i l'altre neutre, a 230 V, depenent del país.

Al cas d'un edifici de diversos habitatges, l'escomesa normal serà trifàsica, de quatre fils: tres actives o fases i un neutre, sent en aquest cas la tensió entre les fases de 400 V i de 230 V entre fase i neutre.

A instal·lacions elèctriques convencionals, com les dels habitatges, l'escomesa és la derivació des de la xarxa de distribució de l'empresa de servei elèctric fins al CGP per a subministraments a baixa tensió.

En instal·lacions elèctriques per a espectacles, l'escomesa és el tram elèctric que va des de la font de subministrament fins al quadre o centre de càrrega on connectem les mànegues per alimentar els equips d'il·luminació i de so. Les fonts de subministrament utilitzades en espectacles són la mateixa xarxa de distribució o un grup electrogen extern.

2.8.2.2 Grup electrogen

És un generador de corrent elèctric que utilitza un motor de combustió (dièsel o gasoil, gasolina, nafta, de 4T i 2T) com a font d'energia. S'utilitza per subministrar corrent elèctric als equips d'il·luminació i so en espectacles a l'aire lliure (o quan no es pot prendre de la xarxa de distribució) i es fa servir com a emergència en instal·lacions elèctriques avariades.

El grup electrogen genera corrent trifàsic i, segons la seva capacitat, pot proporcionar des de desenes fins a centenars de quil

Un grup electrogen de gran Mida presenta sortides amb borns o connectors CETAC per portar la connexió fins al quadre o centre de càrrega. Els grups electrògens utilitzats en la construcció no són recomanables a la producció d'espectacles. Els grups electrògens que es lloguen per als esdeveniments incorporen un estabilitzador de voltatge per evitar pujades i baixades brusques de tensió. A més, solen estar insonoritzats, normalment dins un camió.