Está claro que el entorno lumínico es un factor clave a la hora de conciliar el sueño y tener un descanso de calidad. Actualmente, los índices para describir el entorno de iluminación, como la iluminancia y la temperatura del color, se basan en las características visuales en condiciones de buena iluminación cuando los ojos están abiertos. Sin embargo, dado que los ojos están cerrados mientras se duerme, comprender la transmitancia luminosa de los párpados y la luminosidad percibida con los ojos cerrados es esencial para describir correctamente el entorno de iluminación durante el sueño. 

Aunque se han llevado a cabo varios estudios para medir la transmitancia de los párpados, las condiciones experimentales difieren significativamente de los entornos de iluminación de la vida cotidiana: las evaluaciones se realizaban con una iluminancia extremadamente baja, por ejemplo, o con un solo ojo.

Un nuevo estudio de la Universidad Metropolitana de Osaka ha aplicado un nuevo método para medir la transmitancia luminosa de los párpados cuando los ojos están cerrados. Los resultados muestran que la percepción de la luminosidad con los ojos cerrados es notablemente superior a la observada hasta ahora.

“Al comprender y utilizar adecuadamente el entorno de iluminación cuando los ojos están cerrados, espero avanzar en la investigación sobre la iluminación adecuada no sólo durante el sueño normal, sino también en otras situaciones diversas, como durante las siestas o al viajar en medios de transporte a altas horas de la noche”, explica el profesor Hideki Sakai, de la Escuela de Postgrado de Vida Humana y Ecología de la Universidad Metropolitana de Osaka, quien realizó la investigación.

Percepción luminosa con los ojos cerrados

Para realizar el estudio, el profesor Sakai reclutó a 33 participantes (23 mujeres y 10 hombres) todos ellos estudiantes universitarios japoneses. Los experimentos se realizaron en condiciones de relativa luminosidad (iluminancia de 100 lux) en las que se iluminaba toda la cara del participante. 

Se utilizó un dispositivo de iluminación para aumentar o disminuir la iluminancia facial, y se midió la transmisión de luz con los ojos cerrados haciendo que los participantes realizaran ajustes para igualar los niveles de brillo que percibían con los ojos cerrados y con los ojos abiertos. Las fuentes de luz utilizadas fueron LED monocromáticos rojos (pico de onda de 630 nm), amarillo (593 nm), verde (515 nm) y azul (460 nm), así como un LED blanco (Tcp = 4188 K, Ra = 93).

Se utilizaron tres barras LED de 7,2 W para cada color, cambiando la iluminancia facial de cada color entre dos niveles según la apertura y el cierre de los párpados. La iluminancia facial cuando los ojos estaban cerrados siempre se estableció en una constante (cerrado = 100 lx) para los cinco colores. Sin embargo, la iluminancia facial cuando los ojos estaban abiertos era variable y podía ser controlada libremente por el sujeto usando un controlador de volumen de mano.

Cuando los ojos están cerrados, la luz llega a los fotorreceptores de la retina pasando a través de los párpados y luego de la pupila. Si el cierre de los párpados no tiene efecto en el tamaño de la pupila, la atenuación de la luz cuando los ojos están cerrados debe determinarse principalmente por la transmitancia de los párpados. Por lo tanto, Sakai comparó sus resultados con los valores de transmitancia de párpados en la literatura.

Los resultados del experimento, publicados en Color Research and Application,  mostraron que los valores de transmitancia de los párpados eran hasta 10 veces superiores a los registrados en el pasado (es decir, 0,3%-14,5%). El color de la luz también marcaba la diferencia: la luz roja se percibía más brillante y la azul, más oscura. Además, el profesor Sakai observó diferencias significativas entre los distintos participantes; para algunos, su percepción de la luminosidad permaneció prácticamente invariable entre las condiciones de ojos abiertos y cerrados.

Los sujetos eran todos jóvenes adultos asiáticos, y el tono de piel de sus párpados era casi el mismo; es poco probable que las transmitancias de sus párpados mostraran grandes diferencias. Por lo tanto, la transmitancia de los párpados no puede ser el único factor responsable de las grandes diferencias individuales en la percepción del brillo cuando los ojos están cerrados. El tamaño de la pupila puede cambiar dependiendo de la apertura y el cierre de los párpados, y también es plausible que los factores psicológicos puedan desempeñar un papel importante, pero la razón exacta de la variación sigue siendo desconocida y justifica una mayor investigación.

“En conclusión, nuestros resultados muestran que la percepción de ojo cerrado del brillo puede diferir significativamente de lo que se esperaría sobre la base de los resultados anteriores. Tanto desde la perspectiva de describir el entorno de iluminación durante el sueño como desde la perspectiva de la investigación básica, es importante establecer una fotometría de ojos cerrados”, concluye Sakai. 

Imagen portada: Unsplash

Resto de imágenes: Hidei Saki “Perception of brightness when the eyes are closed”, 2022