Aunque las fuentes de luz están diseñadas asumiendo la misma sensibilidad de color para todos los espectadores, la variabilidad entre los usuarios puede causar discrepancias significativas en cómo se perciben esos tonos de luz. Un nuevo estudio, realizado por investigadores de SORAA, ha demostrado cómo cambia la percepción de la luz blanca de fuentes de luz LED dependiendo de la edad.
“Nuestro estudio muestra cómo la cantidad de luz de longitud corta que emite una fuente de luz junto con la edad del espectador puede conducir a percepciones muy diferentes de una luz blanca”, explica el líder del equipo de investigación Aurelien David de Soraa. “Las fuentes de luz LED exacerban este efecto, ya que su emisión a menudo presenta picos de radiación azul o violeta”.
Los investigadores, que publicaron los resultados en la revista científica Optics Express de la Sociedad Óptica (OSA), señalan que, aunque la colorimetría convencional supone que todos los usuarios tienen la misma percepción visual, los métodos desarrollados más recientemente para la percepción del color tienen en cuenta los efectos relacionados con la edad y pueden usarse para predecir y ayudar a mitigar las diferencias en la percepción de color.
“Hoy, el color de la luz está definido por estándares basados en la ciencia desarrollado hace décadas y que no predicen con precisión la percepción del color. Esto presenta un obstáculo para diseñar mejores fuentes de luz que minimicen la variación entre usuarios y ayuden al mayor uso de la tecnología LED”, añade David.
La percepción de los LED blancos, que desempeñan un papel central en su aceptabilidad como tecnología, puede verse significativamente afectada por esta variabilidad en su espectro de longitud de onda corta y la edad del espectador.
Ensayando las diferentes percepciones de la luz blanca
Para realizar el estudio, a los espectadores se les mostró varias fuentes de luz LED casi blancas con varios espectros de emisión y se les pidió que clasificaran el tono percibido en comparación con una luz blanca de referencia. Las fuentes de luz utilizadas formaron parte de los esfuerzos de los investigadores por desarrollar una fuente de luz más amigable a la hora de conciliar el sueño. Estas presentan una espectro de emisión especial en el que la luz azul de longitud de onda corta, que puede afectar al sueño, fue reemplazada por luz violeta de longitud de onda más cortas que mantiene el color blanco de la luz.
“De acuerdo con los métodos estándares de colorimetría, todos los usuarios deberían tener la misma percepción del tono para una determinada fuente de luz LED. Sin embargo, encontramos grandes variaciones entre los espectadores. Algunos pensaban que una fuente dada parecía muy rosada, mientras que otros en cambio la veían como muy verde”, explica David.
El análisis de estos resultados reveló que las variaciones de percepción fueron en gran medida impulsadas por la edad. En cuanto a la ciencia moderna del color, los investigadores pudieron derivar un modelo de percepción que explicaba con precisión la variedad de percepciones entre usuarios que observan una determinada fuente de luz.
“El tono percibido de estas fuentes de luz LED especiales está muy influenciado por la sensibilidad del espectador en el rango del violeta, que depende en gran medida de la edad. Aunque otros han observado variaciones similares en la percepción de LEDs blancos, el efecto fue especialmente fácil de ver porque estos LED especiales lo potencian” dice David.
Definiendo nuevos estándares para el color
Una tarea importante de la colorimetría es describir adecuadamente nuestra percepción de las fuentes de luz. Sin embargo, tal como señalan los investigadores: “en la actualidad, la mayoría de la colorimetría aplicada emplea las funciones de coincidencia de color (CMF) de 1931. A pesar de su importancia histórica, se sabe que estos son poco predictivos de la percepción. Además, pertenecen a un observador idealizado, mientras que la percepción puede variar mucho de persona a persona”
Desde un punto de vista fisiológico, esta variabilidad interobservador se basa en dos efectos. La primera es la variación conocida entre los individuos de las tres respuestas de cono, y la segunda es la disminución de la transmisión del medio ocular dependiente de la edad, que es más pronunciada en longitudes de onda cortas.
Las implicaciones de esta variabilidad han sido el foco de interés reciente en la ciencia del color. Sin embargo, estas investigaciones académicas, con resultados convincentes, tienen una implementación realmente limitada en el mundo real hasta el momento. “Al diseñar fuentes de luz comerciales, las implicaciones prácticas de esta variabilidad fueron ignoradas durante mucho tiempo, en parte porque las fuentes de luz convencionales, como las lámparas de incandescencia, tienen espectros planos predeterminados que mitigan su impactos”, señalan los investigadores”.
Sin embargo, esto debería revisarse con la proliferación y actual dominio de la tecnología LED que tienen características espectrales cada vez más nítidas, especialmente en longitudes de onda corta, y que ofrecen oportunidades muy interesantes para la ingeniería espectral.
“Tener un cálculo estandarizado para cantidades colorimétricas dependientes de la edad ayudaría a los fabricantes y otras partes interesadas a incorporar efectos dependientes de la edad en el diseño de futuros emisores LED. Debemos asegurarnos de que tales efectos relacionados con la edad no obstaculicen el avance de la tecnología LED, ya que pueden abordarse con herramientas científicas que ya están disponibles, aunque no sean de uso común”, concluye David.
Los investigadores reconocen que los 64 sujetos utilizados para esta investigación eran todos empleados de Soraa Inc. que se ofrecieron como voluntarios para participar en el estudio.
