Color uniformity in spotligths - visual perception and system design

La iluminación con diodos emisores de luz (LED) está reemplazando cada vez en mayor medida a las fuentes de luz tradicionales. La iluminación LED ofrece ventajas en eficiencia, consumo de energía, diseño, tamaño y calidad de la luz. Durante más de 50 años, los investigadores han estado trabajando en mejoras LED. Su principal relevancia para la iluminación está aumentando rápidamente. Esta tesis se centra en un campo de aplicación importante, como son los focos. Se utilizan para enfocar la luz en áreas definidas, en objetos sobresalientes en condiciones profesionales. Esta iluminación de alto rendimiento requiere una calidad de luz definida, que incluya temperaturas ajustables de color correlacionadas (CCT), de alto índice de reproducción cromática (CRI), altas eficiencias, y colores vivos y brillantes. En el paquete LED varios chips de diferentes colores (rojo, azul, fósforo convertido) se combinan para cumplir con la distribución de energía espectral con alto CRI. Para colimar la luz en los puntos concretos deseados con un ángulo de emisión determinado, se utilizan blancos sintonizables y diversos colores de luz y ópticas secundarias. La combinación de una fuente LED de varios colores con elementos ópticos puede causar falta de homogeneidad cromática en la distribución espacial y angular de la luz, que debe resolverse en el diseño óptico. Sin embargo, no hay necesidad de uniformidad perfecta en el punto de luz debido al umbral en la percepción visual del ojo humano. Por lo tanto, se requiere una descripción matemática del nivel de uniformidad del color con respecto a la percepción visual. Esta tesis está organizada en siete capítulos. Después de un capítulo inicial que presenta la motivación que ha guiado la investigación de esta tesis, en el capítulo 2 se presentan los fundamentos científicos de la uniformidad del color en luces concentradas, como son: el espacio de color aplicado CIELAB, la percepción visual del color, los fundamentos de diseño de focos respecto a los motores de luz y ópticas no formadoras de imágenes, y los últimos avances en la evaluación de la uniformidad del color en el campo de los focos. El capítulo 3 desarrolla diferentes métodos para la descripción matemática de la distribución espacial del color en un área definida, como son la diferencia de color máxima, la desviación media del color, el gradiente de la distribución espacial de color, así como la suavidad radial y axial. Cada función se refiere a los diferentes factores que influyen en la visión, los cuales necesitan un tratamiento distinto que el de los datos que se tendrán en cuenta, además de funciones de ponderación que pre- y post-procesan los datos simulados o medidos para la reducción del ruido, la luminancia de corte, la aplicación de la ponderación de luminancia, la función de sensibilidad de contraste, y la función de distribución acumulativa. En el capítulo 4, se obtiene la función de mérito Usl para la estimación de la uniformidad del color percibida en focos. Se basó en los resultados de dos conjuntos de experimentos con factor humano realizados para evaluar la percepción visual de los sujetos de los patrones de focos típicos. El primer experimento con factor humano dio lugar al orden de importancia percibida de los focos. El orden de rango percibido se utilizó para correlacionar las descripciones matemáticas de las funciones básicas y la función ponderada sobre la distribución espacial del color, que condujo a la función Usl. El segundo experimento con factor humano probó la percepción de los focos bajo condiciones ambientales diversas, con el objetivo de proporcionar una escala absoluta para Usl, para poder así sustituir la opinión subjetiva personal de los individuos por una función de mérito estandarizada. La validación de la función Usl se presenta en relación con el alcance de la aplicación y condiciones, así como las limitaciones y restricciones que se realizan en el capítulo 5. Se compararon los datos medidos y simulados de varios sistemas ópticos. Se discuten los campos de aplicación , así como validaciones y restricciones de la función. El capítulo 6 presenta el diseño del sistema de focos y su optimización. Una evaluación muestra el análisis de sistemas basados en el reflector y la lente TIR. Los sistemas ópticos simulados se comparan en la uniformidad del color Usl, sensibilidad a las sombras coloreadas, eficiencia e intensidad luminosa máxima. Se ha comprobado que no hay un sistema único que obtenga los mejores resultados en todas las categorías, y que una excelente uniformidad de color se pudo alcanzar por la conjunción de dos sistemas diferentes. Finalmente, el capítulo 7 presenta el resumen de esta tesis y la perspectiva para investigar otros aspectos. ABSTRACT Illumination with light-emitting diodes (LED) is more and more replacing traditional light sources. They provide advantages in efficiency, energy consumption, design, size and light quality. For more than 50 years, researchers have been working on LED improvements. Their main relevance for illumination is rapidly increasing. This thesis is focused on one important field of application which are spotlights. They are used to focus light on defined areas, outstanding objects in professional conditions. This high performance illumination required a defined light quality including tunable correlated color temperatures (CCT), high color rendering index (CRI), high efficiencies and bright, vivid colors. Several differently colored chips (red, blue, phosphor converted) in the LED package are combined to meet spectral power distribution with high CRI, tunable white and several light colors and secondary optics are used to collimate the light into the desired narrow spots with defined angle of emission. The combination of multi-color LED source and optical elements may cause chromatic inhomogeneities in spatial and angular light distribution which needs to solved at the optical design. However, there is no need for perfect uniformity in the spot light due to threshold in visual perception of human eye. Therefore, a mathematical description of color uniformity level with regard to visual perception is required. This thesis is organized seven seven chapters. After an initial one presenting the motivation that has guided the research of this thesis, Chapter 2 introduces the scientific basics of color uniformity in spot lights including: the applied color space CIELAB, the visual color perception, the spotlight design fundamentals with regards to light engines and nonimaging optics, and the state of the art for the evaluation of color uniformity in the far field of spotlights. Chapter 3 develops different methods for mathematical description of spatial color distribution in a defined area, which are the maximum color difference, the average color deviation, the gradient of spatial color distribution as well as the radial and axial smoothness. Each function refers to different visual influencing factors, and they need different handling of data be taken into account, along with weighting functions which pre- and post-process the simulated or measured data for noise reduction, luminance cutoff, the implementation of luminance weighting, contrast sensitivity function, and cumulative distribution function. In chapter 4, the merit function Usl for the estimation of the perceived color uniformity in spotlights is derived. It was based on the results of two sets of human factor experiments performed to evaluate the visual perception of typical spotlight patterns by subjects. The first human factor experiment resulted in the perceived rank order of the spotlights. The perceived rank order was used to correlate the mathematical descriptions of basic functions and weighted function concerning the spatial color distribution, which lead to the Usl function. The second human factor experiment tested the perception of spotlights under varied environmental conditions, with to objective to provide an absolute scale for Usl, so the subjective personal opinion of individuals could be replaced by a standardized merit function. The validation of the Usl function is presented concerning the application range and conditions as well as limitations and restrictions in carried out in chapter 5. Measured and simulated data of various optical several systems were compared. Fields of applications are discussed as well as validations and restrictions of the function. Chapter 6 presents spotlight system design and their optimization. An evaluation shows the analysis of reflector-based and TIR lens systems. The simulated optical systems are compared in color uniformity Usl , sensitivity to colored shadows, efficiency, and peak luminous intensity. It has been found that no single system which performed best in all categories, and that excellent color uniformity could be reached by two different system assemblies. Finally, chapter 7 summarizes the conclusions of the present thesis and an outlook for further investigation topics.

Gestión de la velocidad en la carrera de aproximación del salto de longitud. Comparativa entre géneros

En la carrera de aproximación del salto de longitud el atleta trata de alcanzar la máxima velocidad controlable hasta la tabla de batida, momento en el que se transfiere toda la energía adquirida en la carrera al salto. Este parámetro por tanto influye en el rendimiento final del salto. El objetivo de este trabajo (a través de revisión bibliográfica) fue analizar las diferentes formas de gestionar la velocidad a lo largo de la carrera de aproximación, en la competición y la posible diversidad entre sexos. La base del trabajo son los datos de un estudio científico con datos inéditos de velocidades máximas en el Campeonato de Madrid de salto de longitud (Ferro et al, 2012b). A partir de esos resultados se ha comprobado las diferentes formas de gestionar la velocidad entre hombres y mujeres, las mayores diferencias se observan en los intervalos 5-3 m y 3-1 m hasta la tabla de batida.

El color como recurso expresivo: análisis de las series de televisión Mad Men y Breaking Bad

La presente investigación tiene como objetivo reconocer y aprender a utilizar el color en el medio audiovisual, es decir, conocer sus cualidades, técnicas y estrategias para, de esta forma, dar justa dimensión a su gran capacidad expresiva. El mirar y, posteriormente, observar permite saber el tipo de atmósferas que son necesarias para sugerir determinados estados. Estas atmósferas se generan gracias a los elementos que las componen, cada uno de ellos con sus formas, colores, ubicación en el espacio, más la interrelación global entre ellos. La composición visual se da a partir del conjunto de elementos distribuidos en el espacio. Que se ven “envueltos” con la luz planteada. Toda esta suma, es la que consigue expresar una emoción por parte del creador y, si se sabe “leer”, una correcta interpretación por parte del espectador. Esta “alfabetización visual” establece nexos entre el creador y el receptor, lo que lleva a unos y otros a un mayor conocimiento en la utilización de las reglas. Ello permite reforzar el texto narrativo, que “se articula en dos niveles: la historia —lo narrado, el qué— y el discurso —el modo de narrarlo, el cómo—, es decir, el plano del contenido y el plano de la expresión” (García, F., 2011, p.12). El creador de la obra audiovisual guía al espectador por los caminos de la historia que está desarrollando, mientras que el espectador, al saber “leer”, puede conocer el camino por donde tiene que transitar para disfrutarlo y entenderlo en su totalidad. Comprender la información que proporciona el color parecería innato al ser humano del siglo XXI, dominado por un entorno netamente visual. Pero no es así. Por lo tanto, si se aprende a conocer los parámetros sobre los que se desarrolla la información que se presenta visualmente, se conseguirá hacer más eficaz la comunicación, a la vez que se fomentará la creatividad, por un lado, y el disfrute visual, por otro...

Del cinematógrafo a los multicines: arquitectura para el séptimo arte en Alicante

El presente artículo efectúa un recorrido por los 100 años de salas de cine y cinematógrafos (1895-1996) de la ciudad de Alicante desde el punto de vista arquitectónico y urbano. Se distinguen cuatro fases: 1) La época efímera (1895-1920) de barracones desmontables, 2) la época dorada (1920-50) de grandes cinemas en la edad del cine sonoro y en color, 3) la época comercial (1950-80) de grandes cines dentro de los edificios y 4) la época de la reconversión (1980-1995) de minicines y multisalas. Se trata de un estudio tipológico que analiza la evolución del tipo de cine dentro de las tipologías arquitectónicas y en relación a las morfologías urbanas donde se inserta. La reflexión se pone en paralelo con los avances del cine: mudo, en BN, sonor, a color, en cinemascope y formato tv, así como se traen a colación cuestiones relativas al espacio, la publicidad, el ocio y los hábitos sociales.

El impacto del Plata sobre el océano Atlántico

Los habitantes de la región costera desde la provincia de Buenos Aires en la Argentina (océano Atlántico sudoccidental) hasta Río Grande, en el sur del Brasil, saben que en enero el agua de mar es casi 10ºC más cálida que en julio. Lo que llama la atención es que en esta región se presentan las mayores variaciones estacionales de temperatura de todo el Atlántico Sur. Un observador algo más perceptivo notaría también cambios de color en su superficie de acuerdo con la época del año. Para explicar estas observaciones se ha especulado acerca de la existencia de frecuentes incursiones de agua fría, originadas en la corriente de Malvinas. En este artículo se presentan evidencias que sugieren que las más importantes alteraciones ambientales a lo largo de una franja costera de más de 1000 km se deben a la variable influencia de las aguas que el Río de la Plata derrama sobre el océano Atlántico.

Portafolio de Empresas.

96 hojas : ilustraciones.

El diseño como comunicación.

55 hojas : ilustraciones.

"Cómo pintar el aire". Fundamentos científicos de la perspectiva atmosférica

La perspectiva aérea o atmosférica es juzgada por los pintores como parte esencial de la pintura, una vez establecidos los presupuestos geométricos de la representación naturalista mediante la perspectiva lineal. Leonardo da Vinci fue el primer autor en definir la perspectiva aérea o atmosférica, conocidos ya a través de L. B. Alberti los fundamentos geométricos de la perspectiva lineal en el tratado De Pictura (1435). Doscientos años después, tras la influyente publicación del Optics de Newton, contextualizadas bajo el espíritu racionalista del siglo XVIII, el artículo estudia las recomendaciones que desde la ciencia y los científicos (específicamente a través de tres figuras relevantes: Brook Taylor, J. H. Lambert y Gaspard Monge) se dan a los pintores con la pretensión de arbitrar una medición exacta del color, en confrontación con el tradicional empirismo del mundo artístico. Este tema puede considerarse un capítulo de gran interés en la larga historia de la pintura y la representación de los fenómenos atmosféricos, cuyos antecedentes teóricos tienen su inicio en el Débat sur le Coloris de la Académie Française del siglo XVII y sus resultados, conducirán hacia el nacimiento de la moderna Teoría del color, en respuesta a una cuestión tan compleja sobre cómo pintar el aire.

Informatizaci??n de la biblioteca

Se presenta experiencia educativa que propone la catalogaci??n y elaboraci??n de un registro de ejemplares de la biblioteca escolar del centro. Se realiza en el IES Blas Infante en Og??jares, Granada. Los objetivos son: creaci??n de una base de datos informatizada del registro de libros; hacer inventario del n??mero de ejemplares de que dispone el centro; sellar, catalogar y clasificar los documentos; poner tejuelos, c??digos de barras y puntos de color en los libros; organizar los ejemplares por materias y ??reas; poner en com??n los materiales existentes en los departamentos did??cticos; crear una base de datos de lectores para activar un servicio de pr??stamo informatizado; informar al resto de profesorado y alumnado del funcionamiento de la biblioteca.

Interiorismo y escaparatismo.

Incluye ejercicios de evaluación (autoevaluación). Figuran como patrocinadores institucionales la Dirección General de Comercio, Consumo y Artesanía de la Región de Murcia, el Instituto de Fomento, La Cámara Oficial de Comercio e Industria de Lorca, la Cámara Oficial de Comercio, Industria y Navegación de Cartagena y la Cámara Oficial de Comercio, Industria y Navegación de Murcia. No figura fecha, ni depósito legal ni ISBN

Colecci??n Pedro Masaveu : leer una pintura

Aprovechando la exposici??n de pintura 'Colecci??n Pedro Masaveu. Cincuenta obras' se ofrecen una orientaciones para desarrollar la t??cnica de 'leer una pintura', dado que a trav??s de esta exposici??n se puede entrar en contacto con varias obras maestras de la historia de la pintura. Las actividades pasan por: 1.- Identificar la obra (autor, t??tulo, dataci??n, tama??o, propiedad); 2.- El artista, su entorno y su tiempo; 3.- An??lisis formal de la obra (soportes y t??cnicas de la pintura, la composici??n pict??rica, el espacio, el movimiento, la luz y el color en la pintura); 4.- An??lisis iconogr??fico de la obra.

Aires casonals. 'Aires caseros'.

Resumen parcialmente basado en el del propio recurso. El vídeo se grabó en las jornadas Color en tu via, destrezas para tu autonomía, celebradas en Toledo en marzo de 1991 y organizadas por la Asociación Mujeres de Europa

Luis Antonio Robles, ejemplo de vida

Robles se destacó por ser el primer egresado negro de la Universidad del Rosario, el primer ministro y congresista de color en una época bastante difícil para las personas de su raza, porque hacía pocos años (1851) se había declarado la abolición de la esclavitud en Colombia y aún persistía la discriminación en todos los ámbitos de la vida nacional.

Iniciaci?? al disseny : l'an??lisi de formes, l'expressi?? a partir dels elements conceptuals-visuals, de relaci?? i pr??ctics. Inter??s per al coneixement t??cnico-cient??fic-art??stic de les formes i de les imatges. 'Iniciaci??n al dise??o : el an??lisis de formas, la expresi??n a partir de los elementos conceptuales visuales, de relaci??n y pr??cticos. Inter??s por el conocimiento t??cnico-cient??fico-art??stico de las formas y de las im??genes'

Cr??dito para el ??rea de Educaci??n Visual y Pl??stica. Trata de acercar al alumnado al mundo profesional del Dise??o, especialmente a las relaciones que generan los elementos conceptuales-visuales utilizados como elementos de contenido expresivo y funcional. Se expone un breve recorrido hist??rico con documentaci??n gr??fica para que se descubra la evoluci??n de las formas est??tico-funcionales. Se profundiza en el conocimiento de la sistematizaci??n del color en la clasificaci??n de las formas. Las actividades de aprendizaje propuestas persiguen que el alumnado, a partir de la pr??ctica, sea capaz de analizar un mensaje gr??fico-pl??stico de manera razonada. ??stas consisten, tanto en el descubrimiento o identificaci??n de diversas t??cnicas visuales gr??ficas como en la realizaci??n de productos.

Fragmentos de la pr??ctica

Se presentan cuatro proyectos de investigaci??n llevados a cabo con diferentes grupos de alumnos de 4?? de primaria para tratar distintos aspectos art??sticos. Por un lado el de la historia de un pa??s, Afganist??n; por otro el del color en la obra de Rothko, su valor simb??lico; despu??s, el de la escultura contempor??nea, donde se analiza qu?? puede considerarse arte y qu?? no, partiendo de dos obras escult??ricas de Picasso. Y, por ??ltimo, la ropa de los grandes modistos en un museo, donde se analiza si su obra es art??stica o no y por qu?? est?? en un museo..