Adição da luz

Na combinação das cores emitidas por objectos luminosos os estímulos sobre os três grupos de cones simplesmente de somam.
Adicionando duas cores primárias com intensidade iguais obtemos as cores secundárias.
verde(G) + azul (B)= ciano(C)
vermelho(R) + azul(B) = magenta(M)
vermelho(R) + verde(G)= amarelo(Y)

Chamamos de cor complementar à cor que falta em uma cor para produzir o branco. As cores secundárias são as complementares das cores primárias:
verde(G) + magenta(M) = parece branco(W)
azul(B) + amarelo(Y) = parece branco(W)
vermelho(R) + ciano(C) = parece branco(W)


A adição da luz- RGB

Síntese aditiva ( RGB)
A luz branca é o somatório de três luzes de coloração primária, são: vermelho ( Red), verde ( Green) e o azul violeta ( Blue). As cores visíveis são resultado do comportamento dos objectos em relação a absorção ou reflexão destas três luzes principais. Assim, um objecto amarelo absorve a luz azul violeta e reflecte o verde e o vermelho. A composição por RGB utilizada em aparelhos emissores de luz, como por exemplo os televisores, projectores e monitores.
RGB:Este é uma abreviatura do sistema de cores aditivas formado por vermelho, verde e azul. O objectivo do RGB é a reprodução de cores em dispositivos electrónicos, como por exemplo: monitores, computadores e televisões.
Este modelo de cores RGB é baseado na teoria da visão colorida, sendo um modelo de cor aditivo no qual verde, azul claro, vermelho são somados de várias maneiras para produzir uma ampla série de cores. O seu nome vem das iniciais das três cores primárias. O objectivo deste modelo é para detecção, representação e exibição de imagens em sistemas electrónicos, sendo utilizado em convencionais de fotografia. Tem uma sólida teoria com base na percepção humana de cores.



Temperatura de cor

Medida da qualidade da luz
Temperatura de cor - escala que exprime a qualidade da cor e o conteúdo de uma fonte de luz. Esta escala é calibrada em graus Kelvin
Kelvin - unidade de medida usada para medir a qualidade relativa das fontes luminosas que podem variar entre 2000ºK até mas de 10000º K
Medir a qualidade da luz permite-nos uma perfeita reprodução cromática que é possível aplicar a todas as fontes de iluminação. Costumamos falar de luz fria
( quando o predomínio é dos azuis e dos verdes) ou de luzes cálidas (predomínio de vermelhos). Do ponto de vista técnico a tonalidade da luz que irradia as fontes de iluminação se conhece pela sua temperatura de cor.
A cor que percebemos depende da temperatura de cor das fontes de iluminação que iluminam a cena observada. Quanto mais elevada é a temperatura de cor de uma luz, maior percentagem de azuis terá. As luzes de baixa temperatura, pelo contrário terão uma alta percentagem de radiações vermelhas.
As modernas câmaras electrónicas estão desenhadas para que esta saída cromática ao trabalhar com diversas luzes seja equilibrada, controlada electronicamente (White balance)
Normalmente utilizamos variadas fontes capaces de produzir luz. A listagem seguinte corresponde as que se utilizam com regularidade nos trabalhos de vídeo e televisão

Luz de um dia nublado 6.000/7000 ºK
Luz de um dia com o céu limpo 5.500 º K
Luz incandescente de halógeneo 3200 ºK
Luz incandescente doméstica 2000 ºK

Luz natural

Proveniente do sol, directa ou dispersa pelas nuvens, é muito utilizada na tomada das imagens em vídeo. Entre os problemas que podem surgir na utilização desta fonte de luz podemos contar os seguintes:

1.- Uma certa imprevisibilidade em quanto ao carácter da luz solar. O céu com nuvens produz uma luz difusa e dispersa enquanto que o sol ao meio dia produzirá uma luz dura e com fortes contrastes.
2.- Mudança rápida na temperatura de cor ao longo do dia, o que origina reproduções cromáticas incorrectas .
3.- A constante mudança da direcção da luz que acaba por afectar a situação das sombras n os objectos imóveis
4.- A diferença da duração da luz diurna no inverno e no verão.
5.- A distinta angulação do sol em relação à terra segundo as estações do ano.
6.- A necessidade de recorrer à utilização de superfícies pouco reflectoras que ajudem a diminuir o contraste entre luzes e sombras.
7.- Ter de recorrer a fontes de iluminação artificial para corrigir os efeitos da luz natural ou para criar efeitos, provocando algumas inconpatibiliades que obrigam a utilização de filtros nos projectores de iluminação.

Luz artificial
A principal desvantagem deste tipo de luz prende-se com a dificuldade de iluminar grandes espaços que exigem um enorme potencial eléctrico. Um outro problema é a incompatibilidade com as diversas fontes de luz pelas diferenças de temperatura de cor. Mesmo com estas dificuldades os operadores de imagem muitas vezes preferem a luz artificial , conseguem controlar melhor todos os parâmetros que intervém na iluminação de um objecto: a potência luminosa, a suavidade ou dureza da luz, o controlo da luz e das sombras, a direcção do foco luminoso, temperatura de cor e a filtragem.

A matéria e a luz

A luz pode ter origem ou fim nos átomos que constituem a matéria. Estes são duas entidades indissociáveis. É conhecida pela radiação que foi emitida pela matéria e que assim chegou até nós. 

A incidência 

Incidência da luz em planos gerais de superfícies cristalinas biaxiais:
Admita que a incidência da luz seja perpendicular a superfície cristalina anisotrópica, ou seja, o ângulo de incidência i = 0. Nesta situação os índices de refracção que estarão associados a um raio de luz, serão aqueles perpendiculares a sua direcção de propagação.
Para a incidência normal de um raio de luz não polarizado em uma seção X’Z’, conforme representado na figura ao lado, surgirão dois raios de luz, OR1 e OR2 que terão direcções de polarização paralelos a OZ’ e OX’, respectivamente. Estes dois raios (OR1 e OR2), estarão contidos nos planos definidos por estas rectas, suas direcções de propagação e a normal a estas direcções (OW)

Suas direcções de propagação serão aquelas definidas por seus raios conjugados, sendo OR1 o raio conjugado de OZ’ e OR2 o de OX’ Observe que nesta situação, ambos os raios (OR1 e OR2) têm comportamento de raios extraordinários. 

A reflexão

Reflexão da Luz - Fundamentos 
Reflexão é o fenómeno que consiste no fato de a luz voltar a se propagar no meio de origem, após incidir sobre um objecto ou superfície. 

É possível esquematizar a reflexão de um raio de luz, ao atingir uma superfície polida, da seguinte forma:
Leis da reflexão
Os fenómenos em que acontecem reflexão, tanto regular quanto difusa e selectiva, obedecem a duas leis fundamentais que são:
1ª lei da reflexão 
O raio de luz reflectido e o raio de luz incidente, assim como a recta normal à superfície, pertencem ao mesmo plano, ou seja, são complanares.
2ª Lei da reflexão
O ângulo de reflexão (r) é sempre igual ao ângulo de incidência (i).


Absorção

Na absorção, a frequência da onda de luz incidente é próxima ou igual à frequência de vibração dos electrões do material. Os electrões pegam energia da onda de luz e começam a vibrar. O que acontece em seguida depende da força com a qual os átomos seguram seus electrões. A absorção acontece quando os electrões estão presos firmemente e passam as vibrações adiante para os núcleos dos átomos, o que aumenta a velocidade desses átomos e os fazem colidir com os outros átomos do material e acabam produzindo calor.

A absorção da luz torna um objecto escuro ou opaco à frequência da onda de luz incidente. A madeira é opaca para a luz visível. Alguns materiais são opacos para algumas frequências de luz, mas transparentes para outras. O vidro é opaco para a luz ultravioleta, mas é transparente para a luz visível.

Difusão da Luz 

As maiorias das superfícies são ásperas; suas irregularidades reflectem a luzem em diversas direcções. Esse tipo de luz reflectida se chama luz difusa. É graças a ela que, durante o dia, um cómodo pode ser iluminado pela luz do sol, que se reflecte no ar, nas nuvens e nas paredes.
Assim as superfícies polidas reflectem melhor a luz que as superfícies ásperas.


Refracção da Luz 

Um feixe de luz se desvia ao passar do ar para a água ou vice versa. Para observar esse efeito basta mergulhar um lápis em um copo com água. Esse desvio se deve a uma mudança na velocidade da luz ao passar de um meio transparente para outro e chama-se refracção da luz.
Índice de refracção é uma relação entre a velocidade da luz em um determinado meio e a velocidade da luz no vácuo (c). Em meios com índices de refracção mais baixos (próximos a 1) a luz tem velocidade maior (ou seja, próximo a velocidade da luz no vácuo).
A velocidade de propagação da luz no ar depende da frequência da luz, já que o ar é um meio material. Porém essa velocidade é quase igual a 1 para todas as cores. Ex: índice de refracção da luz violeta no ar = 1,0002957 e índice de refracção da luz vermelha no ar = 1,0002914. Portanto, nas aplicações, desde que não queiramos uma precisão muito grande, adoptaremos o índice de refracção do ar como aproximadamente igual a 1

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A Luz e o seu comportamento físico

A energia electromagnética 
É a força de um campo electromagnético exerce sobre cargas eléctricas. Esta é uma das quatro forças fundamentais.
A força electromagnética é um fenómeno físico. Assim interfere entre nós e os objectos.
Também resulta da acção das atracções e repulsões eléctricas e magnéticas de corpos distantes entre si.

A propagação

Um raio de luz é a representação da trajectória da luz num determinado espaço. A sua representação indica de onde a luz sai e para onde se dirige. Propaga-se no meio homogéneo, a luz percorre trajectórias rectilíneas, em meios que não são homogéneos pode-se denominar por "curva".

Propaga por ondas electromagnéticas pulsantes, qualquer radiação electromagnética situa-se nas radiações infravermelhas e ultravioletas. Os corpos são emitentes de luz própria, outros enviam luz que recebem, assim são chamados corpos iluminados.
A propagação da luz pode ser considerada das seguintes formas: transparência e translucidez.
Os meios transparentes permitem a propagação da luz pela qual possibilita ver os objectos com nitidez. Em relação aos translúcidos a propagação é parcial irregular.
Ao contrário do som a luz não necessita de suporte material para se propagar, logo propaga-se no vazio.
A luz propaga-se em linha recta.

A propagação rectilínea da luz que permite explicar como se formam as formas. O campo magnético é o efeito do movimento de cargas eléctricas. Este pode resultar em uma força electromagnética quando associada a ímanes. O fluxo magnético resulta em um campo eléctrico. Um campo eléctrico gera um campo magnético.
A luz é uma propagação de uma perturbação electromagnética.

A Frequência
Os experimentos realizados por Young foram feitos ao ar livre, sendo assim, os comprimentos de onda correspondem à luz se propagando neste meio. Sabemos que a velocidade da luz no ar é igual a 3,0 x 108 m/s, logo, podemos utilizar a equação que relaciona frequência, comprimento e velocidade de uma onda que é: f= v/λ

Através dessa equação podemos calcular a frequência de cada cor como, por exemplo, as frequências das cores vermelho e violeta, as quais são, respectivamente: 4,6 x 1014 hertz 6,7 x 1014 hertz. Como frequência e comprimento de onda são grandezas inversamente proporcionais, fica evidente que a cor violeta que tem a maior frequência tem o menor comprimento de onda em relação à cor vermelha que tem menor frequência e, portanto, maior comprimento de onda.
A experiência comprova que a cor de um feixe de luz monocromático não se altera quando ela passa de um meio transparente para outro. O que ocorre é que quando o feixe de luz passa de um meio para outro, tanto o comprimento de onda quanto a velocidade tem seus valores alterados, mas a frequência não se altera e, portanto, permanece sempre a mesma. É por esse motivo que se recomenda que um feixe de luz seja caracterizado pela sua frequência e não por seu comprimento de onda ou velocidade com que se propaga.
A luz é um movimento ondulatório que possui frequências muito altas (cerca de 1014 hertz) e cada cor que compõe a luz branca possui uma frequência diferente.