La curva Kruithof describe una región de niveles de iluminancia y temperaturas de color que a menudo se consideran cómodas o agradables para el observador. La curva se construyó a partir de datos psicofísicos recogidos por el físico holandés Arie Andries Kruithof, aunque los datos experimentales originales no están presentes en la curva en sí. Las condiciones de iluminación dentro de la región delimitada se evaluaron empíricamente como agradables o naturales, mientras que las condiciones fuera de la región se consideraron incómodas, desagradables o antinaturales. La curva de Kruithof es un modelo suficiente para describir fuentes agradables que se consideran naturales o se asemejan mucho a los cuerpos negros de Plank, pero su valor para describir la preferencia humana ha sido constantemente cuestionado por otros estudios sobre iluminación interior.
Por ejemplo, la luz natural tiene una temperatura de color de 6500 K y una iluminancia de 104 a 105 lux. Este par de temperatura de color-iluminancia da como resultado una reproducción del color natural, pero si se ve a baja iluminancia, aparecería azulado. En niveles típicos de iluminancia en oficinas interiores de aproximadamente 400 lux, las temperaturas de color agradables son más bajas (entre 3000 y 6000 K), y en niveles típicos de iluminancia domiciliaria de aproximadamente 75 lux, las temperaturas de color agradables son aún más bajas (entre 2400 y 2700 K). Estos pares de temperatura de color-iluminancia a menudo se logran con fuentes fluorescentes e incandescentes, respectivamente. Es digno de mención que la región agradable de la curva contiene temperaturas de color y niveles de iluminancia comparables a los entornos con luz natural.
Historia
En la aparición de la iluminación fluorescente en 1941, Kruithof realizó experimentos psicofísicos para proporcionar una guía técnica para diseñar iluminación artificial. Usando lámparas fluorescentes de descarga de gas, Kruithof fue capaz de manipular el color de la luz emitida y pedir a los observadores que informaran si la fuente les agradaba o no. El boceto de su curva tal como se presenta consta de tres regiones principales: la región media, que corresponde a fuentes de luz consideradas agradables; la región inferior, que corresponde a los colores que se consideran fríos y tenues; y la región superior, que corresponde a colores cálidos y antinaturalmente coloridos. Estas regiones, aunque son aproximadas, todavía se usan para determinar configuraciones de iluminación apropiadas para hogares u oficinas.
Percepción y adaptación
Los hallazgos de Kruithof están directamente relacionados con la adaptación humana a los cambios en la iluminación. A medida que disminuye la iluminancia, aumenta la sensibilidad humana a la luz azul. Esto se conoce como el efecto de Purkinje. El sistema visual humano cambia de visión fotópica (dominada por cono) a visión escotópica (dominada por varilla) cuando los niveles de luminancia disminuyen. Las barras tienen una sensibilidad espectral muy alta a la energía azul, mientras que los conos tienen sensibilidades espectrales variables a los rojos, verdes y azules. Como el fotorreceptor dominante en la visión escotópica es más sensible al azul, la sensibilidad humana a la luz azul aumenta. Debido a esto, en general se considera que las fuentes intensas de temperaturas de color más altas (más azules) son desagradables a bajos niveles de luminancia, y existe una estrecha gama de fuentes agradables. Posteriormente, el rango de fuentes agradables aumenta en la visión fotópica a medida que aumentan los niveles de luminancia.
Crítica
Si bien la curva se usó como guía para diseñar iluminación artificial para espacios interiores, con la sugerencia general de utilizar fuentes con temperaturas de color bajas correlacionadas con iluminancias bajas, Kruithof no describió el método de evaluación, las variables independientes ni la muestra de prueba. que fueron utilizados para desarrollar la curva. Sin estos datos, ni otra validación, las conclusiones no deberían considerarse creíbles. La relación entre iluminancia y CCT no fue respaldada por el trabajo posterior.
La iluminancia y CCT se han examinado en muchos estudios de iluminación interior y estos estudios demuestran consistentemente una relación diferente a la sugerida por Kruithof. En lugar de tener límites superiores e inferiores, estos estudios no sugieren que el CCT tenga un efecto significativo y para la iluminación solo sugieren evitar niveles por debajo de 300 lux.
Estudios adicionales
La curva Kruithof, tal como se presenta, no contiene puntos de datos experimentales y sirve como una aproximación para condiciones de iluminación deseables. Por lo tanto, se ha reevaluado su precisión científica.
El índice de reproducción cromática es una medida para describir la apariencia de una fuente y si se considera o no como agradable. El índice de reproducción del color de una fuente determinada es una medida de la capacidad de esa fuente para reproducir fielmente los colores de un objeto. Las fuentes de luz, como las velas o las bombillas incandescentes producen espectros de energía electromagnética que se parecen mucho a los cuerpos negros de Plankian; se parecen mucho a las fuentes naturales. Muchas lámparas fluorescentes o bombillas LED tienen espectros que no coinciden con los de los blackbodies de Plankian y se consideran antinaturales. Por lo tanto, la forma en que representan los colores percibidos de un entorno también puede considerarse antinatural. Si bien estas fuentes más nuevas aún pueden alcanzar temperaturas de color correlacionadas y niveles de iluminancia que se encuentran dentro de la cómoda región de la curva Kruithof, la variabilidad en sus índices de reproducción del color puede hacer que estas fuentes finalmente no sean agradables.
Las diferentes actividades o escenarios requieren diferentes pares de temperatura de color-iluminancia: las fuentes de luz preferidas cambian según el escenario que ilumine la fuente. Los individuos sí prefirieron pares de temperatura de color-iluminancia dentro de la región cómoda para cenar, socializar y estudiar, pero también pares preferidos de temperatura de color-iluminancia que estaban en la región incómoda inferior para actividades nocturnas y prepararse para la cama. Esto está relacionado con el efecto de Purkinje; las personas que desean algo de luz en la noche desean temperaturas de color más bajas (más rojas) incluso si los niveles de luminancia son muy bajos.
Los hallazgos de Kruithof también pueden variar en función de la cultura o la ubicación geográfica. Las fuentes deseables se basan en las experiencias previas de percepción de color de un individuo, y como las diferentes regiones del mundo pueden tener sus propios estándares de iluminación, cada cultura probablemente tenga sus propias fuentes de luz aceptables.
La iluminación de una fuente es el factor dominante para decidir si una fuente es agradable o cómoda, ya que los espectadores que participaron en este experimento evaluaron un rango de temperaturas de color correlacionadas y niveles de iluminancia, aunque sus impresiones permanecieron generalmente sin cambios como la temperatura de color correlacionada cambiado Además, existe una relación entre la temperatura de color correlacionada y el brillo aparente de una fuente. A partir de estos hallazgos, es evidente que el índice de reproducción cromática, en lugar de la temperatura de color correlacionada, puede ser una medida más apropiada para determinar si una determinada fuente se considera o no agradable.