Luz visible, radiación Ultravioleta e Infrarroja - Stefan Michalski

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1 Luz visible, radiación Ultravioleta e Infrarroja - Stefan Michalski Canadian Conservation Institute (2009) Canada (English and French editions) (ediciónes en inglés y francés) ICCROM (2009) (edición en español) El dilema: ver v/s conservar Cuantificación de la luz visible, radiación UV e IR Cuánta luz necesitamos para ver? Fuentes de luz visible, radiación UV e IR Deterioro por luz visible, radiación UV e IR Control de la luz; UV e IR Conclusiones Viñetas Viñeta 1. Utilización del nicho de una ventana en una casa histórica para una exhibición. Viñeta 2. Una galería de arte local con un circuito de iluminación básico. Referencias (* Lecturas recomendadas) Glosario El dilema: ver v/s conservar La presencia de luz es imprescindible para poder ver las colecciones; sin embargo, ésta deteriora la materialidad de algunos objetos. Este riesgo plantea la necesidad de lograr el equilibrio entre la adecuada visualización de los bienes exhibidos y la minimización del daño generado por la luz, sin dejar de lado el principio ético que busca el equilibrio entre los derechos de nuestra propia generación, con los de aquellas que están por venir. En la práctica, esto implica considerar las necesidades y características de los objetos, ya que la sensibilidad a la luz y los requerimientos de visualización son variables. Asimismo, es preciso considerar que muchos museos cuentan con una iluminación variable y deficientemente controlada. Éste capítulo aborda los aspectos a considerar para la toma de decisiones, además de entregar algunas pautas generales. A pesar de esto, el dilema nunca desaparece: ver bien las colecciones hoy, y también en el futuro. Cuantificación de la luz visible, radiación UV e IR La luz no contiene radiación ultravioleta e infrarroja A menudo se escucha en los museos la expresión la luz contiene radiación ultravioleta e infrarroja. Esta afirmación es incorrecta y puede crear confusiones innecesarias en las discusiones prácticas sobre la iluminación del museo. La luz, por definición, es la franja de radiación a la cual nuestro ojo es sensible. La radiación ultravioleta (UV) y la infrarroja (IR) no son visibles, y se ubican en ambos extremos de la franja visible (ultra significa por sobre, infra significa por debajo). Al usar un lenguaje informal el término radiación es omitido, por lo que se habla de ultravioleta e infrarrojo, o simplemente de

2 UV e IR 1. La radiación ultravioleta y la infrarroja no son necesarias para ver (excepto unos pocos colores que fluorescen con la radiación UV); por lo tanto, no son parte del dilema que presenta la necesidad de ver adecuadamente v/s conservar; sólo se relacionan con el daño. No obstante lo anterior, es correcto establecer que algunas fuentes de luz emiten radiación ultravioleta e infrarroja; o que la iluminación de los museos puede deteriorar los objetos por estas radiaciones. El espectro de radiación La Figura 1 grafica las franjas adyacentes de radiación UV, luz visible y radiación IR en una escala convencional de longitud de onda (en nanómetros nm). En la parte inferior se muestra la escala recíproca para la energía de fotón (en electrovolts ev) con el fin de demostrar cómo dicha energía se eleva rápidamente en la dirección de la franja UV. *Cristal cambiarlo por vidrio* Figura 1. La porción del espectro de radiación que nos interesa: desde UV pasando por la luz visible hasta IR. La escala principal es la longitud de onda en nanómetros (nm). También se muestra la escala para la energía de fotón en electrovolts (ev). Las franjas de radiación emitidas por diferentes fuentes de luz se muestran en barras de color gris claro. Las franjas de radiación bloqueadas por algunos filtros se muestran en barras de color gris oscuro. La convención asigna el límite entre UV y la luz visible en 400 nm, pero la percepción leve comienza en los 380 nm. Este último límite es generalmente utilizado por los fabricantes de ventanas para clasificar los vidrios en relación a la radiación UV. Los distintos daños producidos por la radiación UV, la luz visible y la radiación IR, son causados por sus diferentes energías fotónicas. La reacción fotoquímica que provoca la desintegración de los materiales y la producción de subproductos amarillentos propios de la exposición a la radiación UV requiere de energías mayores a 3 ev; mientras que la reacción fotoquímica que produce la decoloración de los colorantes, tal como el funcionamiento de nuestra retina, sucede en un rango entre 2 ev y 3 ev. De hecho, estamos destinados a ver en la misma franja que causa la decoloración de los colorantes sensibles, debido al fenómeno fotoquímico relacionado. Los fotones 1 Nota del traductor: Esta afirmación no es válida en idioma español

3 infrarrojos no tienen suficiente energía asociada como para iniciar alguna de las reacciones fotoquímicas generadas por la radiación UV o la luz visible, por lo tanto su consecuencia es simplemente el calentamiento de las superficies que absorben estos rayos. Medición de la luz y su exposición El término luminancia es utilizado para caracterizar la cantidad de luz que incide en una superficie, sin embargo, en la literatura museológica se utilizan conceptos informales tales como intensidad de la luz o nivel de lux (la unidad es lux, tanto en singular como en plural). Antiguos medidores de luz aún pueden utilizar la unidad imperial de pié-candela, cuyas lecturas pueden traducirse a lux multiplicándolas por 10 (10.76 exactamente). Muchas empresas fabrican medidores de luz, denominados también luxómetros. Algunos de éstos han sido especialmente diseñados para los museos, por lo que incluyen medición de radiación UV, e incluso de HR y de temperatura. La Figura 2 grafica distintas situaciones y sus niveles de lux a lo largo del amplio rango del ojo humano, desde la luz de la luna hasta la luz del sol. *En Moonlight: luz de la luna *En Modern office: elminar luz dentro de *En Shade outdoors: borrar definición y poner: a la sombra en el exterior *En Full sun beam: a pleno sol Figura 2. Escala de intensidades de luz, desde la luz de la luna, pasando por la luz de las velas hasta la del sol; todo dentro del rango del ojo humano. Nuestro ojo cambia desde la visión nocturna (escotópica) a la visión en colores (fotópica), con un rango mixto intermedio (mesópica). El índice de daño producido por la luz es proporcional a su intensidad, por lo tanto, ésta aumenta 10 millones de veces desde la luz de la luna hasta la del sol, y veces desde los niveles recomendados para museos hasta la luz solar. La exposición total o dosis de luz sobre una superficie, es el producto de la intensidad de luz (lux) y el tiempo (horas). En los museos, la unidad práctica es millones de lux por horas; abreviado como Mlx/h y pronunciado como megalux horas.

4 Medición de la radiación UV y su exposición Más que la medición directa de la intensidad de radiación UV, la convención en los museos ha sido su medición en relación a la intensidad de la luz, en unidades de microwatts (de UV) por lumen (de luz), abreviado como µw/lm. Esta proporción es mucho más útil que la medida directa de radiación UV al caracterizar las fuentes de luz en un museo y los beneficios de cualquier filtro UV en dichas fuentes. Varias empresas fabrican medidores de UV para museos. Aunque algunos autores lo sugieren, la medición de la exposición a la radiación UV en los museos no ha sido generalizada. Si fuera necesario, es posible expresarla como una combinación de la exposición a la luz en Mlx/h y la de UV (en proporción) en µw/lm, como se hará más adelante en la Tabla 5, que ilustra la sensibilidad a la UV. Medición de la radiación IR No existen convenciones o instrumentos comúnmente utilizados para medir la radiación IR en los museos, ya que ésta no es tan dañina para las colecciones como lo son la radiación UV y la luz visible. Si quiere elaborar un instrumento simple que mida el potencial de calentamiento por radiación IR a partir de una fuente de luz, pinte el bulbo de un termómetro común de vidrio con una pintura de color negro mate. Ponga el bulbo en el rayo de luz cercano al objeto en cuestión y espere hasta que la temperatura deje de subir (varios minutos). Para verificar si este aumento constituye un problema, consulte el capítulo Temperatura incorrecta. Una forma simple para notar si la fuente de luz incrementa la temperatura, consiste en colocar la mano en el rayo de luz (en el punto en que debiera alcanzar los objetos) y utilizar una pieza de cartulina para alternadamente iluminar y sombrear la palma de la mano. Si siente un calentamiento notable debido a esta luz, dichos objetos identificados como sensibles a una temperatura muy alta en el capítulo sobre Temperatura incorrecta, estarán en riesgo. Cuánta luz necesitamos para ver? El punto de referencia es de 50 lux Hace 60 años, se investigó por primera vez sobre las pautas para la iluminación en los museos, cuando la ciencia del color ya había establecido que 50 lux era suficiente para asegurar que el ojo humano funcionara bien dentro del rango de la visión de los colores (ver Figura 2). Por su parte, la conservación adoptó este antecedente como punto de referencia para los museos. Desde entonces, el público se ha quejado por los bajos niveles de iluminación de las exhibiciones. Aunque nuestra consideración por el futuro observador siempre nos forzará a utilizar bajos niveles de luz para algunos materiales, es necesario poder comprender la validez de la afirmación no puedo ver los objetos.

5 En los años 80 se realizó una descripción más precisa de nuestra capacidad para ver a 50 lux, la cual no solo se centró en la capacidad del ojo humano de discriminar diferencias entre muestras de colores, sino que también en la de ver los pequeños detalles de un objeto. A partir de esto, se concluyó que una persona joven (25 años) al observar un objeto de color moderadamente claro, con un grado moderado de detalles en un patrón algo complejo y en un período razonable de tiempo, sería capaz de ver todos los detalles casi tan bien a 50 lux como bajo la luz del sol. Desafortunadamente, no verían aquellos detalles tan bien como a la luz del sol si el objeto es oscuro, si los detalles son muy sutiles, si el patrón que se está buscando dentro de los detalles es imperceptible y si el tiempo de observación es limitado. Por otra parte, alguien de mayor edad (65 años) necesitará varias veces más luz para ver igual de bien que una persona más joven, inclusive si contara con todas las correcciones ópticas necesarias, como por ejemplo anteojos. Recientes investigaciones han demostrado que nuestra capacidad para discriminar grandes trazos de color, disminuye a medida que envejecemos. Ajustes para ver mejor Es evidente que todos vemos mejor los pequeños detalles a plena luz, en especial si el objeto es oscuro, los detalles son sutiles (por ejemplo; bajo contraste) o cuando se buscan patrones imperceptibles en dichos detalles; como en un grabado sobre papel artesanal versus una excelente réplica sobre papel hecho a máquina. Nuestra capacidad de ver los objetos como reales, genuinos y auténticos, reside en nuestra habilidad para ver dichos detalles. No podemos imaginar una institución que esté más preocupada de que la gente vea el objeto real, que un museo; y por ende de las quejas por parte del público cuando no puede hacerlo. Entonces, surge la siguiente interrogante: Cuánta visibilidad del objeto real debe brindar un museo, considerando el excesivo costo que esto significa para la vida de los objetos? y Cuánta más luz se requiere para mejorar la visibilidad? Tabla 1. Ajustes para otorgar la misma visibilidad de los detalles Valores de referencia de visibilidad razonable para un observador joven: Para superficies oscuras: Para detalles de bajo contraste: 50 lux 3 veces más lux 3 veces más lux Para detalles muy sutiles o tareas complejas con tiempo limitado: 3 veces más lux Para observadores de mayor edad: 3 veces más lux La combinación de los factores señalados, multiplica el factor correspondiente de la columna de la derecha. Por consiguiente, para una persona de mayor edad que busca ver un diseño sutil en los finos detalles de un objeto oscuro, serán necesarios 3 x 3 x 3 x 3 x 50 lux, para llegar a un total de 4,000 lux aproximadamente.

6 Si se utiliza el valor de referencia de 50 lux, la Tabla 1 resume algunas reglas simples y conservadoras para el ajuste de la visibilidad de diferentes objetos. Si desea obtener un resumen técnico de la investigación que sustenta dichos ajustes y las fuentes originales, consulte en Michalski La Tabla 1 no implica que un museo esté obligado a hacer estos ajustes, sino que simplemente señala cuáles serían necesarios para mantener una adecuada visibilidad en diferentes situaciones. El realizar o no alguno de estos ajustes, depende del equilibrio que exista con los temas de conservación presentados en las secciones anteriores acerca del deterioro por luz y radiación UV. Dicho equilibrio da origen al tema abordado en la sección final sobre Estrategias de control. Ajustes para que las personas mayores vean mejor Nuestro sistema visual no es como una cámara fotográfica, sino que se parece más a una cámara de video conectada a un procesador complejo y dinámico. Al envejecer, no solamente los cristales de nuestros ojos se amarillean y fluorescen, sino que se crea una mayor cantidad de luz parásita a partir de la dispersión interna. Asimismo, la cantidad de conos y bastones disminuye y el proceso neuronal se deteriora. Estas situaciones están por sobre los temas de envejecimiento normal que pueden corregirse con anteojos y sobre otras patologías relacionadas que lamentablemente no pueden ser corregidas. El factor de 3 veces presentado en la Tabla 1, utilizado para permitirnos el mismo acceso visual a los 65 años que a los 25, es menor que el realmente necesario, no obstante entrega la mayoría de los beneficios. Errores en el diseño de la iluminación que reducen la visibilidad De qué forma los errores de iluminación pueden reducir la visibilidad y por qué esto preocupa a los museos? El sistema visual humano posee una variedad de órdenes de magnitud (los pasos en la escala logarítmica de intensidad de luz expresados en lux de la Figura 2), sin embargo, al existir un amplio rango de viveza del color en una escena, solo podemos adaptarnos a una parte de cada uno de esos pasos. Los tres mecanismos involucrados en el ajuste de nuestra sensibilidad (adaptación neuronal, ajuste del tamaño del iris y química del fotorreceptor) demoran entre 200 milisegundos y una hora en adaptarse. En un museo, se consideran diseños de iluminación erróneos aquellos que excedan la capacidad de nuestro ojo para ajustarse en el tiempo y el espacio. Asumir un mayor deterioro en favor de una mejor visibilidad, pierde sentido si por otra parte los errores de iluminación entorpecen la correcta visualización.

7 Resplandor directo: bloquéelo Al igual que las luces en la carretera que encandilan nuestros ojos y provocan inmediatamente la disminución de nuestra visibilidad del camino, la luz de un foco o ventana que refleja directamente en nuestros ojos, hará disminuir la visibilidad de un objeto. El resplandor directo excede enormemente el rango de sensibilidad de nuestros ojos y los obliga a adaptarse a la intensidad más alta. Bloquee cualquier tipo de resplandor: utilice snoots, deflectores y celosías en los focos; y postigos, cortinas o persianas en las ventanas. Existen nuevos materiales para persianas que permiten el paso de la luz, disminuyendo considerablemente su intensidad. Exhibiciones con recorridos complejos, con divisiones interiores y numerosas vitrinas de exhibición, requerirán de muchas horas de trabajo para capturar el resplandor de las luces, re dirigirlo o bloquearlo. Un diseño conformado por un simple muro perimetral constituye una ventaja, ya sea en una gran galería de bóveda de cañón del siglo XIX o en una pequeña sala del siglo XX (ver Viñeta 2), ya que disminuye dichos problemas. Resplandor reflejado o velado: compruébelo Tanto las vitrinas de exhibición como los marcos con vidrio, constituyen una de las estrategias de preservación más económicas para un museo; sin embargo, los reflejos que generan pueden llegar a ser extremadamente molestos. Pocas personas pueden predecir los reflejos a partir de dibujos, y pocos museos cambiarán una exhibición después de ser creada solo por causa de los reflejos. Compruebe esta situación antes de realizar los diseños finales. Para esto, compre un bastidor o marco de madera, y extienda un plástico transparente para envolverlo. Coloque el marco donde planea disponer la vitrina de exhibición o el marco con vidrio, solicite a alguien que sostenga los focos donde planea ubicar la iluminación, párese en el lugar donde se espera que el visitante se ubique y luego revise si la lámina de plástico presenta algún reflejo. Tenga en cuenta que algunos reflejos producidos por la iluminación superior son inevitables. Los ajustes que realice deben desplazar los reflejos bajo el nivel del ojo humano, considerando incluso a los visitantes de estatura más baja. La visión a la altura de un niño es generalmente desastrosa, lo que explica su aburrimiento en los museos. Es posible encontrar en el mercado un vidrio genuino anti-reflejo, pero su costo es muy alto (el acabado es el mismo que el utilizado en los lentes de las cámaras, monitores de computador y algunos anteojos). Éstos han sido utilizados generalmente para enmarcar importantes pinturas de casas-museos históricas, en donde evitar los reflejos de las ventanas puede llegar a ser una tarea imposible. Los vidrios anti-reflejo de bajo costo cuentan con una superficie ligeramente esmerilada (mate), y solo funcionan si se les ubica directamente contra la pintura; por lo tanto, no se recomiendan para museos. Fondo de contraste: evítelo La mayoría de los objetos antiguos se ven más brillantes y menos dañados cuando se disponen sobre una superficie mate oscura. Compruébelo. La tradición de los museos

8 de utilizar en todas partes superficies blancas, de alguna forma neutras, para las salas de exhibición y vitrinas, debe ser reexaminada. Al evaluar el efecto de los muros "claros y luminosos", es necesario preguntarse si la colección en sí misma se ve luminosa o se trata solamente del espacio que la rodea. Los paneles de iluminación posterior, además de producir sombras, resultan disfuncionales en términos de la visibilidad del objeto. Adaptación visual: refuércela El ojo se adapta increíblemente bien a los niveles más bajos de luz, pero esto toma varios minutos (como todos experimentamos alguna vez al entrar a la sala de un cine). La adaptación final puede tomar hasta una hora. La mayoría de los museos que se han preocupado de la iluminación de sus espacios, poseen áreas que parecen cerradas ya que son muy oscuras en comparación al vestíbulo. Ante esto, considere también reducir la iluminación de las áreas de distribución o vestíbulo. Cuando sea posible, diseñe una transición de iluminación hacia los espacios de exhibición para que los visitantes puedan adaptarse paulatinamente. Quizás los paneles didácticos introductorios debieran estar ligeramente más iluminados que el área principal de la exhibición, como una forma de invitación y de transición (aunque no tan brillante como para que requiera su propia adaptación o genere un error de reflejo). Fuentes de luz visible, radiación UV e IR Una paleta de fuentes de luz para los museos En la actualidad disponemos de un amplio rango de opciones para la iluminación en los museos. La Tabla 2 resume las ventajas, desventajas, costos y otros parámetros de las fuentes de luz actualmente disponibles. Tabla 2. Características generales de las fuentes de luz para los museos LUZ INCANDESCENTE LUZ FLUORESCENTE Tradicional Halógena de cuarzo Tubos tradicionales VOLTAJE 220 V, 120 V 220 V, 120 V, 12 V, 6 V 220 V, 120 V A19, R30, R40, PAR38 A: bombilla común R: reflector ER: reflector elíptico PAR: reflector parabólico El número se refiere al diámetro TIPOS COMUNES Y en múltiplos de 1/8 pulgadas (3 NOMENCLATURA mm) Variadas especialidades del fabricante, por ejemplo Flurospray. Desde 1996, muchos tipos de R y PAR no están disponibles debido a la legislación sobre MR16, PAR20, PAR30, PAR36 MR: reflector múltiple PAR: reflector parabólico El número se refiere al diámetro en múltiplos de 1/8 pulgadas (3 mm) Los tipos de MR16 también pueden denominarse con letras, por ejemplo BAB, EXN, etc. Series Q: sin reflector, el número se refiere a la T5, T8, T10, T12 T: diámetro del tubo en múltiplos de 1/8 pulgadas (3 mm) F18, F20, F40, F96 F: fluorescente, el número se refiere a la potencia en watts. La temperatura de color generalmente se caracteriza por letras: CW: luz blanca fría WW: luz blanca cálida CWX: blanca fría deluxe WWX: blanca cálida deluxe

9 VIDA MEDIA, HORAS COSTO (por lámpara) en USD$ COSTO DE REPOSICIÓN (3,000 hr por año) TEMPERATURA DE COLOR (bajo 3000 K= luz cálida) (sobre 4000 K= luz fría) INDICE DE RENDIMIENTO DEL COLOR (IRC) excelente: buena: aceptable: inaceptable: bajo los 70 LUZ INCANDESCENTE LUZ FLUORESCENTE Tradicional Halógena de cuarzo Tubos tradicionales energía. potencia en watts "Luz Día", y muchas otras marcas registradas para la A, R, PAR: 2.000, ER: A: $2 R, PAR, ER: $5-$10 A: $3; EMISIÓN DE UV?W/lm 75, bajo R,PAR,ER: $7-$ K generalmente, por ejemplo: luz cálida Filtro azul Flurospray aumentará a K aproximadamente generalmente, pero algunos museos han reportado una vida media más reducida, como es el caso de la fibra óptica. Confirme primero temperatura de color generalmente $5-$25 $5-$20 (varía según el CRI) $8-$40 $1.5-$ K generalmente, por ejemplo cálida, pero más fría que las incandescentes comunes. 100, excelente. Reflectores dicroicos (poco calor) pueden de radiación de cuerpo negro, por ejemplo, sin partes faltantes entre 400 nm y 760 nm. Sin embargo, la baja temperatura de color de lámparas incandescentes tradicionales a veces provoca críticas en los museos, en especial para pinturas creadas al aire libre con colores azules. El aumento desde K a K con lámparas halógenas de cuarzo, elimina buena parte de estas críticas. "blanca cálida": K "blanca fría": K "luz día": K Otros según lo especificado. reducir el IRC. Nota: lámparas incandescentes y de luz día marcaron 100 por definición del IRC ya que ambas presentan un espectro CW, WW: 50 60, inaceptable Detrás de un vidrio: , medio. Aquellas marcadas como UV-STOP: 40, bajo. Deluxe: 70 90, aceptable a buena Tipos especiales: 90 95, excelente La mayoría entre , bajo a medio Un poco más alta. POSIBILIDADES DE FILTRO UV No es esencial, pero los objetos altamente sensibles pueden beneficiarse con un filtro UV. Las bombillas de cuarzo sin protección emiten ondas cortas de UV, que son bloqueadas por un envoltorio de vidrio liso o filtros de seguridad. Filtros UV de vidrio de buena calidad: $10-$50. Los filtros plásticos económicos deben Existen filtros UV en forma de mangas Asegúrese que las tapas estén certificadas contra riesgo de incendio (algunas se han inflamado). Alternativamente, coloque los filtros UV en difusores.

10 FIBRA ÓPTICA O VARILLAS DE LUZ VENTAJAS DE SU USO EN MUSEOS DESVENTAJAS DE SU USO EN MUSEOS FLUORESCENTE Compacto LUZ INCANDESCENTE LUZ FLUORESCENTE Tradicional Halógena de cuarzo Tubos tradicionales Inapropiado Luminarias tipo "A" son de muy bajo costo Repuestos muy económicos. Demasiado brillante a distancias menores a un metro y medio. Alta emisión de calor (no apropiadas para el interior de vitrinas). Haces luminosos amplios. HID (descarga de alta densidad) ubicarse a cierta distancia de la bombilla caliente MR16 es comúnmente utilizado en iluminadores de fibra óptica. Las fibras filtrarán UV e IR. Iluminador: $200 $500 Entre 1-10 fibras de salida separadas, a veces más. Excelente variedad de amplitud de haz y watts. Mejor espectro de luz en general. Lámparas de bajo voltaje pueden conectarse sin riesgo de golpes eléctricos. Frecuencia de recambio muy baja. Bombillas se calientan mucho, por lo que existe riesgo de explosión. Genera calor. El costo de la lámpara por hora puede ser alto. Algunas lámparas de Se pueden utilizar canoas porta tubos en las vitrinas de exhibición Baja frecuencia de recambio. Baja emisión de calor. Bajo consumo de energía. Componentes son poco bajo voltaje son bastante estéticos, la iluminación puede costosas. Cableado sin protección genera riesgo de incendio. LED blanca (diodo emisor de luz) 220 V, 120 V 220 V, 120 V y mayores 6 V, 12 V, 120 V, 220 V CFT: tubo fluorescente compacto. Fabricantes pueden emplear otras iniciales, por ej. TL, XL, PL, SL. Tamaños: 5W, 7W, 9W, 11W, 13W, etc. en donde el número refiere al wattaje. HID: Descarga de alta intensidad; clase que incluye: M: mercurio MH: haluro metálico S o HS: Sodio y Xenon de alta presión Muchas formas elaboradas W+ Recientemente incluidas como opciones de iluminación para museos; por lo tanto, la información de esta columna es sólo preliminar. Actualmente disponible en muchos aparatos, Demasiado brillantes a cortas distancias. Difíciles de dirigir. ser "plana". LUZ DIA

11 La temperatura de color puede graficarse como K, o solamente 28 K LUZ INCANDESCENTE generalmente $10 $40 (varía según el tamaño, reflector) $3 $ K cálida K K fría K fría LUZ FLUORESCENTE Tradicional Halógena de cuarzo Tubos tradicionales Varía según el tamaño. Mercurio, haluros metálicos: disponibles de tibio a cálido. Xenon casi imita la luz día de 6.500K. (incluso con lámparas halógenas de cuarzo, por ejemplo, GU10) (si pierde un 70% de intensidad, se trata de una falla). $5 $20, dependiendo de la potencia. ~$0.50 $2.00 asumiendo el consumo de h de la actual GU K disponibles. Altos costos escondidos : costo de construcción inicial, mantención, goteras desde el tragaluz y de energía para calefacción y enfriamiento. Tarde-noche: K sol de mediodía: K cielo azul: K luz día: mezcla de los anteriores, el estándar es "D6500 K" Cercanas a 85: buena La mayoría de las lámparas fluorescentes son "trifosfóricas", (cuyo espectro contiene tres peaks en sintonía con tres franjas de color determinado). Han sido injustificadamente puestas en duda simplemente porque no poseen espectros suaves. Los mejores haluros metálicos son de 80 (bueno) hasta 90+ (excelente), pero la mayoría de las lámparas de haluros metálicos, mercurio y sodio, están bajo los 65, lo que es malo. Gran variación en la actualidad. Generalmente 70 (aceptable) para todas las blancas, 90 (bueno) esperada prontamente para todas las blancas. 90 posiblemente con colores mezclados de LEDs , media En su mayoría altas a muy altas. 0 75, muy bajas. Mangas plásticas o películas hechas a medida si fuera necesario. Muchos utilizan un filtro UV para protegerse de las ondas cortas de esta radiación. Sin embargo, su efectividad no es suficiente para los museos. Las películas plásticas pueden ser utilizadas a cierta distancia No es necesario 100, excelente generalmente, muy altas El vidrio de las ventanas filtra las ondas cortas de la radiación UV, pero esto no es suficiente para los museos. Existen vidrios laminados con una capa media de filtro UV, o con películas plásticas

12 Muy útil en distancias cortas, como por ejemplo en vitrinas. Baja frecuencia de recambio. Baja emisión de calor. Difícil de dirigir para lograr un haz de luz definido. LUZ INCANDESCENTE LUZ FLUORESCENTE Tradicional Halógena de cuarzo Tubos tradicionales del calor de la bombilla. Pequeñas lámparas MH de haluros metálicos o de Xenón son utilizadas en algunas iluminaciones con fibra óptica. Salas completas con vitrinas han sido iluminadas con una bombilla potente ubicada en un lugar separado. Esto reducirá el riesgo de incendio, de robo y los elevados costos finales. Útil para alumbrar espacios grandes y exteriores de museos por razones de seguridad. La mayoría poseen terribles IRC. En su mayoría son lentas para encender. Alta variación dentro de los lotes fabricados. La emisión puede cambiar significativamente con el tiempo. Podría utilizarse Muy útiles en distancias cortas, como por ejemplo en vitrinas. Fáciles de dirigir. Muy baja frecuencia de recambio, bajo gasto energético (muy económicas). No hay emisión de calor (pero la lámpara en sí necesita enfriamiento). El IRC y la vida media son altamente variables. La homogeneidad del color del haz puede ser deficiente. La intensidad de la lámpara puede disminuir con el tiempo. autoadhesivas para las ventanas. (Éstas pueden anular la garantía de las ventanas con vidrio sellado para aislar) Los tubos han sido utilizados para simular luz día en los edificios. Agradable a los sentidos, se ve bien. Pueden entregar intensidades muy altas sin producir mucho calor. Pueden ser (pero a menudo no lo son convenientes en términos de mantenimiento y medio ambiente. Dificultad para controlar la intensidad. Varía con el clima y las estaciones del año. Las ventanas y sus objetos de control son costosos para construir y mantener. El gasto de energía puede ser costoso para el mantenimiento del edificio. Índice de rendimiento del color El Índice de Rendimiento del Color (IRC), mide la calidad de la luz en términos de la capacidad del observador para ver correctamente los colores. La escala tiene un máximo 100 y no posee unidades. Este índice, se deriva de un cálculo colorimétrico realizado a 14 muestras de diferentes colores que han sido iluminadas por una fuente luminosa determinada, los cuales se comparan con patrones de referencia, los que han sido realizados a partir de muestras iluminadas con luz día o luz incandescente. Aunque

13 el IRC es poco exacto en su correlación con nuestro sistema visual, sigue siendo el mejor indicador actualmente disponible. No existe un estándar internacional en los museos sobre lo que es un IRC aceptable, pero el ICC recomienda un mínimo de 85. Sin embargo, muchos museos especifican índices mayores a 90. Dicho esto, la diferencia entre un tubo fluorescente compacto cuyo índice es 82, por ejemplo, y la pauta de 85, no es notada por la mayoría de las personas en diversas situaciones. Si tal tubo presenta un mejor diseño, costo y ventajas en términos energéticos, tiene sentido utilizarlo. Las fuentes de luz consideradas frecuentemente como deficientes, como por ejemplo, los tubos fluorescentes comerciales más económicos, pueden presentar índices bajo los 60. Es importante observar que la luz día de un índice de 100, luego de reflectar contra un muro o piso colorido, puede arrojar un índice mucho peor que el de la luz que irradia directamente un tubo, de índice 85. Si se elige iluminar por medio de luz día de rebote (o cualquier otra fuente de luz), entonces el reflector no debe tener color. Temperatura de color correlacionada La temperatura de color correlacionada (TCC) mide la calidad de la luz que pasa de fría a cálida. Ésta no es una escala de bueno o malo, a menos que se tenga una preferencia personal para algún tipo de objeto en particular. Las unidades utilizadas se denominan grados Kelvin, abreviados como K. Desafortunadamente, los términos comunes para este parámetro son contradictorios y confusos. Una fuente de luz fría posee una elevada temperatura de color, mientras una cálida posee una baja temperatura de color. De aquí viene el uso de la frase luz cálida para referir a la luz dorada del sol y las llamas, y de luz fría para aludir a la luz que entra a través de un tragaluz azul. En lugares con bajos niveles de iluminación, como en museos, los observadores tienden a preferir luces más cálidas, similares a las de las bombillas incandescentes; por ejemplo de bombillas estándar de K o incandescentes halógenas de cuarzo de K. En la medida que se requiere una iluminación de varios miles de lux más, se prefieren luces más frías, como la de K o más. Los tubos de ahorro de energía más comunes (fluorescentes) existen en un amplio rango de temperaturas de color. Para lograr un buen resultado al utilizar este tipo de tubos compactos en pequeños museos, es necesario considerar la temperatura de color. Como se explicó anteriormente, las lámparas que producen luz cálida, que generalmente indican K o simplemente 28K, son usualmente preferidas para espacios con bajos niveles de luz; sin embargo, los tubos que producen luz fría (3.500 K hasta K) pueden aumentar el contraste de los objetos, lo que en ocasiones puede ser deseable. En conclusión, siempre se debe comprobar primero la temperatura de color antes de finalmente elegir.

14 Luz natural v/s artificial Los que prefieren el uso de la luz día, a menudo usan el término luz natural para referirse a la luz exterior de día y luz artificial para las fuentes eléctricas; pero todas las fuentes de luz son naturales, ya sean astros brillantes, filamentos brillantes o fósforos brillantes. La pregunta correcta sería si el IRC es lo suficientemente bueno. De acuerdo a lo que ya hemos visto, ambas pueden ser apropiadas o inapropiadas en términos de IRC. El atractivo psicológico de las ventanas y tragaluces, radica en la conexión con el exterior y la alta intensidad de luz (cuando el sol brilla). El control de las ventanas existentes por medio del uso de pantallas, persianas, cortinas parcialmente cerradas y postigos externos, que se cierren durante los períodos de mayor intensidad, pueden reducir los riesgos de decoloración y los reflejos, dejando intacta la conexión visual hacia el exterior. Deterioro por luz visible, radiación UV e IR Generalizaciones prácticas sobre el deterioro por la luz visible, radiación UV e IR Dadas las tres franjas de radiación (luz visible, radiación UV e IR) podemos realizar generalizaciones sobre los tipos de deterioro que éstas provocan en los museos: La luz decolora (o blanquea los colores). Los colores sensibles a la luz pueden desaparecer tras pocas horas de exposición a la luz solar directa, o después de unos pocos años bajo una iluminación controlada en un museo, por ejemplo, algunas tintas de marcadores con punta de fieltro o algunas fotografías en colores. Los colores no sensibles pueden durar siglos bajo la luz solar directa, por ejemplo, cerámicas y frescos minoicos. Todos los objetos coloreados caerán en alguno de dichos extremos. La radiación UV causa amarillamiento, pérdida de cohesión, debilitamiento, y/o desintegración de los materiales. La pérdida de cohesión de los aglutinantes en pinturas es generalmente confundida con la decoloración de los pigmentos. La radiación IR calienta la superficie de los objetos, y por lo tanto se vuelve una forma de temperatura inadecuada (muy alta), con todos los posibles daños ya esbozados en el capítulo sobre Temperatura incorrecta. La radiación IR no será abordada en detalle en este capítulo. Existe cierta coincidencia en los tipos de deterioro provocados por la luz visible y la radiación UV. La luz visible (en especial la violeta) puede provocar parte de la desintegración y amarillamiento adjudicados a la acción de la radiación UV, pero sólo en unos pocos materiales y de forma más lenta que la radiación UV. A su vez, la radiación UV contribuye a la decoloración, pero su incidencia en el desarrollo de este deterioro es dominante solo en los colores que son más estables frente a la acción de la luz visible.

15 Ninguna de dichas coincidencias reduce la validez de las generalizaciones antes descritas. Para reducir la decoloración de las colecciones en exhibición, especialmente de aquello que se ve afectado más rápidamente, existe solo una opción: reducir la exposición a la luz. Muchos museos, sus donantes y sus enmarcadores, han asumido que la causa principal de la decoloración es la radiación UV, y que un buen filtro UV evitaría que sus colecciones se vean afectadas por este motivo. Algunos anuncios de filtros UV insinúan lo mismo. Para colores sensibles a la luz (el quid del dilema en la iluminación de un museo), la radiación UV generalmente contribuye en menos de un cincuenta por ciento a la decoloración, y a menudo solo en una décima parte, por lo tanto, es necesario seguir considerando la necesidad de reducir la exposición a la luz visible. (Las escalas de exposición en el centro de la Tabla 3 cuantifican este fenómeno). Por qué preocuparse entonces del control de la radiación UV? Porque para muchos objetos, tales como pinturas con pigmentos permanentes o dibujos e impresiones monocromáticas, el amarillamiento, la pérdida de cohesión del aglutinante y la friabilidad del soporte resultante de la acción de la radiación UV, constituyen los principales deterioros que afectan a las colecciones sometidas a una iluminación no controlada en un museo. Índices de deterioro por luz La luz daña los colores de algunos objetos, los que en su mayoría se decoloran (la mayor parte de los colores en la Figura 3a y 3b) y algunos pocos se oscurecen (el bermellón de la Figura 3b). La Tabla 3 resume la información disponible sobre el grado de este deterioro. Los materiales coloreados se dividen en cuatro amplias categorías de sensibilidad a la luz: nula; baja; media; y alta. Para cada categoría, la tabla proporciona una estimación del tiempo que tomará el inicio de la decoloración de un material expuesto a distintos niveles de lux (el primer efecto en ser notado), y su decoloración total (desaparición casi completa del color original). Podemos observar que aunque el rango dentro de una categoría es muy amplio, las diferencias entre una y otra son mucho mayores. La percepción que tiene la gente sobre el riesgo que significa la luz para los colores es muy variada, ya que algunos colores en objetos antiguos que se ven frágiles pueden durar muchos siglos, mientras que otros desaparecen durante el transcurso de nuestra vida, o incluso en solo unos pocos años.

16 Foto 3 a,b. Ejemplos de daño ocasionado por la luz a partir de experimentos de decoloración controlados, empleando una fuente de luz que simula luz día a través de un vidrio; por ejemplo, alta en emisión de radiación UV. Todas las muestras fueron tomadas de ejemplares de libros para artistas de principios del Siglo XX. (3a) Pinturas al óleo, a la izquierda se aprecia el oscurecimiento del bermellón; y a la derecha la decoloración de laca de carmín sobre blanco. (3b) Tintas de dibujo sobre papel, todas decoloradas. Las letras sobre las muestras indican los siguientes grados de exposición: 0: sin exposición; A: 0.17 Mlx/h; B: 1.7 Mlx/h; C: 6.2 Mlx/h; D: 17 Mlx/h; E: 67 Mlx/h. El rango de exposición equivalente es desde A: 1 día de luz solar o 1 año a 50 lux hasta D: 8 meses de luz solar o 400 años a 50 lux. Todas las áreas están protegidas por un filtro UV, excepto las marcadas con un asterisco (*). Note que las diferencias entre la presencia o ausencia de filtro UV (B vs B*, C vs C*, D vs D*), son mucho menos importantes que las existentes entre diferentes exposiciones (A vs B vs C vs D). Tabla 3. Sensibilidad a la luz de materiales coloreados y cantidad de años que demoran en decolorarse. No Sensibles Sensibilidad baja Sensibilidad media Sensibilidad alta Materiales que no cambian de color por la luz (Pueden cambiar su color por el envejecimiento o agentes contaminantes). La mayoría, pero no todo los pigmentos minerales. Los colores de la paleta empleada en frescos verdaderos que presentan estabilidad en medios Materiales clasificados según la norma ISO como Lana Azul #7 y #8 (y otros mayores). Paletas de colores para artistas clasificadas como "permanentes" (una mezcla de colores permanentes y pinturas de baja sensibilidad, por ejemplo ASTM D4303 Categoría I; Winsor y Materiales clasificados según la norma ISO como Lana Azul #4, #5, ó #6. Tinturas y lacas de alizarina. Unos pocos extractos vegetales, como por ejemplo los rojos tipo madder o rubia tinctoria, que contienen principalmente alizarina como colorante para lana o como un pigmento de laca, en todas las superficies. Ésta varía dependiendo del tipo de medio, pudiendo Materiales clasificados según la norma ISO como Lana Azul #1, #2, ó #3. La mayoría de los extractos vegetales, por consiguiente la mayoría de los pigmentos brillantes tradicionales y lacas en todas las superficies: amarillos, anaranjados, verdes, púrpuras, muchos rojos,

17 No Sensibles Sensibilidad baja Sensibilidad media Sensibilidad alta alcalinos. Los colores de esmaltes de vidrio verdadero de la cerámica (que no deben confundirse con las pinturas de esmalte). Muchas imágenes monocromas en papel, por ejemplo, las tintas de carbón, pero el tinte del papel y el colorante agregado a la tinta de carbón son generalmente altamente sensibles. El papel en sí mismo debe ser cuidadosamente considerado de baja sensibilidad. Muchos pigmentos modernos de alta calidad, desarrollados para uso externo, como en automóviles. Newton AA). Colores estructurales de insectos (si radiación UV es bloqueada). Unos pocos extractos vegetales tradicionales por ejemplo, azul índigo sobre lana. Impresiones en blanco y negro de plata/ gelatina (no en papel recubierto con resina), asumiendo que todos presentan bloqueadores UV. Muchos pigmentos modernos de buena calidad, desarrollados para uso externo, como en automóviles. Bermellón (se ennegrece debido a la luz). alcanzar la categoría de baja sensibilidad, dependiendo de la concentración, del sustrato y del mordiente. El color de la mayoría de las pieles y plumas. La mayoría de las fotografías en colores con el sufijo "cromo" en su nombre, por ejemplo fotografía Cibachrome, Kodachrome. azules. Extractos de insectos, como shellac y de cochinilla (por ej. carmín) en todas las superficies. La mayoría de los colores sintéticos, como las anilinas en todas las superficies. La mayoría de los colorantes sintéticos económicos sobre todas las superficies. La mayoría de los marcadores con punta de fieltro, incluidos los de color negro. La mayoría de las tintas para bolígrafos de color rojo y azul. La mayoría de los colorantes para teñir papel en el Siglo XX. La mayoría de las fotografías a color con el sufijo "color" en su nombre. Por ejemplo, Kodacolor, Fujicolor. 50 lux 150 lux Tiempo en años para la decoloración Decoloración sólo perceptible Decoloración casi total Decoloración sólo perceptible Decoloración casi total años años años años años años años años 1/2 7 años años años años Decoloración sólo años 2 70 años 1/7 2 años perceptible 500 lux en oficinas Decoloración casi total años 5 60 años años Decoloración sólo 3 70 años 2 meses 7 años 5 días 2 meses 5,000 lux en ventanas o lámparas perceptible de escritorio 6 meses 6 Decoloración casi total años años años

18 30,000 lux promedio de luz día Tiempo en años para la decoloración Decoloración sólo perceptible 6 meses 10 años 2 semanas 1 año 1 día 2 semanas Decoloración casi total años 1 30 años 1 mes 1 año Cada día de exposición se considera de 8 horas y cada año de horas. El tiempo para una decoloración sólo perceptible se da como un rango de clasificación basado en las categorías de sensibilidad de Lana Azul, según la norma ISO (ver Tabla 4). La decoloración casi total se basa en una estimación de 30 veces la decoloración sólo perceptible, aunque esta decoloración a menudo se hace más lenta, por lo que a una estimación de 100 veces la decoloración sólo perceptible, es probable para muchos colores. Las categorías de sensibilidad de la Tabla 3 (alta, media y baja) fueron recientemente incorporadas en una pauta internacional para iluminación en museos (CIE 2004). Éstas se definen según los estándares industriales para la retención de la luz, conocidos como los estándares ISO de Lana Azul. Se trata de un grupo de muestras de telas, originalmente enumeradas del 1 al 8, donde cada una es de 2 a 3 veces más sensible que la siguiente. La sensibilidad alta fue clasificada como 1, 2 o 3; la media como 4, 5 ó 6 y la baja como 7, 8 o mayores (algunos adicionales fueron agregados a los 8 originales a partir de los requerimientos industriales). Los números de Lana Azul constituyen un aspecto relevante en la literatura que aborda la sensibilidad de los colorantes; como lo podemos confirmar en Michalski (1987 y 1997) y de forma resumida en una versión mas detallada de la Tabla 3, contenida en la pauta CIE (2004). La Tabla 4 grafica la conversión de una clasificación de Lana Azul a una estimación de la exposición a la luz que provocará una decoloración sólo perceptible. Este material que se obtuvo a partir de la revisión de la documentación parcialmente descrita en Michalski (1987), constituye la base de las estimaciones de tiempo para decoloración en la Tabla 3. Las Lanas Azules como estimación del rango de sensibilidad en las colecciones Inevitablemente, en los museos surge la pregunta sobre el rango de sensibilidad de los colorantes presentes en sus colecciones. La clasificación de los ocho tipos de Lana Azul originales, desarrollada en los años 20, representaba el rango de sensibilidad que todas las tintas y colorantes que la industria conocía, puesto que reflejaba todos los objetos coloreados de la época, ya sea por medio de tintas naturales, sintéticas (creadas en el siglo XIX) o incluso pigmentos. Por lo tanto, la clasificación de la Lana Azul es una excelente estimación del rango de las sensibilidades a la luz que se podría encontrar en una colección mixta de un museo. Obviamente, algunos objetos coloreados no son sensibles, otros son incluso más sensibles que el índice 1, ya que no fueron creados para durar tanto como una tela de mala calidad, como podría ser el caso de algunos marcadores de punta de fieltro. Tabla 4. Dosis aproximada de luz necesaria para provocar una decoloración sólo perceptible según los estándares ISO de Lana Azul (la decoloración sólo perceptible se define como Escala de Gris 4 (GS4) según se utiliza en la

19 información de Lana Azul). La inexactitud en cada dosis estimada, oscila aproximadamente entre las estimaciones de Lana Azul adyacentes). Dosis de luz (Mlx/h) para provocar una decoloración sólo perceptible de acuerdo a los estándares ISO de Lana Azul Número ISO de Lana Azul #8 #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 Dosis para decoloración sólo perceptible en presencia de radiación UV Dosis para decoloración sólo perceptible en ausencia de radiación UV Categoría de sensibilidad utilizada en la Tabla Sensibilidad baja Sensibilidad Media Sensibilidad alta Niveles de deterioro por radiación UV El daño provocado por la radiación UV en los materiales orgánicos, genera deterioros tales como el debilitamiento de las fibras de los textiles, el desgaste de la madera y el hueso o la pérdida de cohesión de las capas pictóricas, tal como se aprecia en la Figura 4. Asimismo, la radiación UV amarillea con facilidad los plásticos de mala calidad y el papel periódico. La Tabla 5 resume los deterioros y niveles de daño conocidos por causa de la radiación UV. La tabla comienza con los puntos de referencia que conocemos a partir de estudios, sobre exposición a la luz día exterior, lo que luego se extrapola a exposiciones donde se ha reducido la radiación UV mediante la acción de vidrios y filtros. Figura 4. Ejemplos de daño por UV. Pruebas sobre pintura al óleo de color siena tostada de principios del siglo XX. Las imágenes muestran el detalle de un área de la superficie pictórica que estuvo iluminada por una fuente de luz similar a la luz día, que pasa a través de una ventana a una intensidad de 67 Mlx/h (equivalente a casi 8 meses de luz día completos ó 400 años de exhibición a 50 lux). A la izquierda se entrega una visión microscópica, donde la mitad inferior fue protegida con un buen filtro UV. Las imágenes en blanco y negro del costado derecho fueron obtenidas por microscopía electrónica de barrido. La imagen inferior muestra una superficie oleosa lisa, que no ha sufrido deterioro, mientras que la superior, deja ver una superficie erosionada y agrietada. El pigmento marrón (mineral) no se ve afectado ni por la luz ni por la radiación UV.

20 Tabla 5. Sensibilidad de los materiales a la radiación UV No sensible Sensibilidad baja Sensibilidad media Sensibilidad alta Materiales inorgánicos: metales, piedra, cerámicas, vidrio. Objetos de este tipo que estén tratados o recubiertos pueden contener resinas y pigmentos de mayor sensibilidad. Agrietado, pérdida de cohesión de plásticos, caucho, pigmentos modernos que contienen estabilizadores plásticos, resinas, de UV diseñados para ser expuestos al exterior La madera se vuelve gris, se erosiona. Agrietado de algunos barnices, caucho. Pérdida de cohesión de la mayor parte de pinturas en interiores y pinturas artísticas, marfil, hueso. Debilitamiento y eventual pérdida de resistencia de gran parte de objetos de lana, algodón, seda, papel. Pérdida de Sensibilidad muy alta cohesión de algunos papeles de pinturas al óleo con mala calidad, por pigmentos fotosensibles (blanco de zinc, los blancos de titanio tempranos). Amarillamiento de maderas pálidas. Debilitamiento y eventual pérdida de resistencia de madera, algodón, seda, papel, si hay presencia de tintes fotosensibles. Tiempo aproximado para provocar el daño descrito previamente Promedio ~1 año Amarillamiento de ejemplo, el papel periódico. diario al (erosión de la madera: ~10 años ~1 mes ~3 días exterior: 50?m de superficie lux por año) Espectro luz día ~5.000 años ~500 años ~ (envejecimiento (envejecimiento?w/lm térmico* térmico* 50 lux ~50 años ~5 años probablemente en probablemente en años a años a 20 C) 20 C) ~30 años o más# ~3 años o más# (envejecimiento Luz día (envejecimiento térmico* intensa térmico* probablemente Luz día a través lux probablemente en 5 entre 5 50 años a del vidrio de la 50 años a 40 C)** 40 C)** ventana ~ ?W/lm 50 lux ~ años o más# (envejecimiento térmico* probablemente en años a ~2.000 años o más# (envejecimiento térmico* probablemente en años a 20 C) ~2 meses o más# ~100 años o más# (envejecimiento térmico* probablemente en años a 20 C) ~1 mes o más# (envejecimiento térmico* probablemente en 2 años a 40 C)** ~50 años o más# (envejecimiento térmico* probablemente en ~30 años a 20 C)

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