Espectro visible por el ojo humano

longitudes de onda del espectro de luz visible

El espectro de luz visible es el segmento del espectro electromagnético que el ojo humano puede ver. Más sencillamente, esta gama de longitudes de onda se denomina luz visible. Normalmente, el ojo humano puede detectar longitudes de onda de 380 a 700 nanómetros.

Toda la radiación electromagnética es luz, pero sólo podemos ver una pequeña parte de esta radiación, la que llamamos luz visible. Las células cónicas de nuestros ojos actúan como receptores sintonizados con las longitudes de onda de esta estrecha banda del espectro. Otras porciones del espectro tienen longitudes de onda demasiado grandes o demasiado pequeñas y energéticas para las limitaciones biológicas de nuestra percepción.

Cuando el espectro completo de la luz visible viaja a través de un prisma, las longitudes de onda se separan en los colores del arco iris porque cada color tiene una longitud de onda diferente. El violeta tiene la longitud de onda más corta, de unos 380 nanómetros, y el rojo la más larga, de unos 700 nanómetros.

(Izquierda) El experimento de Isaac Newton en 1665 demostró que un prisma curva la luz visible y que cada color se refracta en un ángulo ligeramente diferente según la longitud de onda del color.Crédito: Troy Benesch.(Derecha) Cada color del arco iris corresponde a una longitud de onda diferente del espectro electromagnético.

color espectral

Nuestros ojos son uno de los órganos más pequeños de nuestro cuerpo, pero sólo en la retina hay más de 100 millones de células diminutas -llamadas bastones y conos- que se encargan de responder a la luz. Mientras que los bastones nos ayudan a ver con poca luz, los conos nos ayudan a ver el mundo en color. De hecho, nuestros ojos pueden visualizar todos los colores del arco iris a través de la luz reflejada, pero los colores que vemos forman parte de una banda muy estrecha de longitudes de onda del espectro luminoso. La pregunta es: ¿qué es lo que no podemos ver?

Nuestros ojos son sensibles a una estrecha banda de ondas electromagnéticas conocida como espectro de luz visible. Para entender cómo se divide la luz visible en varias longitudes de onda, sigue el ejemplo de Isaac Newton y haz pasar una luz por un prisma. Un prisma separa la luz blanca visible en distintas longitudes de onda, y cada color que aparece -rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta- es una característica de las distintas longitudes de onda.

Ciertos colores se ven en los objetos que nos rodean y absorben parte de la luz y reflejan el resto, dependiendo de las propiedades del objeto. Por ejemplo, una fresa refleja la longitud de onda de la luz visible que aparece como roja.

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La visión es la capacidad de detectar patrones de luz del entorno exterior e interpretarlos en imágenes. Los animales son bombardeados con información sensorial, y el gran volumen de información visual puede ser problemático. Afortunadamente, los sistemas visuales de las especies han evolucionado para atender a los estímulos más importantes. La importancia de la visión para los seres humanos se ve corroborada por el hecho de que aproximadamente un tercio de la corteza cerebral humana se dedica a analizar y percibir la información visual.

Al igual que los estímulos auditivos, la luz viaja en ondas. Las ondas de compresión que componen el sonido deben viajar en un medio -un gas, un líquido o un sólido-. En cambio, la luz se compone de ondas electromagnéticas y no necesita ningún medio; la luz puede viajar en el vacío (Figura 1). El comportamiento de la luz puede discutirse en términos del comportamiento de las ondas y también en términos del comportamiento de la unidad fundamental de la luz: un paquete de radiación electromagnética llamado fotón. Un vistazo al espectro electromagnético muestra que la luz visible para los humanos es sólo una pequeña porción de todo el espectro, que incluye la radiación que no podemos ver como luz porque está por debajo de la frecuencia de la luz roja visible y por encima de la frecuencia de la luz violeta visible.

límites de la visión humana

El espectro visible o espectro óptico es la parte del espectro electromagnético que es visible para el ojo humano. La radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se denomina luz visible o simplemente luz. Un ojo humano típico responde a longitudes de onda de entre 380 y 750 nanómetros[1] En términos de frecuencia, esto corresponde a una banda en torno a los 400-790 THz. En condiciones óptimas, estos límites de la percepción humana pueden llegar a 310 nm (UV) y 1100 nm (NIR)[3][4].

El espectro no contiene todos los colores que el sistema visual humano puede distinguir. Los colores no saturados, como el rosa, o las variaciones del púrpura, como el magenta, por ejemplo, están ausentes porque sólo pueden hacerse a partir de una mezcla de múltiples longitudes de onda. Los colores que sólo contienen una longitud de onda también se denominan colores puros o colores espectrales.

Las longitudes de onda visibles pasan en gran medida sin atenuación a través de la atmósfera terrestre por la región de la “ventana óptica” del espectro electromagnético. Un ejemplo de este fenómeno es cuando el aire limpio dispersa la luz azul más que la roja, y por eso el cielo del mediodía aparece azul (aparte de la zona alrededor del sol, que aparece blanca porque la luz no se dispersa tanto). La ventana óptica también se denomina “ventana visible” porque se superpone al espectro de respuesta visible del ser humano. La ventana del infrarrojo cercano (NIR) se encuentra justo fuera de la visión humana, así como la ventana del infrarrojo de longitud de onda media (MWIR) y la ventana del infrarrojo lejano o de longitud de onda larga (LWIR o FIR), aunque otros animales pueden experimentarlas.