Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

MASTER EN ARQUITECTURA, ENERGÍA Y MEDIO AMBIENTE.

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE ARQUITECTURA.

Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

TRANSMISIÓN DE LA LUZ A TRAVÉS DEL VIDRIO DE COLOR.

AUTOR: Arq. María Caridad Sánchez Calderón. ASESOR: Arq. Isabel Crespo Cabillo.

MASTER EN ARQUITECTURA, ENERGÍA Y MEDIO AMBIENTE.

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE ARQUITECTURA. UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CATALUÑA.

Barcelona-España 02 de Septiembre de 2014

Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

“El hombre necesita el color para vivir. Es un elemento tan necesario como el fuego o el agua”

Fernand Léger (1881 – 1955), Artista

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INDICE

pg. 1. 2. 3. 4. 5. 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4 5.5.5 5.6 5.6.1 5.6.2 5.6.3 5.6.4 5.7 5.7.1 5.7.2 5.7.3 5.7.4 6. 6.1 7. 8. 9. 10.

Abstracto Introducción Objetivos Metodología Marco Teórico Teoría del Color Percepción del color La luz Propiedades del color Clasificación de los colores Colores primarios, síntesis aditiva Colores secundarios, síntesis sustractiva El círculo cromático Colores primarios y secundarios en el círculo cromático Escalas cromáticas Modelos de medición del color Modelo Swedish Natural Color System (NCS) Modelo CIE Lab Modelo RGB Modelo CMYK Vitrales Datos Históricos Color en filtros translúcidos Materiales Técnicas y tipos de vidrio para vitral Experimentación Mediciones Conclusiones Referencia de Bibliografía Referencia de Figuras Referencia de Imágenes

1 2 3 4 5 5 6 6 7 8 8 9 10 11 12 14 14 15 16 17 18 19 26 29 31 35 38 52 54 58 61

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1. ABSTRACTO Transmisión de la luz a través de un vidrio de color. Este trabajo de investigación se ha realizado con el afán de entender con claridad, el efecto de la luz sobre una superficie blanca luego de haber atravesado un filtro translúcido que presente como atributo, el color. Este filtro translucido, para el desarrollo de esta investigación, es el vidrio. Para dar inicio al trabajo se ha creado un marco teórico, en el que exponemos las definiciones sobre luz y color que tienen base científica y son reconocidos a nivel mundial; se estudia también las propiedades del color y los modelos que existen para medir el mismo, así tendremos una base con la cual comparar el color que produce la luz cuando ha pasado ya a través de la muestra de vidrio de color. Para entender el uso de los materiales que estudiamos se hizo un levantamiento de información, enfocándonos en los datos históricos sobre el uso del vidrio de color a través de las épocas más importantes de nuestra historia, como se manejaban los materiales y las técnicas existentes para la producción de los mismos. También se hace referencia a la producción actual del vidrio y su tecnología. Una vez que se tiene clara toda la base teórica y los conceptos existentes de sobre la luz y el color, y con la ventaja de que la luz es un fenómeno físico escalable, se realizan pruebas, utilizando como material principal muestras de vidrio de color, una maqueta de superficies blancas y la luz del sol. Se observan los patrones de las diferentes manchas de luz que se producen gracias a la luz de color y se realiza un registro de las mismas.

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2. INTRODUCCIÓN

¿El color es una sensación, una percepción, un fenómeno óptico o un fenómeno físico? El color se define como la percepción de la distribución espectral de la radiación visible, lo que produce las sensaciones cromáticas elementales y sus combinaciones, permitiendo al ser humano entender su entorno. Los seres humanos mediante nuestro aparato sensorial, nos creamos un modelo del mundo. Los colores constituyen una fuente incesante de sensaciones. Si nos referimos a la percepción visual de un espacio, que solo puede ocurrir a partir de una sucesión ordenada de impresiones visuales, nos damos cuenta de que estas impresiones gracias a las cuales entendemos nuestro entorno, son manchas de color, ya que el ojo humano no puede registrar otra cosa que no sea variaciones o cambios de la luz que incide sobre los objetos que dan forma al entorno en el que nos encontramos. El color es lo que constituye nuestro mundo visual; los objetos son vistos porque se detectan diferencias de tono, por lo que, el color es un elemento que utilizamos como informativo. Siendo el color posiblemente el elemento más importante para obtener información de todo aquello que nos rodea, a nivel sensorial, me interesa averiguar ¿cómo puedo manipular la luz natural en un espacio si pretendo crear una atmósfera de determinado color? Claro está que no es suficiente con que los elementos ubicados en el lugar posean un color predominante. Se intenta entonces entender con claridad el comportamiento de la luz sobre diferentes superficies translúcidas que tengan como atributo el color, mismo atributo que será adherido a la luz.

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3. OBJETIVO

La luz directa, al pasar a través de un vidrio de color y llegar a una superficie de color blanco, parece del color del medio atravesado. Si pasa a través de un vidrio azul parecerá de este color, porque se transmite la mayor parte de luz azul, debido a que el vidrio de dicho color absorbe el resto de los colores del espectro. Pero ¿Por qué dos vidrios de color, que a simple vista parecen iguales, transmiten la luz directa de manera diferente? Para tener clara la respuesta a la pregunta planteada trato de crear una marco teórico. Cuyo objetivo es asentar los conceptos que tratan la luz, el color, las técnicas que se utilizan para crear el vidrio de color y el manejo de estos vidrios. Además, como parte del desarrollo de ésta investigación también, se plantea una parte experimental. Que tiene como objetivos observar y registrar los diferentes parámetros que se generan en la proyección que crea la luz sobre una superficie de color blanco, cuando ha pasado a través de diferentes muestras de vidrio de color.

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4. METODOLOGÍA A fin de poder llevar a cabo el objetivo planteado, es necesario apoyarse en una base teórica sólida. Para desarrollar el componente teórico que comprende este trabajo de investigación, se recopiló información de libros, artículos de revistas, artículos académicos, publicaciones en páginas web, entrevistas personales y notas tomadas en clases del máster. En lo que a la parte experimental se refiere, se consiguieron varias muestras de vidrios en talleres de dos maestros vitraleros en Cataluña, uno en Canet del Mar y otro en Barcelona. Tomando en cuenta que la luz, es un fenómeno físico que es posible escalar, se confecciono una maqueta en forma de cubo de 10 cm de lado, se prescindió

de

una

de

las

caras

laterales

(para

poder

observar

el

comportamiento de la luz) y en la cara superior se abrió una abertura cuadrada de 3 cm de lado. La maqueta se confeccionó en cartón maqueta blanco, ya que éste color permite registrar con más precisión el color de la luz que incide sobre una de las superficies del cubo, una vez que ha sido transmitida a través de un vidrio de color. Como fuente de luz, utilizamos la luz directa (luz solar), que reproduce los colores sin alterarlos; sobre la abertura cortada en la cara superior del cubo se colocaron las diferentes muestras de vidrio, y se registró fotográficamente la mancha que la luz creaba sobre una de las superficies internas del cubo. También se registró fotográficamente cada una de las muestras colocadas de manera perpendicular a una superficie blanca, para así analizar la transparencia, color y textura de la muestra, y la forma en que se transmite sobre la superficie en la que se apoya.

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5. MARCO TEÓRICO 5.1 Teoría del color. A lo largo de la historia varios filósofos, pensadores, científicos y artistas trataron de interpretar de manera precisa una definición que explicase el color, pondré como ejemplo a dos de los grandes de la historia, el pensador y filósofo Aristóteles y el maestro Leonardo Da Vinci. Aristóteles (384 - 322 AC) definió que todos los colores se conforman con la mezcla de cuatro colores y además otorgó un papel fundamental a la incidencia de luz y la sombra sobre los mismos. Siglos más tarde, Leonardo Da Vinci (1452-1519) en su escrito Tratado de Pintura, definió al color como propio de la materia, dejando sentado que el blanco sería el color principal, ya que permite recibir a todos los demás colores, el negro para la oscuridad y después en su clasificación seguiría por los colores adjudicados a los elementos: tierra, agua, cielo y fuego. Pero fue Isaac Newton (1642-1519) quien estableció el principio hasta hoy utilizado: la luz es color. En 1666, Newton descubrió al dejar pasar una cantidad conveniente de luz solar por un prisma, que ésta se dividía en varios colores, se refractaría, conformando un espectro.1 En la publicación Isaac Newton´s papers and letters on natural philosophy and related documents, editado por Bernard Cohen en la Universidad de Harvard en 1958 existe una recopilación de documentación y testimoniales que soportan todo el estudio y teoría de Newton con respecto a luz y al color. “Los colores de todos los cuerpos naturales, no tienen otro origen que este, a saber, que se encuentra de manera variada calificados para reflejar una clase de luz en mayor cantidad que otra. Y esto yo mismo lo he experimentado en un cuarto oscuro, iluminando aquellos cuerpos con luz no compuesta de diversos colores…..los cuerpos no tienen color propio sino que siempre

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Isaac Newton en un artículo de 1672 escrito para el editor de las Philosophical Transactions. 5

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aparecen del color de la luz proyectada sobre ellos, pero con esta diferencia, que son mas destacados y vívidos en la luz de su propio color a la luz del día”.2 Por lo tanto los colores ya no son propiedades innatas de los objetos, cuando vemos una superficie roja, realmente estamos viendo una superficie que refleja mayormente ondas electromagnéticas rojas, la cuales al ser reflejadas, son captadas por el ojo humano e interpretadas por el cerebro como el color rojo.

5.2 Percepción del color La ciencia del color es una materia interdisciplinar, que se basa en fundamentos físico-químicos y psicológicos de la interacción luz-materia-ojo, el color es una sensación visual generada por el cerebro a partir de la luz que entra por los ojos y que se registra en las retinas. Por lo tanto, iluminación y color están intrínsecamente relacionados: un objeto que no recibe luz no muestra color. El color forma parte de la información visual que utiliza el ser humano para interpretar su entorno y para desenvolverse en él de forma segura y cómoda. 5.3 La luz

El color es un atributo que percibimos de los objetos cuando hay luz. La luz es constituida por ondas electromagnéticas que se propagan a una velocidad aproximada de 300.000 kilómetros por segundo. Y, el ojo humano reacciona a la incidencia de estas ondas sobre los objetos. Las ondas forman, según su longitud de onda, distintos tipos de luz, como infrarroja, visible, ultravioleta o blanca. Las ondas visibles son aquellas cuya longitud de onda está comprendida entre los 380 y 770 nanómetros.3 (Figura 1)

Granés José, 2005. Isaac Newton: obra y contexto: Una introducción, Universidad nacional de Colombia, páginas 133 y 134. 3 Frenzel, Louis L. (mayo de 2003). Sistemas electrónicos de comunicaciones (Tercera reimpresión edición). México D.F.: Alfaomega. pp. 21 a 23. 2

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Figura 1: Espectro visible

5.4 Propiedades del color

Dentro del modelo HSB (Hue, Saturation, Brightness – Matiz (tono), Saturación, Brillo), define un modelo de color en términos de sus componentes.

Fue

creado en 1978 por Alvy Ray Smith. Se trata de una transformación no lineal del espacio de color RGB, y se puede usar en progresiones de color. Tono (hue), matiz o croma es el atributo que diferencia el color y por la cual designamos los colores: verde, violeta, anaranjado. Saturación (saturation) es la intensidad de un matiz específico. Se basa en la pureza del color; un color muy saturado tiene un color vivo e intenso, mientras que un color menos saturado parece más descolorido y gris. Sin saturación, un color se convierte en un tono de gris. Brillo (brightness) da una indicación sobre el aspecto luminoso del color estudiado: cuanto más oscuro es el color, la luminosidad es más débil. Este término se asocia a veces con el concepto de valor, luminancia, brillo, luz... el vocabulario utilizado en esta área es muy rico.4 (figura 2)

Sève, Robert (2009). Chalagam, ed. Science de la couleur : Aspects physiques et perceptifs. Marsella. pp. 139–140. 4

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Figura 2. Características de tono, saturación e intensidad.

5.5 Clasificación de los colores La problemática del Color y su estudio, es muy amplia, pudiendo ser abordada desde el campo de la física, la percepción fisiológica y psicológica, el significado cultural, el arte, la industria etc. El conocimiento que tenemos sobre color, hace referencia al color pigmento y pertenecen a la antigua Academia Francesa de Pintura que consideraba como colores primarios (aquellos que por mezcla producirán todos los demás colores) al rojo, el amarillo y el azul. En realidad existen dos sistemas de colores primarios: colores primarios luz y colores primarios pigmento. El blanco y negro son llamados colores acromáticos. 5.5.1

Colores primarios, síntesis aditiva.

El color primario o “aditivo” causa el efecto de: a más color, más luz, más luminosidad, a esta mezcla se le denomina, síntesis aditiva y las mezclas parciales de estas luces dan origen a la mayoría de los colores del espectro visible. Estos colores conforman es espacio conocido como RGB. Los colores primarios fundamentales son los elementos de lo que vemos, una vez que en el campo visual aparecen colores, corresponden a las células visuales (conos) que componen el ojo humano: Rojo ®, Verde (G) y Azul (B)5. 5

Red, Green, Blue en inglés 8

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La tríada rojo — verde — azul, se considera como el conjunto de colores primarios de la luz, ya que con ella, se pueden representar una gama muy amplia de colores visibles; la adición de los tres en iguales intensidades produce grises claros, que tienden al blanco (figura 3)

Figura 3: Colores primarios

5.5.2 Colores secundarios, síntesis sustractiva. Los colores secundarios, elementales o sustractivos poseen la característica y el efecto de “restar”, es decir, a más colores aplicados en una superficie, ésta oscurece más. Son el amarillo ( +R, +G, -B), cyan ( -R, +G, +B) y magenta ( +R, -G, +B), cada uno de ellos tiene la atribución de anular uno de los colores primarios y la mezcla de estos tres colores, produce

el negro, el color más oscuro y de

menor cantidad de luz, y por eso esta mezcla es conocida como síntesis sustractiva. Los colores sustractivos conforman es espacio CMYK6. (figura 4)

Figura 4: Colores secundarios

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Cyan, Magenta, Yellow, K en representación de Black en inglés 9

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5.5.3 El círculo cromático El ojo humano distingue unos 10.000 colores. Se emplean, también sus tres dimensiones físicas: saturación, brillantez y tono, como atributos medibles con los cuales dimensionamos los estudios referentes al color y su percepción. Es Michel Eugene Chevreul quien en 1839 publica su libro “De la loi du contraste simultané des couleurs et de l’assortiment des objets coloré”

7

en el

que explica su teoría que demuestra que un mismo color es percibido por el ojo humano de manera distinta según los colores que le rodeen, por lo tanto se puede decir que se percibe con diferente tono, brillo y saturación, debido a que el ojo exige simultáneamente el color complementario y si no tiene información del mismo, lo produce por si mismo. En este trabajo Chevreul aporta un círculo cromático en el cual expone la relación de los colores entre sí, calcula y clasifica 72 segmentos de color que se dividen los colores entre cálidos y fríos. (figura 5)

Figura 5: Círculo Cromático establecido por Chevreul en su tratado sobre constrastes simultaneos

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De la luz producida por el contraste simultáneo de los colores (traducción al castellano) 10

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5.5.4 Colores primarios y secundarios del círculo cromático

El círculo cromático se divide en tres grupos de colores, con los que se pueden obtener los demás colores. El primer grupo de primarios: RYB, rojo, amarillo y azul.

Mezclando pigmentos

de éstos colores se obtienen todos los demás colores. El Modelo de color RYB es un modelo tradicional basado en los escritos de Goethe en su libro Teoría de los colores de 1810. En él, se consideran primarios los colores rojo, amarillo y azul. (figura 6)

Figura 6: Círculo cromático, colores primarios, secundarios, complementarios y gama de armónicos.

A su vez, este modelo describe como colores secundarios al verde, naranja y morado. Los colores secundarios se obtienen de la mezcla en una misma proporción de los colores primarios.

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Consideramos como colores terciarios: rojo violáceo, rojo anaranjado, amarillo anaranjado, amarillo verdoso, azul verdoso y azul violáceo. Los colores terciarios, surgen de la combinación en una misma proporción de un color primario y otro secundario. (figura 7)

Figura 7: Colores terciarios o intermedios

5.5.5 Escalas cromáticas El blanco, el negro y el gris son colores acromáticos, es decir, colores sin color. Desde el punto de vista físico, la luz blanca no es un color, sino la suma de todos los colores en cuanto a pigmento, y se considera un color primario, ya que no puede obtenerse a partir de ninguna mezcla. Por el contrario, el color negro, es la ausencia absoluta de la luz. Y en cuanto color es considerado un secundario, ya que es posible obtenerlo a partir de la mezcla de otros. 12

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Cromática: Los valores del tono se obtienen mezclando los colores puros con el blanco o el negro, por lo que pueden perder fuerza cromática o luminosidad. (figura 8)

Figura 8: Escala cromática

Acromática: Será siempre una escala de grises, una modulación continua del blanco

al

negro.

La

escala

de

grises

se

utiliza

para

establecer

comparativamente tanto el valor de la luminosidad de los colores puros como el grado de claridad de las correspondientes gradaciones de este color puro. (figura 9)

Figura 9: Escala de Munsell

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5.6 MODELOS DE MEDICIÓN DEL COLOR 5.6.1 Modelo Swedish Natural Color System (NCS).8 Desarrollado por el Instituto Escandinavo del Color en 1960, está basado en los estudios elaborados por Ewald Hering en el siglo XIX,

que redujo todos los

colores visibles a la mezcla de cuatro únicos tonos: amarillo, rojo, verde, azul más blanco y negro, creando ejes dimensionales entre los colores opuestos. En esta estructura se despliegan 13 escalas entre las mezclas de colores entre sí y con el blanco y el negro que se van incrementando en un 10% de intensidad. (figura 10)

Figura 10: Modelos NCS Fuente: Instituto Escandinavo del Color

8

Página web de la NCS, 15 de Julio de 2014. Recuperado de http://www.ncscolour.com/ 14

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5.6.2 Modelo CIE Lab9 Modelo Cielab La CIE (Commission Internationale de l’Eclairage) propuso un modelo en 1931 como estándar de medida. En 1976 fue publicado el CIE Lab color system, este modelo dimensiona la totalidad del espectro visible y puede describir sin margen de error la posición de cualquier color dentro del espectro. Los valores numéricos del CieLab describen todos los colores que ve una persona con una capacidad de visión normal. Los tres colores de luz percibidos RGB son medidos en el contexto de una iluminación específica y todos los demás son considerados como una combinación de color iluminación y superficie reflectante. Considera el espacio en forma uniforme y despliega tres ejes espaciales: L (luz, blanco — negro), a (rojo — verde), b (amarillo — azul). En el Cie Lab el componente de luminosidad (L) oscila entre 0 y 100. El componente a (eje verde — rojo) y el componente b (eje azul — amarillo) pueden estar comprendidos entre + 120 y — 120. El modo Lab se usa sobre todo al trabajar con imágenes Photo CD o cuando se desea modificar los valores de luminosidad y color de una imagen por separado.(figuras 11 y 12)

Figura 11. Modelos CIE XYZ.

Figura 12. Modelo CIE LAB

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Margulis Dan (2005). Photoshop Lab Color: The Canyon Conundrum and Other Adventures in the Most Powerful Colorspace. 15

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5.6.3 Modelo RGB 10 Modelo RGB: Este espacio de color es el formado por los colores primarios. Es el adecuado para representar imágenes que serán mostradas en monitores de computadora o que serán impresas. Las imágenes RGB utilizan tres colores para reproducir en pantalla más de 16 millones de colores. RGB es el modo por defecto para las imágenes de Photoshop. Los monitores de computadora muestran siempre los colores con el modelo RGB. El modo RGB asigna un valor de intensidad a cada píxel que oscile entre 0 (negro) y 255 (blanco) para cada uno de los componentes RGB de una imagen en color. Por ejemplo, un color rojo brillante podría tener un valor R de 246, un valor G de 20 y un valor B de 50. El rojo más brillante que se puede conseguir es el R: 255, G: 0, B: 0. Cuando los valores de los tres componentes son idénticos, se obtiene un matiz de gris. Si el valor de todos los componentes es de 255, el resultado será blanco puro y será negro puro si todos los componentes tienen un valor 0. (figura 13)

Figura 13: Representación de distintos colores en modo RGB

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Hirsch Robert (2004). Exploring Colour Photography: A Complete Guide. 16

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5.6.4

Modelo CMYK

Se basa en la cualidad de absorber y rechazar luz de los objetos. Si un objeto es rojo esto significa que el mismo absorbe todas las componentes de la luz exceptuando la componente roja. En el modo CMYK a cada píxel se le asigna un valor de porcentaje para las tintas de cuatricromía. Los colores más claros (iluminados) tienen un porcentaje pequeño de tinta, mientras que los más oscuros (sombras) tienen porcentajes mayores. Por ejemplo, un rojo brillante podría tener 2% de cyan, 93% de magenta, 90% de amarillo y 0% de negro. En las imágenes CMYK, el blanco puro se genera si los cuatro componentes tienen valores del 0%. Se utiliza el modo CMYK en la preparación de imágenes que se van a imprimir en cualquier sistema de impresión de tintas. Aunque CMYK es un modelo de color estándar, puede variar el rango exacto de los colores representados, dependiendo de la imprenta y las condiciones de impresión. (figura 14)

Figura 14: Representación de distintos colores en modo CMYK

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5.7 LOS VITRALES DE COLOR

El arte del vitral desciende del arte antiguo del mosaico y el esmaltado. De los mosaicos nace la composición de imágenes monumentales a partir de pequeñas piezas de vidrio coloreado. Un vitral es básicamente una composición elaborada con vidrios de colores, pintados o recubiertos con esmaltes, que se ensamblan mediante varillas de plomo. En base a un diseño previo, se hace un gran número de trozos de vidrio que son tintados de color en su propia masa y realzados con trazos de grisalla para ser finalmente unidos con tiras de plomo. La masa de vidrio resultante se encuentra llena de burbujas e impurezas que actúan sobre la luz fragmentándola. Los vitrales filtran la luz tiñéndola de diversos colores al ingresar al interior, esto genera un ámbito en ocasiones, místico. Los vitrales permiten una interacción entre dos fenómenos dinámicos: uno físico y otro químico. El físico es la luz y sus efectos, ya que el vidrio “de color” no puede existir sin la luz. El químico es la variación del color que sufre el vidrio por la adición de varios óxidos metálicos mientras se está fundiendo. El vidrio y la luz, son los responsables de una sinfonía materializada. Es en cierto modo, una forma de pintar con luz, un recurso que empleado con sensibilidad, armonía y maestría, ofrece un dinamismo sorprendente en el ambiente que ilumina, y una respuesta inmediata en el observador. “…son cuatro los elementos que conforman al vitral tradicional: los vidrios, las capas pictóricas, el plomo, y los elementos metálicos de carácter sustentante, constructivo y protector. Los vidrios con sus diferentes colores, grosores y texturas son el soporte de las capas pictóricas, grisallas, esmaltes y amarillo de plata, elementos que definen la iconografía y el carácter pictórico del vitral” 11

11

Cortés Pizano, F., Principios básicos sobre las vidrieras y su conservación,2000 18

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5.7.1 Datos Históricos De acuerdo a registros y vestigios, la técnica de colorear cristales fue utilizada por primera vez en Egipto y Mesopotamia para el año 3000 AC. En las ruinas de Pompeya y Herculáneo, se encontró que los romanos de la clase alta utilizaban vitrales en sus edificaciones, lo que se consideraba como un lujo de decoración. Se le mira como una expresión artística cuando Constantino decreta la libertad de culto y religión, para el año 313 DC y se comienza a construir iglesias cristianas. El ejemplo más antiguo de un vitral es una Cabeza de Cristo del siglo X, encontrada en la ruinas de Lorsch Abbey en Alemania12.

Imagen 1: Cabeza de Cristo Lorsh Abbey Alemania

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Artículo Historia del Vitral, consultado el 2 de Junio de 2014, disponible en www.vitralarte.com 19

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Existen una infinidad de escritos sobre la historia de los vitrales, sin embargo los libros “Cuando las Vidrieras eran de Colores y los Santos Transparentes”13 y “La vidriera española: 8 siglos de luz”14, describe detalladamente historia de la realización de los vitrales de colores. Estos señalan que para crear un vitral o el primer paso del trabajo era realizar una plantilla, la cual era elaborada por artesanos en cartón, sobre el cual se dibujaba la escena a ser representada en su tamaño definitivo, en base a esta plantilla se fragmentaba el vidrio que después era agrupado por colores con el fin de facilitar su composición. Los vidrios se tintaban en su propia masa. Cuando el cristianismo tomó fuerza, el vitral quedó reservado para usos religiosos, debido a la creencia de que la luz que atravesaba los vitrales era una luz espiritual enviada desde el cielo. Por eso, las obras más bellas del arte vitral en el mundo se encuentran en iglesias, como ejemplo tenemos los vitrales de la iglesia de Saint Denis en Francia. Los diseños bíblicos en las Catedrales fueron elegidos como historias importantes para que aquel que no pueda leer y no tenga acceso a la Biblia encuentre en ellos la palabra de Dios.

13 14

Arboleda Mora, C. Cuando las vidrieras eran de colores y los santos transparentes, pg 307-334. 2010 Nieto Alcaide, Victor. La vidriera española: 8 siglos de luz. 1998 20

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Imagen 2: Saint Denis París Francia

En la edad media nace la llamada “estética de la luz”, una concepción fundamental para catolicismo que identifica la luz con la “perfección” y el “absoluto”. Esta postura tenía tanta aceptación entre los creyentes que rápidamente se reflejó en la arquitectura, con ventanales cada vez más amplios, las iglesias y catedrales buscaban inundar el espacio con más luz, resaltando también la belleza del color, el cual se encontraba repleto de simbolismos; en el rico universo teológico, cada color expresaba una cualidad distinta, humana o divina.

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El vitral como expresión de arte se ha empleado en casi todos los periodos de la historia, en el siglo XII por ejemplo, las piezas de cristal se pintaban con un barniz hecho a base de óxidos metálicos y luego se les sometía a una cocción en horno para fijar la pintura. Los diferentes pedazos de cristal se unían con plomo y así formaban las figuras deseadas. Las diferencias de tonalidades cromáticas en este periodo, son muy definidas y se pasa de una zona de color a otra sin ninguna modulación tonal.

Imagen 3: Notre Dame de la Belle Verrierre Catedral de Chartres Francia

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El desarrollo de la técnica de los vitrales hace posible que, hacia el año 1100, exista ya una gran maestría en este campo. Pasa a ser uno de los principales medios de expresión artística, caracterizando el arte religioso gótico, cuya arquitectura logra liberar grandes aberturas en las paredes hacia el exterior. Los colores se diversifican, se multiplican, y abren un amplio campo artístico a los maestros vidrieros. Se presentan azules en muchos matices, el rojo es más intenso, los verdes toman más importancia y el amarillo pierde en cierta forma su importancia. En el siglo XIV, la asociación de tres colores: negro, marrón y sepia y toda una gama de sales de argento, proporcionan transparencias marcadas y colores saturados. En el siglo XV, resalta el púrpura, resultado del chapeado de vidrio rojo y azul, y el color llamado “sanguínea” (color piel). Los colores se diversifican, se multiplican, y abren un amplio campo artístico a los maestros vidrieros. Se presentan azules en muchos matices, el rojo es más intenso, los verdes toman más importancia y el amarillo pierde en cierta forma su importancia. En el siglo XIV, la asociación de tres colores: negro, marrón y sepia y toda una gama de sales de argento, proporcionan transparencias marcadas y colores saturados. En el siglo XV, resalta el púrpura, resultado del chapeado de vidrio rojo y azul, y el color llamado “sanguínea” (color piel). Ya en el Renacimiento aparece un arte de le vitral más complejo y sutil. Se imponen los esmaltes translúcidos (azul, verde, púrpura). Los decorados recuerdan a la pintura italiana, y se produce un realismo mas marcado en los personajes y en los paisajes. La técnica de pintura en vidrio también cambia, evoluciona, sobreponiendo varios colores en la misma lamina de vidrio.

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Imagen 4 :Iglesia de Sainte Chapelle París Francia

En el período del siglo XVII y XVIII la arquitectura barroca necesita de mucha luz, busca efectos más marcados. El vitral pierde de su importancia y se generalizan las ventanas transparentes.

Imagen 5: Iglesia de la Compañía de Jesús Quito Ecuador

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Solo en el siglo XIX, los artesanos vuelven a descubrir los textos antiguos, retoman la tradición del vitral y existe un avance en los procesos de fabricación.

Imagen 6: Catedral de San Pedro y San Pablo Nantes Francia

Actualmente se ha implementado la creación del “falso vitral” que consiste en la creación de figuras como vitrales, donde el vidrio es pintado por artesanos utilizando pinturas especiales para el cristal, dejando atrás el uso de la cañuela de plomo. La tecnología en la arquitectura del siglo XX abrió oportunidades al desarrollo de nuevas invenciones como, pedazos de cristal con superficies cortadas en facetas y metidas dentro de resina epoxi o concreto.

Imagen 7: Capilla del Rosario Saint Paul de Vence Francia 25

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Imagen 8: Museo de arte contemporáneo Castilla y León España

5.7.2 El color en los filtros translúcidos Los filtros son elementos con efecto óptico debido a su transmisión selectiva. Lo transmitido consiste en una parte de la radiación incidente, donde lo no eliminado

por

la

filtración

puede

ser

luz

de

un

cierto

color.

Los filtros de cristal cubiertos con una capa de interferencia, algún tipo de esmalte translúcido u óxidos de diferente tipo en su masa, pueden generar colores.

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Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

Imagen 9 Mezquita Nasil Al-Molk Shiraz Irán

Imagen 10: Mezquita Nasil Al-Molk Shiraz Irán

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Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

Los filtros de color transmiten una parte del espectro de colores visible. Los filtros de absorción de vidrio de color consiguen solamente una saturación cromática. (figura 15)

Figura 15: Comportamiento de un filtro de reflexión

Los cuerpo translúcidos, pueden tener color, el vidrio por ejemplo; de acuerdo a las tonalidades que le demos, ya sea durante su fabricación o posteriormente, utilizando diferentes técnicas, puede lograr que la luz que lo traspasa presente una coloración característica. El vidrio ofrece posibilidades ilimitadas como elemento de diseño, puede ser una protección a los agentes ambientales al igual que un integrador de espacios interiores y exteriores ofreciendo al mismo tiempo, la capacidad de jugar con la luz natural.

Imagen 11: Iglesia de la Sagrada Familia Barcelona Cataluña

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5.7.3 Materiales Los cuerpos perfectamente transparentes tales como el agua limpia y el vidrio común, se dejan atravesar indistintamente en cada una de sus partes por las radiaciones luminosas, sin absorberlas o reflejarlas, y son aparentemente incoloras, presentan transmisión total. La transmisión total o parcial de la luz varía dependiendo de la profundidad, espesor y cualidad de los materiales, pero, para la luz no existen cuerpos totalmente transparentes o absolutamente opacos. Un cuerpo opaco, es decir no transparente absorbe gran parte de la luz que lo ilumina y refleja una parte más o menos pequeña. Cuando este cuerpo absorbe todos los colores contenidos en la luz blanca, el objeto parece negro. Cuando refleja todos los colores del espectro, el objeto parece blanco. Los colores absorbidos desaparecen en el interior del objeto, los reflejados llegan al ojo humano. Los colores que visualizamos son, por tanto, aquellos que los propios objetos no absorben, sino que los reflejan. (figuras 16 y 17) “Una superficie se nos mostrará blanca si tienen la propiedad de reflejar difusa y uniformemente toda la gama de las radiaciones de la luz incidente sin renviar en especial una longitud de onda dominante.”15 La superficies negras al igual que la blanca, no tiene como propiedad mostrar una longitud de onda dominante, pero absorbe una gran parte; no existe, ni un blanco ni un negro perfecto.

Figura 16. Reflexión total de la luz blanca.

15

Figura 17. Absorción total de la luz blanca.

De Grandis, Luigina, Teoría y uso del color, pg 54 29

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Todos los cuerpos están constituidos por sustancias que absorben y reflejan las ondas electromagnéticas, es decir, absorben y reflejan colores. El vidrio existe en la naturaleza, bajo la forma de rocas volcánicas de color muy oscuro que se deben a la transformación de rocas ricas en silicio al momento de una erupción volcánica, y se utiliza desde millares de años, para herramientas, armas y joyas. El vidrio blanco, artificial, se conoce en Mesopotamia, en Egipto y en Oriente, alrededor del año 3000 antes de nuestra era. Aún opaco, se colorea progresivamente en verde y luego en azul. Una mejora en los hornos permite que se utilicen temperaturas más altas y obteniendo como resultado un vidrio más fino, translúcido. Los romanos fueron los primeros en utilizar vidrio para cerrar los vacíos de sus casas. Su vidrio es “fundido sobre tabla”, es decir, vaciado y luego extendido sobre un soporte plano (madera o arena). Los ejemplos más antiguos se encontraron en la ciudad de Pompeya. De acuerdo a datos encontrados en la web de la empresa AGC Glass Europa, en la actualidad, el vidrio utilizado en arquitectura es un silicato (sílice o arena) sodocálcico (cal), que se obtiene fundiendo la mezcla a elevadas temperaturas. El vidrio de silicato sodocálcico está compuesto de: arena silícea, que define la consistencia y el aspecto del vidrio, y que cumple una función vitrificante o formadora del retículo de SiO2 ,

carbonato de calcio, utilizado como

fundente para reducir la temperatura de fusión de la sílice y como afinante para mejorar la homogeneidad de la mezcla y expulsar las burbujas de gas presentes en la misma, cal; utilizada como estabilizante y que confiere al vidrio su resistencia química; afinantes, empleados para agitar la mezcla y eliminar los gases, obteniéndose así una calidad estándar y, varios óxidos metálicos, que mejoran las propiedades mecánicas del vidrio y su resistencia a los agentes atmosféricos, y que también pueden conferir al vidrio un determinado color. Los espesores estándar del vidrio, para aplicaciones arquitectónicas son 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 19 y 25 mm; tamaño máximo: 6 m x 3,21 m.

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El vidrio incoloro tiene un matiz de transmisión ligeramente verdoso. Las propiedades ópticas del cristal coloreado varían mucho según el espesor del vidrio, los cristales con tonalidades bronce, gris, azul y verde reducen la cantidad de energía solar y, por consiguiente, el nivel de transmisión de la luz. Así pues, la visión a través de los acristalamientos coloreados se ve influida por el color del propio vidrio. 5.7.4 Técnicas y tipos de vidrio para vitral La información correspondiente a este apartado fue proporcionada por los señores Miguel Lorenzio y Pedro Villaplana, quienes son Maestros Vitraleros que laboran en Canet del Mar y Barcelona, respectivamente. Expertos en la materia por su larga trayectoria en esta labor. Colados, Estirados o Impresos: Se realizan vertiendo la masa vítrea sobre una mesa y aplanándola mediante diversos sistemas, habitualmente rodillos para obtener láminas de grosor uniforme. El dibujo de la mesa de hierro o de los rodillos le dan a las planchas de vidrio distintas texturas desde las más pronunciadas, hasta las casi imperceptibles. Soplados: La técnica del soplado16 convirtió al vidrio en un material de uso frecuente, se conseguía elaborar piezas de vidrio de un tamaño que permitía su uso en láminas. Se realizan extrayendo una posta de vidrio con la caña de soplar, mediante el soplado se obtiene una burbuja cilíndrica de aproximadamente un metro de longitud, que liego se abre y aplana para conseguir una lamina de vidrio de cerca de medio metro cuadrado. Este sistema confiere al vidrio un brillo extremo en sus dos caras que no se consigue mediante el colado debido al contacto con elementos como la mesa o los rodillos, además de introducir un cierto número de burbujas de aire dentro del vidrio por efecto del soplado, lo que lo caracteriza y unido a ciertas

Se denomina vidrio soplado a una técnica de fabricación de objetos de vidrio mediante la creación de burbujas en el vidrio fundido. Estas burbujas se obtienen inyectando aire dentro de una pieza de material a través de un largo tubo metálico, bien por medio de una máquina o bien de forma artesanal, soplando por el otro extremo, un sistema parecido al que se utiliza para hacer las pompas jabón. 16

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Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

líneas o cuerdas superficiales le dota de unos efectos de matización de la luz incomparables. El vidrio colado se produce vertiendo la masa de vidrio sobre una mesa de hierro y aplanándolo hasta conseguir láminas de 3 o 4 mm de espesor, el estirado haciendo pasar la masa vítrea por un sistema de rodillos para definir su grosor. Este sistema producía numerosas imperfecciones en el vidrio que debían ser pulidas para disminuir la distorsión. Los vidrios se pueden clasificar así: Textura Vidrio Catedral: Vidrio colado con textura de concha. Vidrio Impreso: Vidrio colado estirado con rodillos que le imprimen diversas texturas. Vidrio Martilleado: Vidrio soplado con marcas de molde de efecto martilleado. Vidrio Craquelado: Vidrio soplado con rotura por contraste térmico de la capa superficial del vidrio. Transparencia Vidrio Opal: Vidrio de transparencia reducida, efecto alabastro. Vidrio Opalescente: Combinación de vidrio opal y transparente con distribución no uniforme. Capas Vidrio plaqué: Vidrio soplado en el que a la posta de vidrio adherida a la caña de soplar, se sumerge nuevamente en vidrio de otro color, obteniendo así un vidrio de dos capas con distintos colores. Color Vidrio de color: Vidrio de varios colores combinados de modo no uniforme.

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Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

Fernando Cortés Pinzano, restaurador de vitrales, en un artículo escrito en Mayo del 2006, titulado Las vidrieras y su caracterización, nos habla del color de las vidrieras y nos explica que, las pinturas tradicionalmente utilizadas para pintar las vidrieras son principalmente grisallas de diferentes tonos, amarillo de plata, carnaciones, esmaltes y pinturas en frío. A excepción de las pinturas en frío que no necesitan cocción, el resto de las pinturas para vidrio contienen en líneas generales una mezcla variable de fundentes y pigmentos, o sea de óxido de sílice y distintos óxidos metálicos como el plomo, sodio, potasio, calcio, magnesio, bario, cinc, cobre, cobalto, etc. Los amarillos de plata contiene además sulfatos y nitratos de plata, las carnaciones contienen hematita17 y los esmaltes una mayor proporción de fundentes. Mediante la ayuda de un diluyente como el agua o el vinagre, y eventualmente un aglutinante como la goma arábiga, se aplica esta mezcla sobre el vidrio, generalmente sobre su cara interior, mediante distintos pinceles, y a continuación es cocida en el horno a una temperatura que oscila entre 580º C y 630º C.

Para dar color a los vidrios se utiliza: 

Óxido de cobre —Cu2O—. Rojo, verde o azul.



Fluoruro de calcio—CaF2—. Blanco lechoso.



Dióxido de magnesio. Violeta.



Óxido de cobalto —CoO—. Azul.



Polvo de oro.--- Rojo, púrpura o azul.



Compuestos de uranio.—Amarillo y verde.



Óxido de hierro —FeO—. Verde.



Óxido de hierro —Fe2O3—. Amarillo y café

Mineral compuesto de óxido férrico, cuya fórmula es Fe2O3 y constituye una importante mena de hierro ya que en estado puro contiene un 70% de este metal, produce un pigmento rojo. 17

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Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

Imagen 12: Vitral en Vidrio Soplado Jardín Botánico de Toluca México

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6. EXPERIMENTACIÓN La luz del sol y sus efectos, son fenómenos físicos que se pueden escalar. Para poder observar y registrar los efectos de la luz del sol que incide directamente sobre una superficie blanca una vez que ha pasado a través de un vidrio de color, se confeccionó una maqueta en cartón blanco. Es un cubo de 10 cm de lado, que presenta una perforación cuadrada de 3 cm de lado en la cara superior del mismo y se prescinde de una cara lateral para facilitar el proceso de observación.

Imagen 13: Maqueta Autor: MCSC

Sobre la perforación de la cara superior se colocan las piezas de vidrio de color.

Imagen 14: Maqueta Autor: MCSC

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Las pruebas se realizaron en la ciudad de Barcelona, durante la primera semana del mes de Agosto de 2014 a las 17h00 cada día, con el sol en un ángulo azimut de 274° y a una altura de 23°.

Figura 18: Gráfico obtenido por simulación en Heliodon

Primero se realizaron las pruebas de las muestras de vidrio, colocándolas perpendiculares a una superficie de color blanco, para observar las propiedades físicas de la muestra. Ejemplo: Vidrio catedral de color azul

Imagen 15: Muestra de vidrio catedral Autor: MCSC

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Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

Una vez realizada la observación y el registro fotográfico de todas las muestras de vidrio de color, 12 en total, se llenaron las tablas en las que se asientan las percepciones obtenidas. Utilizando el ordenador comparamos los colores de la luz producida, con la tabla de colores en formato RGB que se utiliza en el código HTML18, misma que describe la codificación de colores de la siguiente manera: Esta alternativa consiste en especificar los componentes separados rojos, verdes y azules de nuestros colores. Los valores para cada uno de estos componentes pueden variar de 0 a 255, que nos da un total de 256 tonos para cada componente. (figura 19)

Figura 19: Gama de colores HTML

HyperText Markup Language («lenguaje de marcas de hipertexto»), hace referencia al lenguaje de marcado para la elaboración de páginas web. Es un estándar que sirve de referencia para la elaboración de páginas web en sus diferentes versiones, define una estructura básica y un código (denominado código HTML) para la definición de contenido de una página web, como texto, imágenes, etc. Fuente: wikipedia 18

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6.1 Mediciones Al ser la pregunta que da inicio a ésta investigación, ¿por qué dos muestras de vidrio que parecen iguales, transmiten la luz de manera diferente? se ha organizado la información obtenida por observación en tablas. Se especifica tipo y color de la muestra de vidrio, transparencia, saturación del color del vidrio y la uniformidad de la mancha que crea luz que incide directamente sobre la superficie blanca, después de haber atravesado el vidrio de color. Además, una fotografía de la muestra y la luz transmitida y la comparación realizada con la tabla de colores en formato RGB. La transparencia, saturación de la muestra y uniformidad del color de la mancha se registran en rangos de porcentajes, tomando el 0% como mínimo y el 100% como máximo. Empezaremos con la muestra de vidrio incoloro, de acuerdo a la empresa AGC Glass Europa, un vidrio claro de 4mm de espesor tiene un coeficiente de transparencia de 90%, cifra que utilizaré como base para el registro de todas la muestras utilizadas en éste experimento.

#

Textura

Color

Transparencia d la muestra de vidrio %

1

Vidrio liso

incoloro a la vista

90

Saturación del color del vidrio %

Uniformidad del color de la mancha de luz %

2

100

Comparación con tabla de colores RGB

Imagen

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Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

Aquí analizamos dos muestras completamente opuestas, las dos presentan coloración azul, la una ha sido fabricada con partes de óxido de cobalto en su masa y la otra está pintada con la técnica de “grisalla” que son pigmentos que pintan en frío el vidrio y se fijan cociendo las piezas de vidrio en un horno a 600 ° C.

Saturación Uniformidad del color del color de del vidrio la mancha % de luz %

#

Textura

Color

Transparencia d la muestra de vidrio %

2

Vidrio liso

azul

65

90

95

3

Grisalla

azul

5

85

90

Comparación con tabla de colores RGB

Imagen

Observaciones: La muestra número 2, que ha sido coloreada en su masa, presenta un grado de translucidez alto y la luz que transmite e incide sobre una superficie de color blanco tiene un tono muy similar al de la pieza de vidrio a contraluz, aunque, con una tonalidad ligeramente mas oscura debido a la alta cantidad de óxido de cobalto utilizado para lograr la saturación de la muestra, la mancha se presenta limpia ya que la superficie de la muestra es lisa. La muestra número 3, pintada con grisalla, a contraluz muestra el trabajo realizado para lograr un efecto de varias tonalidades, sin embargo al ser pintada, no permite una transmisión de luz óptima, sólo en partes en que la

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Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

intensidad de la grisalla es baja, se transmite luz hacia la superficie en que incide. Tomamos dos muestras de vidrio que a simple vista parecen del mismo color y de las mismas características, las dos muestras son de color azul claro, la textura de ambas muestras es de vidrio impreso, sin embargo transmiten la luz de manera diferente.

Saturación del color del vidrio %

Uniformidad del color de la mancha de luz %

#

Textura

Color

Transparencia d la muestra de vidrio %

4

Vidrio impreso

azul

70

70

65

5

Vidrio Impreso

azul

75

70

60

Comparación con tabla de colores RGB

Imagen

Observaciones: Se puede ver en la mancha de luz que crea la luz transmitida, que el color que refleja sobre la superficie blanca es casi idéntico en ambos casos, pero está claro que la impresión de textura de ambos vidrios tiene un patrón diferente. También, la muestra número 4 parece contener impurezas en su masa, ya que no muestra la luz transmitida con la misma limpieza que la muestra número 5 y a contraluz se observa menos claridad en la transparencia de la muestra número 4. 40

Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

Ahora comparamos dos muestras de vidrio de color verde, que a la vista parecen tener la misma saturación y luminosidad de color, pero su textura es diferente.

Saturación del color del vidrio %

Uniformidad del color de la mancha de luz %

#

Textura

Color

Transparencia d la muestra de vidrio %

6

vidrio impreso

verde

75

70

80

7

vidrio catedral

verde

40

65

50

Comparación con tabla de colores RGB

Imagen

Observaciones: Se identifica que el vidrio impreso posee mucha mas transparencia que el vidrio catedral. El en caso de la muestra número 6 la mancha es bastante limpia y muestra claramente el patrón de impresión que posee la textura del vidrio, el color ha traspasado muy similar al color del vidrio. En la muestra número 7, de textura catedral, la mancha se muestra irregular, no se ve una transmisión de color limpio debido a que, las irregularidades de la superficie traspasada por la luz generan rugosidad en el aspecto de la luz que incide sobre la superficie de color blanco. Esto se debe a que cada rayo refleja el mismo ángulo con el que impacta a un objeto, al presentar la

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Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

superficie del vidrio una textura de ondas, cada reflexión es diferente de la otra y la luz se transmite de manera desigual. Repetimos las pruebas realizadas, ahora con dos muestras de vidrio rojo, ambos con el mismo tono, saturación y luminosidad, pero diferente textura.

Saturación del color del vidrio %

Uniformidad del color de la mancha de luz %

#

Textura

Color

Transparencia d la muestra de vidrio %

8

vidrio impreso

rojo

40

90

50

9

vidrio catedral

rojo

30

90

40

Comparación con tabla de colores RGB

Imagen

Observaciones: Estas dos muestras de vidrio a contraluz presentan el mismo color, pero se puede apreciar claramente la diferencia de textura. Al ser muy saturados, incluso el vidrio impreso presenta una transparencia de muy bajo nivel, lo que se puede ver en la mancha que crea la luz transmitida, en ninguno de los dos casos se dibujan formas con claridad y la luz incidente es presenta una luminosidad mucho menor que el vidrio a contraluz. Esto puede suceder con vidrios que tengan un calor demasiado saturado, ya que al contar con mayor cantidad de partes de óxidos en su masa la transparencia se ve afectada, se vuelve ligeramente opaca. 42

Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

Aunque algunas muestras de vidrio presenten la misma textura y color similar, la transmisión de la luz tampoco es igual en todos los casos.

Saturación del color del vidrio %

Uniformidad del color de la mancha de luz %

#

Textura

Color

Transparencia d la muestra de vidrio %

10

Vidrio catedral

azul

40

70

50

11

Vidrio catedral

azul

40

80

50

12

Vidrio catedral

azul

35

85

60

Comparación con tabla de colores RGB

Imagen

Observaciones: Tenemos tres muestras de color azul, de vidrio con textura catedral, además de la obvia diferencia de saturación y luminosidad de los tonos de azul, podemos observar claramente que la luz transmitida incide de forma muy distinta en un caso y en otro sobre una superficie blanca, que en los 3 casos tiene las mismas características. Se debe a que la textura, a pesar de estar dentro de la misma categoría, no es exactamente igual en ninguno de los casos. Las ondas de las texturas son diferentes y por eso la luz proviene de diferentes ángulos de reflexión, creando transmisiones particulares para cada caso. 43

Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

Una vez realizado este primer registro, se dio inicio a nuevas pruebas, esta vez con la maqueta que construí, en este caso, se quería ver la forma en que se transmitía la luz sobre la superficie de la cara e la que incide directamente, luego de pasar a través de las muestra de vidrio de color; y, el efecto que crea sobre las otras caras del cubo. Ahora tendremos tablas en las que se registra una fotografía de la muestra de vidrio, una fotografía de la luz incidente sobre una de las caras del cubo, una celda en que tendremos el porcentaje de la luz que refleja hacia las otras caras del cubo y la información correspondiente a la saturación de la mancha en sí.

Imagen 16: Maqueta Autor: MCSC

Imagen 17: Muestra de vidrio catedral azul a contraluz sobre una superficie blanca Autor: MCSC

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Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

Cuando la luz directa incide sobre una superficie lisa, la mayor parte de esa luz es reflejada en la misma concentración, es decir, la luz que llega a incidir en la superficie blanca una vez que ha sido transmitida a través de un vidrio de color siempre será reflejada haca las otras superficies que forman parte del cubo, que sean visibles al ojo humano o no, será directamente proporcional a la saturación de color que presente la muestra de vidrio. Ponemos como primer caso de observación la prueba realizada con la muestra de cristal claro, que a simple vista parece carente de coloración.

#

Tipo de Vidrio

1

Vidrio liso

Imagen de la muestra de vidrio

Imagen obtenida de la maqueta

Saturación del color de la luz directa que incide sobre la superficie blanca. % con respecto al color del vidrio

% de saturación de color de la luz que refleja hacia las otras superficies

0

0

Observaciones: En la muestra de vidrio claro podemos ver que la luz directa incide en su totalidad sobre la superficie blanca, al ser la luz que pasa aparentemente incolora, la luz reflejada hacia las otras superficies del cubo no presenta saturación alguna.

45

Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

Tomamos dos muestras opuestas, una muestra de vidrio con coloración muy saturada y una muestra de vidrio pintado con técnica grisalla.

Imagen de la muestra de vidrio

Imagen obtenida de la maqueta

Saturación del color de la luz directa que incide sobre la superficie blanca. % con respecto al color del vidrio

% de saturación de color de la luz que refleja hacia las otras superficies

#

Tipo de Vidrio

2

Vidrio soplado

80

15

3

Vidrio opal

5

0

Observaciones: En la muestra número dos, que es un vidrio soplado de color azul cobalto muy saturado, podemos apreciar la luz que se refleja en las otras caras del cubo, esto se debe a que la luz transmitida incide con saturación mas fuerte en la superficie blanca, por lo tanto el color en la reflexión que se produce hacia las otras superficies es notoria. En la muestra número tres, al ser muy escasa la luz transmitida hacia la superficie en que incide la luz directa, la reflexión es casi imperceptible.

46

Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

Tomamos dos muestras de vidrio aparentemente iguales a contraluz, vidrio azul claro de saturación baja y transparencia alta, ambas muestras tienen superficie texturizada muy similar.

Imagen de la muestra de vidrio

Imagen obtenida de la maqueta

Saturación del color de la luz directa que incide sobre la superficie blanca. % con respecto al color del vidrio

% de saturación de color de la luz que refleja hacia las otras superficies

#

Textura

4

Vidrio impreso

70

5

5

Vidrio Impreso

70

5

Observaciones: A contraluz podemos observar que la muestra número cuatro muestra una masa mas opaca a contraluz, se debe a que cuenta con mas partes de óxido de cobalto en su masa, que la muestra número cinco. Podemos apreciar que el reflejo de la luz incidente que a sido transmitida por la muestra número cuatro es mas saturado que el de la muestra cinco, por lo tanto refleja mas color hacia las otras superficies. En ambos casos la luz es transmitida a través de la muestra de vidrio con mucha claridad, muestra bordes muy definidos y dibuja el patrón de la textura de la superficie del vidrio con toda claridad.

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Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

Si dos muestras presentan una tonalidad muy parecida, pero distinta textura, el resultado de la luz transmitida es bastante diferente.

Imagen de la muestra de vidrio

Imagen obtenida de la maqueta

Saturación del color de la luz directa que incide sobre la superficie blanca. % con respecto al color del vidrio

% de saturación de color de la luz que refleja hacia las otras superficies

#

Textura

6

vidrio impreso

70

10

7

vidrio catedral

60

10

Observaciones: Si la superficie de una muestra es de textura mas o menos lisa, como en el caso de la muestra número seis, la luz directa que pasa a través de ella, provocará una mancha mas limpia y de perfiles definidos, mientras que, como habíamos explicado en el cuadro anterior, cuando la superficie de la muestra tiene textura, presenta rugosidades que provocan que la mancha de luz no sea regular, pues produce una luz difusa; como se ve en la muestra número siete. La reflexión de la luz transmitida sobre una superficie blanca hacia las otras caras del cubo es ligeramente mas fuerte en la muestra número siete, no porque la saturación del vidrio sea mucho mayor a la de la muestra número seis, sino porque la muestra con textura rugosa dispara la luz que transmite en varias direcciones, actúa como un difusor.

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Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

Las muestras de vidrio de color rojo, son las que tienen más pureza en la saturación de color.

Imagen de la muestra de vidrio

Imagen obtenida de la maqueta

Saturación del color de la luz directa que incide sobre la superficie blanca. % con respecto al color del vidrio

% de saturación de color de la luz que refleja hacia las otras superficies

#

Textura

8

vidrio impreso

75

20

9

vidrio catedral

70

20

Observaciones: Al ser las dos muestras muy saturadas y tener ambas una superficie irregular podemos ver que la incidencia de la luz transmitida se ve como una mancha irregular. En esta comparación podemos observar nuevamente que, a pesar de tener dos muestras de vidrio la misma saturación, y superficies muy texturizadas; es la muestra que mas rugosidades presenta, la que transmite la luz directa de manera más difusa. En la muestra número nueve podemos ver, que la luz reflejada hacia las otras superficies del cubo, no depende exclusivamente de la reflexión directa que incide sobre la superficie principal, el vidrio tipo catedral ha actuado ya como difusor, y ha transmitido pequeños rayos de luz hacia todas las superficies, por eso es mucho mas notorio el color de la luz reflejada al interior del cubo. 49

Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

La transmisión de la luz es distinta, incluso cuando tres muestras de vidrio tienen color similar y el mismo tipo de textura en su superficie.

Imagen de la muestra de vidrio

Imagen obtenida de la maqueta

Saturación del color de la luz directa que incide sobre la superficie blanca. % con respecto al color del vidrio

% de saturación de color de la luz que refleja hacia las otras superficies

#

Textura

10

Vidrio catedral

40

5

11

Vidrio catedral

45

5

12

Vidrio catedral

60

10

Observaciones: Una vez que la luz directa ha sido transmitida a través de un vidrio de color cuya superficie tiene una textura irregular,

presenta

rugosidades creando una luz difusa, que es mas dispersa que la luz directa y genera una suavidad en el haz de luz que incide sobre una superficie, provocando que la mancha no se vea regular.

50

Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

En las muestras diez y once, la reflexión de la luz hacia las otras caras del cubo es poco apreciable debido a que la muestra no es de saturación intensa y las rugosidades de la superficie muestran mas espacio entre ellas, mientras que en la muestra número doce se observa una tonalidad algo más fuerte en la reflexión de la luz gracias a que la textura rugosa es mucho mas compacta que en las muestras anteriores y el vidrio muestra un nivel de saturación mas alto.

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Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

7. CONCLUSIONES Luego de realizar distintas pruebas, con varias muestras de vidrio que estaban caracterizadas por diferentes tonalidades de masa y superficies texturizadas, se obtuvieron las siguientes reflexiones: 

En general la transparencia del vidrio, es un concepto relativo y deberíamos decir que nunca es 100% transparente, ya que la luz que transmite pasa a través de una masa formado por sílices, calcios e impurezas que absorben alguna parte del espectro. Para la realización de ésta investigación tomamos como coeficiente de transparencia, es establecido por la empresa AGC Glass Europa, que establece que una muestra de vidrio claro de 4 mm, tiene un transparencia de 90% en relación a la luz que incide directamente el él.



Una muestra de vidrio que tenga superficie lisa, carente de textura, transmite la luz directa de manera más puntual y limpia. Crea sombras más nítidas, que se mostrarán como bordes geométricos al incidir sobre una superficie, se debe a que la direccionalidad de la luz directa no cambia al ser transmitida por este tipo de vidrio.



Las muestras de vidrio utilizadas, que tienen una textura de impresión, es decir, cuya masa ha pasado por un rodillo que ha marcado un patrón en su superficie, presentan una imagen en la luz transmitida que crea sombras o degradación de color, en las partes en que se marca la impresión.



Una muestra de vidrio tipo catedral, que presenta una superficie con textura de ondas o conchas, transmitirá la luz de manera difusa, es decir, los rayos de la luz incidente sobre la superficie de la muestra, al pasar por ella, cambiarán de dirección de manera desordenada y la enviará en múltiples direcciones, provocando que las sombras sean menos nítidas y creando efectos distorsionados en la incidencia de la luz sobre una superficie. 52

Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC



Si la muestra de vidrio presenta óxidos en su masa, y su superficie es lisa; la incidencia de la luz que se transmite a través de la misma tendrá sombras marcadas y limpieza en su color.



Si el nivel de óxidos para coloración de la masa de un vidrio es alta, el color de la muestra será transmitida con mayor intensidad en la luz, y la reflexión de esa luz sobre la superficie de incidencia y las superficies contiguas a esta, será evidente.



Cuando se utiliza la técnica de grisalla, es decir, se pinta una pieza de vidrio con óxidos en frío y se fija el color en un horno, la luz transmitida será escasa y mayormente carente de color. Al ser la grisalla una capa no transparente que se coloca sobre el vidrio, evita que la luz pase a través del mismo porque absorbe la mayor parte de su espectro. Esta técnica funciona muy bien cuando se quiere crear un vitral que se aprecie a contraluz, que es cuando se puede apreciar la labor realizada sobre el vidrio.



Si se pretende lograr que la luz que incide en una superficie tenga como atributo el color, lo mejor es utilizar vidrio que haya sido coloreado en su masa, ya que transmitirá la parte del espectro de la luz que sea igual al color de la masa del vidrio.



Las muestras de vidrio utilizadas en ésta investigación han sido mayormente coloreados en su masa por partes de óxidos, no puedo decir con exactitud la composición química de cada una debido a que es información a la que no se me dio acceso.

Los maestros vitraleros

con lo que me entrevisté, y quienes me facilitaron acceso a las muestras utilizadas en la investigación, me informaron que los vidrios azules llevan óxido de cobalto en su masa, los verdes llevan óxido de hierro y los rojos, óxido de cobre, aunque en ocasiones dependiendo de la intensidad del rojo pueden llevar componentes de oro también.

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Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

8. REFERENCIAS DE BIBLIOGRAFÍA ARQUITECTURA Y CLIMAS. (n.d.). Retrieved July 18, 2014, from http://dspace.ucbscz.edu.bo/dspace/handle/123456789/6726 Las vidrieras y su caracterización zacion. (n.d.). Retrieved August 05, 2014, from http://fcpcrv.com/images/pdf2008/2006 1 - Las vidrieras y su caracterizacion.pdf Acción del selenio y óxidos de cobalto, manganeso y lantánidos, en la decoloración del vidrio calizo por Héctor Ariel Alejo García 1020129171.PDF. (n.d.). Retrieved July 17, 2014, from http://eprints.uanl.mx/996/1/1020129171.PDF Alcaide, V. N. (1978). La luz, simbolo y sistema visual / Light, Symbol and Visual System: El espacio y la luz en el arte gotico y del renacimiento / The space and light in the Gothic and Renaissance art (p. 190). Ediciones Cátedra, S.A. Retrieved from http://books.google.com/books?id=m8J4SwAACAAJ&pgis=1 Álvarez-Casariego, P., & Mazón, P. (2010). Formulación de vidrios absorbentes del calor. Materiales de Construcción, 46(242-243), 39–45. doi:10.3989/mc.1996.v46.i242-243.528 Arboleda Mora, C. Á. (n.d.). CUANDO LAS IGLESIAS ERAN DE COLORES Y LOS SANTOS TRANSPARENTES. Cuestiones Teológicas. Retrieved from https://revistas.upb.edu.co/index.php/cuestiones/article/view/957 Artículos analizados. (n.d.). Retrieved June 03, 2014, from http://europa.sim.ucm.es/compludoc/AA?articuloId=203555 Babbitt, E. D. (2002). Los principios de la luz y el color: el poder natural para controlar la vida. Editorial Humanitas, S.L. Retrieved from http://dialnet.unirioja.es/servlet/libro?codigo=136694 Barrero, T. (n.d.). Granés, J.: ISAAC NEWTON. WORK AND CONTEXT. Ideas Y Valores, 55(130), 85–89. Retrieved from http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S012000622006000100008&lng=en&nrm=iso&tlng=es Behling, S., & Behling, S. (2002). Sol Power.: La evolución de la arquitectura sostenible. Retrieved from http://dialnet.unirioja.es/servlet/libro?codigo=311042 Caivano, J. L. (1995). Sistemas de orden del color. Retrieved from http://books.google.com/books?hl=es&lr=&id=WAIVExQc45sC&pgis=1 Campos Acosta, J., Rubiño López, M., Castillo Rubí, F. J., & Pons, A. (n.d.). Comparación de Instrumentos de Medida del Color. Sociedad Española de Óptica. Retrieved from http://digital.csic.es/handle/10261/4239

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9. REFERENCIA DE FIGURAS



Figura 1.

Espectro Visible. 12 de Junio de 2014. Disponible en:

www.wikipedia.com

▪

Figura 2. Características de tono, saturación e intensidad. 25 de Junio de 2014. Disponible en: http://www.aloj.us.es/galba/digital/cuatrimestre_ii/imagenpagina/2elementos4a.htm

▪

Figura 3. Colores primarios. Síntesis Aditiva. 27 de Junio de 2014. Disponible en: http://www.fotonostra.com/grafico/colorluzpigmento.htm

▪

Figura 4. Colores secundarios. Síntesis sustractiva. 27 de Junio de 2014. Disponible

en:

http://www.fotonostra.com/grafico/colorluzpigmento.htm

▪

Figura 5. Círculo Cromático establecido por Chevreul en su tratado sobre constrastes simultaneos. 27

de

Junio

de

2014.

Disponible

en:

http://optiquedansleneoimpressionnisme.wordpress.com/2013/02/17/linfl uence-des-lois-la-couleur-de-chevreul-sur-les-peintres/

▪

Figura

6.

Círculo

cromático,

colores

primarios,

secundarios,

complementarios y gama de armónicos. 27

de

Junio

de

2014.

Disponible

en:

http://decoescaparates.blogspot.com.es/p/como-utilizar-loscolores.html

▪

Figura 7. Disponible

Colores terciarios o intermedios. 27 de Junio de 2014. en:

http://www.proyectacolor.cl/teoria-de-los-

colores/tipologia-del-color/

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Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

▪

Figura 8. Escala cromática. 27 de Junio de 2014. Disponible en: http://www.proyectacolor.cl/2009/12/17/la-perdida-de-color/

▪

Figura 9.

Escala de Munsell. 1 de Julio de 2014. Disponible en:

http://www.fotonostra.com/grafico/escalascolores.htm

▪

Figura 10. Modelos NCS. 29 de Junio de 2014. Disponible en: http://cala.unex.es/cala/epistemowikia/index.php?title=Aplicaciones_d e_la_L%C3%B3gica_Difusa_a_la_Colorimetr%C3%ADa

▪

Figura 11. Modelos CIE XYZ. 13 de Agosto de 2014. Disponible en: http://www.proyectacolor.cl/aplicacion-del-color/modelos-decolor/modelo-cie/

▪

Figura 12. Modelo CIE LAB. 13 de Agosto de 2014. Disponible en: http://www.proyectacolor.cl/aplicacion-del-color/modelos-decolor/modelo-cie/

▪

Figura 13. Representación de distintos colores en modo RGB. 13 de Agosto de 2014. Disponible en: http://www.creepyed.com/tag/hexcolor-code/

▪

Figura 14. Representación de distintos colores en modo CMYK. 13 de Agosto

de

2014.

Disponible

en:

http://www.decomadrid.com/2011/08/09/ccolor-il-font/

▪

Figura 15. Comportamiento de un filtro de reflexión. 13 de Agosto de 2014. Disponible en: http://www.erco.com/homepage/home/es/

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Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

▪

Figura 16. Reflexión total de la luz blanca. 13 de Agosto de 2014. Disponible en: http://www.laszlo.com.ar/manual357.htm

▪

Figura 17. Absorción total de la luz blanca. 13 de Agosto de 2014. Disponible en: http://www.laszlo.com.ar/manual357.htm

▪

Figura 18. Gráfico de simulación realizado en el programa Heliodon. De elaboración propia

▪

Figura 19. HTML Web Safe Colors. 14 de Agosto de 2014. Disponible en : http://www.beginnersguidetohtml.com/guides/css/colors/web-safecolors

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Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC

10. REFERENCIA DE IMÁGENES 

Imagen 1: Cabeza de Cristo, Lorsh Abbey, Alemania (fotografía) 25 de Junio de 2014. Disponible en www.vitralarte.com



Imagen 2: Vitrales de Saint Denis, París, Francia (fotografía) 10 de Junio de 2014. Disponible en www.mireiarteymusica,com



Imagen 3: Notre Dame de la Belle Verrierre, Catedral de Chartres, Francia (fotografía) 2 de Junnio de 2014. Disponible en www.flickr.com



Imagen 4: Sainte Chapelle, París, Francia (fotografía) 6 de Junio de 2014. Disponible en www.paris.es



Imagen 5: Iglesia de la Compañía de Jesús, Quito, Ecuador (fotografía) 2 de Julio de 2014. Disponible en www.enquito.com.ec



Imagen 6: Catedral de San Pedro y San Pablo, Nantes, Francia (fotografía)

27

de

Junio

de

2014.

Disponible

en

www.megaconstrucciones.com 

Imagen 7: Capilla del Rosario, Saint Paul de Venice, Francia (fotografía) 6 de Junio de 2014. Disponible en www.arquitecturaycristianismo.com



Imagen 8: Museo de Arte Contemporáneo, Castilla y León, España (fotografía) 25 de Junio de 2014, disponible en www.musac.es



Imagen 9: Mezquita Nasir Al Molk, Shiraz, Irán (fotografía) 16 de Junio de 2014. Disponible en www.caracteres.mx



Imagen 10: Mezquita Nasir Al Molk, Shiraz, Irán (fotografía) 16 de Junio de 2014. Disponible en www.caracteres.mx

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Transmisión de la luz a través del vidrio de color. María Caridad Sánchez Calderón-MAEM-UPC



Imagen 11: Iglesia de la Sagrada Familia, Barcelona, Cataluña (fotografía) 23 de Junio de 2014. Disponible en www.flickr.com



Imagen 12: Jardín Botánico, Toluca, México (fotografía) 8 de Junio de 2014. Disponible en www.nuestramirada.org



Imagen 13: Maqueta utilizada en las pruebas realizadas. (fotografía) Agosto de 2014. María Caridad Sánchez C.



Imagen 14: Maqueta utilizada en las pruebas realizadas. (fotografía) Agosto de 2014. María Caridad Sánchez C.



Imagen 15: Una de las muestras de vidrio catedral utilizadas en las pruebas realizadas. (fotografía) Agosto de 2014. María Caridad Sánchez C.



Imagen 16: Maqueta utilizada en las pruebas realizadas. (fotografía) Agosto de 2014. María Caridad Sánchez C.



Imagen 17: Muestra de vidrio utilizada en las pruebas realizadas. (fotografía) Agosto de 2014. María Caridad Sánchez C.

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