06 Ago
La Visión Humana y sus Tipos
Tipos de Visión
Existen básicamente tres tipos de visión: fotópica, escotópica y mesópica.
Visión Fotópica o Diurna
La visión fotópica o diurna está regulada por los conos y los bastones de la retina y permite la percepción de las diferencias de luz y color. En este tipo de visión, la máxima sensibilidad se produce para las longitudes de onda alrededor de 555 nm, correspondiente al color amarillo-limón.
Visión Escotópica o Nocturna
La visión escotópica o nocturna viene básicamente regulada por los bastones de la retina y posibilita la percepción de las diferencias de luminosidad, pero no la de los colores, ya que por debajo de determinados niveles de luz, los conos de la retina permanecen inactivos, y la máxima sensibilidad se desplaza hacia longitudes de onda menores, un desplazamiento hacia el color azul, con longitudes de onda alrededor de los 500 nm.
Así, por ejemplo, con buena iluminación el color rojo parece más brillante que el azul, mientras que con luz oscura ocurre lo contrario.
Visión Mesópica o Intermedia
La visión mesópica o intermedia, llamada también de “compromiso”, es una visión entre la fotópica y la escotópica.
Deslumbramientos y sus Tipos
Tipos de Deslumbramiento
Deslumbramientos Absolutos
Los deslumbramientos absolutos se producen cuando en el campo visual aparece un objeto o detalle de una luminancia muy elevada por sí misma (filamento de una lámpara incandescente).
Deslumbramientos Relativos
Los deslumbramientos relativos se producen cuando las relaciones de luminancia de los objetos que aparecen en el campo visual son muy elevadas (faros de coche en la noche).
Deslumbramientos de Transición
Los deslumbramientos de transición se producen cuando en un período corto de tiempo aparecen entornos de muy diferentes luminosidades, aunque dentro de ellos mismos pueden estar desequilibrados (entrada y salida de túneles).
Iluminación Artificial
Iluminación mediante cualquiera de los numerosos dispositivos que convierten la energía eléctrica en luz. Los tipos de dispositivos de iluminación eléctrica utilizados con mayor frecuencia son las lámparas incandescentes, las lámparas fluorescentes y los distintos modelos de lámparas de arco y de vapor por descarga eléctrica.
Puesto que una corriente eléctrica que pasa a través de cualquier conductor que no sea perfecto gasta una determinada cantidad de energía que en el conductor aparece en forma de calor. Por cuanto cualquier cuerpo caliente emitirá una cierta cantidad de luz a temperaturas superiores a 525 ºC, un conductor que se calienta por encima de dicha temperatura mediante una corriente eléctrica actuará como fuente luminosa.
Tipos de Lámparas
La Lámpara Incandescente
La lámpara incandescente está formada por un filamento de material de elevada temperatura de fusión dentro de una ampolla de vidrio, en cuyo interior se ha hecho el vacío o está llena de un gas inerte.
Deben utilizarse filamentos con elevadas temperaturas de fusión porque la proporción entre la energía luminosa y la energía térmica generada por el filamento aumenta a medida que la temperatura se incrementa.
El filamento debe estar en una atmósfera al vacío o inerte, ya que de lo contrario, al calentarse, reaccionaría químicamente con el entorno circundante. El uso de gas inerte en lugar de vacío en las lámparas incandescentes tiene como ventaja una evaporación más lenta del filamento, lo que prolonga la vida útil de la lámpara.
La mayoría de las lámparas incandescentes modernas se rellenan con una mezcla de gases de argón y halógenos, o con una pequeña cantidad de nitrógeno o criptón. Los tubos compactos de vidrio de cuarzo fundido han permitido cambios radicales en el diseño de las lámparas incandescentes.
Lámparas de Descarga Eléctrica
Las lámparas de descarga eléctrica dependen de la ionización y de la descarga eléctrica resultante en vapores o gases a bajas presiones al ser atravesados por una corriente eléctrica.
Los ejemplos más representativos de este tipo de dispositivos son las lámparas de arco rellenas con vapor de mercurio, que generan una intensa luz azul verdosa y se utilizan para fotografía e iluminación de carreteras; y las lámparas de neón, utilizadas para carteles decorativos y escaparates.
Las lámparas de descarga eléctrica más modernas añaden otros metales al mercurio y al fósforo de los tubos o ampollas para mejorar el color y la eficacia. Los tubos de cerámica translúcidos, similares al vidrio, han permitido fabricar lámparas de vapor de sodio de alta presión con una potencia luminosa sin precedentes.
Lámparas para Fines Especiales
Las lámparas utilizadas para fotografía de alta velocidad generan un único destello (flash) de luz de alta intensidad que dura escasas centésimas de segundo al encender una hoja de aluminio plegada o un fino hilo de aluminio dentro de una ampolla de vidrio rellena de oxígeno. La lámina se enciende por el calor de un pequeño filamento en la ampolla.
Conceptos Clave en Iluminación
Temperatura de Color
La temperatura de color hace referencia al color de la fuente luminosa. Su valor coincide con la temperatura a la que un cuerpo negro tiene una apariencia de color similar a la de la fuente considerada. Esto se debe a que sus espectros electromagnéticos respectivos tienen una distribución espectral similar. Conviene aclarar que los conceptos de temperatura de color y temperatura de filamento son diferentes y no tienen por qué coincidir sus valores.
Rendimiento Cromático
El rendimiento cromático, por contra, hace referencia a cómo se perciben los colores de los objetos iluminados. Nuestra experiencia nos indica que los objetos iluminados por un fluorescente no se perciben con el mismo tono que aquellos iluminados por bombillas. En el primer caso, destacan más los tonos azules, mientras que en el segundo lo hacen los rojos. Esto se debe a que la luz emitida por cada una de estas lámparas tiene un alto porcentaje de radiaciones monocromáticas azules o rojas.
Ambientes Térmicos y su Impacto
Ambientes Fríos
Miles de personas están expuestas a bajas temperaturas durante su trabajo en plantas congeladoras, frigoríficos, instalaciones de almacenamiento en frío, trabajo de campo en áreas de clima frío, cría de ganado, explotación forestal y otras actividades al aire libre. Dado que el ser humano es homotermo (animal de sangre caliente), debe mantener su temperatura corporal interna constante (37,5 ºC); por lo tanto, si está protegido adecuadamente, puede trabajar eficientemente en climas muy fríos.
Cuando el calor cedido al medio ambiente es superior al calor recibido o producido por el metabolismo basal y el de trabajo, debido a la actividad física que se está ejerciendo, el organismo tiende a enfriarse y, para evitar esta hipotermia (descenso de la temperatura del cuerpo), pone en marcha múltiples mecanismos, entre los cuales podemos mencionar:
- Vasoconstricción sanguínea: disminución de la cesión del calor al exterior.
- Desactivación (cierre) de las glándulas sudoríparas.
- Disminución de la circulación periférica.
- Tiritones: producción de calor (transformación química en mecánica/térmica).
- Autofagia de las grasas almacenadas: transformación química de lípidos a glúcidos de metabolización directa.
- Encogimiento: presentar la mínima superficie de piel en contacto con el exterior.
Ambientes Cálidos
Los problemas de estrés calórico son más comunes que los causados por un ambiente frío. La evaluación de la información que relaciona la fisiología de una persona con los aspectos físicos de su ambiente no es sencilla. En ello está involucrado mucho más que la realización de una serie de mediciones de la temperatura del aire y la toma de decisiones basadas en esta información.
Existen dos fuentes de calor que son importantes para cualquiera que trabaje en un ambiente caliente:
- Calor interno generado metabólicamente.
- Calor externo impuesto por el ambiente.
El calor metabólico es un subproducto de los procesos químicos que se producen en el interior de las células, tejidos y órganos. El calor del ambiente es importante porque influye en la velocidad de intercambio calórico del cuerpo con el ambiente y, en consecuencia, en la facilidad con que el cuerpo puede regular y mantener una temperatura normal.
Cuando el calor cedido por el organismo al medio ambiente es inferior al calor recibido o producido por el metabolismo total (metabolismo basal + metabolismo de trabajo), el organismo tiende a aumentar su temperatura y, para evitar esta hipertermia (aumento de la temperatura del cuerpo), pone en marcha otros mecanismos, entre los cuales podemos citar:
- Vasodilatación sanguínea: aumento del intercambio de calor.
- Activación de las glándulas sudoríparas: aumento del intercambio de calor por cambio de estado del sudor de líquido a vapor.
- Aumento de la circulación sanguínea periférica: puede llegar a 2,6 litros/min/m2.
- Cambio electrolítico del sudor: la pérdida de NaCl puede llegar a 15 g/litro.
Consecuencias de la Hipertermia
- Calambre por calor
- Agotamiento por calor
- Deficiencia circulatoria
- Deshidratación
- Desalinización
- Anhidrosis
- Golpe de calor
- Trastornos en la piel
Mecanismos de Transmisión de Calor
Siempre que existan diferencias de temperatura entre dos o más cuerpos (u objetos) puede transferirse calor. La transferencia de calor siempre se produce desde el cuerpo (u objeto) de mayor temperatura hacia el de temperatura más baja mediante uno o más mecanismos:
- Convección: Es la transferencia de calor de un lugar a otro por el movimiento de un gas o un líquido. La convección natural es el resultado de diferencias de densidad causadas por diferencias de temperatura. Como el aire caliente es menos denso que el frío, el primero asciende en relación con el aire más frío, y viceversa.
- Conducción: Es la transferencia de calor desde un punto a otro dentro de un cuerpo, o de un cuerpo a otro cuando ambos están en contacto físico en un medio inmóvil.
Evaluación de la Carga Térmica Ambiental
Parámetros de Medición
Temperatura de Bulbo Seco (Tbs)
Es la temperatura del aire registrada por un sensor térmico, como un termómetro de vidrio con mercurio, protegido de fuentes de energía radiante directa.
Temperatura de Bulbo Húmedo (Tbh)
La temperatura psicrométrica de bulbo húmedo se registra mediante un termómetro cuyo bulbo está cubierto con un paño húmedo, protegido eficazmente de la radiación y expuesto a una corriente rápida de aire. Puede ser determinada empleando un psicrómetro de aspiración (aspirador) o un psicrómetro de honda que se hace girar a mano para producir la velocidad de aire necesaria.
Temperatura Natural de Bulbo Húmedo (TbhN)
Se obtiene mediante un sensor humedecido con un paño húmedo sobre un termómetro de vidrio con mercurio, expuesto al movimiento natural del aire y no protegido de la radiación.
El bulbo del termómetro deberá cubrirse con un paño de algodón muy absorbente, hasta una altura en el vástago del termómetro no inferior a 2,5 centímetros por encima del bulbo, y 2,5 centímetros del paño húmedo deberán estar expuestos al aire por encima de la parte superior del reservorio. El paño debe estar siempre humedecido hasta el borde superior con agua destilada limpia, que debe ser reemplazada cuando se ensucia.
Si el aire está saturado con vapor de agua, no se producirá enfriamiento, y las temperaturas de bulbo seco y húmedo serán idénticas. Si el aire no está saturado, el enfriamiento (o depresión de bulbo húmedo) será proporcional a la velocidad de evaporación de agua para una velocidad constante de movimiento del aire.
Humedad del Aire
La humedad del aire es un concepto directamente relacionado con la cantidad de vapor de agua contenida en una determinada cantidad de aire. Su medida no está normalizada, y se utilizan varias magnitudes relacionadas con dicho contenido como medida de la humedad. La utilización de estas magnitudes en cada caso es función del aspecto particular de la humedad que interese en un problema. Algunas de estas magnitudes son:
Velocidad del Aire (v)
La velocidad del aire en movimiento en el lugar de trabajo contribuye sustancialmente al intercambio de calor del ser humano por evaporación y convección, y puede ser medida por varios tipos de anemómetros. En general, resulta difícil medir la velocidad del aire debido a que su movimiento no es estable ni unidireccional, por lo que se emplean dispositivos como termómetros, termopares calentados o termistores que no son sensibles a la dirección del movimiento del aire. Como la velocidad del aire es generalmente variable, debe calcularse un promedio sobre el intervalo de tiempo medido.
Secciones Repetidas del Documento Original
Ambientes Cálidos (Repetición)
Los problemas de estrés calórico son más comunes que los causados por un ambiente frío. La evaluación de la información que relaciona la fisiología de una persona con los aspectos físicos de su ambiente no es sencilla. En ello está involucrado mucho más que la realización de una serie de mediciones de la temperatura del aire y la toma de decisiones basadas en esta información.
Existen dos fuentes de calor que son importantes para cualquiera que trabaje en un ambiente caliente:
- Calor interno generado metabólicamente.
- Calor externo impuesto por el ambiente.
El calor metabólico es un subproducto de los procesos químicos que se producen en el interior de las células, tejidos y órganos. El calor del ambiente es importante porque influye en la velocidad de intercambio calórico del cuerpo con el ambiente y, en consecuencia, en la facilidad con que el cuerpo puede regular y mantener una temperatura normal.
Cuando el calor cedido por el organismo al medio ambiente es inferior al calor recibido o producido por el metabolismo total (metabolismo basal + metabolismo de trabajo), el organismo tiende a aumentar su temperatura y, para evitar esta hipertermia (aumento de la temperatura del cuerpo), pone en marcha otros mecanismos, entre los cuales podemos citar:
- Vasodilatación sanguínea: aumento del intercambio de calor.
- Activación de las glándulas sudoríparas: aumento del intercambio de calor por cambio de estado del sudor de líquido a vapor.
- Aumento de la circulación sanguínea periférica: puede llegar a 2,6 litros/min/m2.
- Cambio electrolítico del sudor: la pérdida de NaCl puede llegar a 15 g/litro.
Consecuencias de la Hipertermia (Repetición)
- Calambre por calor
- Agotamiento por calor
- Deficiencia circulatoria
- Deshidratación
- Desalinización
- Anhidrosis
- Golpe de calor
- Trastornos en la piel
Mecanismos de Transmisión de Calor (Repetición)
La transferencia de calor siempre se produce desde el cuerpo (u objeto) de mayor temperatura hacia el de temperatura más baja mediante uno o más mecanismos:
- Convección: Es la transferencia de calor de un lugar a otro por el movimiento de un gas o un líquido. La convección natural es el resultado de diferencias de densidad causadas por diferencias de temperatura. Como el aire caliente es menos denso que el frío, el primero asciende en relación con el aire más frío, y viceversa.
- Conducción: Es la transferencia de calor desde un punto a otro dentro de un cuerpo, o de un cuerpo a otro cuando ambos están en contacto físico en un medio inmóvil.
Evaluación de la Carga Térmica Ambiental (Repetición)
Temperatura de Bulbo Seco (Tbs) (Repetición)
Es la temperatura del aire registrada por un sensor térmico, como un termómetro de vidrio con mercurio, protegido de fuentes de energía radiante directa.
Temperatura de Bulbo Húmedo (Tbh) (Repetición)
La temperatura psicrométrica de bulbo húmedo se registra mediante un termómetro cuyo bulbo está cubierto con un paño húmedo, protegido eficazmente de la radiación y expuesto a una corriente rápida de aire. Puede ser determinada empleando un psicrómetro de aspiración (aspirador) o un psicrómetro de honda que se hace girar a mano para producir la velocidad de aire necesaria.
Temperatura Natural de Bulbo Húmedo (TbhN) (Repetición)
Se obtiene mediante un sensor humedecido con un paño húmedo sobre un termómetro de vidrio con mercurio, expuesto al movimiento natural del aire y no protegido de la radiación.
El bulbo del termómetro deberá cubrirse con un paño de algodón muy absorbente, hasta una altura en el vástago del termómetro no inferior a 2,5 centímetros por encima del bulbo, y 2,5 centímetros del paño húmedo deberán estar expuestos al aire por encima de la parte superior del reservorio. El paño debe estar siempre humedecido hasta el borde superior con agua destilada limpia, que debe ser reemplazada cuando se ensucia.
Si el aire está saturado con vapor de agua, no se producirá enfriamiento, y las temperaturas de bulbo seco y húmedo serán idénticas. Si el aire no está saturado, el enfriamiento (o depresión de bulbo húmedo) será proporcional a la velocidad de evaporación de agua para una velocidad constante de movimiento del aire.
Humedad del Aire (Repetición)
La humedad del aire es un concepto directamente relacionado con la cantidad de vapor de agua contenida en una determinada cantidad de aire. Su medida no está normalizada, y se utilizan varias magnitudes relacionadas con dicho contenido como medida de la humedad. La utilización de estas magnitudes en cada caso es función del aspecto particular de la humedad que interese en un problema. Algunas de estas magnitudes son:
Velocidad del Aire (v) (Repetición)
La velocidad del aire en movimiento en el lugar de trabajo contribuye sustancialmente al intercambio de calor del ser humano por evaporación y convección, y puede ser medida por varios tipos de anemómetros. En general, resulta difícil medir la velocidad del aire debido a que su movimiento no es estable ni unidireccional, por lo que se emplean dispositivos como termómetros, termopares calentados o termistores que no son sensibles a la dirección del movimiento del aire. Como la velocidad del aire es generalmente variable, debe calcularse un promedio sobre el intervalo de tiempo medido.
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