LA CURVA DI KRUITHOF

(di Guglielmo Giani) – febbraio 2011

Non esiste un unico bianco, ma questo dipende dal grado di illuminazione.

Vi siete mai chiesti qual è il colore della luce Bianca? La domanda può sembrare bizzarra, quantomeno originale; ma vedremo che non é poi così semplice dare una risposta precisa.
Di primo acchito verrebbe da dire la luce del sole, ma alcuni potrebbero obbiettare che la luce di un giorno nuvoloso é più bianca rispetto alla luce calda del sole, altri invece potrebbero ribattere che anche la luce di una lampadina alogena da 50W risulta bianca ai loro occhi.
Quindi quale luce possiamo considerare bianca? Tutte e tre in realtà, anche se la distribuzione spettrale varia in termini di rapporto luce fredda/luce calda.
Il ‘colore’ di una sorgente luminosa é chiamato temperatura di colore. La temperatura di colore associa il colore di una luce con il colore di un ‘corpo nero’ riscaldato fino a renderlo incandescente. A ±2000 K la luce emessa risulta giallo-arancio a causa della distribuzione spettrale spostata verso le basse frequenze ‘calde’ mentre a ±8000 K la luce risulta bluastra a causa della distribuzione spettrale spostata verso le alte frequenze ‘fredde’. Tra questi due valori la luce risulta ‘bianca’ ma verrà descritta come calda o fredda in funzione del rapporto fra alte e basse frequenze.

Curva di Kruithof

Foto 1: La curva di Kruithof.

Nel 1941 un ricercatore olandese della Philips ha pubblicato uno studio sulle sorgenti tubolari a fluorescenza. All’interno della pubblicazione A.A. Kruithof, questo era il nome del ricercatore, ha presentato i risultati di una ricerca che avrebbe da lì in avanti cambiato l’approccio all’illuminazione artificiale. I risultati della ricerca sono riassunti in un grafico che oggi prende il nome di Curva di Kruithof (Foto 1) e che mostra la relazione fra intensità luminosa, temperatura di colore e gradevolezza della luce. Secondo Kruithof le persone preferiscono basse temperature di colore (luci calde) a bassi livelli di illuminamento e alte temperature di colore (luci fredde) ad alti livelli di illuminamento. Una sorgente fluorescente a 6000 K viene percepita come bianco brillante quando la soglia di illuminamento dell’ambente é superiore ai 500 lux, per esempio in un ambiente di lavoro dove é necessaria una forte illuminazione per motivi di sicurezza e affaticamento visivo. Se utilizzassimo la stessa temperatura di colore ma con valori di illuminamento tipici per una lettura domestica in poltrona la stanza risulterebbe fredda, azzurrognola e sgradevole. Come possiamo notare la zona di gradevolezza della luce si rastrema verso la sinistra del grafico e ciò significa che a basse temperature colore l’occhio é più ‘sensibile’ alle variazioni di illuminamento le quali rendono un ambiente gradevole o meno. Il variare della temperatura di colore di una luce percepita ‘bianca’, in base al valore di illuminamento, sembra essere legato allo spostamento della luce solare da fredda e intensa durante il giorno, a calda e fioca al crepuscolo e all’alba. L’uomo si é quindi adattato a questa variabilità in modo tale da percepire un ambiente sempre percettivamente uniforme.

National Gallery of Art di Washington

Foto 2: ©David Coleman - Interni del-la National Gallery of Art di Washington dove il Prof. Sam Berman ha messo in pratica gli studi su illuminazione e tem-peratura di colore.

Cosa causa questa variazione nella percezione delle diverse temperature colore? Una possibile risposta viene da diversi studi, tra cui uno effettuato dal Prof. Sam Berman del Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), che sostiene che il ruolo dei coni e dei bastoncelli non sia netto e scisso come si è sempre creduto ma che in realtà i bastoncelli contribuiscano ad ogni livello di illuminamento in proporzioni diverse. Il contributo dei bastoncelli alla visione diurna causa una variazione della percezione dei colori dettata dalla diversa curva di sensibilità dei bastoncelli rispetto a quella dei coni. Ricordiamo che la curva di sensibilità scotopica (bastoncelli) é più spostata verso il blu rispetto alla curva di sensibilità fotopica (coni).
Un altro esempio lo abbiamo quando osserviamo i fari delle automobili: di notte con valori di illuminamento bassissimi i fari, i quali contengono lampadine alogene, risultano bianchi mentre di giorno risultano chiaramente giallastri perché ad alti livelli di illuminamento il sistema occhio-cervello è tarato su temperature di colore tipiche del sole. Viceversa la nuova generazione di fari allo xeno hanno una temperatura colore molto vicino a quella solare, infatti risultano bianchi di giorno e leggermente bluastri di notte.
La ricerca di A. A. Kruithof non é solo un contributo alla migliore comprensione della percezione visiva dell’uomo, ma un efficace strumento per il light designer. Seguendo le indicazioni che si possono trarre dalle curva di Kruithof, il progettista é in grado di sapere in anticipo quali sorgenti sono più adatte in base ai livelli di illuminamento che vuole ottenere e quali temperature di colore utilizzare.

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Per contattare lautore dellarticolo scrivere a:
rainbow@ncscolour.it

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