Por qué el cielo es azul

Antes de hablar del azul del cielo, vamos a ver un pequeño experimento. Espero que de esta forma, cuando lleguemos al color del cielo, se entienda con mucha más facilidad, casi por sí solo.

Un medio transparente, como el agua, dejaría, por definición, pasar la luz en su totalidad.

Si añadimos unas gotas de leche al agua de un vaso, ésta se convierte en un medio translúcido. La luz reflejada en la superficie es blanca, pero si observamos la luz que nos llega tras atravesar una capa delgada del líquido, veremos que tiene un tono azulado. He utilizado el pequeño programa Pixel Pick para probar que en el punto señalado la composición del color es 10 cian, 0 magenta, 0 amarillo y 18 negro. Es decir, exclusivamente azul.

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Sin embargo, cuando la luz nos llega habiendo hecho un recorrido mayor a través del líquido, la composición de la luz es, como vemos en la imagen 2, 0 cian, 0 magenta, 11 amarillo y 22 negro. Es decir, exclusivamente amarillo.

 

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En la luz reflejada en el culo del vaso observamos con claridad el tono amarillo-naranja. Observar los cambios progresivos de color en el resto es más difícil, y una buena prueba para el entrenamiento del ojo del aspirante a pintor.

¿Por qué ocurre esto? En la figura 3 la flecha grande representa la dirección de la luz, con los cambios debidos a la refracción. En la zona D, de la derecha, intento representar lo que pasa con la componente violeta-azul de la luz y en la zona I, de la izquierda de la flecha, lo que pasa con la luz de mayor longitud de onda, amarillo-naranja. Naturalmente, estos caminos para la luz son sólo una forma de representación; los rayos de luz van todos a través de todo el espacio, ya sea aire, vidrio o líquido, y no sólo por los caminos indicados por la flecha.

Fig. 3

 

La parte reflejada en la superficie, B, es blanca. Cuando la luz blanca entra en el líquido, las partículas de leche dispersan la luz azul, de baja longitud de onda, en mayor grado que la luz amarilla o de longitud de onda mayor. Cerca de la superficie, en 1, la luz amarilla apenas se ha reflejado, y sólo vemos la luz azul, reflejada en todas direcciones por las pequeñas partículas. En 2, cuando la luz ya ha recorrido mayor cantidad de líquido, gran parte de la luz azul se ha dispersado y queda una mayor proporción de luz amarilla. En 3 este efecto es aún más marcado; si además le añadimos las reflexiones en el vidrio del fondo, C, vemos con claridad el color amarillo-naranja. Y si viéramos la luz en el vaso a través del culo, con la concentración adecuada de leche, veríamos incluso una luz rojiza. Es lo que trato de indicar con el degradado de la flecha grande, desde blanco en el origen hasta rojo-naranja abajo, N.

Vamos ahora al tema del color azul del cielo.

 

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Si no hubiera atmósfera, mirando en dirección distinta al sol veríamos el espacio absolutamente negro. La sombra de A en el suelo sería negra, el muro B estaría iluminado aunque sería algo más oscuro que el techo de A, porque el ángulo de los rayos solares es mayor de 45º, _¿recuerdas lo de valorar la inclinación de una línea, en el primer punto del curso?_ Las paredes de A serían muy oscuras, recibiendo sólo la luz reflejada en el suelo.

 

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En la atmósfera, la gran cantidad de pequeñas partículas dispersan la luz azul en todas direcciones, y en tanto menor grado en cuanto la longitud de onda de la luz aumenta. Por eso vemos el cielo azul. Por eso también las sombras, con luz solar, toman un matiz azulado, como la sombra del bloque A en el suelo, donde no llega la luz de los colores que se dispersan menos.

Al amanecer, y sobre todo a la puesta del sol, porque entonces nos alejamos del él mientras que en la salida nos acercamos, el trayecto de la luz a través de la atmósfera es mucho mayor y vemos los tonos rojos y naranjas que no percibimos cuando todavía la cantidad de luz amarilla que llega es alta.

Por cierto, una de las grandes dificultades de pintar una puesta de sol, aparte de la casi imposibilidad física de pintarla en directo, es que psicológicamente los colores cálidos, rojos, naranjas, amarillos, se asocian con sentimientos justamente contrarios a los que habitualmente queremos transmitir con ese tipo de paisajes, que se expresarían mejor con tonos azules y violetas. Por eso es bueno que el cono de visión sea suficientemente amplio para poder incluir en el cuadro dichos tonos fríos, más serenos que los cálidos y vivos del crepúsculo. Como suele hacer Peter Wileman.

 

 

 



Más sobre el color - apéndice 1

Imagen del cuadro completo que menciono en el punto 3 del curso, sobre el color. Con luz neutra.

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Recordemos que las zonas A y B de cada color son exactamente iguales.

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El cuadro visto con luz fría.

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Y con luz cálida.

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Esto nos muestra con claridad cómo la luz es la que hace que veamos los colores de una forma o de otra. En el amarillo la diferencia es notable; vemos un amarillo más azulado, verdoso, en el caso de luz fría y un amarillo más anaranjado en el caso de luz cálida. Pero la diferencia ocurre en todos los colores; vemos, por ejemplo, cómo el naranja aparece más saturado con luz cálida (anaranjada) y el azul, con luz fría (azulada). Por supuesto, ambas imágenes son fotos del mismo cuadro.

Para estudiar las sombras uso un trozo de tubo negro. Dentro del tubo sólo hay luz directa y fuera del tubo hay luz directa y luz difusa, si existe.

En el primer ejemplo sólo hay luz fría. La única luz difusa que puede haber es la posible luz reflejada de la misma fuente de luz fría. El color de los objetos sobre los que esta luz se refleja tiene sin duda una influencia, pero al no haber objetos cercanos no la vamos a tener en cuenta.

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En este otro ejemplo sólo hay luz cálida.

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Ahora veamos la imagen con luz directa fría y luz difusa cálida.

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Comparemos un detalle de esta imagen con el de la imagen 5, sólo con luz fría.

A la izquierda vemos que la sombra dentro del tubo, donde no entra la luz cálida, es distinta de la sombra del tubo fuera; es de otro color. Además, fuera es más clara, como es lógico puesto que le llega más luz. En la imagen de la derecha las sombras fuera y dentro del tubo son iguales en color, aunque se aprecia también que la sombra es algo más clara fuera, puesto que siempre le llega algo de la luz reflejada difusa de la que hablaba en el comentario de la imagen 5, que no llega dentro del tubo.

También, en la imagen de la izquierda, podemos apreciar tres matices diferentes de amarillo: más verdoso dentro del tubo, con sólo luz fría; fuera, en la sombra proyectada, con sólo luz cálida, es más anaranjado; y un matiz intermedio en la zona de luz externa, donde se suman la luz fría y cálida.

Y una última imagen del cuadro, con luz directa cálida y luz difusa fría. Este es el caso más parecido a la luz solar, con la luz difusa proveniente de la atmósfera, del cielo azul. Por cierto, un día tengo que poner una entrada sobre el color azul del cielo. (Una cosa hecha.)

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Comparamos ahora un detalle con el de la imagen 6, sólo con luz cálida.

Podemos hacer las mismas consideraciones que en el caso de luz fría.

En la siguiente imagen, retocada, he sustituido las zonas en sombra del color amarillo por las correspondientes de la foto con luz fría.

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En este caso nos resulta difícil pensar que las dos partes de cada rectángulo son del mismo color, visto en luz y en sombra. Si queremos pintar la representación de algo de forma aceptablemente convincente, tenemos que aprender a pintar el mismo color en luz y en sombra, y eso significa que debemos tener en cuenta la temperatura de la luz, para que parezca coherente en ese entorno.

Como vemos, no es cierto que a la luz cálida le correspondan sombras frías y a la luz fría, sombras cálidas, como leemos tantas veces. O al menos no es suficiente. En el ejemplo anterior lo que ocurre es que las sombras amarillas son excesivamente frías para su entorno. Y en la imagen 6 las sombras no pueden ser frías, sólo pueden ser algo menos cálidas. Ya que el color adecuado depende tanto de los otros colores que lo rodean, no puede haber una regla fija para conseguirlo. Lo siento.

De todas formas no te preocupes, hay otra razón para que, como tantas veces en pintura, no podamos hacer más que fiarnos de nuestra percepción. Aparte de la luz con la que pintamos, después los cuadros se ven con una luz distinta, a menudo bajo luces diferentes, como luz diurna y luz artificial. En las fotos anteriores hemos visto cómo cambian los colores con la luz con la que se han hecho. Sólo podemos esforzarnos en que la relación sea coherente: que parezca el mismo color en una determinada luz y en la ausencia de esa luz. Si la relación es correcta, se verá aceptablemente bien bajo un rango amplio de luces diferentes.


Nota 1: Conviene hacer notar que la relación de colores de la imagen 9 no es imposible.

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En este caso he incluido también el entorno sombreado correspondiente a la foto con luz fría _por cierto, es interesante ver lo azul que se ve en un entorno cálido_. Vuelve a ser más fácil imaginar unos rectángulos amarillos del mismo color, pero más que zonas de luz y sombra percibimos luz coloreada. Un efecto útil, por ejemplo para representar luces de neón.

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