Curva de Kruithof

A curva de Kruithof descreve uma região de níveis de iluminância e temperaturas de cores que muitas vezes são vistas como confortáveis ​​ou agradáveis ​​para um observador. A curva foi construída a partir de dados psicofísicos coletados pelo físico holandês Arie Andries Kruithof, embora os dados experimentais originais não estejam presentes na própria curva. As condições de iluminação dentro da região delimitada foram empiricamente avaliadas como agradáveis ​​ou naturais, enquanto as condições fora da região foram consideradas desconfortáveis, desagradáveis ​​ou não naturais. A curva de Kruithof é um modelo suficiente para descrever fontes agradáveis ​​que são consideradas naturais ou parecidas com os corpos pretos de Plank, mas seu valor em descrever as preferências humanas foi consistentemente questionado por estudos adicionais sobre iluminação interior.

Por exemplo, a luz natural tem uma temperatura de cor de 6500 K e uma iluminância de cerca de 104 a 105 lux. Este par de iluminação de temperatura de cor resulta em rendição de cor natural, mas, se visto em baixa iluminância, parecerá azulado. Em níveis típicos de iluminação no escritório interno de cerca de 400 lux, temperaturas de cor agradáveis ​​são menores (entre 3000 e 6000 K), e em níveis típicos de iluminância doméstica de cerca de 75 lux, temperaturas de cor agradáveis ​​são ainda menores (entre 2400 e 2700 K). Estes pares de iluminação de temperatura de cor são frequentemente alcançados com fontes fluorescentes e incandescentes, respectivamente. Vale ressaltar que a região agradável da curva contém temperaturas de cores e níveis de iluminância comparáveis ​​aos ambientes naturalmente iluminados.

História
No surgimento da iluminação fluorescente em 1941, Kruithof realizou experimentos psicofísicos para fornecer um guia técnico para projetar iluminação artificial. Usando lâmpadas fluorescentes de descarga de gás, Kruithof conseguiu manipular a cor da luz emitida e pedir aos observadores que informassem se a fonte era ou não agradável para eles. O esboço de sua curva, como apresentado, consiste em três regiões principais: a região do meio, que corresponde a fontes de luz consideradas agradáveis; a região inferior, que corresponde a cores que são consideradas frias e fracas; e a região superior, que corresponde a cores quentes e de cor natural. Essas regiões, embora aproximadas, ainda são usadas para determinar configurações de iluminação apropriadas para casas ou escritórios.

Percepção e adaptação
As descobertas de Kruithof estão diretamente relacionadas à adaptação humana às mudanças na iluminação. À medida que a iluminância diminui, a sensibilidade humana à luz azul aumenta. Isso é conhecido como o efeito Purkinje. O sistema visual humano muda de visão fotópica (dominada por cone) para visão escotópica (dominada por varetas) quando os níveis de luminância diminuem. As varas têm uma sensibilidade espectral muito alta à energia azul, enquanto os cones têm diferentes sensibilidade espectral aos vermelhos, verdes e azuis. Uma vez que o fotorreceptor dominante na visão escotópica é mais sensível ao azul, a sensibilidade humana à luz azul é, portanto, aumentada. Devido a isso, fontes intensas de temperaturas de cores mais altas (mais azuis) são geralmente consideradas desagradáveis ​​em baixos níveis de luminância e existe uma gama estreita de fontes agradáveis. Posteriormente, o leque de fontes agradáveis ​​aumenta na visão fotópica, pois os níveis de luminância aumentam.

Crítica
Embora a curva tenha sido utilizada como guia para projetar iluminação artificial para espaços internos, com a sugestão geral de usar fontes com baixas temperaturas de cor correlacionadas em baixas iluminâncias, Kruithof não descreveu o método de avaliação, as variáveis ​​independentes nem a amostra de teste que foram utilizados para desenvolver a curva. Sem esses dados, nem outra validação, as conclusões não devem ser consideradas credíveis. A relação entre iluminância e CCT não foi suportada pelo trabalho subseqüente.

Illuminance e CCT foram examinados em muitos estudos de iluminação interior e esses estudos demonstram consistentemente uma relação diferente da sugerida por Kruithof. Em vez de ter limites superiores e inferiores, esses estudos não sugerem que o CCT tenha um efeito significativo e que a iluminância sugira apenas evitar níveis inferiores a 300 lux.

Estudos posteriores
A curva de Kruithof, tal como apresentada, não contém pontos de dados experimentais e serve como uma aproximação para condições de iluminação desejáveis. Portanto, sua precisão científica foi reavaliada.

O índice de renderização de cores é uma métrica para descrever a aparência de uma fonte e se ela é ou não agradável. O índice de renderização de cor de uma determinada fonte é uma medida da capacidade dessa fonte para reproduzir fielmente as cores de um objeto. Fontes de luz, como velas ou lâmpadas incandescentes, produzem espectros de energia eletromagnética que se assemelham aos corpos pretos de Plank. Eles parecem muito com fontes naturais. Muitas lâmpadas fluorescentes ou lâmpadas LED têm espectros que não combinam com os Blackbodies de Plankian e são considerados não naturais. Portanto, a forma como eles representam as cores percebidas de um ambiente também pode ser considerado não natural. Embora essas fontes mais recentes ainda possam alcançar temperaturas de cores correlacionadas e níveis de iluminância que estão dentro da região confortável da curva de Kruithof, a variabilidade em seus índices de renderização de cores pode fazer com que essas fontes sejam desagradáveis.

Diferentes atividades ou cenários exigem diferentes pares de luz de temperatura de cor: fontes de luz preferidas mudam dependendo do cenário em que a fonte está iluminando. Os indivíduos preferiram os pares de iluminação de temperatura de cor dentro da região confortável para jantar, socializar e estudar, mas também os pares de iluminação de temperatura de cores preferidos que estavam na região menos incômoda para atividades noturnas e se preparando para a cama. Isto está ligado ao efeito Purkinje; Os indivíduos que desejam alguma luz durante a noite desejam temperaturas de cor mais baixas (mais vermelhas), mesmo que os níveis de luminância sejam muito baixos.

As descobertas de Kruithof também podem variar em função da cultura ou da localização geográfica. As fontes desejáveis ​​são baseadas nas experiências anteriores de um indivíduo de perceber a cor, e como diferentes regiões do mundo podem ter seus próprios padrões de iluminação, cada cultura provavelmente terá suas próprias fontes de luz aceitáveis.

A iluminação de uma fonte é o fator dominante para decidir se uma fonte é agradável ou confortável, pois os espectadores que participaram deste experimento avaliaram uma gama de temperaturas de cores correlacionadas e níveis de iluminância, mas suas impressões permaneceram geralmente inalteradas como temperatura de cor correlacionada mudou. Além disso, há uma relação entre a temperatura de cor correlacionada e o brilho aparente de uma fonte. A partir desses achados, é evidente que o índice de renderização de cores, no lugar da temperatura de cor correlacionada, pode ser uma métrica mais apropriada para determinar se uma determinada fonte é ou não agradável.