Luz estroboscópica

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Una luz estroboscópica o lámpara estroboscópica , comúnmente llamada estrobo , es un dispositivo que se utiliza para producir destellos regulares de luz . Es uno de los muchos dispositivos que se pueden utilizar como estroboscopio . La palabra se originó del griego antiguo στρόβος ( stróbos ), que significa "acto de girar".

Una luz estroboscópica comercial típica tiene una energía de destello de entre 10 y 150 julios y tiempos de descarga de tan solo unos pocos milisegundos, lo que a menudo da como resultado una potencia de destello de varios kilovatios . Las luces estroboscópicas más grandes se pueden utilizar en modo "continuo", lo que produce una iluminación extremadamente intensa.

La fuente de luz suele ser una lámpara de destellos de xenón , o tubo de destellos , que tiene un espectro complejo y una temperatura de color de aproximadamente 5.600 kelvin . Para obtener luz coloreada, se pueden utilizar geles coloreados .

Las luces estroboscópicas suelen utilizar tubos de destello con energía suministrada por un condensador , un dispositivo de almacenamiento de energía muy parecido a una batería, pero capaz de cargarse y liberar energía mucho más rápido. En un estroboscopio basado en condensador, el condensador se carga hasta alrededor de 300 V. Una vez que el condensador se ha cargado, para disparar el flash, se desvía una pequeña cantidad de energía a un transformador de disparo , un pequeño transformador con una alta relación de vueltas. Esto genera el pico de voltaje débil pero alto necesario para ionizar el gas xenón en un tubo de destello. Se crea un arco dentro del tubo, que actúa como un camino para que el condensador se descargue, lo que permite que el condensador libere rápidamente su energía en el arco. La energía del condensador calienta rápidamente el gas xenón, creando una descarga de plasma extremadamente brillante, que se ve como un destello.

Un flash sin un dispositivo de almacenamiento de capacitores simplemente descarga voltajes de red a través del tubo una vez que se dispara. Este tipo de flash no requiere tiempo de carga y permite velocidades de destello mucho más rápidas, pero reduce drásticamente la vida útil del tubo de flash si se lo alimenta durante períodos de tiempo significativos. Estos flashes requieren una forma de limitación de corriente , sin la cual el tubo de flash intentaría extraer corrientes altas de la fuente de electricidad, lo que podría disparar disyuntores eléctricos o causar caídas de voltaje en la línea de suministro de energía.

La duración de un único destello depende del flash en particular que se utilice y de sus ajustes. Los flashes para iluminación de estudio suelen tener una variedad de ajustes de potencia. Para un flash determinado, una mayor potencia luminosa corresponde a una mayor duración del destello. Por ejemplo, el Flashpoint Rapid 1200 HSS Monolight ^[1] tiene una duración del destello de hasta 5,6 ms (1/180 s) en su ajuste de potencia más alto, o tan corta como 68 μs (1/14.814 s) en su ajuste de potencia más bajo. Hay disponibles comercialmente flashes con duraciones de destello significativamente más cortas, algunos con duraciones de destello inferiores a 1 μs. Por ejemplo, el flash SPOT de Prism Science Works proporciona una duración del destello del orden de 0,5 μs ^[2].

Algunos flashes incluso ofrecen un modo de funcionamiento continuo mediante el cual el arco se mantiene, proporcionando una luz de intensidad extremadamente alta, pero generalmente solo por pequeños períodos de tiempo para evitar el sobrecalentamiento y la eventual rotura del tubo de flash.

Una baliza estroboscópica es una lámpara eléctrica intermitente que se utiliza en diversas industrias como dispositivo para llamar la atención , ya sea para advertir de posibles peligros o para atraer a clientes potenciales . Las balizas estroboscópicas son similares a las balizas giratorias, pero son más eficientes energéticamente y, al no tener partes móviles, son más confiables y tienen menos probabilidades de romperse.

Las balizas estroboscópicas de gas incluyen lámparas de destello de xenón y variedades halógenas . Las balizas estroboscópicas de gas consisten en un tubo lleno de gas rodeado por una lente . Cuando se aplica electricidad , el tubo destella y es magnificado por la lente, y se emite una luz de 360 ​​grados . La intensidad de la luz depende de la cantidad de electricidad suministrada. ^{[3] [4]}

Estas lentes vienen en una variedad de colores, principalmente transparentes, amarillas, ámbar, rojas, azules y verdes. El color de las lentes puede afectar la intensidad de la luz. ^[5]

Las balizas estroboscópicas LED constan de una base, un LED o un grupo de LED y una cubierta. En la base se encuentra un controlador de destello de estado sólido que permite que la baliza LED funcione con una variedad de patrones de destello. ^[6]

Las luces estroboscópicas se utilizan a menudo para la iluminación anticolisión de aeronaves, tanto en las propias aeronaves como en objetos altos y fijos, como torres de televisión y radio. Otras aplicaciones son en sistemas de alarma , iluminación de vehículos de emergencia , iluminación teatral (sobre todo para simular rayos ) y como luces de alta visibilidad para evitar colisiones de aeronaves . Todavía se utilizan ampliamente en los vehículos policiales y de emergencia, aunque poco a poco están siendo reemplazadas por la tecnología LED en esta aplicación, ya que ellas mismas reemplazaron en gran medida a la iluminación halógena . ^{[ cita requerida ]} Los buceadores utilizan luces estroboscópicas como dispositivo de señalización de emergencia. ^{[ 7 ]}

En la industria se utilizan luces estroboscópicas calibradas especiales, capaces de destellar hasta cientos de veces por segundo, para detener la apariencia de movimiento de maquinaria rotatoria y otras que funcionan de manera repetitiva y para medir o ajustar las velocidades de rotación o los tiempos de ciclo. Dado que esta detención es solo aparente, un punto marcado en el cuerpo giratorio parecerá moverse hacia atrás o hacia adelante, o no moverse, dependiendo de la frecuencia del destello estroboscópico. Si el destello se produce igual al período de rotación (o un múltiplo par, es decir, 2*π*n/ω, donde n es un entero y ω la frecuencia angular ), el punto marcado parecerá no moverse. Cualquier ajuste de destello no entero hará que la marca parezca moverse hacia adelante o hacia atrás, por ejemplo, un ligero aumento de la frecuencia del destello hará que el punto parezca moverse hacia atrás.

Un uso común de un flash estroboscópico es optimizar la eficiencia del motor de un automóvil en un período de rotación determinado al dirigir la luz estroboscópica hacia una marca en el volante del eje principal del motor . La herramienta de luz estroboscópica para tal sincronización del encendido se llama luz de sincronización . La iluminación estroboscópica también se ha utilizado para ver los movimientos de las cuerdas vocales en cámara lenta durante el habla, un procedimiento conocido como videoestroboscopia.

Las luces estroboscópicas se utilizan a menudo para dar una ilusión de cámara lenta en clubes nocturnos y raves , y están disponibles para uso doméstico para efectos especiales o entretenimiento.

El origen de la iluminación estroboscópica se remonta a 1931, cuando Harold Eugene "Doc" Edgerton empleó una lámpara destellante para fabricar un estroboscopio mejorado para el estudio de objetos en movimiento, lo que finalmente dio como resultado fotografías espectaculares de objetos como balas en vuelo.

EG&G [ ahora una división de URS ] fue fundada por Harold E. Edgerton, Kenneth J. Germeshausen y Herbert E. Grier en 1947 como Edgerton, Germeshausen and Grier, Inc. y hoy lleva sus iniciales. En 1931, Edgerton y Germeshausen habían formado una sociedad para estudiar técnicas fotográficas y estroboscópicas de alta velocidad y sus aplicaciones. Grier se unió a ellos en 1934, y en 1947, EG&G se constituyó. Durante la Segunda Guerra Mundial, el Proyecto Manhattan del gobierno hizo uso de los descubrimientos de Edgerton para fotografiar explosiones atómicas; fue una evolución natural que la empresa apoyara a la Comisión de Energía Atómica en su investigación y desarrollo de armas después de la guerra. Este trabajo para la Comisión proporcionó la base histórica de la base tecnológica actual de la empresa. ^[8]

Se encontraban disponibles estrobotrones activados internamente ( tiratrones optimizados para la salida de luz ) ^[9], así como fuentes de luz estroboscópica de vacío controladas por rejilla y de tipo CRT con haz de inundación y fósforos rápidos . ^[10]

La luz estroboscópica se popularizó en la escena de los clubes durante la década de 1960, cuando se utilizó para reproducir y mejorar los efectos de los viajes de LSD . Ken Kesey utilizó la iluminación estroboscópica en coordinación con la música de Grateful Dead durante sus Acid Tests . A principios de 1966, el ingeniero de iluminación de Andy Warhol , Danny Williams, fue pionero en el uso de múltiples estroboscopios, diapositivas y proyecciones de películas simultáneamente en el escenario durante los espectáculos Exploding Plastic Inevitable de 1966 y, a pedido de Bill Graham , Williams construyó un espectáculo de luces estroboscópicas mejorado para ser utilizado en Fillmore West .

El destello rápido de una luz estroboscópica puede dar la ilusión de que la luz blanca está teñida de color, conocido como color de Fechner . Dentro de ciertos rangos, el color aparente puede ser controlado por la frecuencia del destello. Las frecuencias de estímulo efectivas van desde 3 Hz en adelante, con frecuencias óptimas de aproximadamente 4-6 Hz. Los colores son una ilusión generada en la mente del observador y no un color real. El trompo de Benham demuestra el efecto. ^{[11] [12] [13] [14]}    

A veces, la iluminación estroboscópica puede provocar convulsiones . Se han producido varios incidentes públicos de epilepsia fotosensible . La mayoría de las luces estroboscópicas que se venden al público están limitadas de fábrica a unos 10-12 Hz (10-12 destellos por segundo) en sus osciladores internos , aunque las luces estroboscópicas activadas externamente suelen parpadear con la mayor frecuencia posible. Los estudios han demostrado que la mayoría de las personas susceptibles a los efectos estroboscópicos pueden tener síntomas, aunque raramente, a 15 Hz-70 Hz. Otros estudios han demostrado síntomas epilépticos a la frecuencia de 15 Hz con más de 90 segundos de mirada fija continua a una luz estroboscópica. Muchas alarmas contra incendios en escuelas, hospitales, estadios, etc. parpadean a una frecuencia de 1 Hz.

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• Electrotaquímetro , uno de los primeros sistemas cinematográficos de uso limitado entre 1886 y 1894.
• Iluminación de vehículos de emergencia
• Parpadeo (luz) , el estudio del cambio directamente visible en el brillo de una fuente de luz.
• Umbral de fusión de parpadeo , la frecuencia en la que un estímulo de luz intermitente parece ser completamente estable para el observador humano promedio
• Tacómetro , instrumento que mide la velocidad de rotación de un eje o disco.
• Zootropo , un dispositivo temprano de 1813 que producía la ilusión de movimiento al mostrar una secuencia de dibujos o fotografías que mostraban fases progresivas de ese movimiento.
• Sacudidas , discontinuidades en las imágenes en movimiento, también llamadas estroboscopios
• Flash fotográfico , a menudo también denominado luz estroboscópica.
• Efecto rueda de carro , una ilusión óptica cinematográfica en la que una rueda con radios parece girar de forma diferente a su rotación real.
• Flash de espacio de aire , una fuente de luz fotográfica capaz de producir destellos de luz de submicrosegundos, lo que permite fotografías de (ultra)alta velocidad.

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