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¿Qué es el efecto melanópico de la luz?

Gráfico del ritmo circadiano

Evolución de la temperatura de color a lo largo de un día (de verano)

La incidencia de la luz en el ojo humano no solo origina la percepción visual del entorno, sino que también controla nuestro ritmo circadiano a través de las células ganglionares del ojo, que contienen melanopsina. Esta interacción se descubrió en 2001.

El efecto melanópico de la luz se refiere entonces al efecto regulador no visual que ejerce la luz en el ser humano.

Acerca del efecto melanópico de la luz

Los conocimientos luminotécnicos de ERCO también están disponibles como documento técnico:

¿Cómo se produce el efecto melanópico de la luz?

Las células ganglionares con melanopsina se concentran en el lado posterior inferior del ojo humano y, en menor medida, debajo de la retina. Estas células reaccionan a la longitud de onda azul de la luz. Cuanto mayor sean el componente de longitud de onda azul y la intensidad de la luz, menor será la producción de melatonina, la hormona que regula nuestros ciclos de sueño, y mayor será el nivel de cortisol, la hormona que activa nuestros ciclos de vigilia.

Un componente menor de longitud de onda azul favorece la liberación de melatonina, que ayuda a conciliar el sueño. La adaptación evolutiva del ser humano a la luz natural y a sus cambios a lo largo del día y en las diferentes estaciones del año constituye la base del efecto melanópico de la luz.

¿Qué factores influyen en el efecto melanópico de la luz?

Los factores esenciales son:

  • La composición espectral de la luz. Una elevada radiación de onda corta de 450-500nm produce un efecto melanópico mayor

  • El ángulo de incidencia de la luz (la luz que entra en el ojo en un ángulo de 0°-45° con respecto a la horizontal produce el mayor efecto); para que el efecto sea óptimo, la fuente de luz debe propagarse en la medida de lo posible. En el caso de las personas que guarden cama, debe tenerse en cuenta que la orientación de la mirada cambia dependiendo de la postura o la posición de la cabeza.

  • Tiempo y duración de la exposición a la luz

  • Edad de la persona

¿Qué se debe tener en cuenta respecto al efecto melanópico de la luz a la hora de realizar el diseño de iluminación?

La curva smel(λ) que se muestra a la izquierda describe la sensibilidad espectral relativa de las células ganglionares fotosensibles con melanopsina concentradas en la retina del ojo humano (ipRGC, células ganglionares retinianas intrínsecamente fotosensibles). El valor máximo de sensibilidad es de 490nm, aproximadamente en la longitud de onda del azul cian.
Para planificar el efecto melanópico de la luz, necesitaremos incluir el factor de eficacia de la iluminancia melanópica en el diseño de iluminación. Otra cuestión relevante es en qué medida depende esta eficacia de la edad de las personas que conforman el grupo objetivo del diseño de iluminación.

El CIE S026 especifica el MDER (factor de eficacia melanópica equivalente a la luz natural) y la MEDI (iluminancia melanópica equivalente a la luz natural) para el cálculo del efecto melanópico.
El MDER es idéntico para todos los LED de una misma categoría, y puede consultarse en la ficha técnica correspondiente. La iluminancia melanópica equivalente a la luz natural MEDI se obtiene multiplicando la iluminancia (en lux) por el factor de eficacia melanópica equivalente a la luz natural MDER.

Ejemplo: si tenemos una iluminancia de 1000lx y un MDER de 0,468, obtendremos una MEDI de: 1000 x 0,468 = 468lx

Es bueno saberlo:
el efecto melanópico desempeña un papel fundamental en el sector asistencial. En especial, las personas que sufren demencia suelen perder el ritmo de sueño y vigilia. Esto se puede contrarrestar con un diseño de iluminación que tenga en cuenta el efecto melanópico de la luz.

¿Cuál debe ser la eficacia de la iluminancia melanópica?

La eficacia de la iluminancia melanópica debe ser de al menos 250lx. Los valores que queden por debajo de estos lux no producen ningún efecto relevante. Este valor toma como referencia a una persona de 32 años. A partir de esta edad va disminuyendo la sensibilidad a las longitudes de onda, a medida que la pupila pierde tamaño por envejecimiento. Para las personas mayores, la CIE S026 recomienda aplicar factores de corrección por los que se multiplica la MEDI.

También debemos tener en cuenta el color y los grados de reflexión del espacio en cuestión, especialmente a la hora de planificar la iluminación general. Las paredes y los techos blancos son perfectos. Los tonos rojizos, por ejemplo, reducen el efecto melanópico.

Los conocimientos luminotécnicos de ERCO también están disponibles como documento técnico:

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