1. Gafas tintadas y polarizadas: dos soluciones para el deslumbramiento
Las gafas de sol tintadas convencionales son lentes que reducen la luz que entra al ojo en su totalidad para controlar el deslumbramiento [6]. Tanto el resplandor como el resto del paisaje se oscurecen de la misma manera. En cambio, las lentes polarizadas bloquean selectivamente la luz reflejada en la superficie del agua o la carretera [6]. Se explica que, al comparar lentes de la misma densidad, la reducción del resplandor en la carretera es mayor con las polarizadas. Este artículo comienza analizando las lentes tintadas y luego explora por qué se puede elegir la luz reflejada.
2. La transmitancia: cómo se mide lo oscuras que son las lentes tintadas
Las lentes tintadas absorben parte de la luz para debilitarla. La cantidad que dejan pasar se expresa como transmitancia de luz visible, en un porcentaje de 0 a 100; cuanto más bajo, más oscura es la lente [7]. La percepción también cambia según el color. Según las explicaciones de las tiendas, el amarillo reduce la luz azul y aumenta el contraste, mientras que el gris controla el deslumbramiento manteniendo los colores. Esto es una guía aproximada, no una norma oficial [7]. A menudo se cree que "las lentes más oscuras protegen más contra los rayos UV", pero una prueba de productos realizada por la prefectura de Kanagawa sobre 22 tipos de gafas de sol comerciales mostró una gran variación en la transmitancia de luz visible (9 a 96 %), mientras que la transmitancia de rayos UV no estaba relacionada con la oscuridad y todas cumplían con los valores declarados [8]. Esto aplica solo al alcance de esa investigación y no a todos los productos. La prefectura recomienda elegir probándoselas, no solo por la oscuridad.
3. Por qué la luz reflejada queda alineada en una sola dirección
La luz avanza como una onda, y la dirección en que oscila esa onda se llama "polarización". La luz del sol es una mezcla de ondas que oscilan en todas las direcciones. Sin embargo, al reflejarse en una superficie lisa como el agua, la luz reflejada se polariza en una dirección paralela a la superficie (horizontal si es agua) [5]. En un ángulo de incidencia específico, llamado ángulo de Brewster, se explica que la luz reflejada está completamente polarizada [5]. En los materiales de Land de 1938, se describe que la mayor parte del deslumbramiento en días soleados proviene de la reflexión de la luz solar en superficies horizontales como aceras o carreteras pavimentadas [10]. Si bloqueamos solo la luz lateral, podemos reducir esta reflexión selectivamente.
4. Cómo la película polarizadora filtra la luz según su dirección
Para explicar la película polarizadora, se usa a menudo la analogía de una "rejilla fina como una valla de hierro". La luz cuya dirección es perpendicular a la rejilla no pasa, y solo la luz alineada con la rejilla puede atravesarla [2]. Esta es solo una analogía para facilitar la comprensión; en realidad, no hay rejillas. La base es una película hecha estirando materiales con moléculas largas como cadenas para alinear su dirección, lo que absorbe las vibraciones en esa dirección alineada [3]. El tipo comúnmente utilizado hoy es una película de polímero de alcohol polivinílico impregnada con yodo y estirada. La luz paralela a las cadenas moleculares se absorbe, mientras que la perpendicular pasa [4]. Como la luz reflejada en el agua está polarizada horizontalmente, si se configura para pasar solo la luz vertical, se reduce gran parte de la luz reflejada [1]. En la práctica, se considera difícil alinear todas las moléculas largas en la misma dirección [3].
5. La placa polarizadora económica que Land patentó en 1929
Los cristales de la sustancia "herapathite", que elige la dirección de la luz, se descubrieron en 1852. Sin embargo, no se podían crear cristales grandes y no fueron prácticos durante unos 75 años [10]. Edwin Land, de Estados Unidos, patentó en 1929 la primera placa polarizadora práctica del mundo, producida en masa y a bajo costo, mediante un método que alineaba microcristales de herapathite con un campo magnético sobre plástico [10]. Este método de usar campos magnéticos fue el inicial en 1929 y luego fue reemplazado por el método de estirar para alinear la dirección. Land negoció con American Optical Company en la década de 1930 sobre la fabricación de gafas de sol polarizadas, y Polaroid Corporation se estableció en 1937 [11]. Como los materiales difieren en el año de invención de las gafas polarizadas por aproximadamente un año, este artículo usa "década de 1930".
6. Cuándo funcionan las lentes polarizadas, cuándo no y cómo elegirlas
Las lentes polarizadas (y los filtros PL de las cámaras funcionan igual) pueden reducir los reflejos en agua, vidrio y hojas. Es posible que no funcionen bien con reflejos de metal o espejos. Se dice que el efecto es mayor a un ángulo de unos 30 a 40 grados respecto a la superficie [2]. En el caso del agua, el ángulo de Brewster es de unos 53 grados, por lo que se considera que es más efectivo en lagos de agua dulce tranquila cuando el sol está a unos 37 grados sobre el horizonte [3]. También hay desventajas. En pantallas de cristal líquido, que emiten luz polarizada por sí mismas, la dirección puede interferir con las lentes polarizadas y dificultar la visión. Incluso al superponer dos lentes polarizadas, la visión puede dificultarse [1]. Como pauta de elección, según la norma de la Ley de Calidad de Productos de Consumo de Japón, solo se puede etiquetar como "gafas de sol polarizadas" si tienen una polarización del 90 % o más y una desviación del eje de polarización de 15 grados o menos [9]. En cuanto a la seguridad, se establece que la norma JIS recomienda evitar el uso de lentes con transmitancia de luz visible del 8 % o menos para conducir o en la calle, y evitar el uso de lentes con menos del 75 % para conducir o estar en la calle al atardecer o por la noche [7].
7. Cómo comprobar la polarización con unas gafas y una pantalla
Si tu familia tiene gafas de sol polarizadas, pídelas prestadas y observa pantallas de teléfonos o computadoras mientras giras lentamente la lente. Dependiendo del tipo de pantalla, puede haber una dirección en la que se oscurezca. Piensa de dónde proviene esa diferencia. Si sales en un día soleado, observa los reflejos en charcos o vidrios a través de las lentes polarizadas y gira la lente. Observa si hay una dirección en la que cambia la intensidad del deslumbramiento. En cualquier caso, nunca mires directamente al sol. Para información oficial, la página de "Gafas de sol" de la Agencia de Protección al Consumidor y el informe de pruebas de productos de la prefectura de Kanagawa contienen normas de etiquetado y resultados de pruebas.