Ley del inverso del cuadrado

La ley de la inversa del cuadrado, ley cuadrática inversa o ley del cuadrado inverso de la distancia, se refiere a algunos fenómenos físicos cuya intensidad es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia al centro donde se originan. En particular, se refiere a fenómenos ondulatorios (sonido y luz), y en general a campos centrales en un espacio euclídeo tridimensional, a campos eléctricos y a radiación ionizante no particulada.

Algunas personas involucradas directamente con el oficio de la iluminación para medios audiovisuales, hablan sobre la ley del inverso del cuadrado y aunque pueda parecer un asunto muy técnico, en realidad se trata de un sencillo cálculo que todo aquel que esté interesado en aprender a controlar la intensidad de la luz, puede aplicar.

Básicamente, la ley del cuadrado inverso se refiere al grado de atenuación que sufre la energía luminosa durante su trayecto de propagación. Conforme la distancia entre la fuente de irradiación y el sujeto a iluminar aumenta, la luz va perdiendo intensidad y aunque la lógica nos diría que esta disminución de potencia debiera ser directamente proporcional a la distancia interpuesta, no es así.

Una de las peculiaridades físicas de esta forma de energía, es que en su proceso de propagación se va expandiendo y conforme el área de proyección va aumentando, los mismos fotones que en su origen se concentraban en el haz luminoso, pierden densidad al separarse para ir cubriendo una superficie cada vez mayor.

Para que quede más claro este fenómeno, pensemos en las mismas condiciones de propagación con un elemento diferente como el agua. Si sometiéramos un chorro de agua al mismo patrón de expansión que observa la luz durante su trayectoria, las moléculas del líquido se irían separando para formar paulatinamente varios chorros, después se formarían gotas aisladas y finalmente, vapor para poder cubrir toda la superficie del cono en aumento.

Esta pérdida de densidad fomentada por el incremento de la distancia, hace que la disminución de la intensidad luminosa sea potencial al cuadrado, pero en valores negativos.

¿Para que nos sirve conocer esta Ley?

Imaginemos una escena cotidiana… por ejemplo queremos hacer una fotografía en una habitación donde sobre la mesa hay una vela encendida, y además esa es la única fuente de iluminación que tenemos en la habitación. En esa situación podremos decir que las personas sentadas a 2 metros de la vela recibirán 4 veces menos luz que las que estén sentadas a 1 metro de la vela. Con lo que si medimos sobre las personas que están a 1 metro de la luz, las personas que estén a 2 metros quedaran subexpuestas 2 pasos (4 veces menos luz). Y lo contrario, claro…

Ejemplo de pérdida de iluminación con el aumento de la distancia

Ejemplo de apertura de diafragma en función de la distancia a la fuente de iluminación

Un ejemplo práctico:

Por ejemplo, podemos usar la ley inversa para obtener diferentes resultados en el fondo al hacer un retrato, independientemente a qué distancia se coloque la cámara, ya que en iluminación solo hay que tener en cuenta en la medición la distancia que existe entre la fuente de luz sobre el motivo… y por lo tanto a qué distancia esta el fondo de la fuente de luz, para saber qué cantidad de luz llegara a el y que por lo tanto afectara al resultado.

Un vídeo como el siguiente también te puede ayudar: