¿Cómo saber que un color negro es el más negro encontrado nunca?

Cuando hablamos de colores pensamos en la descomposición de la luz blanca al atravesar un prisma o en el arco iris. Y sabemos que no hay negro en el arco iris. Así que partimos de que la definición de color va ligada a la luz (tanto intensidad o brillo como longitudes de onda o tono) pero el negro se define teóricamente como la ausencia de luz. Teniendo esto en cuenta, no debería aplicarse el término ‘color’ porque ni tiene brillo ni tiene tono. Aun así, aceptamos aplicarle la categoría de color precisamente porque no existe un negro perfecto en la práctica. En colorimetría clasificamos al negro, al blanco y todas las combinaciones de grises como acromáticos, es decir, no tienen croma, no tienen color. La diferencia entre los acromáticos radica en la cantidad de luz que son capaces de emitir para que los percibamos. El negro emite en realidad una ínfima parte de la energía que un blanco o un gris, pero no emite un 0 absoluto.

Una vez aceptado que lo nombremos como color, ¿cómo medimos el color negro? Para cualquier luz podemos realizar la medida de la energía que llega a nuestros ojos y que desencadenará la percepción visual del color. No importa si se trata de una luz que proviene de una fuente como una bombilla o el sol, o si se trata de la luz reflejada por un objeto, en ambos casos somos capaces de identificar su color. Para realizar esta medida de la energía hemos de disponer de un aparato que sea capaz de contar los fotones que componen esa luz. Estos aparatos son los fotómetros y los radiómetros. A mayor cantidad de fotones, más energía, más intensidad y por tanto más brillo (por ejemplo, el sol emite una cantidad de fotones infinitamente mayor que nuestra pantalla de móvil).

Centrémonos en el caso de objetos, que reciben luz desde una fuente luminosa y, por ejemplo, imaginemos una pelota verde. Cuando la luz del sol llega a la pelota, una parte se refleja en la superficie, otra parte se transmite y otra es absorbida por el material. Si el objeto es opaco, estas dos últimas suelen ser muy pequeñas y despreciables frente a la reflejada. Puede darse el caso de que se transmita una parte importante de la luz en el caso de materiales traslúcidos, pero obviemos este caso. Si la parte absorbida no es despreciable, producirá un calentamiento del material, lo que podemos comprobar si dejamos nuestra pelota a pleno sol en agosto.

En cuanto a la luz reflejada, no tendrá las mismas características que la luz que ha llegado a la pelota, ya que los fotones que se reflejan dependen de las propiedades del material del que está hecho el objeto. Por un lado, sabemos que muestra pelota era verde, por lo que solo reflejará los fotones que correspondan a longitudes de onda verdes. Además, es una propiedad de cada material la capacidad de reflejar más o menos cantidad de luz. Estos fotones llegarán a nuestro sistema visual y provocarán la respuesta de nuestros fotorreceptores de color en función de cuántos haya y de qué longitudes de onda tengan. Si medimos la luz incidente y la luz reflejada, podemos obtener la proporción entre ellas. Por ejemplo, si inciden 100 fotones y se reflejan 60 (todos ellos verdes), la capacidad de reflejar de la pelota es del 60%, la percibiremos verde y medianamente brillante.

Ahora bien, ¿qué ocurre si la pelota es negra? ¿Se reflejan fotones? Si se tratara de un negro perfecto, no reflejaría ningún fotón, pero teniendo en cuenta que ningún material real es perfectamente negro, pues algo reflejará. No olvidemos que todos los fotones que inciden en el objeto provenientes de la fuente de luz corresponden a alguna longitud de onda visible, entre las que recordemos, no está el negro. ¿Qué ocurre cuando llega luz a ese material negro no perfecto? Pues que será capaz de reflejar fotones correspondientes a colores, pero lo hará en una cantidad tan ínfima que nuestros fotorreceptores de color en la retina no podrán dar respuesta porque no les llega suficiente energía. Pero en nuestra retina también tenemos fotorreceptores que solo dan una respuesta acromática, sin color, y además con una intensidad de la respuesta muy, muy pequeña. Nuestro cerebro interpretará que está percibiendo un objeto negro.

Ahora que hemos aceptado al color negro y sabemos cómo medirlo, ¿cuál es el color negro más negro? Pues ya debemos saber la respuesta, el que refleje menos proporción de fotones de la fuente de luz. La compañía británica Surrey NanoSystem desarrolló un pigmento al que denominaron Vantablack, que según anunciaron inicialmente reflejaba el 0.04% de la luz incidente (aunque aparece como <1% actualmente en su página web), lo que llevó a denominarlo el Atila de los pigmentos: por donde pasa no crece la luz.

La competencia por fabricar el negro más negro ha llevado también a investigadores del MIT a desarrollar otro material, CNT, que parece superar al anterior en baja reflectividad (0.005% según la web del MIT). En su web muestran como ejemplo un diamante que pierde todas sus facetas al revestirlo con el pigmento.

¿Cómo sabemos si estos u otros pigmentos más actuales corresponden al negro más negro? Hay que ser críticos y comprobar si los estudios que indiquen la proporción de luz que son capaces de reflejar han sido contrastados, si se han realizado publicaciones científicas independientes. La publicidad de los creadores no es el único punto a tener en cuenta.

Dolores de Fez es doctora en Ciencias Físicas, investigadora y Profesora Titular del Departamento de Óptica, Farmacología y Anatomía de la Universidad de Alicante. Sus líneas de investigación son la percepción del color, los dispositivos de visualización y los tests visuales.

Pregunta enviada vía email por Ruth Lazkoz.

Coordinación y redacción: Victoria Toro.

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