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4.5: Ciencia del color

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    El evento de color

    El primer desafío al tratar el color en la reproducción gráfica es aprender a pensar en el color como un evento más que como un atributo o característica de un objeto en particular.

    El color es un evento porque requiere la participación de tres componentes en un momento determinado para que se lleve a cabo. Además del objeto, requerimos una fuente de luz y un observador. Solo con la interacción de estas tres cosas —objeto, luz y observador— podemos tener un evento o experiencia de color.

    Necesitamos ayuda de tres ramas de la ciencia, la física, la fisiología y la psicología, para entender cómo el objeto, la luz y el observador contribuyen al evento de color. Si te gustan las ayudas a la memoria, puedes usar el acrónimo POLO para recordarte las tres P científicas y el objeto, la luz y el observador.

    Objeto

    El objeto y la luz caen bajo el dominio de la física, mientras que necesitamos tanto fisiología como psicología para describir el papel del observador en el evento de color.

    El papel del objeto es interactuar con la luz, y el objeto puede reflejar la luz desde su superficie o transmitir luz a través de sí mismo. La reflectancia y la transmisión son las dos interacciones potenciales. La mayoría de los objetos son opacos, por lo que la mayoría de las veces estamos tratando con el reflejo de la luz. Si un objeto es semiopaco, y transmite una porción de luz, nos referimos a él como translúcido.

    Luz

    La luz visible es una pequeña astilla del espectro electromagnético total. El espectro electromagnético contiene todas las formas de energía, que van desde ondas de radio de kilómetros de largo en un extremo y progresando en acortamiento de longitudes de onda a través de microondas, ondas infrarrojas, ondas ultravioleta, rayos X y finalmente, ondas gamma con longitudes de onda de dimensión subatómica (ver Figura 4 .1).

    La luz visible se encuentra entre el rango infrarrojo y ultravioleta (ver Figura 4.2). La progresión de la longitud de onda más larga a la más corta es de rojo (infrarrojo siguiente) a violeta (ultravioleta anterior) en la distribución de longitud de onda de 700 a 380 nanómetros (millonésimas de metro).

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    Figura 4.1 El espectro electromagnético
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    Figura 4.2 Espectro visible

    Se describe la temperatura (calor relativo a frescor) de la luz en grados Kelvin. La luz diurna típica varía de 5000 a 6500 grados Kelvin. Utilizamos las etiquetas D50 y D65 para indicar las condiciones de visualización de luz diurna en estos puntos de temperatura.

    Observador

    La mayor complejidad del evento de color ocurre en la interacción con el observador. La ciencia de la fisiología, el estudio de las funciones del cuerpo humano, proporciona la mitad de la historia. La psicología, que proporciona percepciones sobre la función de la mente, completa el cuento.

    Comenzamos por cómo nuestros ojos, nuestros sistemas ópticos, responden a la luz. La tricromacía y la oponencia son los conceptos clave.

    Tricromacia

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    Figura 4.3 Varillas y conos (adaptado por Ken Jeffery)

    Lo llamamos luz 'visible' porque es la porción del espectro electromagnético a la que nuestros ojos son sensibles. Los dos tipos de receptores en nuestros ojos son conos y bastoncillos (ver Figura 4.3). Los conos responden al color y las varillas entran en juego en situaciones de poca luz cuando solo vemos diferentes tonos de gris. Hay tres tipos de conos, cada uno sensible a aproximadamente un tercio del espectro visible. Caracterizamos esos segmentos del espectro como rojo, verde y azul, y esta respuesta tricromática o tricromática por los conos es donde comienza toda la experiencia de color. Cada color que percibimos proviene de la mezcla de volúmenes variables de las señales rojas, verdes y azules de los tres tipos de conos en nuestros ojos.

    Primarias Aditivas

    Nos referimos al conjunto de colores rojo, verde y azul (RGB) como primarios aditivos. Cuando combinamos o agregamos los tres, obtenemos todo el espectro y, por lo tanto, la luz blanca. Este es el conjunto de colores primarios que implica cada vez que hablamos de la transmisión de luz, como la pantalla en un monitor de computadora, una tableta o desde un proyector. Por esta razón, el rojo, el verde y el azul también son referidos como las primarias transmisivas.

    Primarias sustractivas

    ¿Qué sucede cuando proyectamos dos de las tres primarias aditivas una encima de la otra? Esto es lo mismo que eliminar o restar uno de los primarios aditivos de la luz blanca. Empecemos con rojo y verde. Aunque no es nada intuitivo, si tienes alguna experiencia con la mezcla de pintura o tintas, la combinación de luz roja y verde produce amarillo. Recuerda que estamos agregando luz a la luz, por lo que es de esperar la producción de un color más brillante. Continuando: combinar verde y azul nos da un azul claro que llamamos cian, mientras que la combinación de rojo y azul produce magenta.

    Dado que cada uno de estos colores se produce restando una de las primarias aditivas del complemento completo de la luz blanca, nos referimos a este conjunto de colores de cian, magenta y amarillo (CMY) como primarios sustractivos. Cada una de las primarias sustractivas actúa como filtro para su color complementario en el conjunto de colores primarios aditivos. El cian absorbe toda la luz roja, reflejando solo verde y azul. El magenta absorbe toda la luz verde, regresando solo rojo y azul; mientras que el amarillo absorbe toda la luz azul y refleja la espalda solo roja y verde. ¿Qué color verías si brillaras luz verde en un parche magenta?

    Así como podemos producir cualquier sensación de color en la transmisión de la luz mezclando las cantidades apropiadas de rojo, verde y azul, podemos producir la sensación de color correspondiente cuando ponemos tinta sobre papel absorbiendo las porciones necesarias del espectro visible para que solo las cantidades requeridas de rojo, verde, y azul se reflejan hacia atrás. Así es como el cian, el magenta y el amarillo funcionan como nuestros colores primarios en el entorno de impresión, y por eso también los llamamos primarios reflectantes.

    Oponencia

    La segunda mitad del papel que juega nuestra fisiología humana en la parte del observador del evento de color es el concepto de oponencia. La respuesta triestímulo de nuestros ojos (una respuesta a las porciones roja, verde y azul de la luz entrante) es la entrada, pero la interpretación ocurre cuando mapeamos esa entrada a una ubicación en un espacio de color determinado por tres ejes de sensaciones opuestas. Contamos con un mapa de colores incorporado donde definimos nuestra percepción del color identificando el color percibido en función de su grado de verdor a enrojecimiento, azulamiento a amarillez y oscuridad a ligereza.

    Estos tres pares de opuestos —verde-rojo, azul-amarillo, claro-oscuro— son los postes de guía fundamentales que utilizamos para posicionar cualquier color que percibamos en nuestro mapa interno de colores. Estos pares de colores oponentes son entidades de color exclusivas, ocupando extremos opuestos de la gama de nuestra interpretación. A diferencia de un naranja amarillento o un púrpura rojizo, no podemos imaginar un color que tenga las propiedades de rojo y verde o azul y amarillo a la vez.

    Espacio de color de laboratorio

    Una vez que se entendió la naturaleza oponente de la interpretación del color, los científicos del color pudieron crear un espacio de color modelo basado en los pares opuestos. Este es el espacio de color Lab (ver Figura 4.4). La variación Lab de interés para nosotros se llama oficialmente CIELAB, y todas las referencias en este libro de texto a Lab significarán CIELAB. Adicionalmente, las referencias a L, a y b en este libro de texto son equivalentes a las unidades L*, a* y b* del espacio de color CIELAB. Cada uno de los pares opuestos proporciona un eje de este espacio de color tridimensional. L es el eje de oscuridad a ligereza; a es el eje de verdor a enrojecimiento; y b es el eje de azulamiento a amarillez. Al proporcionar un valor para cada uno de los atributos L, a y b, un color se localiza de manera precisa y única en el espacio de color. La tremenda utilidad del espacio de color Lab es que permite la descripción matemática de un color de manera no ambigua y significativa.

    Psicología de la percepción del color

    Llegamos a la última de nuestras tres P científicas: la psicología. Después de pasar la respuesta tricromática a la interpretación oponente en la fisiología de nuestros sistemas ópticos, el compromiso final de la percepción del color ocurre en nuestras mentes. Esta interacción complica y potencialmente confunde nuestras mediciones objetivas, por lo que es fundamental estar al tanto de los problemas típicos que el filtro de nuestra mente trae a la arena de la percepción del color.

    Constancia de color

    La constancia del color es la forma en que nuestra mente ajusta nuestra percepción del color para descartar o eliminar los efectos de un tono de color general debido a un iluminante coloreado. Si vemos a alguien vistiendo un jersey amarillo iluminado por un matiz azulado de luz, todavía 'vemos' un jersey amarillo, a pesar de que no tenemos problemas para identificar el color en el suéter como verde si está aislado de la escena. En nuestra mente, eliminamos los constituyentes azules de todos los colores de la escena que suponemos provienen del tinte en la fuente de luz. Este comportamiento también se conoce como adaptación cromática.

    El efecto de adyacencia es muy similar a la constancia de color. Un color colocado junto a un color claro parece más oscuro que cuando ese mismo color se coloca junto a un color oscuro (ver ejemplos en las Figuras 4.5 y 4.6). Realizamos ajustes a nuestra interpretación con base en nuestra valoración del medio ambiente.

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    Figura 4.5 Ambos greens son del mismo color
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    Figura 4.6 Ambos rojos son del mismo color

    El efecto de la constancia de color proporciona una lección muy importante para juzgar nuestro éxito en la combinación de colores: es más importante preservar las relaciones generales de color en nuestra imagen que enfocarnos en la precisión del color individual.

    Colores de memoria

    A los ojos de nuestra mente, no todos los colores son iguales. Debido a su importancia histórica para nuestra supervivencia, prestamos especial atención a ciertos colores. Los tonos carne, el azul del cielo y los verdes de la hierba se conocen como colores de memoria debido al peso adicional que tienen en nuestra jerarquía de colores.

    Necesitamos dar prioridad a estos colores de memoria cuando evaluamos nuestros esfuerzos de gestión del color. Si estos colores clave no están bien, entonces todo se verá mal.

    El impacto significativo de la contribución de nuestra mente a la percepción del color impone el requisito de llevar la coincidencia de colores más allá de los números brutos que podemos extraer de la física y fisiología de la interacción de la luz con un objeto y nuestros sistemas ópticos. Los componentes psicológicos como la constancia de color y los colores de memoria solo pueden acomodarse mediante la intervención humana en un sistema de gestión del color.

    Atribuciones de medios

    • 1414_Rods_and_cones_modified-01-01 por Kaidor, adaptado por Ken Jeffrey © CC BY-SA (Atribución ShareAlike)
    • Espacio de color de laboratorio por Ken Jeffrey
    • verde-amarillo de Ken Jeffrey
    • colores en el medio por Ken Jeffrey

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