Colorimetría

Programa informatico para la calibración y perfilado de monitores y proyectores.

El estudio científico de los aspectos cuantificables y mensurables del color. Se basa en los modelos dimensionables de descripción del color, como el Lab definido por la CIE.

En ese sentido, es una ciencia de medición y comparación de medidas. Como tal, necesita instrumentos de alta precisión y procedimientos estandarizados para realizar esas mediciones.

Aparato de precisión que sirve para medir la respuesta colorimétrica de muestras de color y convertirlas en valores triestímulos digitalizados.

A diferencia de los espectrofotómetros, los colorímetros son más sencillos y baratos de fabricar. Además su comportamiento, aunque mucho más limitado, los hace especialmente adecuados para la calibración y construcción de perfiles de color de dispositivos emisores de luz como las pantallas o monitores.

Programa de Chromix para la evaluación (principalmente visual) de perfiles de color ICC. También permite su gestión y reparación y algunas modificaciones sencillas. Se vende en dosversiones: ColorThink y ColorThink Pro.

Aunque es una excelente herramienta para entender las calidades y cualidades de los perfiles de color en un sistema de trabajo, su calidad como programa informático es bastante deficiente.

Característica de la visión humana por la que no percibimos cambios en los colores de los objetos aunque cambien las condiciones de iluminación. Dicho de otro modo, los colores se siguen percibiendo iguales, como si el color fuera una propiedad constante e invariable de los objetos —de hecho, esa es uno de los primeras ideas que hay que desaprender cuando se empieza a estudiar el color de forma científica—.

Este fenómeno de estabilización de la percepción demuestra que la percepción visual es un fenónemo adaptativo psicofísico y no sólamente físico, ya que si la percepción del color dependiera sólamente de la longitud de onda de la iluminación, por ejemplo, percibiriamos los colores como algo cambiante —lo que le ocurre a la mayoría de las máquinas, que no son capaces de adaptarse como sí hacemos los humanos.

Esta adaptación, común a otros sentidos, es una ventaja evolutiva, ya que nos permite considerar los objetos como algo constante independientemente de las circunstancias y ello, a su vez, nos ayuda a modelar la percepción del mundo.

Debido a este fenómeno, la mayoría de las superficies de color parecen mantener la apariencia cromática que tendrían bajo lo que sería la luz del día (daylight), incluso bajo condiciones luminosas muy diferentes a dicho tipo de iluminación.

Lo más sorprendente es que la distribución espectral de las luces puede variar extremadamente según cuál sea la fuente de luz y, sin embargo, la percepción del color como algo constante no varía demasiado. Sin embargo, el fenómeno de la constancia del color no se da en todos los casos, ya que las superficies no conservan su apariencia de estar bajo una 'iluminación diurna' si se hallan bajo algunos tipos de luces fluorescentes o bajo radicaciones monocromáticas.

De hecho, algunas superficies parecen cambiar claramente de aspecto según la fuente de luz bajo la que se hallen. De ese tipo de objetos, se dice que carecen de constancia del color.

No hay que confundir este fenómeno de carencia de constancia del color con el llamado metamerismo, ya que éste otro es un fenómeno que implica al menos un par de muestras de color distintas.

En colorimetría, los ejes de coordenadas que describen los colores excluyendo la luminosidad, como los ejes a* y b* de CIELAB, por ejemplo. Las más utilizadas son las xyY, que son una derivación bidimensional del espacio de color CIE XYZ 1931.

Se suelen reflejar en diagramas bidimensionales en los que la luminosidad es un valor constante. Las lineas exteriores son una representación de los tonos espectrales, con la excepción de la llamada línea de los púrpuras (que no son espectrales).

La posición de los los colores tienen un sentido concreto en los diagramas de cromaticidad.

La característica de una sensación de color que se puede describir de forma cuantificable sin tener en cuenta su luminancia. En lenguaje corriente: Lo que hace que un color sea un color sin tener en cuenta su brillo, lo que le da tono.

Al describir un color de forma cuantitativa, las coordenadas de cromaticidad que no son Luminosidad: (L en el caso del espacio CIELAB o CIELUV, o Y en el caso del espacio CIE XYZ). En ese sentido, la cromaticidad se describe siempre como una pareja de valores.

Gráfico en forma de histograma que se usa para una fuente de luz según su composición por radiaciones electromagnéticas de distintas longitudes de onda. El eje horizontal especifica las longitudes de onda posibles —usualmente en aumentos de 10 en 10, o de 5 en 5 nanómetros— y el eje vertical especifica la cantidad de energía o potencia relativa.

Las curvas de distribución espectral describen la composición de una luz de forma extremadamente precisa, especialmente si tiene una apariencia blanca, ya que describen su composición interna de forma literal y no su apariencia. Usando un símil, son los ingredientes y las cantidades de la receta para crear una luz concreta.

Al ser un histograma, las curvas de distribución espectral se pueden presentar en forma de tablas de dos valores y en algunos casos se pueden describir incluso con una función matemática, pero los gráficos son la forma más usual, ya que son muy fáciles de entender de un solo vistazo.

Comparando los gráficos de curvas de distribución espectral podemos entender, por ejemplo, porqué dos luces que tienen una misma temperatura de color dan una apariencia de color distinta al iluminar una misma escena.

Una forma de medir la diferencia existente entre dos colores. En realidad lo que se está haciendo es medir la distancia entre puntos en un espacio tridimensional (un espacio de color Lab).

La medida ΔE (léase "delta E" o, más apropiadamente, "error delta" —puesto que eso es lo que finalmente representa—) se usa para especificar la diferencia mínima entre dos colores que el ojo humano medio es capaz de distinguir. En esa medida, uno de los colores es el color que se pretende conseguir y otra el color que se ha conseguido reproducir.

De ese modo, el valor ΔE se utiliza para saber cuánta desviación hay en un sistema de tratamiento del color en el que la fidelidad de su reproducción es esencial.

Se elige una tolerancia máxima (diferencia que se permite entre el color original y el reproducido) y a partir de ahí, el exceso se considera error. Cuanto menor sea el valor ΔE tolerado, más difícil será alcanzar el objetivo pero más fiel será la reproducción.

La medición para saber cuánto es un valor ΔE se hace con un espectrofotómetro y con diversos métodos de cálculo. No hay una única fórmula, las principales son las definidas por la CIE: CIELAB 1976, CIE 94 y CIEDE 2000. La primera es la más sencilla y la última la más compleja pero precisa.

Los valores de ΔE delta considerados admisibles son usualmente muy bajos: Entre 2 y 3,5 son valores ya perceptibles como 'colores distintos' por el ojo no adiestrado. Lo cierto es que hay tonos en los que el ojo percibe antes las diferencias (por ejemplo, los tonos de piel).

En colorimetría, un color o espacio de color definido de modo que depende de un aparato o materiales concretos para su reproducción o percepción, ya los colores no se definen en relación con la percepción del color del observador, sino como simples mezclas de colorantes.

Ejemplos típico serían definir un píxel de tono de rojo como RGB = "255/0/0" o definir un rojo en imprenta como CMYK = "0/100/100/0"

Relacionar ambas definiciones con un perfil de color ICC RGB o CMYK, respectivamente, permite conocer su valor cromático real —dejan de ser una adivinanza imposible—, pero no vuelve las definiciones "independientes de los dispositivos", ya que dependerán siempre de un dispositivo y materiales concretos para tener el mismo sentido —relación que se describe en su correspondiente perfil de color—.

Diagrama en el que se proyectan en sólo dos dimensiones las coordenadas de cromaticidad de los triestímulos de la percepción del color posibles que la CIE usa para definir los espacios de color. El diagrama más empleado refleja la percepción del observador de 2º definido por el espacio de color CIE XYZ 1931.

Como al definir los primarios imaginarios de este espacio de color XYZ 1931, se definieron de modo que la suma de los tres fuera siempre igual a 1, sólo hacen falta dos de ellos para trazar una coordenada de cromaticidad. Como el triestímulo Y es análogo a la curva de eficiencia de la luminosidad del ojo humano, el diagrama de cromaticidad se suele trazar sólo con los valores X y Z.

La razón de estas operaciones y conversiones se debe a que cuando se crearon los modelos de percepción del color usados en colorimetría no se disponía de la capacidad y facilidad de cálculo que permiten los ordenadores actuales, que permiten representar cualquier espacio como volúmenes tridimensionales que se pueden manipular (girar en todas direcciones, empotrar unos dentro de otros, poner en distintos tonos, etc.).

Este diagrama es una proyección sobre un plano en dos dimensiones con una deformación en forma de arco o herradura de la línea formada por la secuencia de longitudes de onda creciente que forman el espectro visible, como se ve en la imagen superior.

La linea recta que une los violetas (extremo inferior) con los rojos (extremo superior) se llama "línea de los púrpuras" y representa una serie de tonos no espectrales.

El dibujo superior ayuda a interpretar el diagrama de cromaticidad: Los tonos van recorriendo el espectro si vamos girando por la línea exterior en el sentido de las agujas del reloj o al revés.

Si vamos de dentro afuera aumentamos la saturación, que disminuye yendo hacia el centro.

Fenómeno perceptual de la visión fotópica por el que la luminosidad y la capacidad cromática son menores en los bordes del campo visual. Se divide en dos tipos:

• El primer tipo de Efecto Stiles-Crawford es el fenómeno por el que la luz que entra al ojo por el centro de la pupila se percibe como más luminosa que la que entra por sus bordes (es decir: Lo que se ve afectada es la percepción de la intensidad luminosa).
• El segundo tipo de Efecto Stiles-Crawford es el fenómeno por el que el color de cualquier luz monocromática que entre al ojo por el centro de la pupila se percibe de modo distinto a una luz igual que entra por sus bordes (es decir: Lo que se ve afectada es la percepción cromática).

Aunque hay distintas teorías para explicar ambos fenómenos, su existencia no está en duda ya que se puede observar experimentalmente.

Al hablar de una fuente luminosa, que todas las radiaciones que la componen se reparten por igual a lo largo del espectro luminoso (sin que haya ninguna fuera de éste).

El iluminante E, por ejemplo, definido por la CIE es un iluminante teórico (no existe en la realidad) equienergético.

Componente de los espectrofotómetros formado por una esfera recubierta interiormente por un material blanco que refleja y difumina la luz intensamente. Su función es facilitar la operación de medición al eliminar las cualidades direccionales de la luz que se va a medir o del sensor del dispositivo mientras que se mantienen todas sus otras características.

Sus cualidades suelen atenerse a estándares establecidos por la CIE.

Espacio de color publicado por la CIE en 1931 sobre la base de los primarios imaginarios X, Y y Z, derivados de las funciones de igualación del color resultantes de los experimentos de medición de las sensaciones de color desarrollados en los años 20 del siglo XX por Wright y Guild.

Este espacio, utilizado aún hoy día en, sentó las bases de la colorimetría moderna al ser el primer espacio de color en el que se podían correlacionar de forma objetiva sensaciones de color con fenómenos del mundo físico como las longitudes de onda de la luz.

Este espacio de color es un modelo matemático en el que cada valor se describe mediante una matriz de tres estímulos primarios, de ahí que sea posible describirlo mediante la metáfora de un volumen tridimensional.

Pese a que los tres ejes parecen describir un cubo, los límites de ese volumen (que representa la vista del ser humano medio) son muy irregulares, ya que nuestra capacidad visual no es igual en los tres vectores (imaginarios o no).

Con el espacio de color CIE XYZ 1931 se describen todas las percepciones que el humano promedio es capaz de percibir. Este humano ideal se denomina "Observador CIE de 2º", ya que en los experimentos sólo se midió la respuesta del color cuando los las luces llegaban a la fóvea (lo que desde el cristalino del ojo es un ángulo de dos grados).

Los tres colores primarios de este espacio de color no describen sensaciones de color reales, sino que son el resultado de transformaciones matemáticas aplicadas sobre las funciones de igualación del color originales para lograr que no hubiera valores negativos y que el segundo primario se igualase con la función de eficiencia luminosa, derivada de los experimentos que dieron lugar a este espacio.

Estas transformaciones buscaban simplificar los cálculos colorimétricos, lo que en una época en la que no existían los ordenadores era algo muy importante.

La consecuencia es que estos primarios CIE no describen colores reales sino valores imaginarios, simples modelos matemáticos creados para hacer cálculos colorimétricos.

Las limitaciones tecnológicas forzaron que la presentación de los valores colorimétricos se hiciera habitualmente con diagramas de cromaticidad bidimensionales.

Pese a la aparición de espacios de color mucho más intuitivos como CIELAB 1976, el espacio de color CIE XYZ 1931 sigue en uso.