Color

Audiovisuales. Sistemas técnicos de realización. Color. Espectro. Ojo humano. Condiciones de visión. Contraste. Síntesis del color. Leyes de Grassman. Sistema Mussell. Atributos del color

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TEMA 2. EL COLOR

  • Color

  • El color es una categoría relacionada en materia, luz, sensación e información. Es una cualidad cromática de la visión englobando al color luz y al color pigmento. El color se manifiesta en la percepción visual, unido a la forma de las cosas. Lo que denominamos color, no es algo físico, sino que es una sensación de nuestro cerebro, por acción de la luz sobre los cuerpos. Por tanto hay que considerarlo como un estímulo psíquico que enriquece de su entorno.

    La percepción del color está asociada a la luz y al modo en que esta se refleja: el color cambia cuando la luz se modifica o cuando el rayo luminoso se refleja sobre superficies distintas. La luz es una fuente de energía y una pequeña fracción de ondas electromagnéticas. Es en esta fracción lumínica, en el espectro visible, donde nuestro cerebro responde al estímulo energético con una sensación que denominamos color.

  • Espectro

  • Un prisma de vidrio desdobla un rayo de luz blanca en una serie de bandas coloreadas (espectros) los colores del espectro se dividen en bandas de rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta. Estos colores son sensaciones visuales producidas por ondas electromagnéticas de diferentes longitudes (entre 4000A y 7000ª). Los objetos aparecen coloreados cuando poseen la propiedad de absorber luz de cierta longitud de onda y reflejan el resto.

  • Cómo ve el ojo humano los colores

  • El color es una sensación que excita los sentidos estimulando el órgano de la vista y concretamente la retina, que contiene células fotorreceptoras. Así los fotones que componen la luz atraviesan el globo ocular e inciden sobre la retina. Los estímulos recibidos activan el sistema sensorial del cerebro a través de corrientes de electrones, y esta traducción que hace la retina de la energía electromagnética en eléctrica hace posible la visión del color. El ojo humano puede comparase con una cámara, tiene una luz para producir la imagen, un iris para controlar su claridad y puede enfocar objetos sobre la superficie sensible situada en el fondo del globo ocular. Cuando una imagen llega a ellos, envía impulsos al cerebro por medio del nervio óptico, produciendo allí la sensación visual.

  • Efectos de las condiciones de visión sobre los colores

  • El color que vemos dependerá de las condiciones de iluminación tanto como de los verdaderos colores de la escena. La calidad de la luz afectará al color, según que lámpara o luz ilumine al objeto, este se verá con una tonalidad diferente (según sea luz de sol, de fluorescente o de lámpara de tungsteno) cobrando mayor o menor fuerza, calidad e importancia. También afectará a la calidad de la luz la reflexión si el objeto está cerca de una pared brillante de algún color, se vera iluminado por ese color debido a la reflexión que produce la luz de la pared, la intensidad de la luz también afectará a los colores. Otro factor que modifica el color es la dirección de la luz, si la iluminación es muy difusa, los colores aparecerán desaturados y apagados, y si la luz es muy direccional los colores serán saturados.

  • Color y contraste

  • Otro factor que modifica el color es el contraste de un objeto con lo que lo rodea.

  • Color subjetivo y objetivo

  • El color es una sensación subjetiva y cada persona lo transformará de una forma diferente, lo sentirá de una forma diferente.

  • Síntesis del color

  • Síntesis aditiva

  • La luz blanca se compone de radiaciones de diversa longitud de onda, a cada una de las cuales le corresponde un determinado color.

    Los prismas ópticos y otros cuerpos transparentes incoloros dotados de superficies planas no paralelas, prueban que descomponen la luz blanca. Newton fue el primero en 1666 que probó experimentalmente esto, orientando la luz hacia una superficie exente, al ver los rayos refractados por el prisma, pudo ver una serie de colores diversos, siete de los cuales se alineaban uno detrás de otro, como se muestran en un arco iris. Newton denominó espectro o iris a la progresión de los colores, dispersión a la separación o descomposición de cada uno de los colores de luz blanca, y demostró que cada uno de los colores del espectro es monocromático y no puede descomponerse en otros. La subdivisión espectral en seis colores no es pura puesto que el espectro presenta una serie continua de gradaciones entre un color y otro. Cada una de ellas constituye una tonalidad en sí misma determinada por mínimas modificaciones de la extensión de la onda y en ningún caso por combinaciones de colores, se acostumbra a enumerar a aquellos que se perciben con mayor evidencia (magenta, rojo, amarillo, verde, cian y azul). Años más tarde el físico Young hizo lo contrario, recomponer la luz. Puso en práctica un experimento en el que proyectaba seis haces de luz con los colores del espectro y obtuvo luz blanca. Para comprender este fenómeno físico se entiende que son colores luz, por tanto si a un haz de un color intenso le sumamos otro color intenso no dará un haz de luz más luminoso ni más intenso, así por ejemplo la suma del rojo y del verde nos da el amarillo, a esto se le llama suma aditiva.

    Young demostró que los seis colores del espectro podían reducirse a tres colores básicos, rojo; azul; y verde ya que con estos tres también se podía recomponer la luz blanca. Vio que mezclando esos tres por parejas, obtenía los restantes, cian; magenta y amarillo, con lo que determinó los colores primarios del espectro y los colores secundarios. Se podría definir como síntesis aditiva, la formación de un color mezclando luz de otros dos o más colores.

  • Síntesis sustractiva

  • Es un procedimiento para reproducir colores en el cual la luz blanca pasa sucesivamente a través de dos o más filtros de color, cada uno de los cuales sustrae una zona del espectro visible que es transmitida por los otros. El color obtenido depende de la cantidad de luz absorbida por cada filtro, generalmente se emplean filtros de color cian, magenta y amarillo que se denominan a menudo: menos rojo, menos verde y menos azul, respectivamente.

    Podemos aproximarnos a esta noción desde otro punto de vista, si sustraemos amarillo a la luz blanca, obtenemos azul; si sustraemos magenta a la luz blanca, obtenemos verde. La combinación de tres colores sustractivos produce el negro, ya que toda la luz queda sustraída; amarillo (rojo+verde=blanco-azul); magenta (rojo+azul=blanco-verde); cian (verde+azul=blanco-rojo).

    AM!R+V=B-AZ

    MG!R+AM=B-V

    C!V+AZ=B-R

  • Síntesis partitiva

  • En general, los colores en forma de pigmento no son tan brillantes como los del espectro. Esto se debe a que no hay una separación clara entre los colores que absorben y los que reflejan, sino que tienden a absorber todas las longitudes de onda de la luz en cierto grado, aunque reflejen una más fuerte que otras. Por ello, los pigmentos no son ideales para procedimientos fotográficos en color o como referencias a tener en cuenta en cine. Aunque algunos procedimientos sustractivos se basan en la síntesis de los colores.

  • Leyes de Grassman

  • Veíamos que el ojo tenía la capacidad de reproducir cualquier tono o color a partir de la mezcla de cantidades proporcionadas de tres colores fundamentales llamados primarios. La base de esto está en la existencia de conos que solamente son responsables de interpretar el rojo, el verde y el azul. En este experimento, se basa el principio de la tricomía, que es la posibilidad de reproducir cualquier tono a partir de los tres colores primarios. Toda luz coloreada queda determinada a partir de tres parámetros: luminosidad, tono y saturación.

    • Primera ley: Todos los colores pueden reproducirse mediante la mezcla aditiva de tres distribuciones espectrales denominadas colores primarios. Estos tres colores primarios tienen longitudes de onda únicas: monocromáticas y representan tres cantidades de luminancia, y son iguales a nivel de coronimetría.

    El término luminancia expuesto, no es otra cosa que la medición de luminosidad, la luminosidad, es la sensación recibida por el ojo ante la intensidad de la luz, y la luminancia es la medición de esa sensación.

    La mezcla aditiva a que se refiere esta primera ley se puede referir a suma o resta de cantidades de colores primarios, ya que se demuestra que algunos colores no se pueden reproducir a partir de una mezcla positiva de los tres primarios (se considera que uno se encuentra en cantidades negativas o ausente), no siempre tienen que existir cantidades de los tres colores primarios en la mezcla aditiva.

    • Segunda ley: Cuando dos radiaciones luminosas dan una análoga sensación cromática, esta analogía persiste si se varía en igual proporción la luminosidad de las dos radiaciones obteniendo un color dado a partir de la mezcla de colores primarios con las cantidades necesarias de sus luminancias y variamos la luminosidad en la misma proporción, conseguiremos que el color permanezca idéntico.

    • Tercera ley: Dados los colores A y B reproducidos mediante dos diferentes mezclas de primarios, la mezcla de los dos colores, reproduce la mezcla de sus primarios.

  • Sistemas de especificación del color:

  • sistema Mussell

    Propuesto por Albert Mussell en 1915, consiste en una serie de colores dispuestos ordenadamente con igual espaciación según su matiz (tonalidad), valor (luminosidad), y croma (saturación).

    El ojo humano distingue los distintos colores en virtud de tres variables determinadas en una serie de medidas objetivas. Estas variables son:

  • Tonalidad o tono, determinada por la longitud de onda, es el color en sí y define su posición en el espectro.

  • Saturación. Está determinada por la pureza del color, cuanto mayor cantidad de blanco tenga, menos puro es. Se mide en porcentajes (%)

  • Brillo. Lo determina la luminancia del color, mide la energía luminosa. En la percepción subjetiva de esta energía luminosa influye enormemente el entorno.

  • En el sistema Mussell, los matices se disponen en una esfera dividida en diez sectores donde se encuentran cinco tonos fundamentales, rojo, amarillo, verde, azul y púrpura en su ecuador, entre ellos se encuentran otros cinco tonos intermedios: amarillo-rojo, verde-amarillo, azul-verde, púrpura-rojo y azul-púrpura. Cada uno de estos matices principales ocupa el puesto intermedio en una serie de diez convirtiéndose todo esto en un atlas de cien muestras de color definidas por su matriz. El eje de la esfera cromática es una escala de diez valores de luminosidad que va desde el 0 (negro) en la parte inferior al blanco en la parte superior. Cada color penetra hasta el mismo centro de la esfera, variando su saturación, contra más al centro, menos saturación. En el centro donde se reúnen todos los colores, la saturación es 0.

    Dividiendo la esfera en líneas verticales, horizontales y radiales, se puede dar una referencia numérica a cualquier color. Cuanto más cerca esté horizontalmente del ecuador, mayor es su saturación. Cuanto más cerca esté verticalmente del polo norte, mayor será su luminancia.

    El sistema Mussell se utiliza para clasificar los colores por pigmentos.

    El sistema CIE (Comisión internationale de l`Eclairage) para clasificar los sistemas de color se basa en que con la mezcla aditiva de tres luces de color, se pueden lograr todos los colores, incluso el blanco. Se basaron en el triángulo de Maxwell, en el que si se ajustan tres luces de color, de modo que con cantidades numéricas iguales de cada uno, se logre una luz “blanca” especial (blanco de equi-energía) esto se refiere que dando iguales cantidades de rojo, verde y azul, da blanco. De forma que el valor del blanco más puro en el triángulo de Maxwell sería darle un valor de 0,33 a n (Blanco=nR+nG+nB) (Red, Green, Blue)

    'Color'

    Imaginemos que las tres luces se colocan en los vértices de un triángulo iluminando hacia dentro, en cada vértice la luz está completamente saturada, debilitándose al dispersarse hacia el lado opuesto, en el centro del triángulo, las tres luces han recorrido distancias iguales, están en igual cantidad y de ahí que formen el color blanco.

    En el centro del lado opuesto a cada vértice, la luz de este vértice está a 0, y tales serán las posiciones de cian, magenta y amarillo. Teniendo en cuenta cualquier punto, es decir, cualquier color dentro del triángulo, se puede designar solo por dos coordenadas. El triángulo Maxwell no es perfecto ya que no se pueden lograr todas las tonalidades del espectro con la mezcla de los primarios. Nos encontramos que algunos colores espectrales, tienen posiciones numéricas fuera del triángulo. Para evitar el problema de las coordenadas negativas y poder trazar un triángulo con todos los colores del espectro, la CIE adoptó tres nuevas referencias primarias más saturadas y que forman un diagrama de tres coordenadas que contienen todos los colores, de forma que al rojo le dieron el valor de 0,700, al verde 0,5461 y al azul 0,4358 y mezclando los tres se consigue el blanco perfecto. Se empezó a hablar de valores tricomáticos de los colores definidos por tres coordenadas “y” (que indica la luminancia) mientras que los otros dos “x” y “z” indicaban la cromaticidad. La CIE tuvo que especificar una temperatura de color para la determinación de muestras de los colores y se normalizaron tres temperaturas de color, llamadas iluminantes: iluminante Standard A = lámpara de tungsteno funcionando a 2854ºK, iluminante Standard B = iluminante Standard A más un filtro de color líquido que da una luz de 4780ºK y la iluminante Standard C = iluminante Standard A con un líquido filtrante más azul que da una luz de 6500ºK. En esto se basaba la construcción de todos los equipos de iluminación.

  • Atributos del color

  • El color es ante todo una experiencia sensorial y para producirse requiere tres elementos:

  • Un emisor energético (luz)

  • Un medio que module esa energía (superficie de los objetos)

  • Un sistema receptor (retina)

  • No es posible definir el color en función de una de esas tres fuentes, no hay color hasta que se produce la experiencia sensorial y hasta entonces, su existencia es potencial. La longitud de onda de las ondas luminosas y su amplitud son las magnitudes que definen el color físicamente desde el punto de vista de la física. El comportamiento de la luz se puede determinar mediante fotómetros u otros aparatos de medición, pero la experiencia sensorial que produce, requiere ser expresada a través de sus propiedades. Las tres variables principales del color son:

  • Tonalidad (tono, matiz, tinte): se podría definir como el nombre del color. Es la dominante de un color, y coincide con un cierto valor de longitud de onda constante al cambiar de intensidad. Define su posición en el espectro visible. El tono de un color depende de la longitud de onda vibratoria que lo origina y determina la existencia de colores fríos o cálidos, según tiendan a ser más azulados o más rojizos.

  • Dominante: una foto puede considerarse aceptable sin necesidad de incluir toda la escala de tonos desde el negro al blanco, que generalmente se encuentra en ella, la imagen puede estar formada por unos pocos grises seleccionados de cualquier zona de la escala de tonos. Si se toman los tonos del extremo más bajo de la escala, la foto contendrá negro y unos pocos grises oscuros, la impresión será de oscuridad y se dice que una imagen así, tiene unos tonos dominantes bajos. Al contrario, si la imagen está formada por blanco y grises claros, producirá una impresión de delicadeza y se dirá que está formada por tonos dominantes altos o claros.

  • Saturación (dureza, croma, cromo): indica la cantidad de luz blanca que posee un color, aunque vulgarmente se utilice para indicar su pureza. También está condicionada por la intensidad del estímulo. Los colores pastel son desaturados, los colores fuertes y vivos, son muy saturados. A la saturación se la denomina intensidad de color, pero este término es erróneo si no se valora junto con la luminosidad o iluminancia. Podríamos definir como intensidad a la mezcla de parámetros de saturación y luminancia.

  • Luminancia (brillo, brillantez, luminosidad): se expresa mediante los adjetivos claro u oscuro, y definen de forma aproximada la luminosidad del color o tono en cuestión. Es la medida de su energía ruinosa, es objetiva y medible, pero en relación con la retina se puede decir que es subjetiva, porque depende de la sensibilidad de esta ante determinadas longitudes de onda. Es subjetivo cuando la brillantez de un color se juzga visualmente en relación a su entorno.

  • Cromaticidad (matiz dominante, tono en relación): es el conjunto de sus cualidades de tono y saturación y es constante al radiar el nivel de iluminación.

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