efectivas de los conos L(λ), M(λ), S(λ)
Área de tramado a
Blanco de referencia W
Claridad L*(C)
Color C
Color dominante Cd
Colorido M(C)
Coordenadas cromáticas ti(C)
Croma C*(C)
Densidad óptica D
Energía E
Energía unidad E0
Espectro de energia E(λ)
Factor de luminancia β
Funciones de igualación Ti(λ)
Índice de reproducción del color IRC
Índice combinado de tono IcH
Índice combinado de croma IcC
Índice combinado de claridad IcL
Longitud de onda λ
Luminancia Y
Luminosidad B(C)
Matriz de cambio de espacio de color MPP’
Número de fotones absorbidos en los conos NL(C), NM(C), NS(C)
Primarios Pi
Pureza colorimétrica pc
Pureza de excitatión pe
Reflectancia espectral ρ(λ)
Saturatión S(C)
Sensibilidad espectral fotópica V(λ)
Suma de los valores triestímulo S(C)
Tono H (C)
Transmitancia espectral τ (λ)
Unidades tricromáticas Yw(Pi)
Valores triestímulo Ti(C)
Vector coordenadas cromáticas t(C)
Vector funciones de igualación T (λ)
Vector valores triestímulo T (C)
1. Fundamentos de colorimetría
El objetivo de la colorimetría es caracterizar numéricamente el color de un objeto, bien aislado (colores no relacionados) o formando parte de una escena (colores relacionados). Dicha caracterización debe tener un sentido perceptual, esto es, los números que se asignan a un color deben en última instancia describir el color percibido. La percepción del color de un objeto no depende sólo de la luz que nos llega al ojo procedente del propio objeto (producto de la reflectancia por el iluminante), sino que, en general, depende de la luz que recibimos del objeto y de su entorno. Así pues, nos encontramos ante un problema nada trivial, hasta el punto que en este momento no existe todavía ningún modelo que sea capaz de describir el color con el que se percibe un objeto en cualesquiera condiciones de observación. Los denominados modelos de apariencia del color (Hunt 1991, 1994; Nayatani 1991, 1995; RLAB 1993, 1996; LLAB 1996; CIECAM97s 1998) intentan abordar esta tarea con ya un relativo éxito.
Como es bien sabido por el lector, en la colorimetría tradicional, o colorimetría triestímulo, se caracteriza al estímulo luminoso que llega al ojo, (ya sea procedente de una fuente de luz directamente, ya sea procedente de la reflexión en un objeto), mediante las componentes de un vector en un cierto espacio vectorial. Para construir este espacio, denominado en el lenguaje de la colorimetría espacio de representación del color, basta con elegir tres colores como primarios y un blanco de referencia. La colorimetría triestímulo es una manera elegante y especialmente sencilla de tratar el color. Desafortunadamente, dos objetos que tienen los mismos valores triestímulo no se perciben como iguales si son vistos en diferentes condiciones de observación; por ejemplo, si se rodean de colores diferentes, o, en general, si forman parte de escenas diferentes. Obviamente, con colores no relacionados no existe este problema, pero aun así, la linealidad de los valores triestímulo nos llevaría a conclusiones falsas sobre los cambios que se producen en el color del objeto cuando, supongamos, cambia la luminancia del mismo. Así, por ejemplo, el tono y el colorido cambian con la luminancia, pero la longitud de onda dominante y la pureza colorimétrica permanecen invariables. Por supuesto, estas cosas ocurren porque el procesado de la información que realiza el sistema visual para obtener el código del color contiene etapas que no son ni mucho menos lineales.
Por otra parte, si lo que cambia es la luz que ilumina la escena de la que forma parte el objeto, los valores triestímulo del mismo, desde luego, cambiarán, pero el color percibido no cambia de acuerdo con la predicción que se realizaría del cambio de los valores triestímulo, debido a que el sistema visual es capaz de descontar parcialmente el iluminante de la luz que le llega al ojo, reduciendo de manera dinámica los cambios de color que se producen permanentemente en los objetos. Este comportamiento del sistema visual es lo que se conoce como constancia del color. Para que el sistema visual pueda descontar el color del iluminante, es condición necesaria que la reflectancia promedio espacial de la escena sea neutra, ya que sólo si esto ocurre, el color promedio espacial de la escena, que de alguna manera el sistema visual puede computar y eliminar, será precisamente el color del iluminante. La capacidad para separar la reflectancia y el iluminante a partir de la información de la luz que se recibe de la escena es, por supuesto, una propiedad extraordinaria del sistema visual, ya que si no fuera así, difícilmente el color resultaría útil para la identificación de los objetos. Debe quedar claro que, con un color aislado, no se dan las condiciones necesarias para que el sistema visual pueda realizar esta tarea y, por consiguiente, no habrá en absoluto constancia del color.
¿Quiere decir todo lo expuesto hasta aquí que la colorimetría triestímulo es algo de lo que ya debemos olvidarnos? Naturalmente, la respuesta es no. El cálculo de los descriptores perceptuales del color mediante cualquier modelo de apariencia comienza siempre con los valores triestímulo en un espacio estándar, generalmente el espacio CIE-XYZ, seguido de un cambio a un espacio de excitación de conos (espacios LMS), donde arranca el proceso visual que conduce a la percepción del color. Por otro lado, buena parte de las aplicaciones prácticas del color, como algunas de las descritas en este libro, utilizan básicamente colorimetría triestímulo, por lo que su conocimiento es, sin duda, fundamental. No obstante dar por sentado que el lector de este libro conoce sobradamente la colorimetría triestímulo, este capítulo pretende ser un manual práctico que pueda usarse en cualquier momento durante el estudio de cualquiera de los capítulos que lo componen, incluyendo además un resumen de la misma, las fórmulas y datos adicionales más usuales en la tecnología del color, tales como, por ejemplo, los espacios CIELAB y CIELUV y la fórmula de diferencia de color CIE94. Por otra parte, se pretende familiarizar al lector con la nomenclatura que se utlizará en el resto del libro.
1.2 Definición de espacio de representación del color. Vector triestímulo y coordenadas cromáticas
Sean los primarios P1, P2, P3. Sea el blanco de referencia W con luminancia Y(W) y sean YW(P1), YW(P2), YW(P3) las luminancias de los primarios que igualan el blanco (unidades tricromáticas). Se definen los valores triestímulo del color C, de la forma:
La relación entre los valores triestímulo y la luminancia se puede escribir: