PAG4- COLORÍMETRÍA

[11/05/2009]

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TEMA 4. COLORIMETRÍA.

Ciclo formativo de Preimpresión en “Artes Gráficas” Centro “Ponce de León” M. P.A.G Mª Isabel Muñoz Martín‐Albo

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TEMA 4- COLORIMETRÍA Mª ISABEL MUÑOZ MARTÍN-ALBO

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TEMA 4 .‐ COLORIMETRÍA. REPRESENTACIÓN Y MEDICIÓN DEL COLOR

1. Introducción 2. Historia del Color 3. EL Color y sus atributos 4. La luz y el espectro visible 4.1 La luz 4.2 El objeto coloreado 4.3 El observador 4.3.1 Fisiología del color 4.3.2 Diferencias en la visión del color 4.4 Las tintas 5. Psicología del color 6. Esquema de colores 7. Temperatura del color 8. Leyes de Mezcla del color 8.1 Síntesis aditiva 8.2 Síntesis sustractiva 9. Color complementario 10.Colorimetría 10.1 Modelo RGB 10.2 Modelo CMYK 10.3 Modelo HSL 11.Sistemas de representación del color 11.1 Sistemas objetivos 11.2 Sistemas subjetivos 12. Aparatos de Medición

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Figura 2: Con un prisma delante de una luz blanca podemos observar colores

1.Introducción

El color nos produce sensaciones, sentimientos, transmite mensajes, expresa valores, estados de ánimo, situaciones y sin embargo... no existe más allá de nuestra percepción visual.

Por definición, el color es el producto de las longitudes de onda que son reflejadas o absorbidas por la superficie de un objeto, pero sin la intervención de nuestros ojos que captan esas radiaciones electromagnéticas, que luego son transmitidas al cerebro, ese color no existiría.

2. Historia del color

El color ha sido estudiado, analizado y definido por científicos, físicos, filósofos y artistas.

El filósofo Aristóteles (384 ‐ 322 AC) definió que todos los colores se forman con la mezcla de cuatro colores básicos que eran tierra, fuego, agua y cielo.

Siglos después, Leonardo Da Vinci (1452‐1519) quien también consideraba al color como propio de la materia, definió la siguiente escala de colores básicos: primero el blanco como el principal ya que permite recibir a todos los demás colores, después amarillo para la tierra, verde para el agua, azul para el cielo, rojo para el fuego y negro para la oscuridad, ya que es el color que nos priva de todos los otros. Con la mezcla de estos colores obtenía todos los demás.

Finalmente fue Isaac Newton (1642‐1519) quien estableció un principio hasta hoy aceptado: la luz es color

En 1665 Newton descubrió que la luz del sol al pasar a través de un prisma, se dividía en varios colores formando un espectro de seis colores. Cuando la luz incide sobre un cuerpo absorbe algunos de esos colores y refleja otros. Con esta observación dio lugar al siguiente principio: todos los cuerpos opacos al ser iluminados reflejan todos o parte de los componentes de la luz que reciben.

Por lo tanto cuando vemos una superficie roja, realmente estamos viendo una superficie de un material que contiene un pigmento el cual absorbe todas las ondas electromagnéticas que contiene la luz blanca con excepción de la roja, la cual al ser

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reflejada, es captada por el ojo humano y decodificada por el cerebro como el color denominado rojo.

A Johann Göethe (1749‐1832) le debemos el estudio de las modificaciones fisiológicas y psicológicas que el ser humano sufre ante la exposición a los diferentes colores.

Desarrolló un triángulo con tres colores primarios y consideró este triángulo como un diagrama de la mente humana y asignando cada color con ciertas emociones.

3. El color y sus atributos Si continuamos explorando el estudio del color nos encontramos en 1950 con el Profesor Albert Münsell quien desarrolló un sistema, mediante el cual ubica en forma precisa a los colores en un espacio tridimensional. Para ello define tres atributos en cada color:

Matiz o Tono: es la característica que nos permite distinguir entre los diferentes colores.

Münsell denominó al rojo, amarillo, verde, azul y púrpura como matices principales y los ubicó en intervalos equidistantes conformando el círculo cromático. Luego insertó cinco matices intermedios: amarillo – rojo, verde – amarillo, azul – verde, púrpura azul y rojo púrpura.

Valor o Brillo: indica la claridad de cada color o matiz. Este valor se logra mezclando cada color con blanco o bien negro y la escala varía de 0 (negro puro) a 10 (blanco puro).

Intensidad o Saturación: es el grado de partida de un color a partir del color neutro del mismo valor. Los colores de baja intensidad son llamados débiles y los de máxima intensidad se denominan saturados o fuertes. Imagina un color gris al cual le va añadiendo amarillo y quitando gris hasta alcanzar un amarillo vivo, esto sería una variación en el aumento de intensidad de ese color.

4. La luz y el espectro visible La sensación que se obtiene con la evaluación visual de un color depende de tres factores fundamentales, igualmente importantes que son:

LA LUZ, EL OBJETO COLOREADO Y EL OBSERVADOR

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Espacio de color de Munsell

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Analizamos a continuación cada uno de estos puntos.

4.1 La luz

Podemos definir a la luz como una radiación electromagnética capaz de excitar el ojo humano produciendo sensaciones visuales. Además que se propaga en forma de ondas y la longitud de estas ondas varía entre los 380 y 730 Nm. (Nanómetro unidad de medida igual a 10 elevado a la ‐9 metros), lo que conforma el espectro visible.

La luz está formada por rangos de longitud de onda y cada uno de ellos tiene una característica particular conocida con el nombre de "Color".

Por lo tanto lo que también entenderemos es que la luz es la suma de luces de distinta longitud de onda.

Una fuente luminosa puede irradiar solo algunas longitudes de onda y carecer de otras.

4.2 El objeto

La primera pregunta que se nos presenta en este punto es, "¿Cómo llegamos a ver el color de las cosas que nos rodean?".

Lo que sucede es que toda superficie absorbe parte de la luz que incide sobre ella y refleja el resto, es decir absorbe solo algunas longitudes de onda. La parte reflejada es la que caracteriza el color de objeto. Por ejemplo, vemos algo de color rojo porque al iluminarlo su superficie absorbe las longitudes de onda de color rojo, pero si la ilumináramos con una luz carente del componente rojo no reflejaría nada y la veríamos prácticamente negra.

4.3 El observador.

La percepción de los colores por el ser humano nunca es algo "absoluto" ya que una misma persona puede por distintos factores (físicos o Psíquicos) sufrir alteraciones que le perturbarán la manera de ver un color.

Además es también importante decir que con mayor o menor diferencia todas las personas ven los colores de forma distinta.

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Figura 3: El sistema humano de la visión

4.3.1. Fisiología del color

El sistema humano de la visión

La percepción del color es un mecanismo complejo en el que intervienen varios elementos:

• El ojo, convertidor de la luz en señales eléctricas.

• El nervio óptico, conductor de las señales eléctricas.

• El cerebro, intérprete de las señales, creando la imagen que nosotros vemos con los colores que percibimos.

La recepción del color ‐ El ojo humano

El ojo (globo ocular) es casi esférico, está lleno de un fluido gelatinoso, el humor vitreo, que lo mantiene rígido. La córnea transparente forma parte de la superficie externa del ojo y es la responsable de la formación de la imagen. El iris, detrás de la córnea es un diafragma ajustable que controla la intensidad luminosa y el cristalino que ajusta el enfoque. La imagen se proyecta sobre la retina, zona sensible a la luz.

En la retina para conseguir esta sensibilidad a la luz se encuentran unas células especializadas en la conversión radiación electromagnética‐señal eléctrica que son los bastones y los conos.

En toda la retina existen más de 100 millones de bastones, que tienen un pigmento llamado rodopsina que hace que estas células sean sensibles a luz con poca intensidad pero sin diferenciar colores ni tonalidades.

Los Conos son otro tipo de células que hay en menor cantidad (unos 6 millones) pero que diferencian colores.

La visión humana es una visión tricromática, ya que parte de la visión separada de tres colores AZUL ,VERDE y ROJO, y con estas tres percepciones se crean todos los colores.

La percepción del color ‐ El cerebro

El cerebro es el gran intérprete de toda la información que le llega a través del nervio óptico, separando: contraste de luces, formas y colores. Todo esto se compara con el entorno y se forma una imagen.

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Figura 4: El Ojo humano y sus partes

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4.3.2. Diferencias en la visión del color

Si colocamos un tomate rojo entre dos personas con una fuente de iluminación estándar, cada uno de ellos describirá una sensación visual diferente, basada en sus distintas sensibilidades del color. Entre otros algunos de los factores que influyen para marcar una visión del color diferente son:

La ceguera para los colores Colores metaméricos La fatiga del color La memoria del color

La ceguera para los colores

La visión normal es a menudo llamada tricromática. Se refiere a personas que tienen la capacidad de discriminar la luz de la oscuridad, el rojo del verde y el amarillo del azul. La ceguera para los colores es cuando una persona está limitada en su capacidad para diferenciar colores tales como el rojo y el verde.

Este tipo de limitación también es llamada Daltonismo y suele estar marcada por la disfunción de alguno de los tres tipos de conos de los que disponemos.

Colores metaméricos

Tenemos dificultad para comparar colores bajo diferentes fuentes de luz (se ve diferente un cartel en el exterior, luz día, que en una habitación con luz fluorescente). Los colores metaméricos son visualmente diferentes con distintas condiciones de luz.

La fatiga del color

Cuando el ojo examina una fuente de luz o color por un tiempo, los conos que son activados pueden sobre estimularse y eso afectará al siguiente color o luz que se observe.

La memoria del color

Cuando una persona evalúa un objeto coloreado, el color es a menudo una función de la memoria de observaciones previas de objetos similares.

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4.4 Las tintas

Básicamente una tinta está compuesta por dos fases, una líquida y otra sólida, la parte líquida a su vez se compone de un vehículo propiamente dicho que es el componente que les confiere las características principales, luego tenemos el disolvente o el diluyente que es el encargado de dar al producto el grado de fluidez necesario en la elaboración y aplicación, y por último tenemos los llamados aditivos que sirven para complementar al vehículo en su trabajo y ayudarlo en la formación de la película como son los secantes y aditivos de nivelación, u otros empleados para la homogeneización de los componentes en la preparación, la conservación y estabilidad a través del tiempo o también aportar ciertas características especiales.

La fase compuesta por elementos sólidos son pigmentos (que suelen tener cargas encargadas principalmente de ofrecer el brillo y la consistencia de la tinta) cuya función es dar color y poder cubriente.

Para definir a un pigmento diremos que son sólidos finamente divididos con la particular capacidad de absorber "selectivamente" una gama de longitudes de onda reflejando el resto con lo que se obtiene un color definido.

Entre los pigmentos podemos encontrar distintos tipos que se dividen en dos grandes familias, los orgánicos y los inorgánicos.

El primer grupo es obtenido a través de síntesis química a partir de productos derivados del petróleo y en el que podemos encontrar los azules y verdes de ftalocionina; amarillo y rojo Hansa, etc.

Los inorgánicos son generalmente sales, óxidos o sales complejas de metales como por ejemplo los dióxidos de titanio (blancos); óxidos de hierro (rojos y amarillos); amarillos de cromo; etc.

El uso de los pigmentos puede hacerse en forma individual o combinada, es decir que para preparar un color podemos usar dos o más pigmentos mezclados con lo que obtenemos una suma de efectos de absorción y reflexión

Nm 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 %R 38 50 62 74 76 72 36 49 23 18 6 6 5 6 4 3

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5. Psicología del color

Rojo Es el color del fuego y de la sangre, produce calor. Es el más caliente de los colores cálidos, se relaciona con la pasión, los impulsos y el peligro.

Su aspecto negativo es que puede generar actitudes agresivas, incluso despertar la cólera.

Anaranjado Tiene alguno de los efectos del rojo pero en menor grado. Es un color incandescente, ardiente y brillante. Disminuye la fatiga, estimula el sistema respiratorio y ayuda a la fijación del calcio.

Favorece la buena relación entre cuerpo y espíritu aumentando el optimismo.

Se relaciona con la comunicación, el equilibrio, la seguridad y la confianza. Por el hecho de ser reconfortante y estimulante puede tanto calmar como irritar. Es propicio para trabajar en equipo, ayuda a la interrelación y la unión.

Amarillo Es el color de la luz del sol. Genera calor, provoca el buen humor y la alegría. Actúa como un energizante positivo que no llega a ser agresivo, dando fuerza al sistema digestivo y a los músculos.

Estimula la vista y actúa sobre el sistema nervioso. Está vinculado con la actividad mental y la inspiración creativa ya que despierta el intelecto y actúa como anti fatiga.

Es el color más difícil de visualizar para el ojo humano.

Verde Es un color sedante e hipnótico. Resulta eficaz en los casos de excitabilidad nerviosa, insomnio y fatiga. Disminuye la presión sanguínea, bajando el ritmo cardíaco. Dilata los capilares aliviando neuralgias y jaquecas.

Trae paz, seguridad y esperanza. Simboliza la fecundidad, es curativo y renovador.

Es fresco y húmedo, induce a los hombres a tener un poco de paciencia.

Es el color más fácil de visualizar por el ojo humano.

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Azul Es el color que con su efecto tónico, eleva la presión de la sangre por contracción de las arterias. Actúa como antiséptico, antifebril y astringente. También demuestra su eficacia en los estados reumáticos. Para un individuo emotivo el azul es más calmante que el verde.

Abre la mente, brindando paz y tranquilidad.

El azul transmite seriedad, confianza y tranquilidad.

Favorece la paciencia amabilidad y serenidad, aunque la sobreexposición al mismo produce fatiga o depresión.

Púrpura Actúa sobre el corazón, los pulmones y los vasos sanguíneos.

Aumenta la resistencia de los músculos y tejidos. Tiene buen efecto sobre los problemas de ciática. Disminuye la angustia, las fobias y el miedo. Una luz color violeta aúna el efecto estimulante del rojo y el tónico del azul.

Representa el misterio, se asocia con la intuición y la espiritualidad. También es un color algo melancólico.

Blanco Su significado es asociado a la paz, pureza, fe, alegría y pulcritud.

Es la fusión de todos los colores y la absoluta presencia de la luz.

Para los orientales es el color que simboliza el más allá o el cambio de una vida a la otra.

Es un color purificador, brinda sensación de limpieza y claridad.

Ayuda a alejarse de lo sombrío y triste.

Negro Tradicionalmente el negro se relaciona con la oscuridad, desespero, dolor, formalidad y solemnidad. Es la ausencia del color y de toda impresión luminosa, es lo opuesto a la luz ya que concentra todo el sí mismo. Es el color de la tristeza y puede determinar todo lo que está escondido y velado.

Es un color que también denota poder y en la era moderna comenzó a denotar el misterio y el estilo.

Gris Iguala todas las cosas y no influye en los otros colores. Puede expresar elegancia, respeto, desconsuelo, aburrimiento, vejez.

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6. Esquema de colores

Colores neutros: Son los comprendidos entre el blanco, pasando por el crema, el beige, el tostado y llegando a los marrones. También es la escala más pálida de los grises

Esquema contrastante: La utilización de colores contrastantes en un diseño produce un efecto alegre y brillante.

Esquema armónico: Está formado por colores que están juntos en el círculo cromático. Trabajan bien juntos porque tienen algo en común y además ninguno domina sobre el otro.

Esquema moderado: Se consigue uniendo colores consecutivos pero que estén comprendidos entre la mitad de los fríos y la mitad de los cálidos.

Esquema monocromático: Utilizar un color en sus diversos tonos es otra manera de lograr una combinación armónica. Una tranquilizadora combinación de verdes (desde uno pálido hasta uno intenso) puede crear un clima de mucha calma.

Esquema policromático: Un esquema que combine varios colores nos podrá cansar y alterar nuestros sentidos.

Sin embargo, si la mayoría de los colores que hemos seleccionado se encuentran próximos en el círculo cromático, lograremos calmar y unificar este tipo de esquema.

Esquema de colores cálidos: Si se utiliza una armonía de colores cálidos el resultado será confortable, llamativo y atractivo.

Esquema de colores fríos: Casi todas las gamas del azul pueden ser utilizadas con diversos verdes. Se pueden lograr interesantes esquemas con colores fríos utilizando estos dos colores en diversas intensidades, el resultado brinda sensación de serenidad y atmósfera de descanso.

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7. Temperatura del color Sabemos que a cada radiación del espectro visible le corresponde un determinado color. Estas luces son monocromáticas, pero rara vez en la vida real nos encontramos con luces monocromáticas.

Sabemos también que un papel blanco iluminado por la luz de una lámpara será más anaranjado que si la luz que le ilumina procede del sol, por tanto vamos a necesitar un patrón que nos sirva de referencia para comparar diferentes radiaciones luminosas.

Ese patrón se conoce como cuerpo negro y la radiación que emite está en función de la temperatura.

Si calentamos el cuerpo negro, esta radio‐energía que se hace visible, primero en las radiaciones de longitud de onda más larga, 780 nm, correspondiente a los colores rojos(IR)., hasta llegar a los azules‐violetas (380) nm. Así podemos relacionar la luz emitida con la temperatura en ese momento.

La temperatura del color se mide en °K, que podemos pasar a °C mediante la siguiente relación:

°K=°C + 273

Según esto podemos tener un blanco anaranjado, azulado etc.

Se hace necesario definir un blanco o blancos de referencia. Esto lo ha hecho la CIÉ, definiendo la temperatura del color de varios iluminantes (fuentes de luz).

Magenta

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8. Leyes de Mezcla de color. Teoría del color en artes gráficas.

Amarillo Existen 8 colores elementales en el sistema cromático humano, cuya Rojo Verde base se haya en las diferentes combinaciones, de excitación de las células receptoras del color; los conos.

Estos colores son: • Negro • Blanco cian • Rojo • Verde

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ILUMINANTE ILUMINANTE A ILUMINANTE B ILUMINANTE C ILUMINANTE D

ILUMINANTE E

FUENTES PATRÓN DEFINIDAS POR LA CIÉ

FILAMENTO Ta DEL CUERPO NEGRO Wolframio 2855 °K Luz de mediodía 4874 °K 6774 °K Luz de día en el hemisferio norte sin sol 6500 °K Luz solar mas cielo nublado(blanco de

referencia en el TV color) 5500 °K Blanco Equienergético. Blanco con todas las

longitudes de onda del espectro visible con la

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Síntesis sustractiva

El modelo anterior ha permitido perfilar dos formas básicas de producir o sintetizar el color. Son la denominada síntesis aditiva y síntesis sustractiva.

8.1 Síntesis Aditiva

Se llama así porque mezclas en adecuada proporción de rojo, verde y amarillo produce el color blanco. Si las proporciones no son adecuadas, se generaría un color terciario más o menos saturado.

Ecuaciones básicas:

• ‐(rojo+verde +azul)=negro (no existe reflexión) • rojo+verde+azul=blanco • rojo+verde=amarillo • rojo+azul=magenta • verde+azul=cian

8.2 Síntesis Sustractiva Partiendo de la luz blanca podemos obtener la sensación de todos los colores si a esta mezcla de todas las radiaciones le sustraemos parte de ella (colores primarios sustractivos).

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Síntesis aditiva

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• Azul • Amarillo • Magenta • Cian o Magenta

Estos 8 colores pueden agruparse de manera lógica en base a sus características perceptivas:

o Blanco y Negro: Son los llamados colores acromáticos ya que se perciben como no colores. o El Rojo, Verde y Azul, son los llamados primarios aditivos, ya que funcionan añadiendo proporciones de energía visual a partir del negro (ausencia de estímulos), hasta la estimulación máxima alcanzable (percepción del blanco) o El Amarillo, Magenta y Cian, son los llamados primarios sustractivos: o El cian contiene todas las radiaciones (Verdes y Azules), menos los de rojo, luego puede ser definido como el no rojo o negativo del rojo. o El magenta contiene todas las radiaciones (Rojas y Azules), excepto la verde. Luego es el no verde o negativo del verde. o El amarillo contiene todas las radiaciones (Rojas y Verdes), menos la azul. Luego es el "no azul" o negativo del azul.

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Esto lo podemos conseguir de diversas formas, puesto que todas ellas filtran la luz blanca dejando pasar solo determinadas radiaciones, y obteniendo por tanto un determinado color.

El filtraje de todas las partes posibles de cian, magenta y amarillo, genera el color negro.Por tanto:

FILTRO Magenta Cian Amarillo Magenta+Cian Magenta+ Amarillo Cian+Amarillo Cian+Amarillo+Magenta

LUZ QUE PASA Rojo y Azul Azul y Verde Rojo y Verde Azul Rojo Verde Negra

LUZ SUSTRAÍDA Verde Rojo Azul Verde + Rojo Verde + Azul Rojo +Azul Rojo+Amarillo+Verde

Tinta roja (filtro)

De lo dicho anteriormente se pueden sacar algunas conclusiones:

o La suma de dos aditivos es siempre un sustractivo o La suma de dos sustractivos es siempre un aditivo o La suma de dos triadas completas es siempre acromática. o La suma de partes iguales de triadas produce un gris

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9. Color complementario

Es el que complementa o completa, la parte del espectro que falta al primero.

El amarillo es complementario del azul, ya que el azul tiene cian y magenta pero no amarillo, y viceversa, ya que los complementarios son mutuos

o Amarillo‐Azul/Azul‐Amarillo o Magenta‐ Verde/Verde‐Magenta o Cian‐rojo/Rojo‐Cian

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Ejemplos de descripción de algunos colores en el espacio RGB serán:

COLOR/coord.

Rojo Verde Azul‐Violeta Rojo 255 0 0 Verde 0 255 0 Azul 0 0 255 Magenta 255 0 255 Negro 0 0 0

10.2. Modelo de color CMYK El modelo CMYK está basado en la teoría sustractiva del color, es usado para definir tintas (filtros) para la impresión. El Negro (Key) que se le añade a la teoría sustractiva, es la total ausencia de color (y luz) y se usa para corregir las deficiencias (impurezas) de las tintas usadas en la impresión.

Sus coordenadas (C, M, Y, K) indican el filtrado relativo de los colores absorbidos por el filtro, Cian absorbe rojo, Magenta absorbe verde y amarillo absorbe azul. Pudiendo ir el nivel de absorción desde 0 a 100 (indicando el porcentaje de color absorbido). CMYK es un espacio dependiente de los pigmentos (tintas) que se utilicen, las mismas coordenadas darán diferentes colores con distintas tintas.

Tanto el sistema RGB com el CMYK no son capaces de reproducir todo el rango visual de los colores, incluso el sistema CMYK no llega a describir todo el espacio RGB.

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10. Colorimetría

Es la ciencia que estudia las medidas de color, fundándose en la teoría del triestímulo, tres sistemas de conos independientes

10.1. Modelo de color RGB

El modelo o sistema de color RGB está basado en la teoría aditiva del color y es usado para definir colores proyectados, como las de un monitor o la pantalla de televisión.

Sus coordenadas (Red‐Rojo, Green‐Verde, Blue‐Azul) se pueden expresar en dos escalas:

• Escala de 0 ‐100, • Escala de 0‐255 (1 Byte).

El RGB es un espacio dependiente del dispositivo que se utilice, las mismas coordenadas darán colores diferentes en distintos dispositivos. (Al cambiar de monitor, un mismo color se verá diferente).

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Ejemplos de colores descritos en el espacio CMYK:

COLOR Cian Magenta Y amarillo K negro Rojo 0 100 100 0 Verde 100 0 100 0 Azul 100 100 0 0 Magenta 0 100 0 0 Negro 0 0 0 100

10.3. Modelo de color HSL

Tono es la propiedad del color determinada por las longitudes de onda de la luz procedentes de un objeto. Es la propiedad a la que nos referimos cuando llamamos a un color por su nombre.

Saturación, también denominada croma o intensidad del color, es la claridad de un color, lo alejado que está de ser apagado o gris .

Luminosidad también denominada brillo, indica lo claro u oscuro que es un color, o lo cerca que está del negro.

11. Sistemas de representación del color

1. SISTEMAS SUBJETIVOS: Se basan en las tres coordenadas de color percibido, tono, saturación y luminosidad. Sistema Munsell.

2. SISTEMAS OBJETIVOS: Son aquellos en los que se parte de los atributos psicofísicos del color, iluminante, longitud de onda y pureza. RGB, CiE.

11.1 Sistemas subjetivos. Sistema Munsell.

Consiste en una serie de muestras de colores físicos, dispuestos ordenadamente, con igual espaciación según su matiz, valor (luminosidad) y saturación (croma o intensidad del color).

Los matices (colores) se disponen en un círculo dividido en 10 sectores donde se encuentran los cinco tonos fundamentales.

Cada uno de estos matices principales ocupa el puesto intermedio en una serie de 10, por lo que el sistema Munsell registra 100 muestras de color diferentes.

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El eje del círculo cromático de Munsell es una escala de 10 valores de luminosidad desde negro (valor 0) en la parte inferior hasta blanco (valor 10), en la parte superior.

De esta forma el círculo cromático de 100 muestras diferentes por su saturación se completa en un cilindro con otros 10 sectores de valor o luminosidad por cada matiz.

La saturación se representa a lo largo del radio variando desde el eje del cilindro totalmente acromático a la periferia donde la saturación es máxima.

Especificaciones:

• Tono (lugar que ocupa en la serie de 10 ) • Valor (luminosidad) • Cromo (saturación)

Ejemplo: 5Y 8/10, tengo un amarillo con tonalidad 5 de valor 8 y cromo de 10

Los 10 tonos que tenemos son:

SECUNDARIOS

R rojo

R‐RY

RY anaranjado

RY‐Y

Y amarillo

Y‐YG

YG amarillo‐verde

YG‐G

G verde

G‐GB

GB (verde‐cian)

GB‐B

B cian

B‐BP

BP azul

BP‐P

P magenta

P‐PR

PR magenta‐rojo

PR‐R

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11.2 Sistemas objetivos.

SISTEMAS CIE

Sistemas RGB. Se parte de valores triéstimulo. Las radiaciones de partida son:

700 nm para el rojo.

546 nm para el verde.

535 nm para el azul.

Las componentes tricromaticas en este sistema se denominan r, g, b iniciales de los primarios en inglés. El blanco equienergético E, ocupa el centro del triángulo rectángulo y su ecuación unitaria es:

E=0.33R+0.33G+0.33B

El triángulo representado se denomina triángulo de colores R‐G‐ B, utilizándose sólo dos de las tres coordenadas ya que la tercera es fácil de calcular partiendo de la igualdad:

r+g+b=1

El principal problema de esta representación es que la mayoría de los colores tienen alguna coordenada negativa, lo que dificulta los cálculos colorimétricos.

Sistema XYZ. Es un sistema de representación sin coordenadas negativas. El blanco equienergético debía seguir siendo x=y=z=0.33.

El valor de “y” debe indicar la luminancia del color, mientras que “x” y “z” deben representar la cromaticidad.

Se establecen unos valores de conversión y con un simple cálculo se puede pasar del lugar del espectro RGB al XYZ resultando el diagrama que se ve en la figura, tomando en abcisa la coordenada cromática X, y en la ordenada la Y.

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CONSIDERACIONES SOBRE EL TIC (Triángulo Internacional del color.)

Todos los colores quedan definidos en el TIC, tanto pos sus coordenadas triestímulo como por las parejas de valores de cromaticidad.

Cuando en el TIC se define un color por su cromaticidad, debe especificarse el blanco que se toma como referencia. La pareja de valores que definen la cromaticidad, longitud de onda dominante y pureza de un color

Longitud de onda dominante. Un punto cualquiera K, tiene una longitud de onda dominante que podemos calcular si trazamos una recta que pasa por dicho punto y por el punto blanco E. Esta recta corta a la curva en un punto cuya longitud de onda conocemos y será la longitud de onda dominante.

Los colores comprendidos en el triángulo formado por el blanco E, y los dos extremos de la curva, se denominan colores no espectrales (púrpuras y magentas).

Por tanto para hallar la longitud de onda dominante de un color no espectral (punto n de la figura), debo prolongar la recta que une el punto E con n, al lado contrario y por lo tanto debo poner un signo “‐“, delante de la longitud de onda.

Pureza de un color. Se define pureza de un color , como el cociente entre los dos segmentos : EQ P= ‐‐‐‐‐ EP Siendo Q, el punto a considerar (color), y P, el punto que me resulta al prolongar la recta hasta el espectro, siendo el punto P la longitud de onda dominante. El rsultado se suele expresar en tanto por ciento.

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Mezcla de colores. Si mezclamos aditivamente dos colores obtenemos otro que se encuentra en la recta que les une en el diagrama de cromaticidad.

Los colores que pueden unirse mediante una recta que pasa por el blanco E, son los únicos que en proporción adecuada, pueden mezclarse para obtener blanco y por tanto son colores complementarios entre sí.

Coordenadas en el diagrama X‐Y

Primario rojo x=0.73 y=0.26 Primario verde x=0.27 Y= 0.7 Primario azul x=0.17 y=0.009 Blanco equienergético x=0.33 y =0.33

SISTEMA XYZ DE LA CIE 1964.

Se trato de hallar todas las ecuaciones unitarias de los colores puros. Experimentaron con ángulos de entre 1 a 4º. En 1964 se normalizó otro sistema con ángulos superiores a 4º por tanto para diferenciar los sistemas se ponen subíndices con el ángulo de observación.

DIAGRAMA DE COLORES uv/ucs

La diferencia de más pequeña de cromaticidad que puede ser percibida se denomina “umbral diferencial del color”. El conocimiento de este umbral tiene su aplicación cuando se trata de reproducir un color, ya que esto determinará la tolerancia en la reproducción.

Se adopta un diagrama de cromaticidad uniforme u‐v o “diagrama ucs” par conocer este umbral.

DIAGRAMA CIE Y xy

La composición de un tono viene dada por los valores triestímulo x,y,z, debiéndose cumplir la ecuación:

X+Y+Z= 1

Como el diagrama CIE Y xy se traza sobre un sistema de coordenadas, donde el eje “ x” es el índice de la cantidad de rojo, “y” la de verde, aplicando la ecuación es fácil calcular la componente azul.

Z = 1‐ (X+Y)

En el diagrama CIE xy aparece el espectro visible, los extremos del espectro se une mediante la línea “púrpura” El perímetro contiene todos los tonos saturados con la longitud de onda dominante, que de forma radial van derivando hacia el blanco como si de infinitas escalas monocromáticas se trataran.

Se denomina pureza de excitación, al porcentaje de saturación de un tono, siendo 100% saturado, si está en el perímetro y 0% si está en el blanco.

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PAG. CFGM PREIMPRESIÓN El poder de reflexión lo determina la mayor cantidad de negro y expresa el porcentaje de luminosidad. Cuanto más negro tenga menos luminoso será. Un tono con el 100% de negro sera 0% luminoso y con el 0% de negro sera 100% luminoso.

La luminosidad se expresa con “y”

Un ejemplo de valores Yxy para la tinta cian, magenta y amarilla, en función del tipo de tintas y del soporte, sería el siguiente.

Tinta Cian Magenta Amarillo

ValorY Valor x Valor y 2.4

0.16 0.20 16.8 0.47 0.23 76.3 0.44 0.49

Vamos a expresar tonalidades CMY de unos determinados valores Yxy.

El proceso consiste en otorgar a los valores x,y,z una correspondencia con R,G,B, Y después convertir estos valores en C, M, Y. Después debemos eliminar todo el negro generado por C,M,Y, que vendrá determinado por el valor de “y”.

Imaginemos que tenemos unos valores Yxy para el tono denominado “muestra”, y que al obtener los valores de la copia estos no coinciden. Aplicaremos el proceso para establecer errores de color y disponer de un criterio para efectuar correcciones:

MUESTRA x=0.4 y=0.2 Y=60

COPIA x=0.4 y=0.3 Y=60Z

1. Calcular el valor de z

MUESTRA Z=1‐(0.4+0.2) =0.4

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COPIA Z=1‐(0.4+0.3) =0.3

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Como z=1‐(x+y)

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2. Asignación de los valores RGB

x=rojo y=verde z=azul

Dado que RGB se expresa en porcentaje habrá que multiplicar los valores X,Y,Z pr 100.

MUESTRA x=0.4 ; R40 y=0.2; G20 Z=04; B40

COPIA x=0.4; R40 y=0.3; G30 Z=0.3; B30

3. Conversión en valores CMY. Recordemos que el valor de R, en su diferencia hasta 100 se convertirá en C, el G en M y el B en Y (complementarios)

MUESTRA R40; C60 G20;M80 B40;Y60

COPIA R40; C60 G30; M70 B30;Y70

4. Eliminación del negro(Y:60)

MUESTRA C60‐C60=0 M80‐M60=M20 Y60‐Y60=0

COPIA C60‐C60=0 M70‐M60=M10 Y70‐Y60=Y10

De los datos finales podemos deducir que el tono copia es menos saturado que la muestra y con una dominante roja. La corrección pasaría por reducir aportación de amarillo y aumentar la presencia de magenta. Estas diferencias pueden observarse en el diagrama CIE Yxy.

Análisis de las diferencias cromáticas entre dos tonos en el diagrama CIExy.

DIAGRAMA CIE Lab y CIE Lch.

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base del diagrama CIE Lab, corresponden a los colores amarillo (superior), azul (inferior), rojo (derecho y verde (izquierdo); en el centro, aparece el tono neutro de luminosidad 50%.

Cada cuadrante establece una determinada tendencia cromática.

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CIE Lab, aporta las variables l, a y b. La primera indica el grado de luminosidad , la última el grado de cromaticidad, en dos vertientes; a aporta el contenido rojo o verde y b lo hace en azul y amarillo.

Los extremos de los diámetros perpendiculares de la figura circular,

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CUADRANTE Primero Segundo Tercero Cuarto

TENDENCIA CROMÁTICA Amarillo‐Naranja‐Rojo Rojo‐Magenta‐Azul Azul‐Cian‐Verde Verde‐Amarillo

Los valores a y b toman como cero el centro del diagrama y van de ‐100 a 100 en el campo cromático de la impresión y de el valor L que determina cada uno de los cien planos de luminosidad

Tinta Valor de L C 60 M 46 Y 86

Podemos imaginar el espacio CIE Lab como una esfera donde el polo superior sería blanco y el inferior negro. En su ecuador se situaría el plano L50 donde se acumulará la mayor gama de cromaticidad.

Al tratar CIE Lab debemos referirnos a los valores CIE Lch que , utilizando el mismo diagrama cromático,

El plano inferior L=0, sería completamente negro (0% de luminosidad), y el superior L=100 , blanco todos los tonos serían 100% luminosos. En el centro se originaria una escala de grises.

Valor de a ‐42 64 1

Valor de b ‐40 ‐6 98

especifican los tonos en base a su grado de saturación o cromo que toma el valor cero en el centro hasta llegar al 100% en el perímetro, y al ángulo (h) donde se situa el tono tomando como referencia de 0º la línea del eje a. El valor L se sigue refiriendo al plano de luminosidad.

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ERRORES CROMÁTICOS.

El sistema consiste en otorgar a los valores de a y b una correspondencia con C, M, Y a través si es necesario de RGB, después eliminamos el negro (L)

MUESTRA a=‐30 b=‐40 L=70

COPIA a=‐20 b=‐40 L=80

1. Asignamos los valores RGB +a= rojo +b=amarillo ‐a=verde ‐b=azul

MUESTRA ‐a=30; 30G ‐b=40; 40B

2. Determinamos CMY

COPIA ‐a=20; 20G ‐b=40; 40B

MUESTRA ‐a=30; 30G; 30 C, 0 M, 30 Y ‐b=40; 40B; 40 C, 40 M, 0 Y TOTAL 70 C, 40 M, 30Y

COPIA ‐a=20; 20G; 20C, OM, 20Y ‐b=40; 40B; 40C, 40M, 20Y TOTAL 60C, 40M, 20Y

3. Eliminamos el negro por igual en ambos

MUESTRA 70C‐20C=50C 40M‐20M =20M 30Y‐20Y=10Y 20K

COPIA 60C‐20C=40C 40M‐20M=20M 20Y‐20Y=0Y 20K

El tono copia es menos saturado, mas luminosos y con dominante azul respecto la copia. Es mas saturado porque dista menos del centro con dominante azul porque (la prolongación hacia el perímetro de la línea que lo une con el centro se aproxima más a ese color.

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Análisis de las diferencias entre dos tonos en el diagrama Lab

Determinación gráfica de los valores Ch

E e Lch

Un parámetro muy importante al medir con el sistema Lab respecto a la diferencia de cromaticidad entre dos tonos es el llamado E ( o incremento de error) :

Si: Incremento de error Menor de 1 Entre 1 y 2 Entre 2 y 3,5 Entre 3.5 y 5 Mayor de 5

Diferencia cormática Muy escasa escasa media Pronunciada Muy Pronunciada

El incremento de error representa la distancia cromática entre dos tonos en el especio CIE Lab. Es un valor que los colorímetros aportan directamente. La diferencia de cromaticidad entre dos tonos expresada en valores L ch será L ch.

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12. Aparatos de Medición

• Colorímetros • Espectrofotómetros

COLORÍMETROS

Incorpora fotómetros con los filtros RGB, obteniendo una apreciación del color como lo hace nuestro cerebro a través de la percepción visual. La luz reflejada coloreada pasa por 2 filtros transmitiendo a cada fotómetro sólo la cantidad de colores básico que compone en tono que se ha de medir.

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Figura 17: Colorímetro

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Esta información corresponde a los valores triestímulo , fundamento de los sistemas CIE.

Los componentes de un colorímetro son:

• Sistema de iluminación(lámpara, mas sistema óptico + alimentador).

• Sistema de captación de luz. La óptica colectores, fotorreceptor, y los filtros, responsables de captar una determinada señal cromática, son parte del sistema de captación.

• Sistema de procesado, donde se detectan las señales eléctricas que proceden del sistema de captación y se introducen en el circuito de registro.

Los colorímetros disponen de diversos sistemas de iluminación y observación: • Iluminación 45º y Observación 0º • Iluminación difusa y observación a 8º

Debemos distinguir entre colorímetros triestímulo y espectrocolorímetros..

Por último comentemos los paso a seguir para obtener mediciones correctas con un colorímetro:

Comprobar la limpieza del cabezal, si es necesario limpiarlo con un algodón.

Respetar el tiempo de calentamiento establecido por el fabricante.

Calibrar sobre el blanco absoluto presente en la placa de cerámica suministrada.

Realizar la mediciones sobre una superficie plana y preferentemente negra para evitar transparencias no deseadas de la cara posterior de la muestra a medir Par garantiza la lectura, realizar más de una medición que confirme los valores obtenidos.

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ESPECTROFOTÓMETROS

Mide la cantidad de luz reflejada o transmitida y obtien la gráfica espectrofotométrica de la radiación. Es un método científico que aporta datos físico a intervalos de entre 5 y 20 nm. A diferencia de los colorímetros, la luz coloreada no se separa en componentes de color básicos sino que de ella se obtiene una gráfica espectral al medir todo el espectro de radiaciones en un tono.

Los componentes del espectrofotómetro son:

• Fuente de iluminación • Esfera integradora • Analizador espectral

• Analizador de referencia.

Figura 18: Espectrofotómetro • Microprocesador.

Veamos como punto final el esquema del espectrofotómetro:

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EJERCICIOS TEMA 4

1.‐¿Cuáles son los colores acromáticos?

2.‐¿Cuáles son los colores primarios aditivos?

3.‐¿Cuáles son las radiaciones que contiene el color cian?

4.‐¿Qué color puede ser definido como “no azul” o negativo del azul?

5.‐¿Cuáles son los colores primarios sustractivos?

6.‐¿Cuáles son los colores primarios aditivos que forman el color magenta? ¿cuál es su negativo? ¿Y su complementario?

7.‐Identifica que luz pasa y que luz es sustraída con los siguientes filtros.

FILTRO LUZ QUE PASA LUZ SUSTRAIDA Cian

Magenta+ Amarillo

Cian+Magenta

Cian+Amarillo+Magenta

8.‐Dí de qué colores se verán las siguientes superficies:

Luz blanca

Superficie azul

Luz Roja

Superficie magenta

Superficie amarilla

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9.‐ ¿Qué es la temperatura del color?¿En qué unidades se mide?

10.‐ ¿Qué es el blanco equienergético?

11.‐¿Qué es el contraste simultaneo?

12.‐¿Mediante que métodos puedo medir el color?

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13.‐ La fuerza que tienen las ondas se denomina: Luz cian a. Longitud de onda b. Amplitud c. Velocidad de propagación d. Frecuencia

14.‐El número de vibraciones en la unidad de tiempo se llama: a. Longitud de onda b. Amplitud c. Frecuencia d. Velocidad de propagación

15.‐ ¿Cuál de los siguiente colores representa menor longitud de onda? a. Violeta b. Verde c. Amarillo d. Rojo

16.‐Los cuerpos que al incidir la luz sobre ellos, dejan pasar la luz a su través pero el haz de luz no sigue la misma dirección a la incidente son: a. Opacos b. Translúcidos c. Transparentes d. Las tres son correctas

17.‐El grado de intensidad de un color se llama: a. Tono b. Matiz c. Saturación d. Brillo 18.‐La suma de luces verde y azul produce una luz: a. Amarilla b. Magenta c. Cian d. Blanca

19.‐La suma de luces roja y verde produce una luz: a. Amarilla b. Cian c. Magenta d. Blanca

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20.‐La mezcla de tintas cian y amarilla en proporciones iguales, produce un color: a. Violeta b. Rojo c. Verde d. Negro

22.‐ Completa la secuencia si partimos de una haz de luz blanca y colocamos los filtros siguientes:

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24.‐ Si pretendo medir la densidad de ennegrecimiento de un fotolito, utilizaré: a. Densitómetro de reflexión b. Densitómetro de transmisión c. Colorímetro d. Los tres anteriores

25.‐El contraste relativo se mide en la zona de sólido y en: a. Altas luces b. Medios tonos c. Sombras d. Altas luces y medios tonos

26.‐ Un color tiene unos valores de a = 55 b=0 a. Rojo b. Amarillo c. Verde d. Azul

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23.‐ Dí a lo que corresponden los siguientes parches de la tira de control

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27.‐ Ordena de menor a mayor longitud de onda las siguientes radiacciones: a. Rayos gamma b. Ultravioleta c. Infrarrojo d. Ondas de televisión

28.‐ Relaciona los intervalos de longitud de onda con el valor correspondiente. a. 400‐430

1. Verde b. 485‐570

2. Amarillo c. 570‐585

3. Rojo d. 610‐700

4. Violeta

29.‐ Relaciona las partes del ojo humano con las de una cámara fotográfica: a. Esclerótica

1. Placa fotosensible b. Coroides

2. Diafragma c. Iris

3. Objetivo d. Cornea y cristalino

4. Revestimiento negro e. Retina

5. Cámara

30 Dí los colores resultantes al mezclar las siguientes luces: a. R +G b. B + R c. R + G + B d. R +C

31.‐ Completa la secuencia si partimos de luz blanca y colocamos los siguientes filtros:

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32.‐ Relaciona cada tipo de iluminante con su temperatura del color: a. Iluminate A

1.

1650 K b. Iluminante B

2.

6744 K c. Iluminante C

3.

2854 K d. Iluminante D65

4.

4870 K

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