Colorimetría

En una conversión de color de datos de imagen entre espacios de color, el espacio de partida, en el que se hallan los datos originales.

Modelo de representación del color en el que las diferencias numéricas entre coordenadas equivalen a diferencias perceptuales iguales. Es decir: cada diferencia entre distintos puntos en modelo representa y equivale a un cambio en la percepción de la misma cuantía.

Aunque no existen espacios de color absolutamente uniformes, es costumbre referirse a los que se acercan a ese ideal como si lo fueran llamándolos "espacios de color uniformes" —cuando en realidad son pseudo uniformes.

No todos los espacios de color tienden a ese ideal y los espacios de color que representan dispositivos de reproducción (impresoras o similares) o captación (cámaras, escáneres, etc…) suelen ser particularmente irregulares.

Que está presente o se relaciona con el espectro luminoso. Al hablar de un color espectral, que es una de las sensaciones de color producida por una longitud de onda situada entre los 380 y los 720 nanómetros (el espectro luminoso o visible).

Aparato de alta precisión que se usa en colorimetría para analizar la composición espectral de una muestra de luz (reflejada o incidente).

El funcionamiento de los espectrofotómetros de reflectancia (que miden la luz reflejada en un objeto) se basan en en iluminar algo con luz blanca y, mediante un dispositivo llamado monocromador, calcular la cantidad de luz que refleja en una serie de intervalos de longitudes de onda. Con esos datos se puede dibujar una diagrama que es una curva de distribución espectral de la luz reflejada en ese caso.

El espectro de reflectancia de una muestra se puede usar, junto con la función del observador estándar CIE y la distribución relativa de energía espectral de un iluminante para calcular los valores triestímulos CIE XYZ para esa muestra bajo ese iluminante.

En imprenta comercial, los espectrofotómetros, son aparatos esenciales para un sistema de trabajo con una administración del color completa. Bien usados en combinación con programas de creación de perfiles de color pagan con creces su precio. Los hay de diferentes tipos y geometrías.

Cualquier elemento capaz de convertir la luz que recibe en una señal eléctrica.

Las tablas de datos (y los gráficos derivados) que describen cómo de luminosa percibe una luz un humano medio dependiendo de su longitud de onda en condiciones de iluminación media o alta (visión fotópica).

Estos datos, tomados y publicados por la CIE en 1924, indican que en condiciones de buena iluminación y a igual potencia luminosa, la luz que se percibe como más brillante es la que tiene una longitud de onda de 555 nanómetros.

La percepción de brillantez varía si las condiciones de iluminación son bajas (visión escotópica), por lo que  en ese caso se usa unas tablas distintas (medidas en 1951), que indican que el máximo percibido está en los 507 nanómetros (aunque la edad del observador influye bastante en estas condiciones).

Al crear el Espacio de color CIE XYZ 1931, se hizo coincidir la curva de datos del primario imaginario Y con los de función de eficiencia luminosa fotópica de 1924.

Cada una de las series numéricas calculadas experimentalmente de correspondencia o igualdad en la percepción de color entre longitudes de onda de luces espectrales y mezclas de tres colores primarios (que pueden ser reales o no).

Cada función de igualación del color se encuentra en tabla compuesta de cuatro columnas: la primera está formada por la sucesión creciente de los valores de longitudes de onda de colores espectrales puros. Las otras tres se agrupan en tripletes (matrices de tres números) con las cantidades de luces de tres colores primarios necesarias para igualar la percepción de color de cada una de las longitudes de onda de la primera columna.

Cada una de estas subcolumnas, formada por los valores correspondientes a uno de los primarios, es una función de igualación del color. Así, los espacios de color de la CIE tienen cada uno tres funciones de igualación del color.

Con una tabla así se puede dibujar un diagrama que contiene las correspondientes tres funciones de igualación del color. De hecho, cuando se habla de "funciones de igualación del color" muchas veces para referirse a las curvas dibujadas en el diagrama más que a las tablas de los datos que sirven de base.

El cálculo experimental mencionado se realiza mediante experimentos de la percepción del color como los realizados por Guild y Wright en los años veinte del siglo XX, que dieron lugar a la definición del espacio de color CIE XYZ 1931. Cada tabla, formada por las tres funciones de color, se puede considerar un observador teórico, ya que reflejan cómo percibe el color un observador normalizado en un entorno controlado.

Las condiciones en las que se realiza el experimento y las fórmulas con las que se tratan matemáticamente los resultados modifican las funciones y tablas resultantes, por lo que cada tabla define un observador distinto.

Estas funciones de igualación del color no tienen en cuenta fenómenos complejos del color como el contraste simultáneo, ya que su objetivo no es la descripción de la percepción en toda su extensión sino sólo la permitir la medición del color y subsecuente reproducción mensurable del (colorimetría).

El conjunto de colores distintos que un dispositivo, colorante o sensor es capaz de reproducir o percibir. En ese sentido, el gamut es igual al espacio de color de ese aparato o sensor y se puede representar mediante un cuerpo tridimensional.

El equivalente en español estándar es "gama de colores reproducible" (no debe confundirse con gamma, que en español es otro concepto). Es un término derivado del campo musical.

Un aparato capaz de reproducir menos tonos de color que otro tiene un gamut más reducido. Cuando un color no es reproducible o perceptible se dice que está fuera de gamut.

El gamut máximo posible es, por definición, el espacio de color perceptible por el ojo humano medio. Matemáticamente se pueden definir los valores que el modelo permita pero no serán perceptibles.

Científico aleman del siglo XIX, importante matemático y figura esencial en el estudio del color y la colorimetría. Desarrolló los principios de mezcla (síntesis aditiva) y percepción del color llamados "leyes de Grassmann".

Tabla de la energía luminosa que emite una fuente de energía luminosa (real o teórica) dividida en franjas de distintas longitudes de onda. Esa tabla se puede usar como si fuera una huella digital de cualquier fuente real.

De ese modo, de cualquier fuente luminosa real se puede derivar un iluminante (o sea: Se puede tabular su curva de distribución espectral con un instrumento especializado). Por el contrario, podemos idear iluminantes teóricos que no tengan una correspondencia en el mundo real.

Al especificar muy claramente cual debe ser la composición de la luz que emite una fuente luminosa, los iluminantes sirven para estandarizar las industrias relacionadas con la luz y el color.

Cualquier persona o empresa puede especificar sus iluminantes, pero la organización estandarizadora por excelencia es la CIE (la Comisión Internacional de la Iluminación), que ha creado series de iluminantes como las A, C, D (que forman la llamada serie D, que incluye D50 y D65) y F, por ejemplo.

Un iluminante tipo luz de día ya en desuso, definido por la CIE como la distribución espectral del Iluminante A modificada por una serie de filtros líquidos para representar una temperatura de color de 6.774 K.

Aunque el Iluminante C dejó de ser un Iluminante CIE estándar en 1963 (era una representación muy pobre de la luz del día, ya que contenía demasiada poca energía en las longitudes de onda más corta), aun se sigue usando en algunas mediciones y herramientas.

Cualquier iluminante de un conjunto basado en medidas hechas en pleno día a cielo abierto que CIE propuso como estándares en 1965. Son tablas de datos de curvas de distribución espectral en franjas de 10 nanómetros desde los 300 hasta los 830 nm. Se describen en términos de temperatura de color (6.500 K, 5.000 K…).

Los dos más conocidos y usados son D65 (llamado a veces "Luz de día" o "6.500 K") y D50, aunque existen otros como D75 y D55.

Cualquiera de los doce iluminantes establecidos por la CIE para describir la luz proporcionada por tubos y lámparas fluorescentes a través de las correspondientes curvas de distribución espectral. La serie F se puede dividir divide en tres grupos:

1. Estándares (F1-F6) : Los iluminantes de F1 a F6 describen luces fluorescentes estándar de dos emisiones de banda semiancha. Su índice de reproducción cromática es, en general, bajo.

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     F1: Luz fluorescente de día. Temperatura de color 6.430 K. Índice de reproducción cromática: 76.

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     F2: De uso en almacenes y oficinas en Estados Unidos. Luz fluorescente blanca fría. Temperatura de color 4.150 K. También conocido por las siglas CWF (Cool White Fluorescent). Es el iluminante más representativo de este grupo. Índice de reproducción cromática: 64.

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     F3: Luz fluorescente blanca. Temperatura de color 3.450 K. Índice de reproducción cromática: 57.

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     F4: Luz fluorescente blanca cálida. De uso en Estados unidos. Temperatura de color 2.940 K. También conocido por las siglas WWF (Warm White Fluorescent). Índice de reproducción cromática: 51 —sirva como curiosidad el hecho de que, cuando la CIE estableció los cálculos para los índices de reproducción cromática, estos se establecieron de modo que el iluminante F4 tuviera un CRI de 51—.

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     F5: Luz fluorescente de día. Temperatura de color 6.350 K. Índice de reproducción cromática: 72.

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     F6: Luz fluorescente blanca clara. Temperatura de color 4.150 K. Índice de reproducción cromática: 59.

2. De banda ancha (F7-F9): Los de F7 a F9 describen luces fluorescentes de banda ancha —que cubren todo el espectro luminoso—, tienen varios tipos de componentes fluorescentes e índices de reproducción cromática elevados.

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     F7: Simulación con fluorescente de banda ancha de luz de día (D65) en industrías de supervisión de la producción. Temperatura de color 6.500 K. Índice de reproducción cromática: 90.

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     F8: Simulación con fluorescente de luz de día cálida (D50) en industrías de artes gráficas. También descrito como Sylvania F40 Design 50, por su marca comercial. Índice de reproducción cromática: 95.

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     F9: Temperatura de color 4.150 K. También descrito como Cool White Deluxe Fluorescent —por una marca comercial—. Índice de reproducción cromática: 90.

3. De banda estrecha (F10-F12): Los que van de F10 a F12 describen luces de espectro estrecho tribanda en las regiones roja, verde y azul del espectro luminoso. Estos fluorescentes tribanda son populares por sus propiedades cromáticas flexibles y su eficiencia luminosa.

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     F10: Describe la luz de un tubo fluorescente tribanda estrecha. También descrito como TL85 y Ultralume 50, por sus marcas comerciales. Temperatura de color 5.000 K. Índice de reproducción cromática: 81.

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     F11: Describe la luz de un tubo fluorescente similar al anterior pero de temperatura de color de 4.100 K, de uso en oficinas y almacenes de Europa. También descrito como TL84 y Ultralume 40, por sus marcas comerciales. Índice de reproducción cromática: 83.

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     F12: Describe la luz de un tubo fluorescente Similar a las bombillas incandescentes descritas por el iluminante A. También descrito como TL83 y Ultralume 30, por sus marcas comerciales. Temperatura de color 3.000 K. Índice de reproducción cromática: 83.

De todos ellos, los más usuales son tres: F2 , F7 y F11, que suelen emplearse como referencia para trabajar con típicas iluminaciones con fluorescentes.

Existían hasta 20 iluminantes en esta serie, pero hoy día sólo se usan estos.

Uno de los iluminantes estándares propuestos por la CIE. El iluminante CIE A, definido en 1931, es un intento de describir la iluminación de una típica bombilla de filamento incandescente.

Como tal descripción, A es simplemente una tabla de energía relativa por cada franja de 10 en 10 nanómetros entre los 300 y los 830 nanómetros.

Su temperatura de color media es de 2.856 Kelvin. Cualquier fuente luminosa cuya curva de distribución espectral se corresponda suficientemente con los datos del iluminante CIE A se considera una fuente A, y la luz que emite se homologa como A.

Su uso está indicado para aquellas situaciones en las que la iluminación sea mediante bombillas de filamento incandescente o fuentes luminosas cuya distribución espectral sea suficientemente similar.

Cualquier iluminante de una de las cinco series (A, B, C, D y F) más el especial E de los propuestos por la CIE como fuentes de luz ideales para estandarizar y facilitar las mediciones del color y la iluminación.