Principios de reproducción del color

Principios de

reproducción del color

Sumario

• Introducción

• Objetivos de reproducción del color

• Métodos aditivos

• Métodos sustractivos

• Métodos híbridos

• Comparación entre métodos

Repaso

• ¿Se puede describir numéricamente un color?

– SI, existen “matemáticas” en la Ciencia del Color; existen varios lenguajes de color y diccionarios entre ellos; los colores se pueden comparar y ordenar

• ¿Qué clase de colores básicos (primarios) y cuánta cantidad de ellos debemos mezclar para conseguir un color determinado

sobre un medio/soporte específico?

– En SVH: la sensibilidad espectral está dividida en tres zonas: L,M,S

• ¿Qué cantidad de primarios debemos variar para igualar?

• Cada receta depende del método de reproducción

• Finalidad:

– X (copia) ≅ X (estándar) – Y (copia) ≅ Y (estándar) – Z (copia) ≅ Z (estándar)

• Métodos básicos de reproducción:

– Aditivo: , partiendo del negro (K)

– Sustractivo: , partiendo del blanco (W)

W B

G

R    

= +

+

K Y

M

C    

= +

+

Introducción

Introducción

• ¿Cómo funciona el método aditivo RGB?

– El primario R controla la emisión en la banda R – El primario G controla la emisión en la banda G – El primario B controla la emisión en la banda B

Introducción

• ¿Cómo funciona el método sustractivo CMY?

– El colorante (primario) C controla la absorción en la banda R – El colorante (primario) M controla la absorción en la banda G – El colorante (primario) Y controla la absorción en la banda B

Introducción

• ¿Cómo funciona el método sustractivo CMY?

Colorante amarillo (Y)

Longitud de onda λ (nm)

400 500 600 700

0 25 50 75 100

G

_S

R

_S

Colorante magenta (M)

Longitud de onda λ (nm)

400 500 600 700

0 25 50 75 100

R

_S

B

_S

Colorante cian (C)

Longitud de onda λ (nm)

400 500 600 700

(%)

0 25 50 75 100

G

_S

B

_S

(%) (%)

Objetivos de Reproducción del Color

• Propósito general:

– controlar la terna de luces RGB de la copia conseguida mediante

procedimientos aditivos o sustractivos para que se asemejen lo mejor posible a los valores originales de la referencia

Evaluación Observador

Colorimetría

Grados de exactitud

Corrección

Objetivos de Reproducción del Color

• Reproducción espectral:

igualdad de reflectancias ρ(λ) o

distribuciones espectrales de potencia radiante. Grado máximo de exactitud, difícil de alcanzar. p.ej. pintura autos

• Reproducción exacta:

igualdad de los valores triestímulo

absolutos XYZ en cd/m², que asegura también la igualdad en la apariencia del color

• Reproducción colorimétrica:

igualdad de los valores

triestímulo relativos XYZ, que no asegura la igualdad en la apariencia del color, p.ej. TV

• Nivel de luminancia a pleno día: 1000 cd/m²

• Nivel de luminancia en el monitor: 100 cd/m²

• Cromaticidad: x = 0.377 , y = 0.345

• Luminancia relativa: Y = 35.8 (%) Longitud de onda λ (nm)

400 500 600 700

Potencia radiante (u.a.)

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

Objetivos de Reproducción del Color

• Reproducción equivalente:

aproximación de los valores triestímulo relativos XYZ tal que aseguran la igualdad de apariencia bajo ciertas

condiciones

– Diferencia de luminosidad y cromaticidad entre el iluminante del original y el de la copia → p.ej. balance de blanco de una cámara

– Efecto del fondo: un fondo oscuro hace decrecer el colorido aparente y el contraste acromático de los colores Y_s=Y_e^γ→ p.ej. γ=1.5 en película cine, γ=1 en fotografía, con fondo claro

• Reproducción preferida:

según criterios psicológicos y culturales – Memoria de objetos cotidianos: se tiende a acentuar las características

(colores claros se recuerdan más claros, oscuros más oscuros, etc…

Objetivos de Reproducción del Color:

reproducción equivalente

• Balance de blanco en una cámara:

– Asignar vía menú R_máx = G_máx = B_máx al blanco de la escena – Si cambia la cromaticidad de la iluminación, cambia el blanco

• Compensación de la “gamma” de la sala de cine: γ = 1.5

Y (Escena) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

Y (Película)

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

( )

^γ

=

_entrada

salida

Y

Y

RETOQUE

Y (Película) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

Y (Pantalla)

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

( )

^γ

=

_entrada ¹

salida

Y

Y

EFECTO

Y (Escena) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

Y (Pantalla)

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

entrada salida

Y

Y =

RESULTADO

Objetivos de Reproducción del Color:

reproducción equivalente

• Compensación de la “gamma” de la sala de cine: γ = 1.5

Objetivos de Reproducción del Color:

reproducción equivalente

• Cromaticidades preferidas:

– Objetos:

• verde-césped: Y = 27 %

• azul-cielo: Y = 30 %

• piel caucasiana: Y = 39 % – papel fotográfico: ()

– situación real: ()

• Y (%) = 13, 33 y 35, respect.

– diapositiva: (+)

– monitor CRT: piel caucasiana () bajo il A ()

coordenada u'

0.15 0.20 0.25 0.30

coordenada v'

0.40 0.45 0.50 0.55

560 nm

570 nm

580 nm

C A

Objetivos de Reproducción del Color:

reproducción preferida

Métodos Aditivos

• Método de proyección triple RGB

• Método por parpadeo:

– sucesión rápida de luces RGB alternantes

– la frecuencia de refresco de la pantalla para no notar el parpadeo depende de la luminancia del fondo y de la resolución espacial

• Método por mosaico:

– la integración espacial de tres luces RGB en la retina se interpreta como la adición RGB de las mismas

• Ejemplo característico: monitor CRT (TV)

Métodos Sustractivos

• Primarios sustractivos: tintes, colorantes, pigmentos CMY

• Para objetos transparentes: ley de Bouguer - Beer

– Lentes coloreadas, líquidos, plásticos transparentes (filtros), etc

• Para objetos translúcidos y opacos: ley de Kubelka - Munk

– Papel, lana, algodón, nylon, plástico, pinturas, barnices, etc

• Ejemplo característico: PANTONE para Artes Gráficas

Métodos Híbridos

• Fotografía Digital (Artes Gráficas)

Métodos Híbridos

• Fotografía Fotoquímica (clásica): foto en diapositiva

Métodos Híbridos

• Fotografía Fotoquímica (clásica): foto en papel

Métodos Híbridos

• Artes Gráficas: impresión tramada

– Método aditivo por mosaico – Primarios CMY + K

• Impresión monocroma:

– tramado analógico: tamaño variable y densidad constante – tramado digital (estocástico): tamaño fijo y densidad variable

• Impresión a color:

– tramado analógico: roseta tramada

• orientaciones: C = 15º, M = 75º, Y = 0º, K = 45º

– tramado digital (estocástico): tamaño fijo y densidad variable

Métodos Híbridos

coordenada u'

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

coordenada v'

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

R G

B Y

C

M

coordenada u'

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

coordenada v'

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

(B) (G)

(R)

RGB

R/BG G/RB

B/GR BG/R

RB/G GR/B

(W)

Comparación entre ambos métodos

• Gama de colores reproducibles:

RGB aditivos _____ RGB aditivos TV

………primarios sustractivos ideales

C_uv*

150 100 50 0 50 100 150 200

L*

20 40 60 80 100

AMARILLO AZUL

Comparación entre ambos métodos

• Gama de colores reproducibles:

C_uv*

150 100 50 0 50 100 150 200

L*

20 40 60 80 100

ROJO CIAN

C_uv*

150 100 50 0 50 100 150 200

L*

20 40 60 80 100

MAGENTA VERDE

…….. RGB aditivos TV

--- primarios sustractivos reales

Comparación entre ambos métodos

• Monitor RGB vs. impresora CMYK

• Dispositivos de visualización de datos (pantallas)

Estudio sobre gamas de colores

T_c=9631 KCRT LCD

T_c=6863 K OLED

T_c= 8259 K

CRT LCD OLED

• Dispositivos de visualización de datos (pantallas)

Estudio sobre gamas de colores

Estudio sobre gamas de colores

• Impresión:

– Láser

– Chorro de tinta – Offset

– Huecograbado, etc.

• Impresión de la misma carta de color  ¿igual resultado?

Estudio sobre gamas de colores

Planos de claridad constante

Planos de tono constante