DEFINICIÓN DE COLOR

Debido a un proceso evolutivo y adaptativo los seres vivos han aprendido a aprovechar las

ondas electromagnéticas de luz solares en su propio beneficio, y con el fin de poder percibir

objetos que no están a su alcance inmediato. El ojo humano es capaz de percibir determinas

longitudes de onda (lo que llamamos la luz) e incluso diferenciarlas (percibir los colores).

La luz blanca es la que se tiene cuando ondas de todos los colores viajan juntas. Para explicar

esto es muy típico descomponer un haz de luz blanca usando un prisma como muestra la

Figura 1, el cual, debido a que la luz a distintas frecuencias se refleja con distintos ángulos, nos

permite ver distintos haces de luz, cada uno con un color distinto.

Los objetos reflejan los rayos luminosos que reciben, pero cuando los reflejan no los reflejan

todos, sino que absorben algunos y reflejan otros. Un objeto blanco refleja todos los colores,

un objeto negro los absorbe todos, y un objeto rojo absorbe todos menos el rojo.

EL ESPECTRO DE LUZ

La luz, como muestra la Figura, es una onda electromagnética (al igual que las ondas de radio o

los rayos láser), la cual tiene una amplitud de onda λ entre 400nm y 700nm para la luz visible,

y una frecuencia f donde:

c= λf

Fig. Espectro Electromagnético de la Luz

Siendo c la velocidad de la luz en el medio (300.000 km/s en el vacío o en el aire). Obsérvese

que como pretende mostrar la Figura anterior, a medida que aumenta la frecuencia disminuye

la longitud de onda.

Espectros de la Luz para distintos colores

Normalmente la luz natural no consta de una sola longitud de onda, sino que como muestra la

Figura 6, el espectro de luz es una mezcla de longitudes de onda, el color depende de la

longitud de onda predominante. El área bajo la curva indica la potencia P de la luz.

TONO, SATURACIÓN Y BRILLO

Para describir un espectro de luz se utilizan tres parámetros:

- Tono: (llamado también matriz o hue en ingles). Indica el color dominante, que es el

color que nosotros vemos.

- Saturación: Indica lo puro que es el color (normalmente en tanto por ciento) de forma

que si A=B (figura que mostramos) la saturación es 0%, y si A=0 la saturación es 100%.

- Brillo. Indica el total de energía debajo de la curva.

Espectro de Color con longitud de onda dominante

TEORÍA DEL TRIESTÍMULO

Afortunadamente para reproducir un color no tenemos que reproducir su espectro de luz, ya

que usando sólo tres colores podemos conseguir un color equivalente como muestra la Figura

8. Nuestro ojo no es capaz de distinguir un espectro natural de su metámero equivalente. De

hecho, combinando 3 colores cualquiera se puede conseguir otros colores, aunque como

veremos luego, R (Red), G (Green), B (Blue) son los que se consigue una gama más amplia.

Dos Espectros que dan el mismo color

Experimentalmente se ha comprobado que los conos del ojo son más sensibles al verde y al

rojo que al azul (véase Figura 9), esto explica el hecho de que en el verde es en el color en el

que más tonos somos capaces de distinguir, de hecho era el color más presente en el entorno

natural de nuestros antepasados. Sin embargo, con el azul oscuro (el poco saturado)

necesitamos mucha luz para no confundirlo con el negro.

Sensibilidad del ojo humano a los tres colores primarios

EL ESTÁNDAR CIE

Debido a que no solamente el sistema de color RGB, sino todos los sistemas de color basados

en tres colores primarios requieren un valor negativo en alguno de sus colores, no se puede

hacer un modelo de color que mediante metámeros represente todos los colores, el CIE

(Commission Internationale d’Eclairage) propuso en 1931 un sistema de representación del

color que si que podía representar toda la gama de colores de la naturaleza, y que vamos a

explicar en este apartado.

LOS COLORES PRIMARIOS X, Y, Z

El CIE definió tres colores primarios "supersaturados" X, Y, Z que no corresponden con colores

reales, pero que tienen la propiedad de que pueden representar cualquier color usando sólo

valores positivos.

La intensidad de cada color viene dada por la letras mayúsculas X, Y, Z de forma que:

C = XX+YY+ZZ

Colores CIE en el eje tridimensional

Para hacer el color independiente de la luminancia se decidió que se cumpliera la relación

x+y+z=1, ya que se sabe que los colores (x,y,z) y (2x,2y,2z) son el mismo, pero el segundo tiene

el doble de luminancia. De esta forma todos los colores están sobre el plano x+y+z=1, como

muestra la Figura 20. Los colores 100% saturados se encuentran sobre la curva en forma de

herradura de la figura, y el blanco puro se encuentra aproximadamente en el centro de la

figura. El trozo de herradura que falta se llama frontera púrpura, y son colores que se

consiguen mediante combinaciones de rojo y azul.

La Figura 21 muestra los distintos tonos que toma CIE en función de los valores de X, Y, Z.

Obsérvese que si conocemos el valor de dos colores x,y podemos conocer el tercero ya que:

z=1-x-y

Proyección de Colores CIE sobre el plano XY

Luego podemos representar la gama de colores sobre el papel proyectando la curva

ortográficamente sobre el plano XY como muestra la Figura 22. Téngase en cuenta que (x,y,z)

no nos dan el color real, solo su tono, con lo que teniendo sólo x,y no podemos obtener un

color real CIE sobre el plano XY mediante la fórmula anterior, sino que necesitamos conocer

además su luminancia para obtener:

C = XX + YY + ZZ

La luminancia en CIE la da Y, con lo que si tenemos x,y,Y ya si podemos obtener el color real

despejando z como: z=1-x-y, y usando luego las fórmulas:

Para despejar las X, Y, Z mayúsculas