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Este manual es una breve introducción a la gestión del color extraída de la página web de Mauro Boscarol y traducida al español por Xavier Torra.
| El color digital |
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Digital color management es el término que indica el tratamiento (más frecuentemente llamado “gestión”) del color digital. Digital deriva de digit que en inglés significa cifra, i digit deriva al mismo tiempo del latín digitus que significa dedo. En definitiva, digital significa “representado por números”, que se cuentan precisamente con los dedos.
Digital es el opuesto de analógico. Un reloj de manecillas es analógico, pero si tiene cifras en vez de manecillas es digital. Una fotografía hecha con película es analógica, hecha con una cámara digital es digital.
¿Pero que es el color digital? Es el color de las imágenes digitales, o sea de las imágenes representadas con cifras.
Por ejemplo, consideremos una imagen digital RGB de 100 x 200 píxeles. ¿Cómo se representa en memoria (en la memoria RAM, o incluso en el disco duro)? Tenemos en total 100 x 200 = 20.000 píxeles y cada píxel tiene tres componentes (uno por cada primario RGB). En memoria esta imagen tiene pues una serie de 20.000 x 3 = 60.000 números enteros, cada uno de los cuales puede valer de 0 a 255.
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Macro de la pantalla sobre la foto de abajo.
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Encuadre de la foto de arriba.
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Cambiar los números para que no cambien los colores |
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En la memoria del ordenador, la imagen esta compuesta solo de números. Cuando la observamos (en el monitor o impresa) ¿qué significado tienen estos números? ¿Qué color debe asumir un píxel con el trío R=153, G=255, B=204?
Se puede decir: el color es aquel que nos da el monitor con el que trabajamos, cualquiera que este sea, cuando se le aplican estos tres números de entrada de señal. Y de hecho, así se comportaban todos los programas hasta hace muy poco tiempo, por ejemplo Adobe Photoshop hasta la versión 4 (hasta 1998, que sale la versión 5). Pero los monitores son unos diferentes de los otros (diferentes fósforos, diferente gamma, diferente blanco) y los mismos números sobre monitores diferentes, producen colores diferentes. Por lo tanto la misma imagen sobre monitores diferentes, aparece diferente.
Por otro lado, esto es fácil de comprobar por cualquiera que haya entrado en una tienda donde venden televisores que se puedan ver uno al lado del otro con la misma imagen: cada uno tiene un color diferente.
Lo dicho también vale para una imagen CMYK. Las impresoras son todas diferentes (diferente tinta, diferente papel, diferente generación del negro) y los mismos números, sobre impresoras diferentes, producen colores diferentes.
Para dar un significado inequívoco a los números, hay que indicar como referencia un determinado monitor (para una imagen RGB) o una determinada impresora (para una imagen CMYK). Solo entonces la imagen digital es un conjunto de números con una referencia. O lo que es lo mismo, cifras con la indicación necesaria para darle un sentido (los colores) que el autor de la imagen intentaba darle cuando la creó.
Cuando la imagen se ve sobre el monitor o se imprime sobre la impresora de referencia, aparece correcta. Cuando la imagen se ve sobre otro monitor u otra impresora, los números ya no valen y deben modificarse. En otras palabras para mantener los colores es necesario modificar los números.
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| Una analogía |
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Se da una situación análoga a la descrita arriba cuando, en una ciudad que no conocemos, pedimos indicaciones para llegar a una cierta plaza.
Para llegar a la plaza Walter, partiendo del punto señalado en rojo, debo tomar la primera a la derecha y la segunda a la izquierda.
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Estos números (primera derecha, segunda izquierda) conducen a la meta deseada (plaza Walter) solo si se sale del punto rojo. Si el punto de partida cambia, y se convierte en el punto azul, los números se tendrán que modificar (se convertirán en primera izquierda y otra vez primera izquierda) si se quiere llegar, como antes, a la plaza Walter.
La analogía con los colores es evidente:
- Colores a obtener = plaza a la que se quiere llegar
- Monitor o impresora = punto de partida
- Cantidad RGB para el monitor o CMYK para la impresora = recorrido a realizar
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| Conversión de los colores |
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Por lo tanto el campo de la gestión del color se puede resumir así:
- La imagen esta hecha de números
- Los números deben tener una referencia
- La referencia da el significado (o sea, el color) a los números
- Cuando la imagen se transfiere de un periférico a otro la referencia cambia
- A fin de que no cambie el significado (es decir, el color) es necesario cambiar los números
La operación indicada en este último punto es la denominada conversión del color (en realidad se trata de una conversión de números) que es invocada por la aplicación de tratamiento de imágenes y en realidad es llevada a cabo por un motor del color, que es un software especializado que puede estar a nivel del sistema operativo o en la propia aplicación.
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Cada periférico es un caso propio: la gama
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La cromaticidad es el color sin la luminosidad. Un rojo claro y el mismo rojo más oscuro tienen la misma cromaticidad. Toda la cromaticidad que el ojo humano puede ver se representa con este diagrama desarrollado por la CIE (Commission Internationale de l’Eclairage) en el 1931. El diagrama de la cromaticidad no expresa colores, solo apunta la parte cromática del color (la que corresponde a las sensaciones de tinta y saturación). Este diagrama está inserto en un sistema de coordenadas x,y (minúsculo) cada una de las cuales puede tomar valores que van de 0 a 1 de tal forma que cada cromaticidad individual viene expresada por una copia de los números. Por ejemplo, la cromaticidad del rojo que esta en la arista de la base a la derecha, tiene las coordenadas x = 0,75 e y = 0,28. Como se ve en el diagrama, no siempre corresponde una cromaticidad a cada par de coordenadas. Por ejemplo al par x = 0,80 e y = 0,28 no le corresponde ninguna cromaticidad. El espacio de todos los colores que el ojo humano puede ver no es bidimensional sino tridimensional. Por lo tanto al diagrama le falta la tercera dimensión, la de la luminosidad, que viene indicada con Y (mayúscula). Para tener un color completo, además de la cromaticidad hace falta la luminosidad. Es decir, son necesarias las tres coordenadas x, y, Y.
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![cie2griglia[1]](/2008/images/stories/manuales/intro_color/img/cie2griglia[1].jpg) |
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El diagrama que representa todos los colores (a excepción de la luminosidad) que el ojo humano puede ver (diagrama de la cromaticidad CIE 1931).
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| La gama de un monitor |
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Los colores RGB que un monitor puede producir vienen expresados con tres números, cada uno de los cuales está comprendido entre 0 y 255. Cada trío RGB da lugar a un color diferente, y al variar alguno de los tres números RGB el monitor produce todos los colores que es capaz, o lo que es lo mismo: su gama.
Construir la gama de un monitor es en principio muy simple. Se parte de una tabla que reporta todas las posibles combinaciones RGB (que son 256x256x256, es decir 16.777.216) y se indican para cada combinación, las coordenadas absolutas x, y, Y del color que el monitor produce con tal combinación RGB. En la práctica, para hacerlo es necesario un colorímetro, con el que hacer otros 16 millones de mediciones, una empresa bastante compleja. Pero por ahora interesémonos solo por la construcción conceptual de esta tabla y que los problemas prácticos no nos impidan proseguir.
He aquí como podría ser esta tabla para un determinado monitor:
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coordenadas del monitor
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|
coordenadas absolutas
|
| R |
G |
B |
|
x |
y |
Y |
| 0 |
0 |
0 |
|
|
|
0 |
| 0 |
0 |
1 |
|
,16 |
,07 |
0 |
| 0 |
0 |
2 |
|
,17 |
,07 |
,01 |
| ... |
... |
... |
|
... |
... |
... |
| 12 |
221 |
254 |
|
,23 |
,69 |
,34 |
| 12 |
221 |
255 |
|
,23 |
,68 |
,34 |
| 12 |
222 |
0 |
|
,32 |
,24 |
,12 |
| 12 |
222 |
1 |
|
,32 |
,24 |
,13 |
| ... |
... |
... |
|
... |
... |
... |
| 181 |
255 |
254 |
|
,28 |
,37 |
,83 |
| 181 |
255 |
255 |
|
,28 |
,36 |
,84 |
| 182 |
0 |
0 |
|
,65 |
,33 |
,15 |
| ... |
... |
... |
|
... |
... |
... |
| 255 |
255 |
253 |
|
,35 |
,34 |
,98 |
| 255 |
255 |
254 |
|
,35 |
,35 |
,99 |
| 255 |
255 |
255 |
|
,35 |
,36 |
1 |
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Si compilamos esta tabla y trasladamos sobre el diagrama de la cromaticidad todos los puntos x,y encontrados veremos que se distribuyen dentro de un triangulo cuyos vértices corresponden a los colores de los tres fósforos utilizados en aquel monitor, como se muestra en la figura de la izquierda, que es solo indicativa (a) porque no están todos los 16 millones de puntos, (b) ni tampoco por otro motivo que veremos mas adelante.
Intento hacer notar que es característico de la mezcla aditiva de colores (como la que se produce en el monitor) tener una gama cuya proyección sobre el diagrama de la cromaticidad esta constituida de vértices unidos por lados rectos (es decir, es una gama con una proyección triangular, cuadrada, hexagonal, etc., según el número de primarios).
Parece evidente que el monitor (como todos los otros periféricos del ordenador) puede reproducir solo una parte, mejor aún un subconjunto, de los colores que el ojo humano puede ver. Aunque los fósforos estuviesen en la posición más favorable siempre quedarán algunos colores no reproducibles. Los colores reproducibles constituyen justamente la denominada gama de color del monitor.
Una consecuencia inmediata de esto es que el diagrama coloreado de aquí arriba es solo una (grosera) aproximación. En efecto, ningún monitor puede reproducir la entera gama de colores que el ojo humano puede ver.
Cada monitor tiene su propia y especifica gama de color, representada por un diferente triángulo, o por lo tanto, su propio espacio de color que es del tipo RGB (que es el producido mezclando aditivamente los colores de los fósforos rojo, verde y azul).
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![cie2griglia[1]](/2008/images/stories/manuales/intro_color/img/cie2griglia[1].jpg) |
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El diagrama que representa todos los colores (a excepción de la luminosidad) que el ojo humano puede ver (diagrama de la cromaticidad CIE 1931).
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![cie1puntini[1]](/2008/images/stories/manuales/intro_color/img/cie1puntini[1].jpg) |
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La gama de un monitor, proyectada sobre el diagrama de la cromaticidad, tiene la forma de un triángulo cuyos vértices son los colores RGB de los fósforos del monitor.
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| La gama de una impresora |
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Podemos hacer la misma construcción para una impresora. Puede tratarse de una impresora offset o de una impresora de sobremesa (láser, chorro de tinta, etc.) el principio es siempre el mismo.
La impresora produce los colores mediante superposición de estratos de tinta semitransparentes. Generalmente se usan cuatro: cian (C, cyan), magenta (M), amarillo (Y, yellow) y negro (K, black) pero también las hay de tres colores (CMY) y para simplificar hablaremos de estas. La superposición de las tres tintas crea los colores en parte por mezcla substractiva (cada tinta substrae luz al blanco del papel) y en parte por mezcla aditiva (tintas de colores diversos que no se superponen).
Cada color que la impresora puede producir viene indicado por tres números, los cuales esta comprendido entre 0 y 100, que indican el porcentaje de tinta CMY que produce aquel color. Esta vez las combinaciones posibles son un millón.
Prepararíamos entonces (en principio) una tabla en la que indicaríamos todas las posibles combinaciones de tinta que la impresora puede producir y las coordenadas absolutas de los colores así producidos (que si tuviésemos que hacerlo realmente, mediríamos con un colorímetro o un espectrofotómetro).
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coordenadas de la impresora
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coordenadas absolutas
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| C |
M |
Y |
|
x |
y |
Y |
| 0 |
0 |
0 |
|
,33 |
,34 |
,99 |
| 0 |
0 |
0 |
|
,33 |
,34 |
,99 |
| 0 |
0 |
0 |
|
,33 |
,33 |
,99 |
| ... |
... |
... |
|
... |
... |
... |
| 12 |
82 |
21 |
|
,41 |
,20 |
,01 |
| 12 |
82 |
21 |
|
,41 |
,20 |
,01 |
| 12 |
82 |
22 |
|
,39 |
,19 |
,21 |
| 12 |
82 |
22 |
|
,39 |
,20 |
,20 |
| ... |
... |
... |
|
... |
... |
... |
| 73 |
12 |
100 |
|
,19 |
,24 |
,30 |
| 73 |
12 |
100 |
|
,19 |
,25 |
,30 |
| 73 |
12 |
100 |
|
,18 |
,25 |
,29 |
| ... |
... |
... |
|
... |
... |
... |
| 100 |
100 |
100 |
|
0 |
,01 |
,02 |
| 100 |
100 |
100 |
|
0 |
,01 |
,02 |
| 100 |
100 |
100 |
|
0 |
0 |
,01 |
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Ahora trasladamos todos los colores al diagrama de la cromaticidad y obtendremos una figura como esta representada a la izda.
La gama de una impresora no tiene, en el diagrama de la cromaticidad, una forma geométrica precisa como el monitor: es una especie de triangulo con los lados curvos y con los vértices que corresponden a los colores de las tres tintas CMY. Sucede siempre así cuando los colores son producidos por mezcla substractiva (auque también aditiva, eventualmente).
Cada impresora tiene su propia gama, es decir, su propio espacio de color que en particular es un espacio CMY o CMYK o CcMmYK u otro aún (o sea, producido en mezcla substractiva y aditiva a partir de tintas cian, magenta, amarillo y otras).
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![cie2griglia[1]](/2008/images/stories/manuales/intro_color/img/cie2griglia[1].jpg) |
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El diagrama que representa todos los colores (a excepción de la luminosidad) que el ojo humano puede ver (diagrama de la cromaticidad CIE 1931).
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![cie3puntini[1]](/2008/images/stories/manuales/intro_color/img/cie3puntini[1].jpg) |
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La gama de una impresora, proyectada sobre el diagrama de la cromaticidad, tiene la forma de una figura con los lados curvos y cuyos vértices son los colores CMY de las tintas de la impresora.
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| La gama es tridimensional |
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Hasta aquí nos hemos limitado a describir la gama de un periférico dentro de un diagrama de la cromaticidad, pero es necesario tener presente que, como la tabla pone en evidencia, la gama de un periférico es tridimensional. El diagrama de la cromaticidad de hecho no expresa colores, sino que solamente describe cromaticidad. Para tener la información completa sobre el color, además de la cromaticidad es necesario conocer la luminosidad. Naturalmente la proyección de la gama sobre el plano x,y tendrá como trazo, en el caso del monitor (arriba) un triangulo, en el caso de una impresora (abajo) una figura mas o menos regular. Las imagines de esta página han sido realizadas con ColorThink de Chromix.
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![gamut1[1]](/2008/images/stories/manuales/intro_color/img/gamut1[1].jpg) |
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La gama de un monitor en el espacio xyY. Representación en alambre tridimensional.
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![gamut4[1]](/2008/images/stories/manuales/intro_color/img/gamut4[1].jpg) |
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La gama de una impresora en el espacio x,y,Y. Observar la proyección de la gama sobre el plano x,y.
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| Un algoritmo para la gama |
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Como hemos visto, la gama de un periférico se describe con una tabla que transporta las coordenadas del periférico (RGB, CMYK o otras) a las coordenadas absolutas xyY. En el caso de los periféricos aditivos (todos menos la impresora) es posible evitar crear la tabla entera a priori implementando un algoritmo que, cuando se le da de entrada un trío de coordenadas RGB, nos devuelve las coordenadas absolutas xyY. (En informática esto es un típico ejemplo de conocimiento procesal, el algoritmo, respecto al conocimiento enciclopédico, la tabla). Este algoritmo se basa en los valores gamma de los primarios R, G y B (tres números) y alternativamente sobre:
- Las coordenadas absolutas de xyY de los tres fósforos RGB a la máxima luminosidad.
O sobre:
- Las coordenadas de la cromaticidad xy de los tres fósforos RGB y
- Las coordenadas de la cromaticidad xy del blanco del monitor (es decir R, G y B al máximo valor al mismo tiempo).
Por ejemplo las coordenadas xyY que corresponden a un determinado trío RGB de un monitor se pueden buscar en una tabla como la de abajo:
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coordenadas del monitor
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|
coordenadas absolutas
|
| R |
G |
B |
|
x |
y |
Y |
| 0 |
0 |
0 |
|
|
|
0 |
| 0 |
0 |
1 |
|
,16 |
,07 |
0 |
| 0 |
0 |
2 |
|
,17 |
,07 |
,01 |
| ... |
... |
... |
|
... |
... |
... |
| 12 |
221 |
254 |
|
,23 |
,69 |
,34 |
| 12 |
221 |
255 |
|
,23 |
,68 |
,34 |
| 12 |
222 |
0 |
|
,32 |
,24 |
,12 |
| 12 |
222 |
1 |
|
,32 |
,24 |
,13 |
| ... |
... |
... |
|
... |
... |
... |
| 181 |
255 |
254 |
|
,28 |
,37 |
,83 |
| 181 |
255 |
255 |
|
,28 |
,36 |
,84 |
| 182 |
0 |
0 |
|
,65 |
,33 |
,15 |
| ... |
... |
... |
|
... |
... |
... |
| 255 |
255 |
253 |
|
,35 |
,34 |
,98 |
| 255 |
255 |
254 |
|
,35 |
,35 |
,99 |
| 255 |
255 |
255 |
|
,35 |
,36 |
1 |
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O pueden ser calculadas cada vez basándose en estos datos:
- Gamma de R, G y B por ejemplo todas iguales de 2,2
- Coordenadas de la cromaticidad de R, G y B y blanco, por ejemplo:
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x |
y |
| R |
,65 |
,33 |
| G |
,02 |
,01 |
| B |
,17 |
,07 |
| bianco |
,35 |
,36 |
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El uso del algoritmo permite representar la gama de un periférico con un número reducidísimo de información: 11 números (8 coordenadas de cromaticidad + 3 números gamma) en lugar de otros 100 millones de números (cerca de 16 millones de entradas en la tabla, cada una con 6 números).
La existencia de este algoritmo cuyo principio fue descubierto por primera vez por Newton en el 1666, tiene la importante consecuencia práctica que la gama de un periférico aditivo puede ser representada en un archivo de pocos bytes (mucho menos de 1 Kbyte) mientras que la gama de un periférico substractivo (para la cual no existe un algoritmo) se debe especificar con una tabla que necesita cerca de 600 Mbytes de memoria (100 valores de C, otros tantos de M, Y e K que dan 100 millones de entradas, para cada una de las cuales van indicados 6 números).
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NOTA DEL TRADUCTOR: La GAMA es el conjunto de colores que puede generar un periférico, mientras que gamma es una letra griega que se refiere a un algoritmo que permite encontrar los diferentes colores de la GAMA de un dispositivo aditivo.
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![gamut1[1]](/2008/images/stories/manuales/intro_color/img/gamut1[1].jpg) |
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La gama de un monitor en el espacio xyY. Representación en alambre tridimensional.
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![gamut4[1]](/2008/images/stories/manuales/intro_color/img/gamut4[1].jpg) |
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La gama de una impresora en el espacio x,y,Y. Observar la proyección de la gama sobre el plano x,y.
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| La gama de dos monitores |
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Diferentes tipos de monitor (auque sean del mismo fabricante) tienen características (cromaticidad de los fósforos, cromaticidad del blanco, gamma de R, G y B) diferentes y diferentes gamas de color. Incluso monitorees del mismo modelo, construidos uno al lado del otro, tienen gamas diferentes. Incluso el mismo monitor tiene gamas diferentes a medida que envejece, e incluso al variar la regulación de luminosidad y contraste.
La consecuencia de todo esto es que a los mismos números RGB les corresponden coordenadas absolutas diferentes y por lo tanto colores diferentes sobre los dos monitores.
Aquí abajo están reflejadas las tablas de las coordenadas absolutas de los colores que se obtienen aplicando a dos monitores los mismos números RGB. Se ve que pidiendo a ambos monitores visualizar, por ejemplo, los números R=100 G=200 B=150 se obtienen dos colores diferentes, indicados a la izquierda, y precisamente:
- Sobre el monitor A se visualiza el color x=0,26 y=0,45 Y=0,43
- Sobre el monitor B se visualiza el color x=0,30 y=0,42 Y=0,50
El significado de los números RGB por consiguiente no es absoluto: depende del monitor (device-dependent) al que se aplica.
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| coordenadas del periférico (monitor) |
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coordenadas absolutas del monitor A |
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coordenadas absolutas del monitor B |
| R |
G |
B |
x |
y |
Y |
x |
y |
Y |
| 0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
| 0 |
0 |
1 |
,16 |
,07 |
0 |
,16 |
,08 |
0 |
| ... |
... |
... |
... |
... |
... |
... |
... |
... |
| 0 |
0 |
255 |
,16 |
,07 |
,06 |
,16 |
,08 |
,07 |
| ... |
... |
... |
... |
... |
... |
... |
... |
... |
| 0 |
255 |
0 |
,23 |
,70 |
,63 |
,29 |
,61 |
,66 |
| &a
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Última actualización el Miércoles, 31 de Diciembre de 2008 12:39 |
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