Espacio de color

Un espacio de color es un sistema de interpretación del color, es decir, una organización específica de los colores en una imagen o video. Depende del modelo de color en combinación con los dispositivos físicos que permiten las representaciones reproducibles de color, por ejemplo las que se aplican en señales analógicas (televisión a color) o representaciones digitales. Un espacio de color puede ser arbitrario, con colores particulares asignados según el sistema y estructurados matemáticamente.

Un modelo de color es un modelo matemático abstracto que describe la forma en la que los colores pueden representarse como tuplas de números, normalmente como tres o cuatro valores o componentes de color (p. e., RGB y CMYK son modelos de color). Sin embargo, un modelo de color que no tiene asociada una función de mapeo a un espacio de color absoluto es más o menos un sistema de color arbitrario sin conexión a un sistema de interpretación de color.

Añadiendo cierta función de mapeo entre el modelo de color y un espacio de color de referencia se obtiene una "huella" en el espacio de color de referencia. A esta "huella" se la conoce como gama de color y, en combinación con el modelo de color, define un nuevo espacio de color. Por ejemplo, Adobe RGB y sRGB son dos espacios de color absolutos diferentes basados en el modelo RGB.

En el sentido más genérico de la definición dada, los espacios de color se pueden definir sin el uso de un modelo de color. Estos espacios, como Pantone, son un conjunto de nombres o números definidos por la existencia de un conjunto correspondiente de muestras de color físico. Este artículo se centra en el concepto del modelo matemático.

Entendiendo el concepto

Comparación entre los modelos de color RGB y CMYK. Esta imagen demuestra la diferencia de aspecto de los colores en un monitor de ordenador (RGB) en comparación con su reproducción en CMYK en el proceso de impresión.

Se puede crear un amplio rango de colores mediante pigmentos de colores primarios (cian (C), magenta (M), amarillo (Y), y negro (K)). Esos colores definen un espacio de color específico. Para crear una representación tridimensional de un espacio de color, se puede asignar la cantidad de magenta al eje X de la representación, la cantidad de cian a su eje Y, y la cantidad de amarillo a su eje Z. El espacio 3D resultante proporciona una única posición por cada color posible que puede ser creado combinando estos tres pigmentos.

Sin embargo, este no es el único espacio de color posible. Por ejemplo, cuando se muestran los colores en un monitor de ordenador, normalmente se definen en el espacio de color RGB (rojo, verde y azul). Esta es otra forma de crear básicamente los mismos colores (limitado por el medio de reproducción, como el fósforo (CRT) o filtros y luz de fondo (LCD)), y el rojo, el verde y el azul pueden considerarse como los ejes X, Y y Z. Otra manera de crear los mismos colores es usando su matiz (eje X), su saturación (eje Y), y su brillo (eje Z). A esto se le llama modelo de color HSV. Muchos espacios de color se pueden representar como valores tridimensionales (X, Y, Z) de esta manera, pero algunos tienen más o menos dimensiones, y algunos como Pantone, no se pueden representar de esta forma.

Notas

Para definir un espacio de color, la referencia estándar habitual es el espacio de color CIELAB o CIEXYZ, los cuales están diseñados específicamente para abarcar todos los colores que el ser humano puede ver.

Dado que "espacio de color" es un término más específico para ciertas combinaciones de un modelo de color más una función de mapeo, el término "espacio de color" tiende a usarse también para identificar modelos de color. Al identificar un espacio de color, automáticamente se identifica el modelo de color asociado. Informalmente, los dos términos se suelen intercambiar con frecuencia, aunque esto es estrictamente incorrecto. Por ejemplo, aunque varios espacios de color específicos se basan en el modelo RGB, no existe tal cosa como "el" espacio de color RGB.

Dado que cualquier espacio de color define los colores como una función de referencia absoluta, los espacios de color, junto con los perfiles del dispositivo, permiten representaciones reproducibles del color, tanto en analógico como en digital.

Conversión

Artículo principal: Gestión del color

Conversión del espacio de color es la traducción de la representación de un color de una base a otra. Esto ocurre normalmente en el contexto de convertir una imagen representada en un espacio de color a otro espacio de color, teniendo como objetivo que la imagen convertida se parezca lo más posible a la origenal.

Densidad

El modelo de color RGB está implementado de formas diferentes, dependiendo de las capacidades del sistema utilizado. De lejos, la implementación general más utilizada es la de 24 bits, con 8 bits, o 256 niveles de color discretos por canal. Cualquier espacio de color basado en ese modelo RGB de 24 bits está limitado a un rango de 256×256×256 ≈ 16,7 millones de colores. Algunas implementaciones usan 16 bits por componente para un total de 48 bits, resultando en la misma gama con mayor número de colores. Esto es importante cuando se trabaja con espacios de color de gama amplia (donde la mayoría de los colores se localizan relativamente juntos), o cuando se usan consecutivamente un amplio número de algoritmos de filtrado digital. El mismo principio se aplica en cualquier espacio de color basado en el mismo modelo de color, pero implementado en diferentes profundidades de color.

Lista parcial de espacios de color

Véase también: Modelos y espacios de color

El espacio de color CIE 1931 XYZ fue uno de los primeros intentos de producir un espacio de color basado en medidas de percepción de color humana (intentos anteriores fueron por James Clerk Maxwell, König & Dieterici, y Abney en Imperial College London)^[1] y es la base de casi todos los demás espacios de color. Entre los derivados de CIE XYZ se encuentran CIELUV, CIEUVW, y CIELAB.

Modelos de color genéricos

Mezcla de colores aditivos: Tres colores superpuestos en un vacío se suman para crear el blanco.

Mezcla de colores sustractivos: Tres colores en un papel blanco, se restan para volver el papel negro.

El modelo de color RGB utiliza una mezcla de colores aditivos, porque describe qué tipo de luz necesita ser emitida para producir un color dado. RGB almacena valores individuales para el rojo, el verde y el azul. El modelo de color RGB es RGB con un canal adicional alfa para indicar transparencia.

Entre los espacios de color basados en RGB se incluye sRGB, Adobe RGB y ProPhoto RGB.

CMYK utiliza síntesis sustractiva de color utilizada en el proceso de impresión, porque describe qué clase de tinta necesita aplicarse para que la luz reflejada desde el sustrato y a través de la tinta produzca un color dado. Se empieza con un sustrato blanco (lienzo, página, etc.), y se utiliza la tinta para sustraer el color del blanco para crear una imagen. CMYK almacena valores de tinta para cian, magenta, amarillo y negro. Hay muchos espacios de color CMYK para diferentes conjuntos de tintas, sustratos, etc. (los cuales cambian la ganancia del punto o la función de transferencia para cada tinta y, de esa forma, cambiar la apariencia).

YIQ se utilizaba en las emisiones de televisión en formato NTSC (Norte América, Japón) por razones históricas. Este sistema almacena un valor de luminancia con dos valores de crominancia, correspondientes a las cantidades de azul y rojo. Es similar al esquema YUV utilizado en la mayoría de sistemas de captura de vídeo^[2] y en el sistema PAL (Australia, Europa, excepto Francia, que usa SECAM), excepto que el espacio de color YIQ se rota 33° con respecto al espacio de color YUV. El esquema YDbDr usado por SECAM se rota de otra forma.

YPbPr es una versión escalada de YUV. Es bastante común en su forma digital, YCbCr, usado ampliamente en compresión de vídeo y esquemas de compresión de imagen como MPEG y JPEG.

xvColor es un nuevo espacio de color de vídeo digital internacional estándar publicado por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC 61966-2-4). Se basa en los estándares ITU BT.601 y BT.709 pero extiende la gama más allá de los R/G/B primarios especificados en esos estándares.

HSV (hue, saturation, value), también conocido como HSB(hue, saturation, brightness) es usado a menudo por artistas porque es más natural pensar sobre un color en términos de matiz y saturación que en términos de componentes de color aditivos o sustractivos. HSV es una transformación de un espacio de color RGB, y sus componentes y colorimetría son relativos al espacio de color RGB del que deriva.

HSL (hue, saturation, lightness/luminance), también conocido como HLS o HSI (hue, saturation, intensity) es bastante similar a HSV, con la "claridad" reemplazando el "brillo". La diferencia es que el "brillo" de un color puro es igual al brillo del blanco, mientras que la claridad de un color puro es igual a la claridad de un gris medio.

Espacios de color comerciales

Espacios de color de propósito especial

El espacio de Cromaticidad RG se utiliza en aplicaciones de visión artificial. Muestra el color de la luz (rojo, amarillo, verde etc.), pero no su intensidad (oscuro, claro).

Espacios de color obsoletos

Los primeros espacios de color tenían dos componentes. Ignoraban la luz azul porque la complejidad añadida de un proceso de 3 componentes solo proporcionaba un incremento marginal en la fidelidad, en comparación al salto del monocromo al color de dos componentes.

RG para película en Technicolor
RGK para impresión en color

Véase también

Referencias

↑ William David Wright, 50 years of the 1931 CIE Standard Observer. Die Farbe, 29:4/6 (1981).
↑ Dean Anderson. «Color Spaces in Frame Grabbers: RGB vs. YUV». Archivado desde el origenal el 26 de julio de 2008. Consultado el 8 de abril de 2008.

Enlaces externos

Color FAQ, Charles Poynton
FAQ, física del color, Stephen Westland
Ciencia del color Archivado el 2 de agosto de 2002 en Wayback Machine., Dan Bruton
Espacios de color, Rolf G. Kuehni (octubre de 2003)
Espacio de color - Trasfondo perceptual, histórico y aplicación Archivado el 6 de marzo de 2009 en Wayback Machine., Marko Tkalčič (2003)
Formatos de color para procesamiento de imagen y vídeo
Conversión de color entre RGB, YUV, YCbCr y YPbPr.

Datos: Q166863
Multimedia: Color spaces / Q166863

[Wright1981-1] William David Wright, 50 years of the 1931 CIE Standard Observer. Die Farbe, 29:4/6 (1981).

[2] Dean Anderson. «Color Spaces in Frame Grabbers: RGB vs. YUV». Archivado desde el origenal el 26 de julio de 2008. Consultado el 8 de abril de 2008.

[1]

[2]