Módulo 2. Creación y Visualización del Color Digital

Fundamentos en la reproducción del color

Durante miles de años, los seres humanos han utilizado tintes y pigmentos para generar colores. Los artistas han logrado mezclas magistrales de color. Por supuesto, cada cuadro era original, el único de su clase. La imprenta permitió la reproducción del color. La impresión de bloques multicolores data del siglo XV. La fotografía en color fue el avance que permitió la reproducción directa de los colores de la naturaleza. La primera fotografía en color fue tomada por James Clerk Maxwell para ilustrar el principio de los colores aditivos. Se hicieron tres exposiciones diferentes en blanco y negro; después se proyectaron utilizando filtros. Actualmente, las películas en color superponen tres microcapas de colorantes, sobre una capa base. Los colorantes son tintes cyan, magenta y amarillo. La fotografía en color capta gradaciones de tonos y colores que son suaves y naturales a la vista. Se denomina como un método de "tono continuo".
El desarrollo en la década de 1880 de la pantalla serigráfica de semitonos supuso un gran avance que permitió el proceso de la impresión de las imágenes en color. La pantalla crea pequeños puntos de semitonos, que simulan gradaciones sutiles de color y tono. Este proceso imita la primera fotografía en color. Los filtros separan el color en imágenes en blanco y negro. Esas imágenes se vuelven a combinar en una prensa con puntos de tinta de color. Actualmente, se suelen utilizar cuatro colores de tinta: cyan, magenta, amarillo y negro. El negro se representa con una "K", ya que era llamado el color clave (Key).
La televisión fue otro avance notable en la reproducción del color. Los elementos fosforescentes rojo, verde y azul, dan lugar a los colores que vemos en la televisión. El vídeo comenzó con una tecnología similar. Los monitores de ordenador muestran colores registrados digitalmente. La imagen digital no está revolucionando la reproducción del color. El propósito general de la mayoría de trabajos con imágenes digitales es lograr una impresión a todo color. Los colorantes de las impresoras digitales de sobremesa varían. Se pueden utilizar algunas combinaciones de colorantes cyan, magenta, y amarillo, así como tintas y toners. Entender cómo se produce el color puede ayudarle a crear imágenes digitales de gran calidad.

Mezclas de colores aditivos y sustractivos

Las mezclas de colores aditivos y sustractivos, son dos de los principales métodos para la reproducción de una gama cromática.
El sistema aditivo combina la luz para originar una gama cromática. Rojo, verde y azul son los colores aditivos primarios. Cantidades similares de los tres dan lugar a la luz blanca.
Cuando se mezclan dos cantidades iguales de colores aditivos primarios, se originan los colores complementarios.

Cuando se combinan el verde y el azul, se genera el cyan. El rojo no se utiliza para crear el cyan. Por tanto, el rojo y el cyan se definen como colores complementarios.

Cuando se mezclan el rojo y el verde , se crea el amarillo. Como rojo y verde dan lugar al amarillo, éste se puede definir como la ausencia de azul. El complementario del azul es el amarillo.

Cantidades iguales de rojo y azul dan lugar al magenta. El complementario del magenta es el verde.

La televisión es la aplicación más conocida de la mezcla de colores aditivos. Al mirar la pantalla desde cerca, la imagen muestra grupos de puntos o barras rojos, verdes y azules, que son los elementos fosforescentes. Estos elementos fosforescentes emiten luces de color cuando les golpean los electrones. Las luces roja, verde y azul se emiten en mezclas que imitan una amplia g ama cromática. Los filtros proporcionan otro método para controlar el color de la luz. Juegan un importante papel en escáneres y cámaras digitales. Los filtros controlan los colores registrados, dejando pasar algunos y bloqueando otros.

Por ejemplo, si proyectamos una luz blanca sobre un filtro verde, sólo pasará la luz verde. El rojo y el azul se absorben. Recuerda que la combinación de luz roja y azul da lugar a magenta. Por tanto, se puede considerar que el filtro verde absorbe magenta. Un filtro permite que pase su propio color y absorbe, o bloquea, su complementario. Los filtros rojos permiten que pas e la luz roja y absorben la cyan. Cyan es una combinación de verde y azul. Los filtros azules permiten pasar luz azul y absorben la amarilla. El filtro azul absorbe el rojo y el verde de la luz blanca. Los filtros producen color mediante la sustracción de las longitudes de onda de la luz.

A diferencia de la mezcla de colores aditivos, el sistema sustractivo funciona eliminando colores de la luz blanca. Cuando se han eliminado todos los colores de la luz, queda solamente el negro. Los sistemas sustractivos emplean pigmentos y tintes de color que filtran la luz. Sus colores primarios son: cyan, magenta y amarillo. Hay una relación entre los colores primarios adit ivos y sustractivos. Puede verlo situando los colores en un triángulo. Los primarios aditivos se disponen en los vértices de un triángulo. Los primarios sustractivos se disponen entre los dos primarios aditivos que se combinan para originarlos. Los colores sustractivos extraen de la luz blanca el color que tienen enfrente, esto es, su complementario.

Aquí se ve el efecto que tiene la pintura magenta sobre la luz blanca, que se compone de cantidades iguales de rojo, verde y azul. La luz verde es sustraída por la pintura magenta. Únicamente se reflejan el rojo y el azul. Rojo y azul combinados forman el magenta, que es el color que se ve

Cuando el cyan se mezcla con pintura magenta, aquél sustrae su complementario, el rojo, de la luz que queda. Eso deja únicamente el azul, que es lo que se ve.

Si se añade a la mezcla el tercer sustractivo primario, el amarillo, toda la luz queda bloqueada. Al mezclar cantidades iguales de cyan, magenta y amarillo, se elimina toda la luz y se produce el negro.

Se crea una gama completa de colores intermedios mediante el control de la cantidad de cada primario en la mezcla de color sustractiva. El proceso de los tres colores es la base de la reproducción del color en cualquier tipo de papel. Tanto si los colorantes son tintas o tóners, actuarán como filtros. Bloquean los colores complementarios y reflejan su propio color desde la superficie blanca del papel.

El tratamiento de los tres colores origina una amplia gama de matices cromáticos, mediante variaciones en la intensidad de los colores sustractivos primarios que se han superpuesto en la impresión. Analicemos la causa por la que no se utilizan los colores primarios (rojo, verde y azul) en el tratamiento de las tres capas.
Comencemos con la capa roja. Dejará pasar su propio color (rojo). Asimismo, bloqueará el verde y el azul, que forman el complementario del rojo: el cyan.

Supongamos ahora que necesita crear el amarillo a partir de las capas de rojo, verde y azul. Para que se cree el amarillo, es necesario combinar el verde y el rojo.

Si sobreimprime el verde en el rojo, notará que todos los colores quedan bloqueados. La capa del verde bloquea a su complementario, el magenta, lo que afecta al rojo. No queda nada de color que pueda reflejarse desde el papel.
Los colores aditivos no se pueden utilizar, ya que bloquean dos de los colores aditivos primarios. Los colores sustractivos sólo bloquean uno. Éste es el motivo por el que en muchos sistemas de colores, incluidos los de fotografía e impresión, se utilizan capas de magenta, cyan y amarillo.

Los sistemas aditivo y sustractivo son muy diferentes. Cada sistema puede crear algunos colores que el otro sistema no puede producir. Esto dificulta una conjunción precisa. En general, los sistemas aditivos del tipo de los monitores de ordenador pueden originar más colores claros que los sistemas sustractivos; a su vez, éstos pueden, en cambio, producir más tonos oscuros. Cad a uno destaca en la creación de sus propios colores primarios. El éxito en la reproducción del color radica en el arte y la ciencia de mezclar y hacer corresponder colores para obtener lo deseado por el cliente.

Color digital

Los sistemas digitales captan, muestran, procesan e imprimen imágenes en color. En cada etapa, el color se representa mediante un código digital, como una serie de unos y ceros. Cada dispositivo de imagen, debe convertir ese código numérico en una imagen en color.
El píxel es el elemento básico de todas las imágenes digitales. Este término significa "elemento de imagen." Es la unidad mínima de imagen. Un píxel puede compararse a un punto en una imagen de trama. Cada uno representa la unidad mínima de imagen. Cuando usted ve la imagen completa, los puntos se entrelazan para formar una imagen reconocible. La imagen de trama es una cuadrícula uniforme de puntos. Cada punto se localiza con gran precisión dentro de la cuadrícula. Tiene las mismas propiedades que un píxel. Un único punto muestra un solo color; todos los puntos tienen la misma forma y tamaño.
La imagen de tu ordenador también se forma mediante "puntos" o pixeles. Los pixeles son muy pequeños. En un monitor puede haber 72 pixeles por pulgada. Las impresoras láser proporcionan 300, o más, por pulgada. Del mismo modo que un punto en una trama, cada píxel se encuentra dentro de una cuadrícula (llamada mapa de bits) que no se puede modificar.

Un dispositivo digital debe ser capaz de representar las tres propiedades de un píxel: color, ubicación y tamaño. Los pixeles no pueden solaparse, por lo que su tamaño queda determinado por la resolución de la cuadrícula o "mapa de bits". La resolución de los dispositivos de salida suele superar ampliamente los 72 pixeles por pulgada que puede ver en la pantalla de su orden ador; por tanto, los pixeles son más pequeños.

La ubicación de cada píxel recibe un valor numérico, basado en el recuento horizontal y vertical de los pixeles de la cuadrícula. Se puede especificar cualquier ubicación si se asigna un valor X al eje horizontal y un valor Y al eje vertical.

Veamos cómo se le asignan a los pixeles valores cromáticos. El color debe traducirse a un código digital: ceros y unos. Un bit es un impulso eléctrico. Puede ser "on" o puede ser "off". Blanco o negro. Cuando se utilizan dos bits, el ordenador puede contar cuatro. Puede identificar cuatro colores o tonos distintos. Si se añade otro bit, se duplica el número de colores posib les. Muchos ordenadores utilizan 8 bits para representar valores de color. Esto significa que cada píxel puede representar 28 o 256 colores individuales. La mayoría de las aplicaciones de imagen digital utilizan colores de 24 bits. Se han entremezclado tres canales de color de 8 bits. Puesto que cada canal tiene 256 valores, el total es 2563, lo que equivale a 16,7 millones de valores de color.

El monitor emplea una mezcla de colores aditivos para generar el color. emite luz roja, verde y azul en proporciones variables. Los millones de colores mencionados anteriormente se producen al ajustar los valores de los primarios rojo, verde y azul. Consideremos cómo se genera el magenta. Es una combinación de rojo y azul. Puesto que no tiene verde, el ordenador asigna a es e color el valor cero. Rojo y azul reciben uno de los 256 valores posibles, en función de la saturación y luminosidad del color.

Funcionamiento de los monitores

Los monitores del ordenador utilizan un tubo de rayos catódicos, CRT, para generar el color. La pantalla del monitor está recubierta internamente con puntos o barras fosforescentes; como vimos anteriormente. Los puntos se reúnen en grupos de tres, denominados "triadas". Tres cañones lanzan un haz de electrones a través de una máscara de sombra para excitar los tres elemento s fosforescentes de cada triada. El haz de rayos controla el resplandor de los puntos fosforescentes de la triada. Puesto que los tres elementos fosforescentes del color se disponen muy próximos entre sí, se ven como un solo píxel. Cuando se muestra una imagen escaneada, el color de cada píxel queda determinado por los valores del color en el archivo de imagen escaneado.

En todos los software de creación y edición de imágenes, las paletas de color constituyen una herramienta para la elección de colores. El tipo más común es la paleta del sistema. Si el sistema utiliza colores de 8 bits, la paleta incluirá 256 colores. Otro método para especificar el color es el Pantone Matching System (PMS). Muchos paquetes de software para el color permite n seleccionar un color Pantone de una biblioteca conectada en línea. Lo mejor es acudir a un libro de muestras Pantone para ver cómo quedará la impresión de un color de este tipo. La mayoría de los software le permiten crear una paleta personalizada de colores mediante un selector. Éste le permite especificar el color según los valores de tono, saturación y brillo, o según los valores de rojo, verde y azul.

El sistema cromático RGB define el color basándose en los valores tonales del rojo, verde y azul. Algunas personas prefieren trabajar con valores de tono (hue), saturación (saturation) y brillo (brightness). Esto le permite cambiar la luminosidad o brillo de una imagen sin afectar a su tono. CMYK es el espacio cromático utilizado para la reproducción impresa. Los que están familiarizados con el significado del valor de los puntos de semitono, suelen escoger esta opción. El software para la gestión del color (Color Management) optimiza los valores cromáticos conforme se avanza en el proceso de reproducción. Cada paso o componente del proceso produce una gama específica del color. Existen perfiles de software que ayudan a mantener la fidelidad del color entre una etapa y la siguiente.