Modelo en color

Un modelo en color es un modelo matemático abstracto que describe el modo que los colores se pueden representar como tuples de números, típicamente como tres o cuatro valores o componentes en color. Cuando este modelo tiene que ver con una descripción precisa de cómo los componentes se deben interpretar (inspección de condiciones, etc.), el juego que resulta de colores se llama el espacio en color. Esta sección describe caminos de los cuales la visión en color humana se puede modelar.

Tristimulus colorean el espacio

Uno puede imaginar este espacio como una región en el espacio Euclidiano tridimensional si uno identifica el x, y, y ejes Z con los estímulos para la longitud de onda larga (L), longitud de onda media (M) y longitud de onda corta (S) receptores. El origen, (S, M, L) = (0,0,0), equivale al negro. Blanco no tiene posición definida en este diagrama; mejor dicho se define según el equilibrio de temperaturas o blanco en color como deseado o como disponible de la iluminación ambiental. El espacio en color humano está un cono con la forma de la herradura tal como mostrado aquí (también ver CIE chromaticity diagrama abajo), extendiéndose del origen a, en principio, infinidad. En la práctica, los receptores en color humanos se saturarán o hasta se dañarán en intensidades ligeras muy altas, pero tal comportamiento no es la parte del espacio de color de CIE y ninguno es la percepción en color que cambia a niveles de la poca luz (ver: curva de Kruithof).

Los colores más saturados se localizan en el borde externo de la región, con colores más brillantes más lejos quitados del origen. Por lo que las respuestas de los receptores en el ojo se refieren, no hay ninguna tal cosa como la luz "marrón" o "gris". Los nombres en color últimos se refieren a la luz naranja y blanca respectivamente, con una intensidad que es más baja que la luz de áreas circundantes. Uno puede observar esto mirando la pantalla de un retroproyector durante una reunión: uno ve la rotulación negra en un fondo blanco, aunque el "negro" no se haya hecho de hecho más oscuro que la pantalla blanca en la cual se proyecta antes de que el proyector se encendiera. Las áreas "negras" realmente no se han hecho más oscuras, pero parecen "negras" con relación a la intensidad más alta "blanca" proyectado en la pantalla alrededor de ello. También ver la constancia en color.

El espacio tristimulus humano tiene la propiedad que la mezcla aditiva de colores equivale a la adición de vectores en este espacio. Esto hace fácil a, por ejemplo, describe los colores posibles (gama) que se puede construir de las primarias rojas, verdes, y azules en una demostración del ordenador.

CIE XYZ colorean espacio

Artículo de:Main: CIE 1931 colorean el espacio

Uno de los espacios en color primeros matemáticamente definidos es el CIE XYZ colorean el espacio (también conocido como CIE 1931 colorea el espacio), creado por la Comisión Internacional de la Iluminación en 1931. Estos datos se midieron para observadores humanos y un campo de 2 grados de la visión. En 1964, los datos suplementales para un campo de 10 grados de la visión se publicaron.

Note que las curvas de sensibilidad tabuladas tienen cierta cantidad de la arbitrariedad en ellos. Las formas del individuo X, Y y curvas de sensibilidad Z se pueden medir con una exactitud razonable. Sin embargo, la función de la luminosidad total (que de hecho es una suma ponderada de estas tres curvas) es subjetiva, ya que implica preguntar a una persona de prueba si dos fuentes de la luz tienen el mismo resplandor, aun si están en colores completamente diferentes. A lo largo de las mismas líneas, las magnitudes relativas de los X, Y, y las curvas de Z son arbitrarias. Uno podría definir también un espacio en color válido con una X curva de sensibilidad que tiene dos veces la amplitud. Este nuevo espacio en color tendría una forma diferente. Las curvas de sensibilidad en el CIE 1931 y 1964 xyz colorean el espacio se escalan para tener áreas iguales bajo las curvas.

A veces los colores de XYZ son representados por la luminosidad, Y, y las coordenadas x y y chromaticity, definidas por:

:

x &= \frac {X} {X + Y + Z} \\

y &= \frac {Y} {X + Y + Z }\

Los \end {alinean} </matemáticas>

Matemáticamente, los x y y son coordenadas descriptivas y los colores del diagrama de chromaticity ocupan una región del verdadero avión descriptivo. Como las curvas de sensibilidad CIE tienen áreas iguales bajo las curvas, la luz con un espectro de la energía llano equivale al punto (x, y) = (0.333,0.333).

Los valores para X, Y, y Z se obtienen integrando el producto del espectro de un rayo de luz y las funciones publicadas que corresponden al color.

RGB colorean el modelo

Los medios que transmiten la luz (como la televisión) usan la mezcla en color aditiva con colores primarios de rojo, verde, y azul, cada uno de los cuales estimula uno de los tres tipos de los receptores en color del ojo con el estímulo tan pequeño como posible de los otros dos. Esto se llama el espacio de color "de RGB". Las mezclas de la luz de estos colores primarios cubren una parte grande del espacio en color humano y así producen una parte grande de experiencias en color humanas. Esto es por qué los televisores en color o los monitores del ordenador en color sólo tienen que producir mezclas de la luz azul y roja, verde. Ver el color Aditivo.

Otros colores primarios se podrían en principio usar, pero con rojo, verde y azul la parte más grande del espacio en color humano se puede capturar. Lamentablemente no hay ningún consenso exacto en cuanto a que lugares geométricos en el diagrama de chromaticity los colores rojos, verdes, y azules deberían tener, por tanto los mismos valores de RGB pueden dar ocasión a colores ligeramente diferentes en pantallas diferentes.

HSV y representaciones HSL

Reconociendo que la geometría del modelo RGB mal se alinea con los atributos que hacen el color reconocidos por la visión humana, los investigadores de gráfica realizada por ordenador desarrollaron dos representaciones alternas de RGB, HSV y HSL (matiz, saturación, valor y matiz, saturación, ligereza), a finales de los años 1970. HSV y HSL mejoran la representación del cubo en color de RGB arreglando colores de cada matiz en una parte radial, alrededor de un eje central de colores neutros que se extiende del negro en el fondo al blanco encima. Los colores totalmente saturados de cada matiz entonces están en un círculo, una rueda en color.

Modelos de HSV él mismo en mezcla de pintura, con su saturación y dimensiones del valor que se parecen a mezclas de una pintura alegremente coloreada con, respectivamente, blanco y negro. HSL trata de parecerse a más modelos de color de perceptual como NCS o Munsell. Coloca los colores totalmente saturados en un círculo de ligereza ½, de modo que la ligereza 1 siempre implique blanco, y la ligereza 0 siempre implica negro.

HSV y HSL son ambos ampliamente usados en la gráfica realizada por ordenador, en particular como recolectores en color en el software de edición de imágenes. La transformación matemática de RGB a HSV o HSL se podría calcular en tiempo real, hasta en ordenadores de los años 1970, y hay una correlación comprensible entre colores en cualquiera de estos espacios y su manifestación en un dispositivo RGB físico.

CMYK colorean el modelo

Es

posible conseguir una variedad grande de colores vistos por la gente combinándose cian, magenta y tintes/tintas transparentes amarillos en substrate blanco. Éstos son los colores primarios de sustracción. A menudo un cuarto negro se añade para mejorar la reproducción de algunos colores oscuros. Esto se llama "CMY" o "CMYK" colorean el espacio.

La tinta cian absorbe la luz roja, pero transmite verde y azul, la tinta de la magenta absorbe la luz verde, pero transmite rojo y azul, y la tinta amarilla absorbe la luz azul, pero transmite rojo y verde. Substrate blanco refleja la luz transmitida atrás al espectador. Como en la práctica las tintas CMY convenientes para también imprimir reflexionan un poquito del color, haciendo un imposible negro profundo y neutro, el K (tinta negra) el componente, por lo general impreso último, es necesario para compensar sus carencias. Los tintes usados en letras fotográficas en color tradicionales y diapositivas son mucho más absolutamente transparentes, por tanto un componente K no es normalmente necesario o se usa en aquellos medios.

Sistemas en color

Hay diversos tipos de sistemas en color que clasifican el color y analizan sus efectos. El sistema de color de Munsell americano ideado por Albert H. Munsell es una clasificación famosa que organiza varios colores en un sólido en color basado en matiz, saturación y valor. Otros sistemas en color importantes incluyen Natural Color System (NCS) sueco del Instituto en Color escandinavo, la Sociedad Óptica de Espacio en Color Uniforme de América (OSA-UCS) y el sistema Coloroid húngaro desarrollado por Antal Nemcsics de la universidad de Budapest de Tecnología y Economía. De aquellos, el NCS está basado en el modelo de color de proceso del opositor, mientras Munsell, el OSA-UCS y Coloroid intentan modelar la uniformidad en color. Pantone americano y los sistemas comerciales RAL alemanes que corresponden al color se diferencian de anterior en ese sus espacios en color no están basados en un modelo en color subyacente.

Otros usos de "modelo en color"

Modelos de mecanismo de visión en color

También usamos "el modelo en color" para indicar un modelo o el mecanismo de la visión en color para explicar cómo las señales en color se tratan de conos visuales a células del ganglio. Para la simplicidad, llamamos estos modelos colorean modelos del mecanismo. Los modelos del mecanismo en color clásicos son el modelo trichromatic de Young-Helmholtz y el modelo de proceso del opositor de Hering. Aunque se pensara al principio que estas dos teorías estaban en desacuerdo, más tarde vino para entenderse que los mecanismos responsables del color opponency reciben señales de los tres tipos de conos y los tratan a un nivel más complejo.

Evolución vertebrada de visión en color

Los animales vertebrados eran primitivamente tetrachromatic. Poseyeron cuatro tipos de conos — mucho tiempo, mediados, conos de la longitud de onda cortos y conos sensibles ultravioletas. Hoy, el pescado, los reptiles y las aves son todo tetrachromatic. Los mamíferos de Placental perdieron tanto el mediados como conos de la longitud de onda cortos. Así, la mayor parte de mamíferos no tienen la visión en color compleja — son dichromatic pero son sensibles a la luz ultravioleta, aunque no puedan ver sus colores. La visión de color de trichromatic humana es una novedad evolutiva reciente que primero evolucionó en el ancestro común de los Primates de Viejo Mundo. Nuestros trichromatic colorean la visión desarrollada por la copia de la longitud de onda larga opsin sensible, encontrado en el X cromosoma. Una de estas copias desarrolladas para ser sensible a la luz verde y constituye nuestro mediados de la longitud de onda opsin. Al mismo tiempo, nuestra longitud de onda corta opsin evolucionó de opsin ultravioleta de nuestros antepasados vertebrados y mamíferos.

El daltonismo rojo-verde humano ocurre porque las dos copias de los genes opsin rojos y verdes permanecen en la proximidad inmediata en el X cromosoma. A causa de la nueva combinación frecuente durante meiosis, estos pares de genes se pueden hacer fácilmente reajustados, creando versiones de los genes que no tienen sensibilidades espectrales distintas.

Véase también

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