Este artículo es una traducción del artículo escrito por Elle Stone en su blog nine degrees below. Tiene una licencia CC by-sa. Gracias Elle por el trabajo. He decidido traducirlo dado que no he encontrado nada similar en castellano. Aviso: es algo muy técnico para programadores o personas muy metidas en la edición, pero, leído por partes, puede ayudarnos a entender el color (no dudéis en notificarme erratas). Empecemos.

Este tutorial ha sido escrito  con la esperanza de que sea de ayuda a personas con experiencia técnica que tienen un profundo conocimiento del código y las matemáticas necesarias en la programación de un software de edición de imagen, pero posiblemente no tanto sobre espacios de color a perfiles ICC.

Contenido:

     A. El color en un párrafo

     B. XYZ en cuatro párrafos

     C. RGB – localizar negro, blanco, rojo, verde y azul en el espacio RGB

     D. ICC significa D50 adaptado a RGB

     E. xyY – suficientes colores, todos los colores y colores imaginarios

     F. TRCs y uniformidad perceptica

     G. Resumen más una breve perspectiva histórica en la edición de imagen con gamma lineal.

Todos los números RGB, XYZ y xyY en este tutorial son números en coma flotante. Los números RGB tienen un rango nominal entre 0 y 1, como Y tiene para XYZ y xyX. Los rangos nominales a menudo se extienden en la práctica.

A. Color

Por un lado, la luz proviene del sol u otras fuentes de radiación. La luz es refractada por algunos medios (agua, la atmósfera, cristal) y difuminada o refejada especularmente por las superficies. Por otro lado, el color no existe en el mundo de una forma igual de tangible que la luz. Más bien el color es parte de la manera en la que percibimos el mundo que nos rodea. La luz llega a nuestros ojos, es procesada por lo receptores de luz (conos y bastones), y enviados mediante los nervios ópticos al cerebro para continuar con el procesado e interpretación. La luz tiene diferentes longitudes de onda, las cuales son interpretados por nuestros ojos y cerebro como una variedad de colores y también intensidades. Por lo que nuestra percepción del color está compuesta por información de intensidad e información cromática. La denominación de los colores implica por un lado una pequeña parte de percepción del color y una gran parte de interpretación cultural y lingüistica y clasificación del color, y de allí incluso a consideraciones filosóficas, estéticas, teológicas y metafísicas.

B. XYZ

A finales de los años 20 del siglo XX William Wright y John Guild realizaron de manera independiente una serie de experimentos sobre combinaciones de colores que  trazaron el mapa de la media de colores que un ser humano es capaz de ver (la media de los humanos en el experimento). EN 1931 los científicos del color usaron los resultados de Wright y Guild para crear el espacio de color 1931 CieXYZ.

Para visualizar XYZ pensemos en un sistema cartesiano de tres dimensiones (álgebra del instituto) con los ejes etiquetados como X, Y y Z. EN el espacio de color  XYZ, Y corresponde a la luminancia relativa. X y Z tienen información relativa a como los conos en el ojo humano responden a las ondas de luz de diferentes frecuencias. Debido a la naturaleza opuesta en como el ojo y el cerebro crean el color a partir de la luz, Y también contiene información de color.

Para este tutorial asumiremos que el supuesto humano medio es capaz de ver el color real en un estudio controlado de laboratorio. XYZ es definido como un espacio de color de referencia debido a que cada color real tiene una única combinación de coordenadas XYZ. Pero lo contrario no es cierto: no todo conjunto de coordenadas XYZ corresponde a un color que el humano medio puede ver. Las coordenadas XYZ que no corresponden a colores reales son denominadas colores imaginarios.

“Imaginario” en el contexto actual simplemente significa “no percibible por el humano medio en los experimentos de combinaciones de color”. No todos los seres ven los colores como este hipotético humano medio. Por ejemplo, pájaros, abeja, perros o humanos con una percepción del color no estándar no ven los mismos colores de la misma manera que el humano medio. Por un lado, si una flor la refleja (siendo “la” el complejo fenómeno que llamamos luz) y la abeja lo ve, este no es imaginario para la abeja. Si una pintura la refleja y un humano tetracromático la ve, no es imaginario para el tetracromático. Por otro lado, por definición, si el humano medio no es capaz de verlo, no es un color real. Para ser más precisos, a efectos colorimétricos y por lo tanto, el cuarto oscuro digital, no es un color real.

C. RGB desde XYZ

Los diversos espacios de color RGB que usamos en el cuarto oscuro digital so un útil subconjunto de todos los colores contenidos en el espacio de color XYZ.

C1. Como definir una matriz de color RGB

El más sencillo tipo de espacio de color RGB, el cual es también el tipo de espacio de color RGB que normalmente usamos en la edición de imagen, es una matriz de espacio de color RGB. Una matriz de espacio de color RGB es definida especificando las coordenadas XYZ para cinco colores, siendo esos colores:

  • El oscuro más oscuro (“negro”)
  • El  brillo más brillante (“blanco”)
  • El rojo más rojo
  • El verde más verde
  • El azul más azul

Las cinco coordenadas XYZ que definen la matriz de espacio de color RGB en XYZ tienen nombras más sencillos de decir que frases como “el oscuro más oscuro”, ” el brillo más brillante” y similares:

  • Las coordenadas XYZ para la oscuridad más oscura se denomina el punto negro del espacio de color.
  • Las coordenadas XYZ para la luminosidad más brillante se denomina el punto blanco del espacio de color.
  • Las coordenadas XYZ para el rojo más rojo, verde más verde y azul más azul se denominan los primarios Rojo, Verde y Azul del espacio de color.

C2. ¿Qué es negro? ¿Qué es blanco?

Intuitivamente pensamos que “negro” y “blanco” solo tienen un significado. Pero para definir una matriz de espacio de color RGB particular, el único requerimiento es que la coordenada Y para el “blanco” RGB sea mayor que la coordenada Y del “negro” RGB. Por ejemplo, para un perfil de impresora, las coordenadas XYZ para “negro” puede representar un color real que en términos normales podríamos llamar azul grisáceo oscuro o amarillo grisáceo oscuro, dependiendo en la tinta de la impresora. Y las coordenadas XYZ para “blanco” pueden representar un color real que en términos normales podríamos llamar azul blanquecino o blanco cáscara de huevo, dependiendo en el color base del papel de la impresora. (Nota: la mayoría de los perfiles de impresora son LUT en vez de perfiles de matriz, pero los perfiles LUT también tiene puntos blanco y negro).

C3. Ocho vértices para cinco coordenadas

Solamente se necesitan cinco coordenadas XYZ para definir un espacio de color de matriz RGB, siendo estas las coordenadas XYZ para los cinco colores RGB negro, el rojo más rojo, el azul más azul, el verde más verde y el blanco. Sin embargo, la forma resultante en el espacio XYZ no es una pirámide (5 vértices, 4 lados), sino un hexaedro (8 vértices, 6 lados), con las siguientes ocho coordenadas como vértices:

  1. La coordenada XYZ para el color RGB (0,0,0) o el RGB la oscuridad más oscura posible (“negro”).
  2. La coordenada XYZ para el color RGB (1,1,1) o el RGB para la luminosidad más brillante posible (“blanco”).
  3. La coordenada XYZ para el color RGB (1,0,0) o el rojo RGB.
  4. La coordenada XYZ para el color RGB (0,1,0) o el verdeRGB.
  5. La coordenada XYZ para el color RGB (0,0,1) o el azul RGB.
  6. La coordenada XYZ para el color RGB (1,0,1) o el magenta RGB.
  7. La coordenada XYZ para el color RGB (1,1,0) o el amarillo RGB.
  8. La coordenada XYZ para el color RGB (0,1,1) o el cian RGB.

¿Cómo se consiguen los 8 vértices XYZ especificando solo cinco coordenadas XYZ? La luz es aditiva. Por lo que, una vez conoces la localización XYZ para los primarios rojo, azul y verde, agregamos rojo y azul para magenta, rojo y verde para amarillo y azul y verde para cián.

C4. Un número infinito de espacios de color RGB o ¿”qué es rojo”?

La gente que ha estado en este mundillo desde los comienzos de la imagen digital algunas veces tienden a asumir inconscientemente que “RGB” significa “sRGB”, incluso cuando conscientemente saben que no lo es. Pero actualmente hay un número infinito de posibles espacios de color de matriz RGB, y el significado físico (mundo real) del “rojo más rojo”, “verde más verde” y “azul más azul” depende en las coordenadas XYZ que se elijan para los primarios del espacio de color RGB.

Digamos que quieres hacer dos espacios de color de matriz RGB diferentes, LargeRGB y SmallRGB. El rojo más rojo posible en LargeRGB tiene las coordenadas RGB (1,0,0). El rojo más rojo posible en SmallRGB también tiene las coordenadas RGB (1,0,0). Pero el significado de (1,0,0) en LargeRGB no es el mismo que el significado de (1,0,0) en SmallRGB por que los dos espacios de color tienen diferentes rojos primarios, o que significa diferentes coordenadas XYZ que corresponden a sus respectivos colores RGB (1,0,0). Esta es la razón por la cual la gente dice que RGB es relativo a XYZ.

De momento no se ha introducido el espacio xyY (ver la sección D más abajo). Pero, a diferencia de XYZ, xyY separa claramente la Y de XYZ (luminancia) del color, o, más bien, de la cromaticidad, lo que es el “xy” para lo que xyY significa. Por lo que en el espacio xyY puedes trazar el “color” (real, cromaticidad) en un diagrama 2D. La figura 1 muestra las coordenadas de cromaticidad xy para los primarios rojo, azul y verde para el relativamente pequeño espacio de color sRGB y el gran WideGamutRGB, dando una base visual para el repetido “RGB es relativo a XYZ” (y, por lo tanto, relativo a xyY):

Figura 1. Este diagrama cromático (sin la superposición de los espacios de color primarios sRGB y WideGamutRGB) es un diagrama de cromaticidad de dominio público de la wikipedia.

Coordenadas de cromaticidad xy para los primarios rojo, azul y verde de sRGB y WideGamut.

¿Qué colo es rojo? ¿verde? ¿azul? Esto depende de la localización RGB definido en las coordenadas en el espacio de color XYZ/xyY.

  • El rojo más rojo posible en sRGB es más naranja y menos saturado que el rojo más rojo en WideGamutRGB.
  • El verde más verde en RGB es considerablemente más amarillo y mucho menos saturado que el verde más verde en WideGamutRGB.
  • Comparado con el azul más azul en sRGB, el azul más azul en WideGamutRGB es más un azul violeta y es más saturado.

Un diagrama bidimensional xy no puede transmitir de manera intuitiva las diferencias entre espacios de color tridimensionales dentro del espacio de color de referencia XYZ. Experimentar con el visor de gamut 3D de Bruce Lindbloom (al final de este espacio de trabajo RGB) es la mejor manera de adquirir experiencia intuitiva entre el espacio de color de referencia XYZ y espacios de color RGB de diferentes tamaños y formas. Por ejemplo, usando el visor de gamut 3D, selecciona el espacio de color “WideGamut” como espacio de trabajo primario, “none” como como espacio de trabajo secundario y “XYZ” como espacio de color (de referencia). El visor de gamut es interactivo por lo que se puede modificar el espacio de color XYZ y ver el espacio de trabajo primario desde todos los ángulos. También probad a cambiar  al espacio xyY. Intentad localizar los 8 vértices XYZ (negro, blanco, rojo, azul, verde, magenta, cian, amarillo). Luego agregad “sRGB” como espaciod e trabajo secundario y compararlo con el espacio de color WideGamut.

D. ICC significa D50 adaptado a RGB

XYZ fué inventado en 1931. El ICC fue fundado 62 años más tarde, en 1993. El espacio de color RGB era usado en la ciencia del color y aplicaciones prácticas mucho antes  que el ICC sugiriese el uso de perfiles ICC en sus cuartos oscuros digitales.

D1.El blanco de referencia D50 en el perfil ICC

El concepto de un blanco de referencia D50 es importante, pero no intuitivo, por lo que requiere cierta información previa. El ICC eligió D50 como blanco de referencia para el perfil ICC dado que ICC está muy orientado en facilitar la realización de impresiones en papel, y D50 es el blanco de referencia preferido para evaluar impresiones en papel.

La siguiente pregunta es ¿Qué es un blanco de referencia? Lo que percibimos como “blanco” depende en el tipo de luz que ilumina la escena. En términos de experiencia diaria, D50/5003K es el color de luz de sol directa al principio de la mañana en un día claro. D50 es más cálido y amarillento que el color D65/6504K, luz de día, indirecta y difusa al atardecer de un día muy ligeramente nublado, que es más cálida y amarillenta que el color de la luz en la sombra profunda de un edificio (11000K y superiores) en un día de sol brillante. Por otro lado, decimos que el color de la luz en la sombra profunda de un edificio es un color más azulado que la luz del día, que es más fría y azulada que la luz de la mañana temprano.

Decir que un color es “blanco” significa que ya se a escogido un particular “color blanco” que actua como blanco de referencia. Si D50 es tu blanco de referencia, entonces D65 es azul. Si D65 es tu blanco de referencia, entonces D50 es amarillo. Si se cambia el blanco de referencia, se tienen que cambiar todos los colores o se verán “graciosos”. El termino técnico de cambiar los colores para igualar la nueva referencia es adaptación.

En el mundo real, el blanco de referencia está determinado por el tipo de luz que ilumina lo que estemos mirando. Para dar un ejemplo visual de la razón por la cual la adaptación es necesaria siempre que se cambia el blanco de referencia (los ojos de adaptan cada vez que el blanco de referencia cambia), pensemos los siguiente: respecto a la luz directa del sol durante la mañana, la luz en un día nuboso y lluvioso es fría y azul. Respecto a la luz directa del sol durante la mañana, la luz de una vela es cálida y amarilla. Por lo que cuando tu y tu pareja tenéis una cena romántica a la luz de las velas, el rostro de tu pareja tendrá un cálido “resplandor de vela”. Sería muy extraño que el rostro de tu pareja tuviera el mismo cálido “resplandor de vela” no solo durante la cena si no también estando fuera en un día nuboso y lluvioso, donde el color de la luz es más fío y azulado. Sería como si tu pareja estuviera siempre iluminada por la luz de una vela incluso cuando el resto de la gente está empapada por al lluvia (lo cual es una bella metáfora poética pero no exactamente ciencia del color).

D2. Espacios de color de matrices RGB con buen comportamiento

Este tutorial está enfocado en perfiles ICC para un tipo particular de espacio de color, llamadas de buen comportamiento, espacios de color de matriz D50-adaptadas RGB que usamos en el cuarto oscuro digital, comúnmente llamado espacio de trabajo. Cita de ¿Qué hace que un espacio de color tenga buen comportamiento?:

[Para espacios de color de buen comportamiento] “blanco” y “negro” tienen precisas definiciones físicas. Asumiendo una sola luz de espectro completo iluminando al escena, “negro sólido” es el color que se obtiene cuando ninguna luz en absoluto es reflejada por una superficie, y “blanco solido” es el color que se obtiene cuando un 100% de la luz es reflejada por una superficie reflectante difusa perfecta. En la realidad no hay superficies que no reflejen luz en absoluto (una trampa de luz se queda cerca) y ninguna superficie reflectante difusa perfecta refleja toda la luz (polvos blancos molidos muy fino se queda cerca).

Todos los perfiles de espacios de trabajo ICC RGB con buen comportamiento tienen tres características:

  • El color negro RGB (0,0,0) tiene las coordenadas XYZ (0.0000,0.0000,0.0000).
  • EL color blanco RGB (1,1,1) tiene las coordenadas XYZ (0.9642, 1.0000, 0.8249).
  • Si R=G=B, el color resultante es gris.

EL color blanco en cualquier perfil de matriz de espacio de trabajo ICC RGB siempre tiene las coordenadas XYZ (0.9642, 1.0000, 0.8249) por que esas son las coordenadas XYZ del standart de iluminación D50, y el ICC decidió que todos los perfiles ICC usen D50 como blanco de referencia del pervil ICC. Si ICC se ha orientado hacia mostrar imágenes en monitores CRT en vez de evaluar impresiones en papel, hubieran elegido D65 como blanco de referencia, y el blanco de referencia del perfil ICC tendría las coordenadas XYZ de D65 (0.9505 1.0000 1.0891). Si hubieran elegido E (igual a energía), que es el blanco de referencia para el espacio de color 1931 CIEXYZ y es muy cercano a D55, el cual es la referencia para la película de color, entonces el blanco de referencia del perfil ICC hubiera tenido las coordenadas XYZ (1.0000, 1.0000, 1.0000).

 D3. Matrices y perfiles LUT ICC de espacios de trabajo RGB

Casi todos los perfiles de los espacios de color ICC RGB (sRGB, AdobeRGB, BetaRGB, ProPhotoRGB, etc) son simples perfiles de matriz. Los perfiles de matriz usan una matriz 3×3 para convertir un color RGB a XYZ y viceversa.

El otro tipo de perfiles ICC son unos perfiles de tablas de referencia (lookup table “LUT”).Los perfiles LUT contienen tablas de referencia (en algunos casos muy grandes) que localizan el color RGB en el espacio XYZ. Los perfiles LUT suelen ser usados para describir el comportamiento de dispositivos complejos tales como impresoras, cámaras digitales (para los cuales los perfiles de matriz tambien son muy usados), e incluso monitores. Como comentario, también perfiles LUT y de matriz para espacios de color no RGB como CMYK.

En este tutorial, para evitar repetir la palabra “matriz”continuamente, todas las referencias a perfiles de espaciosd e trabajo ICC significan perfiles de matriz de espacio de trabajo RGB. Solo conozco una tabla de referencia es espacio de trabajo RGB, llamada PhotoGamutRGB. ICC ha creado unos pocos perfiles LUT RGB orientados a impresión con nombres que llaman los los perfiles estándares de matriz sRGB y ProPhotoRGB, pero esos perfiles LUT no son perfiles de espacio de trabajo en el sentido normal de la palabra, y no seguirán siendo nombrados en este tutorial.

D4. El punto blanco sRGB D65 y el perfil sRGB ICC

Estoy seguro de que objetas que el punto blanco de sRGB no es D50, es D65. Y estás en lo correcto. Pero ese es el blanco de referencia del espacio de color sRGB, que no debe ser confundido con el blancod e referencia del perfil ICC (ver la sección A de La luminancia de un color sRGB depende del blanco de referencia para más información). En un perfil ICC la etiqueta iluminant especificael blanco de referencia del perfil ICC, el cual siempre es D50.

EL ICC define las especificaciones para crear un perfil ICC, y a lo largo del tiempo han cambiado de opinión sobre como crear un perfil ICC, resultando perfiles V2, perfiles V4 y perfiles V2 creados de acuerdo a las especificaciones V4 (si crees que esto es confuso, ve a hablar con el ICC). En un perfil V2 cerado de acuerdo con las especificaciones de perfiles V2, el actual blanco de referencia del espacio de color (por ejemplo D65 para sRGB) viene dado por al etiqueta de punto blanco. Por lo que un perfil V2 sRGB creado usando las especificaciones de perfil V2 (como el perfil Argyllcms “sRGB.icm) tiene un punto blanco de perfil D65.

En cualquier perfil, V2 o V4, creado de acuerdo  a las especificaciones de perfil V4, la etiqueta de punto blanco del perfil parece redundante dado que siempre tiene las coordenadas D50 XYZ, la cual es la misma inforación contenida en la etiqueta luminancia.

¿Dónde está la información de blanco de referencia original del perfil de espacio de color D65 sRGB creado de acuerdo con las especificaciones V4? Está contenida en la etiqueta chad (“chromatic adaptation matrix” matriz de adaptación cromática). La etiqueta chad no da el blanco de referencia del espacio de color. Más bien da la matriz de adaptación para adaptar desde el blanco de referencia del espacio de color original (ej: D65, E, C, etc) al blanco de referencia del perfil ICC D50. Por ejemplo, la etiqueta chad en un perfil sRGB V2 o V4 creado usando las especificaciones V4 contiene la matriz de adaptación cromática D65 a D50.

D5. Primarios XYX rojo, azul y verde (adaptado a D50)

Ya hemos visto que todos perfiles de  “espacio de trabajo” RGB ICC standar que se comportan correctamente tienen las mismas localizaciones para los puntos blanco y negro en el espacio XYZ. Lo que hace un espacio de trabajo de color ICC distinto de otro son las respectivas coordenadas XYZ para el rojo más rojo, verde más verde y azul más azul. La tabla 1 da las coordenadas XYZ del rojo más rojo, verde más vede y azul más azul  para cinco espacios de trabajo RGB diferentes, ordenados del menor a mayor gamut (el gamut de color se refiere a la forma y tamaño tridimensional de la porción de referencia del espacio de color XYZ ocupado por un espacio de color RGB dado).

Screenshot from 2013-10-31 20:36:48

Se ha mencionado “luminancia” muchas veces y aquí está de nuevo. Si sumamos los valores Y para los primarios rojo, verde y azula los largo de la fila de los perfiles de la Tabla 1, la suma es siempre 1.0000. Por ejemplo, para sRGB, 0.2224 más 0.7170 más 0.0606 es igual a 1.000.

Todos los primarios RGB-XYZ en la Tabla 1 (también equivalentes a los primarios xyY) ya han sido adaptados al blanco de referencia del perfil ICC C50. Cuando creas un perfil ICC usando la versión 2 de LittleCMS (LCMS2, que usa las especificaciones ICC V4), estás dando a LCMS2 los primarios de espacio de color XYZ no apdatados, normalmente como xyY en vez de XYZ, y tambien das el blanco de referencia del espacio de color  LCMS2. Por tanto LCMS2 realiza una amable adaptación Bratford desde el blanco de referencia del espacio de color al blanco de referencia del perfil D50 ICC (ej D65 para sRGB), y luego devuelve un perfil de espacio de color adaptado a D50 ICC docil.

Información adicional: si el blanco de referencia ICC es D65 o E….

Si el ICC ha usado D65 en vez de  D50 como el blanco de referencia del perfil ICC, entonces los primarios sRGB RGB-XYZ de la tabla 1  coincidirán con los primarios sRGB no adaptados familiares de Poyton’s Color FAQ.

Si el ICC ha usado E en vez de D50 como blanco de referencia del perfil ICC, y si han especificado que la identidad de referencia también es E, entonces los primarios de identidad RGB-XYZ en la tabla 1 serían (1,0,0,), (0,1,0) y (0,0,1). Como extra, compara las identidades del perfil ICC D50-adaptado en la tabla 1 con los valores YXZ del blanco de referencia del perfil ICC ¿Qué es lo que ves?

D6. ¿Por qué tantos espacios de trabajo RGB?

Cualquiera puede crear un nuevo espacio de color RGB seleccionando un juego de primarios rojo, verde y azul apropiados y un blanco de referencia del espacio de color. Do espacios de color RGB en la tabla 1 – sRGB y ProPhotoRGB- deberían ser familiares para todos.

El espacio de color CIE-RGB es el primer espacio de color inventado. Sus primarios verde, rojo y azul representan las actuales longitudes de onda de la luz usada en los experimentos originales de Wright y Guild que llevaron a la creación del espacio de color XYZ. CIE-RGB tiene el blanco de referencia E y eso es lo que usa el espacio de color original 1931 CIEXYZ.

Es posible que no hayas escuchado nunca del espacio de color Identity, pero aparece de nuevo ahora por que es matemáticamente obvio.Es lo que se obtiene cuando se pide a LCMS2 crear un perfil con (1,0,0), (0,1,0) y (0,0,1) como el rojo más rojo, el verde más verde y el azul más azul en el espacio XYZ y D50 como el blanco de referencia del espacio de color Identity.

Estoy seguro de que nunca has oído hablar del espacio de color AllColors-RGB antes, dado que lo he inventado yo (la autora original del texto). AllColors-RGB es tan solo ligeramente mayor que el espacio de color ACES, suficientemente amplio para incluir algunos vagamente visible rojo y violeta azulado longitudes de onda de la luz que ACES excluye, y tiene el blanco de referencia de D50 en vez del blanco de referencia ADES D60.

Hay muchos espacios de color RGB familiares y no tan familiares a parte de los cinco listados en la tabla 1. Todos fueron inventados por alguien para un propósito en particular. Muchos espacios de color se inventaron para coincidir con varios monitores. El antiguo espacio de color NTSC describe las características de las televisiones de los 1950. sRGB fué inventado para mostrar los colores que podía manejar un monitor CRT de los 1990, así como AppleRGB (monitores Apple) y ColorMatchRGB (monitores PressView). No estoy seguro si algún producto de consumo está disponible que use el nuevo espacio de color Rec. 2020 UHDTV.

Muchas otras familias de espacios de color fueron diseñadas para ser “suficientemente grandes” para contener colores que pudieran se escaneados de una película y/o colores que puedan ser impresos en papel. El espacio de color “film to print” incluye AdobeRGB, BetaRGB, BruceRGB, DonRGB y ECI-RGB (esta lista está lejos de estar completa). Kodak creó ProPhotoRGB en 1999 (bajo el nombre “ROOM” o “Reference Output Medium Metric RGB Color Space“) para ser lo suficientemente grande para contener cualquier color “fil to print” relevante, actuar como archivo, espacio de color a prueba de futuro.

Sin embargo, ninguno de esos espacios de color “film to print” contiene todos los colores que pueden ser capturados por las cámaras digitales de hoy en día. Hay una franja de los colores violeta azulado y  magenta que ProPhotoRGB pierde por completo (vea las líneas y puntos de ProPhotoRGB en la figura 2 de la sección E), y las cámaras capturan colores que van más allá en los violetas azulados y azules visibles que el azul más azul de ProPhotoRGB. Lo cual, sin lugar a dudas, es una razón por la cual ACES vino con su propio espacio de color ACES, el cual contiene, básicamente, todos los colores (ACES es el espacio de color de archivado que Kodak ROMM debió haber sido), y la razón por la que mi espacio de color “AllColors-RGB” es ligeramente mayor que el espacio de color ACES.

Hay un precio que se debe pagar para cualquier espacio de color “suficientemente grande para contener todos los colores reales”, que es que también contendrá cierto porcentaje de colores imaginarios como complemento a los colores reales. La manera más fácil para demostrar que esos colores imaginarios existen es mostrando algunos diagramas bidimensionales de cromacidad xy, que llegan en la sección E:

E. xyY y el diagrama cromático

El diagrama cromático con forma de herradura con el que sin duda estas familiarizado es una especie de “huella” de todos los colores reales en el plano (cromático) xy del espacio de color xyY.

E1. xyY desde XYZ

xyY se calcula desde XYZ mediante unas ecuaciones matemáticas sorprendentemente simples:

x=X/(X+Y+Z)

y=Y/(X+Y+Z)

Y=Y

A diferencia de XYZ, el espacio xyY separa claramente XYZ (luminancia) del color, o más bien de la cromaticidad, que es lo que “xy” en xyY significa. Para más detalles id a The CIE XYZ and xyY Color Spaces, y xyY to XYZ y XYZ to xyY de Bruce Lindbloom.

El otro extremo de la herradura corresponde a longitudes de onda espectralmente puras de luz que el ser humano puede ver, que es por lo que he dicho que XYZ y xyY estan conectados por unas ecuaciones “sorprendentemente” sencillas: me sorprende que los valores XYZ estén conectados de de una manera tan sencilla con las longitudes de onda de la luz. Pero de nuevo, las longitudes de onda de la luz usadas en los experimentos de Guild y Wright estaban antes de que los espacios de color xyY y XYZ hubieran sido inventados para describirlos.

Todos los colores XYZ tienen localizaciones únicas en el espacio xyY y viceversa, por lo que, como XYZ, xyY es también un espacio de color de referencia. La parte “xy”  de xyY representa el color ( realmente “cromaticidad”, que es lo que el queda al color cuando la luminosidad se retira) y la “Y” representa la luminosidad relativa. Si examinas las ecuaciones para calcular xyY desde XYZ y viceversa, podrás ver que la “Y” de xyY y la “Y” de XYZ son iguales la una a la otra, por lo que ambas representan la luminosidad relativa del color.

E2. Coordenadas del espacio de color RGB en el espacio xyY

La tabla 2 es igual a la tabla 1 excepto que en vez de darnos las coordenadas en el perfil de espacio de color ICC XYZ, nos las da en el espacio xyY:

Screenshot from 2013-11-09 11:29:17

Alguno de los primarios en las tablas 1 y dos están resaltados en amarillo. Los primarios resaltados representan coordenadas XYZ (Y por lo tanto xyY) que no son colores reales. el azul más zul y el verde más verde en los espacios ProPhotoRGB, AllColorsRGBe Identity son colores imaginarios, así como el rojo más rojo en Identity. La figura 2 muestra por que esos colores no son reales – se localizan fuera del diagrama cromático con forma de herradura.

E3. Negro, blanco, rojo, azul y verde en el diagrama cromático

La figura 2 muestra las coordenadas xy de rojo, verde y azul que corresponden con las coordenadas  del espacio “xy” RGB de la tabla 1. La herradura coloreada en la figura 2 es el diagrama cromático, nos muestra todas las coordenadas xy que representan colores reales. Todos los puntos xy fuera del diagrama cromático representan colores imaginarios.. Mostrar las coordenadas xyY (o XYZ) requeriría una representación 3D interactiva.

El borde exterior del diagrama cromático representa colores espectralmente puros identificados por sus longitudes de onda. los números en azul alrededor de los ejes de la herradura coloreada son distintas longitudes de onda de lus espectralmente pura especificado en nanómetros. por ejemplo, el rojo más rojo tiene una longitud de onda de 700 nm, el verde más verde está alrededor de 520 nm y el azul más azul esta cerca de los 450nm. por debajo de 450 nm tenemos los azules violaceos, y curiosamente, todos lo magentas entre violeta azulado en 380 nm y el rojo a 700 nm son simplemente una construcción del cerebro humano, sin correspondencia con longitudes de onda de luz reales. Las ondas de luz están en el mundo, pero el color es una interacción entre ondas de luz con el ojo, cerebro y mente.

Figura 2. Las coordenadas cromáticas (xy) para los espacios de color sRGB, CIE-RGB, ProPhotoRGB, AllColors-RGB e Identity-RGB.

Todos los valores cromáticos que están fuera de la forma de herradura creada por el espectro de colores puros son colores imaginarios, colores que el ser humano no puede ver. Cualquier espacio de color lo suficientemente grande  para incluir todos los colores reales también incluirá colores imaginarios.

El triangulo definido por las coordenadas cromáticas de un espacio de color ( los puntos más grandes negro, cian, magenta, verde y azul) marcan los bordes de los más intensos, puros y saturados colores que un espacio de color en particular puede contener. Cualquier cosa fuera del triángulo está “fuera de gamut” respecto a ese espacio de color.

El triangulo RGB (las líneas que conectan los puntos negros) muestran que hay muchos colores reales fuera de gamut respecto al espacio de color sRGB. Muchas aplicaciones de edición de imagen requieren la habilidad de especificar colores que se encuentran fuera del gamut de color sRGB, que la razón por la que más de un espacio de color de trabajo RGB.

CIE-RGB, que es el primer espacio de color RGB inventado, se muestra con las líneas y puntos cian. El mayor perfil de espacio de trabajo ICC usado comúnmente es ProPhotoRGB, mostrado por las líneas y puntos magenta. Los puntos y líneas verdes muestran el espacio de color ACES/AllColors y los puntos y líneas azules muestran el espacio de color Identity (el mayor y matemáticamente más simple

En el diagrama, la línea azul del espacio de color Identity que conecta (0.,0) a (0,1) está oculta por la correspondiente línea verde del espacio de color ACES/AllColors; igualmente una parte de la línea azul que conecta (1,0) con (0,1) del espacio de color Identity está oculta por la correspondiente línea verde del espacio de color ACES/AllCOlor.

Los ejex x e y del espacio de color xyY se extienden al infinito en ambas direcciones, positiva y negativa. los ejes xy de la figura 2 paran en 0.9 y 0.8 debido a que usado un diagrama cromático de la Wikipedia de dominio público en vez de dibujar el mio própio desde cero, y los ejes x e y no necesitan ir más allá de 0,8 y 0,9 para dar cabida a la cromaticidad de todos los colores reales.

Como te habrás dado cuenta, el color negro en el  espacio de trabajo de color ICC de matriz RGB tiene las coordenadas XYZ (0.0000, 0.0000, 0.0000) y el color blanco tiene las coordenadas XYZ (0.9642, 1.0000, 0.8249). El blanco y negro correspondiente a las coordenadas xyY son (0.3805, 0.3769, 0.0000) y (0.3805, 0.3769, 1.0000). Si localizas mentalmente esos puntos en el diagrama cromático de la figura 2, debería estar claro que el negro y el blanco están localizados justo sobre el centro del diagrama cromático.

E4. “Todos los colores reales” también requieren colores imaginarios.

El mayor espacio de trabajo RGB que usa solo colores reales como primarios es el espacio de color WideGamutRGB (mostrado en  la figura 1), el cual usa tres colores espectralmente puros localizados en 700, 525 y 450 manómetros como primarios. Si mentalmente dibujas líneas en el diagrama cromático conectando las longitudes de onda de luz 700 nm, 525 nm y 450 nm, debería quedar claro que WideGamutRGB no incluye todos los colores reales. Hay una franja de vede y cian, más una franja de azules, violetas y magenta que quedan fuera. Moviendo el auzl primario a 380 nm incluiría los violetas, azules y magentas, pero muchos más verde y cian quedarían fuera.

Desafortuadamente es imposible coger tres puntos en cualquier parte dentro de los bordes del diagrama cromático con forma de herradura que puedan ser conectados y contener toda la herradura. La manera más sencilla y matemáticamente más obvia de tener “todos los colores” es el perfil Identity, con coordenadas cromáticas (1,0), (0,1) y (0,0), todas las cuales caen fuera del diagrama cromático y por lo tanto representan colores imaginarios.

Las coordenadas cromáticas del espacio de color ACES/AllColors tambien son matemáticamente obvias: dibuja una línea recta desde las coordenadas cromáticas del rojo real más rojo en 700 nm recto a las coordenadas (imaginarias) (0,1) para el verde primario. Dibuja una segunda línea desde las coordenadas cromáticas del rojo real más rojo, a través de las coordenadas del azul real (violeta) más azul en 380 nm. Usa el álgebra del instituto para calcular la pendiente e intersección Y, las cuales están en las coordenadas (imaginarias) (x=0,0, y=0,6).

Los espacios de color Identity y ACES/AllColors incluyen todos los colores reales. mirando el diagrama cromático, debería queda claro que el espacio de color ACE/AllColors es más eficiente que el espacio de color Identity, lo que significa que incluye un porcentaje menor de colores imaginarios.

Fíjate que los espacios de color CIE-RGB, ProPhotoRGB y ACES/AllCOlors-RGB poseen (casi) la misma coordenadas para el rojo más rojo. Muchos otros espacios de color estándar también usan las mismas coordenadas cromáticas para el rojo (real, no imaginario) más rojo, incluyendo BestRGBy WideGamutRGB (el valor Y varía, por lo que las coordenadas XYZ no son idénticas, solo las coordenadas cromáticas xy).

Si vamos al último punto cubierto en este tutorial, hay un poco más de información que necesitas antes de que puedas crear y usar un perfil de espacio de color ICC de matriz RGB en un flujo de trabajo de color gestionado, y estas son las curvas de respuesta de tono de perfiles de espacio de color, mostradas en la sección F:

F. TRCs y uniformidad perceptual

F1. Uniformidad perceptual en experiencias (no tan) diarias

Aquí tenemos un experimento que puede ayudar a demostrar que significa uniformidad perceptual desde un punto de vista del día a día: estamos en una habitación. No hay ventanas y una puerta sellada a la luz está cerrada. la habitación tiene 25 bombillas de 10 vatios, todas puestas juntas y enganchadas al techo. El techo es lo suficientemente bajo y la habitación lo suficientemente pequeña para que 250 vatios de luz hagan la habitación razonablemente luminosa, pero suficientemente grande para que que 10 vatios difícilmente iluminen la habitación.

Ahora imaginemos que nigua de las bombillas está encendida, por lo que la habitación está en completa oscuridad. Tienes un documento en las manos que tienes que leer dado que te explica como abrir la puerta y salir de la habitación. Por lo que cuando encuentras el primer interruptor (hay 25 interruptores y desafortunadamente no están todos en el mismo sitio), empiezas a encender bombillas. La primera bombilla es una gran diferencia (algo de luz en vez de oscuridad). Pero dependiendo de como de alto sea el techo, es posible que no puedas leer el documento por que la intensidad de luz decae con el cuadrado de la distancia desde la fuente de luz.

Encendiendo la segunda bombilla es posible que la habitación parezca el doble de iluminada, dado que los humanos somos muy sensibles a cambios leves en la iluminación cuando esta es muy leve. Encendiendo la tercera bombilla se ilumina más, pero no el triple que solo una bombilla. La razón es que cuanto más aumenta la luminosidad fotométrica, la diferencia perceptual a un cambio de una unidad  es menor. Es posible que podamos ver la diferencia entre dos y tres bombillas en nuestra hipotética habitación pequeña, pero no entre 24 y 25.

Para resumir nuestro experimento, nuestra percepción de cambio en la iluminación no es linear, lo que significa que incrementos lineales de luz no implican incrementos lineales en nuestra percepción de luminosidad.  Cuando el nivel de luz es bajo “una bombilla más” es un gran cambio perceptual. Cuando el nivel de luminosidad es lo suficientemente alto, “una bombilla más” básicamente no tiene una diferencia perceptual alguna. (Como ejercicio, intenta conectar estos resultados de este experimento con los gráficos TRC y XICCLU de la figura 3).

F2. ¿Qué es una curva de respuesta de tono?

Cambiando de ritmo, en un perfil ICC una curva de respuesta de tono ( tone response curve “TRC”) determina como de rápido un color va de oscuro a brillante cuando los valores de color RGB can de 0 a 1. Algunas TRC son lineales. Algunas TRC son aproximadamente perceptualmente uniformes.

Actualmente hay tres etiquetas TRC en un perfil ICC, una para canal rojo, azul y verde. Teóricamente cada canal en un perfil ICC RGB puede tener su propia TRC que no tiene que coincidir con las TRC de los otros dos canales. Esto se hace normalmente con perfiles visuales que están pensados para que la imagen se “vea más bonita” simplemente aplicando un perfil ICC, pero para el perfil ICC de matriz RGB de buen comportamiento que usamos para la edición de imagen en el cuarto oscuro digital, los tres canales tienen exactamente la misma curva de respuesta tonal.

F3. TRC más comunes

Aunque tenemos un número infinito de posibles TRC para perfiles ICC, solo unas pocas se han extendido enormemente en los perfiles de espacio de trabajo ICC:

  • TRC de gamma linear: es matemáticamente simple (calor de entrada=valor de salida). No hay un único espacio de color “RGB de luz lineal”. Cualquier espacio de color RGB puede ser creado en un espacio de color con “luz lineal” simplemente usando un TRC de gamma linear en vez de su TRC usual, por tanto sRGB de luz lineal, ProPhotoRGB de luz lineal, Identity de luz lineal, etc. entonces RGB de luz lineal o RGB de gamma lineal no nos dice que espacio de color RGB de gamma lineal, simplemente nos dice que el pesacio de color en cuestión tiene una curva de respuesta tonald e gamma lineal. El espacio de color ACES es el único espacio de color ampliamente usado que usa TRC de gamma linear por defecto.
  • Otras curvas de “gamma real”: junto al TRC de gamma linear, hay otras dos TRC de “gamma reales” usados que son gamma=1.8 (por ejemplo, AppleRGB, ColorMatchRGB y ProPhotoRGB) y gamma=2.2 (por ejemplo AdobeRGB, BetaRGB y WideGamutRGB) Un gamma=2.2 es lo más cercano a ser perceptualmente uniforme. La TRC con gamma=2.0 es la TRC no linear matemáticamente más simple.
  • La matemáticamente inconveniente TRC sRGB: se compone de un pequeño segmento linear (en las sombras) insertado en una curva gamma=2.4 (en el resto). La TRC de sRGB también está cerca de ser perceptualmente uniforme y es aproximadamente igual a la matemáticamente más simple TRC gamma=2.2.
  • La curva “L-star”: es una curva de respuesta tonal perceptualmente uniforme basada en el canal L* de CieLAB. La curva L-star es usada en el espacio de color ECI-RGB. La TRC L-star es tambien matemáticamente inconveniente, dado que se basan en las ecuaciones L+ companding.

F4. Curva de respuesta tonal y gráficos xicclu

La figura 3 compara TRC de gamma linear con la exactamente perceptualmente uniforme TRC de L-star y la aproximadamente perceptualmente uniforme TRC de sRGB.

Screenshot from 2013-11-09 14:02:50

Figura 3. Tres curvas de respuesta de perfil de tono y sus gráficos xicclu

  1. Fila superior: TRC gamma lineal
  2. Fila central: sRGB TRC
  3. Fila inferior: perceptualmente uniforme TRC de L-star

Para cada fila de la figura 3, el lado izquierdo es el perfil TRC contenido en las etiquetas TRC del perfil ICC, como muestra ICC Profile Inspector, y la parte izquierda corresponde al gráfico xicclu mostrando como de rápido los colores van de negro a blanco a lo largo del eje de escala de grises del perfil, comparado con la curva L* perceptualmente uniforme.. El gráfico xicclu está al revés de lo que se podría esperar – el blanco es la esquina superior izquierda y el negro la esquina inferior derecha.

La escala del perfil TRC va desde 0 a 65535 y la escala xicclu desde 0 a 100. Por lo tanto el punto medio en el perfil TRC es 32767 y el punto medio de la curva xicclu es 50. los puntos verdes dividen cada perfil TRC y gráfica xicclu en cuartos a lo largo de la escala vertical, de manera que se pueda comparar visualmente el ratio de cambio del perfil TRC a la izquierda con el correspondiente ratio de cambio d ela curva xicclu en la derecha.

Como interpretar perfiles TRC y sus gráficas xiccu:

  1. Una gráfica xicclu es una línea recta si y solo si el perfil TRC correspondiente tiene un ratio de cambio perceptualmente uniforme en la luminosidad (L*) de los colores RGB aumentan desde 0 a mayor valor de blanco.
  2. Mirando las gráficas de la fila superior, el TRC de gamma linear (a la izquierda) es una línea recta, lo que refleja la forma en la que la luz se comporta en al realidad, pero su curva xicclu (zona derecha) está muy curvada, lo que significa que la distribución de tonalidad de negro a blanco no es perceptualmente uniforme.
  3. Mirando las gráficas de la línea inferior, la TRC perceptualmente uniforme (zona izquierda) está altamente curvada y no refleja la forma real de  comportamiento de la luz, pero su curva xiccu (zona derecha) es una linea recta, lo que significa que la distribución de tonalidad de blanco a negro es perceptualmente uniforme.
  4. El gráfico xicclu de RTC de sRGB (fila central) no es una línea recta, lo que significa que el TRC de sRGB solo es aproximadamente perceptualmente uniforme. El TRC de gamma=2.2 y el gráfico xicclu (no mostrado en la figura 3) son muy similares al TRC de sRGB y la gráfica xicclu.

Los puntos más importantes de la figura 3 son:

  •  Un TRC de gamma lineal representa la forma en la que la luz se combina y cambia en el mundo real, es decir, lineal – doble de luz, doble de luminosidad (para Y en xyY y XYZ). Pero el ratio de cambio es perceptualmente  muy desigual.
  • La TRC de L-star es exactamente perceptualmente uniforme y la TRC de sRGB es casi perceptualmente uniforme. Un ratio de cambio perceptualmente uniforme requiere una TRC no lineal y eso no representa la forma en la que la luz se comporta en la realidad.

 F5. Si la luz es lineal ¿Por qué tantos espacios de color RGB familiares usan  (aproximadamente) TRc perceptualmente uniformes?

La razón por la que tantos espacios de color RGB  usen TRC casi o perfectamente perceptualmente uniformes tiene que ver con un pequeño problema llamado posterización que afecta la edición de imágenes de 8 bits. Ciertos antecedentes son necesarios para entender la psoterización. La figura 4 compara tres gradientes, creados respectivamente con el TRC de gamma lineal, el casi perceptualmente uniforme TRC de sRGB y el perceptualmente uniforme TRC L-star.

Screenshot from 2013-11-11 16:07:51

Figura 4. Tres gradientes de negro a blanco

 

  1.  Fila superior: el gradiente que se obtiene la usar un perfil de espacio de trabajo ICC que tiene una curva de respuesta tonal de gamma lineal.
  2. Fila central: el gradiente que se obtiene al usar un perfil de espacio de trabajo ICC que tiene el perfil de espacio de color ICC normal de sRGB que es una curva de respuesta de tono sRGB casi perceptualmente uniforme.
  3. Fila inferior: el gradiente que se obtiene al usar un perfil de espaciod e trabajo ICC que tiene una curva de respuesta I-star perceptualmente uniforme.

Como se puede ver observando en el gradiente de gamma linear en la fila superior de la figura 4, un gradiente de gamma linear distribuye las tonalidades de una manera muy desigual.  Por “tonalidades” se quiere decir cuantas gradaciones hay disponibles para ir de negro a blanco. En una imagen de 8 bits enteros tenemos 255 tonalidades por canal. En una imagen de 16 bits enteros tenemos 65535 tonalidades por canal. En una imagen en coma flotante depende del procesador y el tipo de coma flotante, pero la respuesta es “muchos”.

Muchas de las tonalidades en una imagen de gamma linear se concentran en las altas luces. Por lo que hay menos tonalidades para los tonos medios y las sombras. Cuando la imagen digital empezó a final de 1990, los ordenadores no eran suficientemente potentes para gestionar más de 8 bits por canal. Por lo que para aprovechar al máximo esas 255 tonalidades todo el mundo trabajaba usando espacios de color con unas curvas de respuesta más o menos perceptualmente uniformes. De otra manera las áreas oscuras quedarían posterizadas.

La posterización se nota visualmente en unas bandas en la imagen que son causadas por muy pocas tonalidades extendidas en una gran área de una imagen. La posterización por trabajar con imágenes de 8 bits es la razón por la que hay tantos espacios de trabajo “film and print” (AdobeRGB, BetaRGB, BruceRGB, etc). Si un espacio de color es demasiado grande, las sombras no son las únicas áreas de la imagen que pueden verse afectadas por la posterizacion (en la figura 1 más arriba, compare la distancia entre el rojo más rojo de WideGamut y el verde más verde de WideGamut con la mucho menor distancia  entre el rojo más rojo en sRGB y el verde más verde en sRGB). Por lo que la gente sigue intentando crear un espacio de color que sea lo suficientemente grande para contener los colores de película e impresión sin estirar las miseros 255 tonalidades a lo largo de un espacio de color demasiado grande.

La figura 5 muestra la posterización en un gradiente de gamma lineal de 8 bits.

Screenshot from 2013-11-11 16:46:37

Figura 5. posterización en un gamma lineal de 8 bits

El gradiente está posterizado por que no hay suficientes tonalidades en las sombras en una imagen de gamma lineal de 8 bits para producir una transición tonal suave.

Las imágenes a color son ligeramente menos propensas a tener posterización dado que cada canal tiene sus propias 255  tonalidades, que con suerte están “fuera de sincronía” con las tonalidades de las otras dos sombras. De todas maneras, las áreas en sombra de cada canal están posterizadas y dependiendo de la imagen, la posterización puede ser obvia , como se muestra en la figura 6.

Figura 6. Izquierda: posterización en las zonas de sombra en una imagend e 8 bits. Esta imagen, originalmente a 16 bits se ha convertido a un espacio de color de gamma lineal y luego a 8 bits, por lo que las sombras están posterizadas. Derecha: la misma imagen, excepto que en este caso la alta profundidad de bits original ha sido convertida a un espacio de color con un TRC aproximadamente perceptualmente uniforme antes de ser pasada a 8 bits.

En resumen, cuando comenzaron las primeras imágenes digitales, los ordenadores eran demasiado lentas para cualquier cosa que no fuera edición de imágenes a 8 bits. Con 8 bits no hay tonalidades suficientes en las sombras de una imagen con gamma linear para motrar una transición tonal suave. Por lo que, para evitar  la posterización, los espacios de color de trabajo RGB tienen unas curvas de respuesta tonal aproximadamente uniformes perceptualmente.

Parece haber un rumor  sobre imágenes de 16 bits que sufren de posterización al usar espacios de color de gamma linear. pero de momento no he encontrado que esto sea real, incluso editando en el enorme espacio de color Identity. Sospecho que el rumor está basado en el código fuente que que usa las optimizaciones LCMS independientemente del gamma del espacio de color de la imagen. Ciertamente, en imágenes de 32 bits en coma flotante “la falta de tonalidades para evitar la posterización” no sigue siendo una razón para elegir un espacio de trabajo pequeño frente a uno grande.

G. REsumen de XYZ, RGB, ICC, xyY u TRC.

 

  1.  El espacio de color de referencia 1931 CIEXYZ (“XYZ”) está basado en los experimentos de combinaciones de color realizados durante los años 20 del siglo XX. Y mide la luminancia relativa; X y Z están basados en como los conos en el ojo humano responden a las ondas de luz para crear color. xyY es una transformación matemática de XYZ que separa crominancia de luminancia. Algunas coordenadas XYZ/xyY representan colores reales; el resto representa colores imaginarios.
  2. El familiar diagrama con forma de herradura muestra la cromaticidad de todos los colores reales. Las coordenadas xy de rojo, verde y azul de una matriz de color RGB pueden ser trazadas en el diagrama de cromaticidad xy. El diagrama de cromaticidad muestra que cualquier espacio de color capaz de contener todos los colores reales también debe contener algunos colores imaginarios. Hay dos espacios de color RGB matemáticamente obvios que contienen todos los colores reales: el espacio de color Identity y el espacio de color ACES/All-Colors. EL espacio de color Identity es matemáticamente más simple. El espacio de color ACES/All-Colors es matemáticamente más eficiente, significa que contiene un porcentaje menor de colores imaginarios que el espacio de color Identity.
  3. Un espacio de color de matriz RGBes un subconjunto conveniente de todos los colores XYZ. Un espacio de color de matriz RGB se define mediante su punto negro y punto blanco y con los primarios rojo, verde y azul localizados en el espacio XYZ. Diferentes espacios de color RGB fueron inventados para diferentes aplicaciones. Por ejemplo, el espacio de color RGB D65 describe un monitor D65 que ha sido calibrado para coincidir con sRGB. El espacio de color de perfil ICC sRGB describe espacios de trabajo ICC adaptados a D50 con un gamut de color que coincide con el gamut de color del espacio de color sRGB D65. Los distintos espacios de color “film and print”  RGB tratan de contener los colores que puede capturar una película e impreso en papel. Ninguno de los espacios de color “film and print” contienen contienen todos los colores que pueden ser capturados por una cámara digital actual.
  4. Un espacio de color con perfil ICC de matriz RGB es un espacio de color de matriz RGB que ha sido adaptado el blanco de referencia D50. El ICC eligió D50 porque es el blanco de referencia preferido para evaluar impresiones en papel. Para un perfil ICC de espacio de color de trabajo RGB de buen comportamiento, el negro (R=G=B=0) tiene las coordenadas XYZ (0.0000, 0.0000, 0.0000) y un blanco (R=G=B=1) con las coordenadas XYZ (0.9642, 1.0000, 0.8249). Los perfiles ICC de espacio de color RGB con buen comportamiento tienen como característica añadida que si R=G=B, el color resultante es gris neutro.
  5. Las limitaciones tecnológicas de la edición de imagen en ordenadores de 1990 significaba que la imagen digital era una imagen de 8 bits. Las limitaciones de una imagen de 8 bits significa espacios de trabajo de color RGB que tienen una curvas de respuesta tonal más o menos perceptualmente uniformes. También alimenta la búsqueda  de un espacio de color de tamaño perfecto  lo suficientemente pequeño para no causar posterización al editar imágenes de 8 bits y lo suficientemente amplio para contener varios juegos de colores “film and print”. Para el procesado en 32 bits en coma flotante del siglo 21, editamos imágenes en un espacio de color de gamma lineal que es lo suficientemente amplio para contener “todos los colores” y no causar franjas.

 Perspectiva histórica en la edición con gamma linear:

Tan pronto como los ordenadores tuvieron Ram suficiente y procesadores rápidos, el software de renderizado 3D empezó a cambiar a la edición de imagen a gamma lineal porque obtener un color y gradación tonal realístico en un espacio de color no linear es difícil imposible.Por algún tiempo algunos programas de renderizado usaban horrendamente complicados rodeos, pero esos rodeos fueron eventualmente abandonados al no merecer la pena el esfuerzo.

Más en el mundo de la edición de imagen 2D, la edición a 16 bits ha estado presente para muchos años en la actualidad. Pero los editores de imagen 2D han sido muy lentos para adaptar la edición de imagen con gamma linear. Es posible que se pueda culpar a Adobe por no encabezar la marcha hace diez años. El escándalo sobre las reclamaciones formuladas por el primer defensor de la edición de imagen con gamma linear, Timo Autokari, puede también ser parcialmente culpable, pues la furia sobre lo que hizo mal ensombrecen lo que hizo bien. Por un lado, Timo creo alguna polémica basada en lo que pareció ser algunos malentendidos fundamentales en relación a mostrar imágenes en monitores y las limitaciones en la edición de imágenes a 8 bits. Por otro lado, algunos de sus ejemplos concretos en las ventajas de la edición de imágenes con gamma lineal eran correcto. Y para terminar (cualquier discusión con Timo tiene tres lados), por alguna razón Timo parece molestar a la gente. Mucho.

La web de Timo ha desaparecido, aunque todavía merece la pena ojearlo usando  los archivos de la Wayback Machine The accurate image manipulation. Posiblemente la discusión más equilibrada sobre las técnicas la edición de imagen con gamma linear  es Dan Margulis Applied Color Theory – Linear Gamma (Gamma 1.0), donde Andrew Rodney bromea “Timo es una especie de broma a la planta 10 de Adobe (donde se encuentran todos los ingenieros de Photoshop)”. Ahora que Adobe Lightroom presume de su procesado de imagen con gamma lineal, es posible que la broma de Andrew Rodney le diera a Timo algunas risas a cambio.

This Completely Painless Programmer’s Guide to XYZ, RGB, ICC, xyY, and TRCs by Elle Stone is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License.

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