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Mecanismo de captura
FotosensoresEspacio de color - Capturando la imagen
¿Cómo describirías el color rojo? Se podría decir que es del color de la sangre o que se aproxima al color visto en el extremo menos refractado del espectro, pero ninguna de las descripciones ofrece una gran precisión. Este es un problema cuando se trata de fotografía digital. Los procesos digitales necesitan números para procesar. Para ver cómo se ha resuelto el problema, debemos comenzar desde el principio.
Como vemos el color
Los objetos incandescentes, como el sol, una bombilla eléctrica o una vela, emiten radiación. Esta radiación se extiende sobre un amplio espectro electromagnético y puede incluir ondas de radio, microondas, radiación infrarroja y ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Dentro de este amplio espectro hay una banda muy estrecha de lo que llamamos luz. La luz es simplemente radiación que es visible para el ojo humano.
El ojo humano está compuesto de muchas partes, pero para entender el color necesitamos mirar la retina. Este es el revestimiento en la parte posterior del ojo que recibe luz de la lente en la parte frontal del ojo. La retina contiene "varillas" y "conos" sensibles a la luz. Las varillas se distribuyen principalmente alrededor de los bordes de la retina y responden a la intensidad o brillo de la luz. Los conos se concentran en el centro de la retina y responden a la frecuencia, o longitud de onda, de la radiación. Se estima que hay alrededor de 120 millones de barras en el ojo humano, pero solo alrededor de seis a siete millones de conos.
Hay tres tipos diferentes de conos, cada uno respondiendo a una banda diferente de frecuencias. Un tipo de cono maneja las frecuencias más altas de radiación visible, respondiendo a la luz que llamamos azul. Otro cono se ocupa de las frecuencias más bajas, respondiendo a la luz que llamamos rojo. Y el tercer cono cubre el rango medio, respondiendo a la luz que llamamos verde.
Muy poca luz es lo suficientemente pura como para estimular un solo tipo de cono. La mayor parte de la luz estimulará dos o los tres tipos de conos en diferentes grados. Al mismo tiempo, la luz estimulará las varillas. Toda esta información de los bastones y conos pasa a lo largo del nervio óptico al cerebro. Con solo estas lecturas de color y brillo de una miríada de puntos alrededor de la retina de cada ojo, el cerebro puede crear una imagen virtual clara y finamente graduada.
La estimulación de una barra o cono produce una pequeña carga eléctrica. Todos los cargos de todos los bastones y conos se pasan al cerebro humano para su procesamiento. Aunque son nuestros ojos los que recopilan los datos, es el cerebro el que crea la imagen. Una cámara digital funciona de manera similar, con la unidad del sensor produciendo datos que se pasan a un microordenador dentro de la cámara para su procesamiento.
En su mayor parte, vemos objetos porque reflejan la luz. Los objetos blancos reflejan el espectro completo de la luz: cantidades aproximadamente iguales de rojo, verde y azul. Los objetos de color solo reflejan algo de la luz y absorben el resto. Por ejemplo, un objeto rojo absorbe la luz verde y azul y refleja el rojo. La amplia gama de colores que vemos en los objetos ocurre porque cada objeto absorbe y refleja diferentes cantidades y longitudes de onda de luz. Los objetos negros no reflejan ninguna luz.
Los conos sensibles al color en el ojo humano no son muy efectivos con poca luz. Las barras, por otro lado, funcionan bien con poca luz, pero no tienen sensibilidad al color. Es por eso que los colores aparecen muy apagados con poca luz. De hecho, cuando camina afuera en una noche oscura, probablemente esté viendo casi por completo en blanco y negro.
Vale la pena tener en cuenta que lo que vemos no es una visión objetiva, sino la interpretación subjetiva del cerebro de la escena. No hay garantía de que vea la misma vista que otra persona.
Prueba de daltonismo
¿Eres daltónico? Las estimaciones varían, pero es probable que hasta el 10% de la población masculina sea daltónica, pero solo un pequeño porcentaje de la población femenina. El verdadero daltonismo (ver el mundo en blanco y negro) es extremadamente raro. El daltonismo rojo-verde es la forma más común. Aquí, los receptores rojos (conos) son débiles o faltan y el rojo puede aparecer como gris oscuro o incluso negro. Puede verificar su visión del color con la prueba de Ishihara. Esto le pide que identifique números dentro de círculos de puntos de colores. Puede realizar esta prueba en varios sitios web, que incluyen:
Crear valores de color
A mediados del siglo XIX, el físico escocés James Clerk Maxwell demostró que se podían mezclar diferentes intensidades de luz roja, verde y azul para crear cualquier otro color. Los tres colores juntos a la misma intensidad crearon luz blanca.
Si se proyectan haces de luz roja, verde y azul pura en una pantalla blanca, el área donde se superponen los tres haces será blanca. Donde solo dos de los haces se superponen, verá cian, magenta o amarillo.
En 1931, la Comisión Internationale de l'Eclairage (CIE) utilizó este principio para definir los colores. Realizaron una gran cantidad de experimentos con lo que se conoce como "observadores estándar". Se pidió a cada observador o persona que mezclara la luz roja, verde y azul en diferentes intensidades para que coincida con una fuente de luz monocromática (pura). Los resultados de todos los observadores se promediaron para crear una tabla de valores. Por primera vez, cualquier color podría definirse con precisión en términos de sus componentes rojo, verde y azul.
Bueno, en realidad, no, no podría. Se descubrió que había muchos colores que no podían crearse usando los tres colores primarios, rojo, verde y azul. Esto se superó creando tres colores primarios teóricos: X, Y y Z. Todos los colores que ve el ojo humano ahora podrían definirse en términos de sus componentes CIE X, Y y Z.
LABORATORIO CIE
El sistema CIE fue revisado en 1976. Utiliza tres variables: luminancia (L), más valores de color en un eje rojo-verde (a) y un eje azul-amarillo (b). Esto nos da el sistema CIE LAB. No es un sistema práctico para la fotografía digital, ya que contiene muchos más colores de los que pueden ser capturados o reproducidos por dispositivos digitales. Sin embargo, es invaluable como un sistema de referencia independiente para la gestión del color.
Administrar espacios de color
La teoría del color es interesante, pero ¿qué tiene que ver con los aspectos prácticos de la fotografía digital? La respuesta es bastante, como muchos fotógrafos están comenzando a descubrir.
Una de las grandes ventajas de la fotografía digital es que te da el control. Puede participar en todas las etapas del proceso, desde la exposición hasta la impresión. Desafortunadamente, esto también puede ser una de las grandes desventajas de lo digital.
Piensa en la fotografía de cine por un momento. La única opción real que haces aquí es la marca y el tipo de película. Después de la exposición, entrega la película a un laboratorio de procesamiento y le envían las fotografías terminadas, ya sea impresiones o diapositivas.
Lo digital es diferente. Para cada exposición, puede cambiar la velocidad ISO, el contraste, la nitidez, la saturación y el tono de color. Puede optar por tomar imágenes RAW o JPEG, y las imágenes JPEG pueden tener diferentes resoluciones y compresiones.
Una vez realizada la exposición, el archivo de imagen puede transferirse a una computadora y abrirse en un software de procesamiento de imágenes. Aquí puede realizar más cambios en la nitidez y el color. Luego imprime sus imágenes y puede haber otra gama de opciones disponibles.
No es que la fotografía de cine sea más simple. Es solo que deja la mayoría de las decisiones a los expertos: fabricantes de películas y laboratorios de procesamiento. Con digital, necesitas ser el experto.
Cuando comienzas a disparar con una cámara digital, es posible que te decepciones con los resultados. No culpes a la cámara. Lo más probable es que no haya descubierto cómo hacer coincidir la cámara con su computadora e impresora. Para hacer esto, necesita saber todo sobre los espacios de color utilizados por cada pieza de equipo.
Esta es una representación visual del sistema de color CIE. Los colores puros se encuentran alrededor del exterior de la forma. En el medio hay un punto blanco. Una línea recta desde este punto blanco a un punto en el borde define colores con el mismo tono pero diferente saturación. Cuando esta forma se coloca en una cuadrícula con ejes X e Y, es posible identificar cada tono y saturación visible para el ojo humano con solo dos referencias de cuadrícula. Si dibuja una forma, como un triángulo, dentro del área de colores, puede seleccionar un rango de colores más pequeño que el total; este rango se denomina espacio de color.
Modelos de color RGB
Al igual que el ojo humano, las cámaras digitales y las computadoras usan el modelo de color RGB (rojo, verde, azul).
El sensor CMOS o CCD dentro de su cámara está formado por millones de pequeños píxeles, cada uno sensible a la luz roja, verde o azul. Después de la exposición, los datos de estos píxeles son procesados por un microordenador dentro de la cámara y guardados como un archivo en el medio de almacenamiento de su cámara. Aquí hay analogías obvias con los bastones y conos en el ojo humano y el cerebro humano.
Las computadoras toman el archivo de imagen y lo convierten de nuevo en una imagen en color a través de un monitor. La forma en que funciona el monitor depende de si es un CRT (tubo de rayos catódicos) o una pantalla plana, pero el resultado final es que los píxeles rojos, verdes y azules en la pantalla se activan para dar la apariencia de una imagen a todo color. Entonces, aunque la imagen RGB puede parecer limitante, la pantalla en realidad presenta la información de color en la forma en que nuestros ojos la perciben.
Espacios de color
Si bien las cámaras digitales y las computadoras usan el mismo modelo de color RGB, pueden usar diferentes espacios de color. Los modelos de color representan el espectro completo de color; un espacio de color es una gama o gama de colores dentro de ese modelo.
Ninguna cámara digital o computadora puede reproducir la gama completa de colores que ve el ojo humano (ni la película). En algunos casos, el espacio de color es el rango máximo de colores que puede manejar el dispositivo. Sin embargo, también puede configurar algunos dispositivos en un espacio de color que coincida con las capacidades de otro dispositivo.
Puede ser un problema si diferentes dispositivos de color usan diferentes espacios de color. Imagine ver el mismo archivo de color en diferentes monitores de color y ver resultados muy diferentes. No sabría si la imagen necesitaba alguna corrección antes de imprimirse.
El espacio de color sRGB se desarrolló específicamente para superar este problema. La "s" es la abreviatura de "estándar". La mayoría de los monitores de computadora se pueden calibrar a sRGB.
Por defecto, las cámaras EOS disparan con espacio de color sRGB. Esto significa que la gama de colores capturados por la cámara coincide con la gama de colores que puede mostrar la mayoría de los monitores de computadora.
Sin embargo, el monitor solo puede mostrar una gama de colores relativamente limitada, de ninguna manera la gama completa que puede ver el ojo humano. Disparar con sRGB es un poco como disparar con una película de color contrastante: los resultados pueden verse bien, pero carecen de la profundidad y el alcance de las emulsiones de película más sutiles.
Por su naturaleza, las imágenes sRGB son ideales para mostrar en un monitor de computadora, lo que significa que son la primera opción para las imágenes tomadas para su uso en sitios web. También dan buenos resultados cuando se imprimen en impresoras de inyección de tinta. Sin embargo, si está filmando para su publicación en libros o revistas, es útil tener una gama más amplia de colores disponibles.
Es por esta razón que Adobe, el editor líder de software para fotógrafos comerciales, diseñadores e impresoras, ha introducido un espacio de color RGB alternativo. Llamado, no sorprendentemente, Adobe RGB, tiene una gama más amplia que sRGB, aunque todavía no cubre la gama completa de colores visibles para el ojo humano.
Dispositivos de impresora
RGB es excelente para capturar imágenes digitales y para mostrarlas en pantallas de computadora. Sin embargo, falla miserablemente cuando desea imprimir sus imágenes en papel. Esto se debe a que las imágenes en papel se crean con tintas o tintes.
Mezcle la luz roja, verde y azul de igual brillo y obtendrá luz blanca. Mezcle cantidades iguales de tinta roja, verde y azul y obtendrá un color marrón fangoso. Con luz RGB, la ausencia de color da negro; con papel, la ausencia de color deja blanco.
Esto significa que se necesita un sistema de color totalmente diferente para la impresión. Es proporcionado por las tintas cian, magenta y amarilla. Estos son en realidad los colores complementarios (opuestos) a rojo, verde y azul. El cian y el magenta forman azul, el magenta y el amarillo forman rojo, el cian y el amarillo forman verde. Mezcla las tres tintas y obtendrás negro.
Bueno, casi. Las tres tintas de color juntas no proporcionan un negro puro, por lo que la mayoría de los procesos de impresión también incluyen una tinta negra para compensar esta deficiencia. Esto le da al sistema de color cian, magenta, amarillo y negro, o CMYK. ('K' se usa para negro, porque 'B' se confundiría con azul. ¿Por qué 'K'? Probablemente sea la abreviatura de 'tecla', que se refiere a la placa negra principal o clave en las prensas de impresión, a qué placas los otros colores deben estar registrados)
La mayoría de los resultados de impresión utilizan el sistema CMYK. Las tintas o tintes cian, magenta, amarillo y negro crean una amplia gama de colores, produciendo una representación justa de la escena original. Sin embargo, CMYK es exactamente lo contrario del sistema RGB utilizado para capturar imágenes digitales, y esto causa algunos problemas. El azul, por ejemplo, que es un color primario en el sistema RGB, es solo un color secundario en el sistema CMYK. Se crea mezclando tintas cian y magenta, pero esto no produce azules realmente ricos. Le resultará difícil hacer coincidir el azul que ve en la pantalla de una computadora con el azul reproducido en una impresión de chorro de tinta. También hay problemas para reproducir otros colores con precisión, por lo que algunas impresoras de inyección de tinta ahora usan seis o más tintas: magenta claro, cian claro y otras además de los colores estándar. Esto introduce sombras sutiles y gradaciones que faltan en la impresión a cuatro colores.
En teoría, las imágenes a todo color se pueden imprimir con solo tres tintas: cian, magenta y amarillo (CMY). En la práctica, el negro creado al mezclar estos tres colores es un marrón oscuro, en lugar de un negro verdadero. Por lo general, se agrega una tinta negra (K) para compensar esto, dando el proceso de impresión CMYK de cuatro colores.
Gestión del color
Es posible utilizar tres espacios de color en el progreso de una imagen digital: Adobe RGB en la cámara, sRGB en el monitor de la computadora y CMYK para la impresora. Esto puede dar problemas. El rango de colores capturados por la cámara es mayor que el rango de color que se puede mostrar en el monitor de la computadora. ¿Y cómo se empareja la salida cuando se utiliza un espacio de color totalmente diferente para imprimir?
La respuesta es la gestión del color. Este es un sistema que produce colores consistentes en diferentes dispositivos digitales.
La gestión del color y los espacios de color se está facilitando mediante software como Exif Print. Esto agrega etiquetas a los archivos JPEG, registrando información como el tiempo de exposición, la fuente de luz, el uso del flash, el balance de blancos, el modo de exposición, la distancia del sujeto, el contraste, la saturación y la nitidez. Estos datos eliminan gran parte de las conjeturas del funcionamiento de la aplicación de impresión. Las impresiones resultantes suelen ser mucho más cercanas en color a la escena original. Una aplicación de imágenes, Easy-PhotoPrint, proporciona compatibilidad con Exif Print para muchas impresoras Bubble Jet. Las cámaras digitales con soporte Exif Print incluyen las EOS-1Ds, 1Ds Mark II, 1D Mark II, 1D Mark II N, 5D, 10D, 20D, 30D, 300D, 350D, 400D y D60. Además de manejar los datos de Exif Print, Easy-PhotoPrint abre archivos de imagen en el mismo espacio de color que la cámara almacenó originalmente la imagen. Esto puede proporcionar a la impresora información de color mejorada, dando colores más realistas.
Referencias
