Color

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Color 

La luz es energía electromagnética en el rango del espectro de 400 a 700 nanómetros de longitud de onda, percibidos como los colores que van desde el rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta.

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Terminología de Color  

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Matiz (Hue) – color Color Monocromático – un color que es creado a partir de una sola

longitud de onda. (La mayoría de los colores que vemos NO son monocromáticos. Son resultado de una combinación de longitudes de onda. El color que vemos es el de la longitud de onda dominante) Cromaticidad - Información de color (pureza y frecuencia dominante) Luminancia – Información de iluminación y brillo Sistema Aditivo de Color – basado en la adición de luz coloreada. Una combinación de todos los colores produce el blanco. Sistema Sustractivo de Color – basado en la adición de pigmentos. Una combinación de todos los colores produce el negro.

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Percepción Humana del Color 

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La sensación de color es una percepción subjetiva resultante del efecto de la luz en los conos de los ojos. Hay tres tipos de conos, cada uno con una sensitividad a la luz roja, verde y azul. Esta descomposición de la luz en tres componentes de color es conocida como la teoría tríestimulo del color y es la base para el modelo RGB.

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Respuesta de los Conos del Ojo 

Este gráfico muestra la fracción de luz absorbida por cada cono para cada color visible del espectro. El cono verde absorbe la mayor cantidad de luz.

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Ajuste de Colores a RGB 

Este gráfico muestra la cantidad de luz roja, verde y azul necesaria por un observador promedio para igualar los colores del espectro.

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Los colores con valores negativos, no pueden ser producidos !!!

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Modelo de Color RGB 

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Para crear un color en el modelo RGB, se debe determinar cuanto de cada componente de color aportar. Al obtener dichos valores, podemos discretizar el modelo y representarlo como un cubo

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Modelo de Color RGB

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RGB en un Computador 

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El modelo RGB trabaja bien en los computadores porque se ajusta a la tecnología de los monitores. En un monitor de color, el color es producido por puntos adyacentes de fósforo rojo, verde y azul

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RGB en un Computador 

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No todos los colores perceptibles por los humanos pueden ser representados en un computador con el modelo RGB. Los mismos valores RGB no necesariamente resultaran en el mismo color en dos monitores distintos. Los colores RGB no son colores puros. Son una mezcla de las luces emitidas por los puntos de fósforos, las cuales tienen distintas longitudes de ondas. 10

¿Modelo RGBA?  

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No existe tal cosa como un modelo RGBA. Un color expresado como una tupla RGBA, es simplemente un color RGB con un componente Alpha (A), que indica un porcentaje de transparencia. La componente A expresa un porcentaje de blending entre el background y el color RGB. 11

Modelo CMY 

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CMY es primariamente un modelo para impresión de color. Cyan (C), Magenta (M), y Amarillo (Y) son llamados los sustraendos primarios.

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Modelo CMY 

Es sencillo hacer la transformación

C  1  R  M   1  G       Y  1  B 

RGB

CMY

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Modelo CMYK 

Teóricamente, con igual cantidad de pigmentos primarios, cian, magenta y amarillo, se producirá el color negro, pero en realidad, debido a las impurezas en las tintas, da lugar a un color café pardo; de ahí que para conseguir un color negro de calidad es conveniente añadir este color a las impresoras y fotocopiadoras, pues es el que más utilizan, y se obtiene así el espacio de color CMYK.

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Modelo CMYK

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Modelo CIE 

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Anteriormente se mostró que no todos los colores visibles pueden ser representados usando los colores primarios RGB. La Commission Internationale de l’Eclairage (CIE) sugirió que era necesario contar con algún estándar basado en colores primarios que, al ser mezclados, produce todos los colores visibles. 16

Estandarización CIE 

Otra motivación para el modelo CIE es que los modelos CMYK y RGB son dependientes del dispositivo. La estandarización CIE nos provee de una forma para mapear entre sistemas.

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Colores Primarios CIE 

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En CIE, los colores primarios X, Y, y Z reemplazan los R, G, y B. X, Y, y Z son “primarios artificiales,” no colores visibles como R, G, y B. Estos primarios pueden ser combinados en varias proporciones para producir todos los colores que el ojo humano puede visualizar. 18

Ajuste de Colores a CIE 

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Este gráfico muestra las cantidades de luces X, Y y Z necesarias para producir todos los colores del espectro. Nótese que no hay valores negativos.

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Modelo de Color CIE 

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Este gráfico muestra como los X, Y y Z se pueden combinar para crear cualquier color visible. Este grafico no solo muestra todos los colores del espacio CIE, sino también las diferentes luminancias de cada uno.

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Plano CIE X+Y+Z =1 

Al restringir los valores a un plano, obtenemos el espectro de colores pero con luminancia constante.

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Comparación con otras gamas 

Basado en el modelo CIE, se pueden comparar varias gamas de colores

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Matiz, Saturación, Iluminación 

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Otra forma de representar un color es dividirlo en sus componentes de Matiz (Hue), Saturación (Saturation), e Iluminación (Lightness ). El Hue (o matiz, o color) es determinado por la longitud de onda dominante. La Saturación esta relacionada con cuanta luz blanca es agregada. A mayor luz blanca, menos saturado es el color. Iluminación se refiere a cuan oscuro es el color. El Hue y la Saturación son elementos de Cromaticidad. La Iluminación es un elemento de Luminancia. 23

Modelo HSV 

HSV es la abreviación de Hue, Saturation, yValue (donde value se refiere a la iluminación o brillo)

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Modelo HSV 

Por lo general se expresa en alguna variación de coordenadas cilíndricas

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Modelo HSV 

Algunas personas consideran el modelo HSV más intuitivo que el RGB. Es más sencillo pensar en colores en términos de color, tinte y sombra que en combinación de valores rojo, verde y azul.

Relación entre Saturación y Valor 26

Modelo YUV/YIQ 

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YUV es un término general para referirse a cualquier modelo de color que tiene una componente de luminancia (Y) y dos de cromaticidad (i.e., color) (U y V). YIQ es lo mismo que YUV, con la diferencia de que YIQ se utiliza en USA y YUV en Europa. 27

YIQ

Y

I

Q

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Modelo YUV/YIQ 

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YUV (YIQ) es un modelo de color apropiado para TV de color porque hace posible enviar la información de color separada de la información de luminancia. Así las señales para TV de color o blanco y negro son separadas fácilmente. YIQ se utiliza para dispositivos que siguen el estándar NTSC (National Television System Committee), que es americano. YUV se utiliza para dispositivos que siguen el estándar PAL (Phase Alternation Line), que es Europeo. 29

YIQ y RGB 

Relación YIQ – RGB

Y  0.299R  0.587G  0.114B I  0.74( R  Y )  0.27( B  Y ) Q  0.48( R  Y )  0.41( B  Y ) 30

YUV y RGB 

Relación YUV – RGB

Y = 0.30 R + 0.59 G + 0.11 B U = 0.493 (B-Y) V = 0.877 (R-Y)

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Modelo YUV/YIQ 

YUV (YIQ) también es una buena representación para compresión, porque un poco de la información de cromaticidad puede eliminarse sin una perdida significativa de la calidad de la imagen (ya que el ojo humando es menos sensitivo a los cambios de cromaticidad que a los de luminancia). 32

Modelo YCbCr 

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YCbCr son las siglas de Luminancia (Y), cromaticidad azul (Cb) y cromaticidad roja (Cr). YCbCr es una forma del modelo YUV, utilizado para compresión JPEG

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Modelo YCbCr

Y

Cb

Imagen en color junto con sus respectivos canales YCbCr

Cr 34