En la actualidad, cualquier persona que trabaje con un ordenador está
acostumbrada al uso intensivo del color, tanto en las imágenes y gráficos que
aparecen en la pantalla del monitor, como en las, obtenidas en impresoras.
Probablemente, casi nadie se pregunta cómo se produce el color en el monitor o
en la impresora. Se da por hecho que el color está allí. Cuando alguien ve una
imagen en su pantalla, y en ella una zona de color amarillo, casi con toda
seguridad piensa que el monitor está emitiendo luz amarilla en esa zona, lo
cual no es cierto en absoluto, dado que su monitor sólo puede emitir luz roja,
verde o azul. En realidad se trata de una especie de engaño: cuando nuestro ojo
recibe simultáneamente rayos de luces rojas y verdes, tiene la sensación de
estar viendo amarillo. Lo mismo sucede en una imagen producida en una impresora
(aunque el mecanismo visual es completamente distinto). Podemos ver una zona de
color verde cuando realmente no existe ni una sola gota de tinta verde. La sensación
del verde se tiene al ver por reflexión gotas de tinta cyan (turquesa) y
amarillo, situadas muy cerca unas de otras.
Las causas
que producen el color y cómo éste es percibido por el ojo humano.
Lo primero que debe hacerse a la hora de estudiar los orígenes del
color y sus causas es constatar un hecho aparentemente contradictorio: el color
no existe. No es una propiedad física de los objetos. En contra de lo que
generalmente se piensa, las cosas no son de un color determinado. La hierba no
es verde, sino que nos parece verde. Una amapola no es roja, nos parece roja.
El color es una sensación subjetiva del cerebro y sólo perceptible para
aquellos seres vivos con un cerebro suficientemente desarrollado (humanos,
primates y algunas especies excepcionales).En realidad, para poder
"ver" una escena cualquiera, basta con que exista una fuente emisora
de radiación electromagnética que "ilumine" la escena; un dispositivo
receptor que capte la radiación reflejada por los objetos y un
"procesador" que interprete los resultados. Se han omitido intencionadamente
las palabras "luz" (radiación electromagnética), "ojo"
(dispositivo receptor) y "cerebro" (procesador). En efecto, podemos
"ver" perfectamente un objeto en la más absoluta oscuridad sin más
que "iluminarlo" con una fuente emisora de ondas de radio y
disponiendo de un sistema que capte las ondas reflejadas en el objeto. La
interpretación final de estos datos para "dar forma" al objeto podría
realizarla un ordenador. Un procedimiento similar se sigue, por ejemplo, en los
microscopios electrónicos: el objeto a fotografiar se "ilumina" con
un haz de electrones, se mide la radiación reflejada y se procesa la
información para detectar las formas del objeto. En definitiva, el ojo no es
más que un dispositivo receptor de ondas electromagnéticas que responde a un
cierto tipo de radiación y no a otros, de la misma forma que un receptor de
radio es sensible a las ondas hertzianas, pero no lo es a las ondas emitidas
por una bombilla.
Esta comparación quizás puede
parecer exagerada, pero lo cierto es que desde un punto de vista estrictamente
físico, las ondas de radio y las emitidas por una bombilla son exactamente la
misma cosa. Decir que una luz es "roja" tiene tan poco sentido como
hablar del color de las ondas de radio.
Cuando contemplamos la hierba, lo único que sucede es que la radiación
solar (que contiene multitud de ondas, incluyendo rayos X y rayos Gamma) es
absorbida por la hierba y las características eléctricas del material
constituyente de la hierba hacen que se re-emitan sólo aquellas ondas con
longitudes de aproximadamente 550 nanometros. Estas entran dentro del rango
detectable por nuestros fotoreceptores, por lo que al ser excitados enviarán
información al cerebro. El cerebro (y sólo él) nos dirá que la radiación
recibida es "verde". El concepto "verde" no puede existir
como propiedad física de la hierba. Si en vez de iluminar la hierba con luz solar
se hubiera hecho con otra fuente de radiación, podríamos percibirla con un
color distinto, por ejemplo "rojo" (de nuevo el concepto
"rojo" sólo existiría en nuestro cerebro, no sería evidentemente una
propiedad del material hierba). Insistimos pues en que la luz visible,
tanto si proviene directamente de una fuente como el sol, o aparece reflejada
en un objeto, no es más que radiación electromagnética, dentro de un rango de
longitudes de onda, que es capaz de excitar los fotorreceptores del ojo. El
color no existe en la naturaleza, ni siquiera en nuestros ojos; sólo en nuestro
cerebro.
El ojo humano tiene en la retina 2 tipos de sensores a la radiación
electromagnética: los Bastones y los Conos. Los bastones, de los cuales
poseemos más de 100 millones, son células que sólo detectan el número de
fotones (cuantos de luz) que llegan a ellas, independientemente de la longitud
de onda de la radiación (siempre que ésta se encuentre dentro del rango en que
son sensibles, es decir, 380 a
760 nanometros). Con ellas podemos ver detalle muy fino, debido al elevado
número de detectores, y además, son muy sensibles, por lo que podemos discernir
entre variaciones muy pequeñas de intensidad. Sin embargo, está claro que con
estas células sólo obtenemos imágenes "en Blanco y Negro", dada su
incapacidad para diferenciar distintas longitudes de onda. Este es el único
tipo de fotoreceptor que se encuentra en la mayoría de los animales, a causa de
lo cual sólo pueden percibir el mundo que les rodea en blanco y negro.
Los conos, que no llegan a 7 millones, son por su parte células
sensoras mucho más especializadas que sólo aparecen en el ojo del hombre y los
primates. De la misma forma que los bastones, únicamente detectan el número de
fotones que llegan a ellas; pero este número detectado es diferente según la
longitud de onda de la radiación. A los especialistas en la materia les gusta
decir que los conos son ciegos al color, queriendo con ello subrayar que ni
siquiera estas células especializadas son capaces de distinguir longitudes de
onda diferentes. La información captada por los conos necesita ser
postprocesada para deducir la longitud de onda que las excitó. Esta deducción
es materia exclusiva del cerebro, por lo que aquí merece la pena volver a
recalcar que es el cerebro y sólo él, el que consigue descifrar la composición
espectral (proporción de cada longitud de onda) de la radiación recibida por
los fotorreceptores, en realidad, esto tampoco es exacto, sino que es el cerebro quien genera sensaciones especiales para unos pocos
pigmentos o tintas a los que "adorna" con cualidades como
"brillo" o "saturación".
La forma en que el cerebro procesa la información facilitada por los
conos es la siguiente en un nivel
básico, nuestros ojos (en realidad nuestro cerebro) detectan principalmente 3
colores: el rojo, el verde y el azul. Es decir, teóricamente, a cualquier
radiación dentro del rango visible se le podría extraer la información
"roja", la "verde" y la "azul" o, dicho de otra
forma, los colores básicos serían el rojo, el verde y el azul y todos los demás
podrían obtenerse (a nivel cerebral) combinando estos 3 básicos. Sin embargo,
si a una persona se le pregunta cuántos colores básicos existen, lo más
probable es que conteste que 4: rojo, verde, azul y amarillo. ¿Por qué sucede
esto? La respuesta está en los mecanismos de 2º nivel, también llamados canales
cromáticos: En primer lugar, el cerebro compara (restando) las respuestas
eléctricas enviadas por los conos rojos y verdes y genera lo que se denomina un
canal verde/rojo. El segundo mecanismo o canal azul/amarillo se genera
comparando la información de los conos azules con la suma de de la información
aportada por los conos rojos y verdes. Finalmente, la suma anteriormente
calculada se suministra a un 3er. canal llamado canal de luminancia. Estos 3
canales cromáticos son procesados en una etapa posterior constituida por los mecanismos
de 3er. nivel, siendo en esta última etapa en la cual nuestro cerebro
"inventa" la amplia gama de colores que estamos acostumbrados a ver.
Generación y medición del Color
Teóricamente, y con la tecnología hoy existente, podemos construir dispositivos
que imiten a la perfección la respuesta de los conos a la radiación. Es decir,
puede efectivamente construirse un fotorreceptor que reaccione a la luz en el
rango 380-760 NM. Exactamente en la misma forma en que lo hace un cono verde De
hecho, así funcionan (aproximadamente) las cámaras digitales CCD. Si la
información recogida por estos fotorreceptores pudiera ser enviada directamente
al cerebro (como lo hacen los conos), habríamos construido un dispositivo
perfecto de captura, almacenamiento y procesamiento del color sin más que
intercalar un ordenador o procesador entre la fase de captura y la de
interpretación de resultados por parte del cerebro. Sin duda, algún día se
harán así las cosas. Una escena cualquiera, un paisaje, se fotografiará con una
cámara que obtenga exactamente la misma información cromática, en forma de
señales eléctricas, que la que obtendría el ojo humano. Esto puede hacerse y de
hecho se hace en la actualidad incluso con mayor precisión que la que tiene el ojo.
Sin embargo, no podemos aún enviar esta información directamente al cerebro
(aunque ya se han dado los primeros pasos al respecto). La consecuencia
inmediata y desafortunada es que esta información cromática de alta calidad
obtenida por la cámara necesita por ahora "ser vista" por nuestros
ojos (en contraposición a "ser enviada directamente al cerebro").
Esto quiere decir que necesitamos traducir la información numérica a un
dispositivo productor de color. Y aquí está el problema: en la actualidad no
podemos producir color (al menos con un coste razonable) exactamente en la
misma forma en que fue captado por la cámara. El dispositivo ideal sería una
especie de monitor con una resolución similar a la del ojo (cientos de millones
de pixels) y de modo que en cada pixel pudiera emitirse una distribución
espectral determinada, esto es, una radiación con una composición específica de
distintas longitudes de onda en una proporción dada.
Autor: José
Cortés Parejo. Abril 2000
NVA
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