Lunes, 02 Febrero 2015 00:00

El sistema RGB, algunas definiciones básicas

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Una aproximación al concepto de color

Según la primera acepción de la RAE, color es la "sensación producida por los rayos luminosos que impresionan los órganos visuales y que depende de la longitud de onda. U. t. c. f.", citando parte del contenido que encontramos en Wikipedia, "El color... es una percepción visual que se genera en el cerebro... al interpretar las señales nerviosas que le envían los fotorreceptores... que a su vez interpretan... las distintas longitudes de onda que captan de la parte visible del espectro electromagnético (la luz)"; de esta manera, podemos concebir el color como la interpretación que hace nuestro cerebro del efecto producido por la luz en nuestros órganos visuales, sin que esta definición se aparte demasiado de las anteriores.

Aceptando que el color es una cualidad que asignamos a los elementos que nos rodean a partir de nuestro propio sentido de la visión; como una interpretación subjetiva de una parte de la realidad, trataremos de entender los fundamentos del modelo aditivo de colores RGB.

Nuestro sistema de visión, la luz y el modelo de colores RGB

El sistema de visión humano percibe los colores a través de la luz que llega a los ojos, los que poseen dos tipos de fotorreceptores: los conos y los bastones, siendo los primeros los responsables de la visión policroma, y los segundos, responsables de nuestra visión en bajas condiciones de luz, los que no son capaces de distinguir el color; a su vez, entre los conos, existen 3 tipos de receptores diferentes, L (long), M (medium) y S (short), nombres asociados a las distintas longitudes de onda a los que cada uno es sensible. Las señales percibidas por cada uno de estos grupos de conos es interpretada luego por el cerebro como rojo, verde y azul, respectivamente; en inglés R (red), G (green) y B (blue).

Esquemáticamente, la parte por nosotros visible del espectro electromagnético (la llamada "luz blanca") es percibida por nuestra vista según las siguientes tres componentes:

Donde la componente de rojo de la luz corresponde, aproximadamente a las longitudes de onda de entre 618 y 780 nm (ver entrada relacionada en Wikipedia); la componente verde, aproximadamente a las longitudes de onda de entre 529 y 497 nm (ver entrada en Wikipedia) y la componente azul a las longitudes de onda de entre 460 y 482 nm (ver nota en Wikipedia), de ahí las denominaciones de L, M y S a cada uno de los grupos de receptores responsables de la visión de cada una de estas franjas del espectro visible.

La pregunta que puede surgir aquí es la siguiente:

¿Cómo percibimos el resto de los colores a partir de estos tres grupos de receptores?

En la práctica es fácil comprobar que, a iguales cantidades de rojo (R), verde (G) y azul (B) obtendremos los siguientes como resultantes:

R + G = Amarillo (Y, de yellow en inglés)
G + B = Cian (C)
B + R = Magenta (M)

Esquemáticamente los resultados son los siguientes:

Resultados de la síntesis aditiva

En este esquema básico de colores RGB (primarios), los colores resultantes (CMY) surgen de una síntesis aditiva, ya que estamos refiriéndonos a cantidades de luz percibidas, donde cada uno de estos colores secundarios resultan más claros que sus componentes.

El resultado de estimular los conos L, M, S en igual intensidad y al 100% dará por resultado la percepción de "luz blanca":

Síntesis aditiva

De esta manera, afectando variando la intensidad (luminosidad) de cada uno de estos "colores primarios" podremos obtener toda la gama del espectro visible, no debido a ningún principio externo a nosotros, sino porque específicamente, nuestros ojos trabajan con receptores especializados en percibirlos para que, luego, el cerebro los reinterprete, generando con ellos el resto de la gama cromática que conocemos. Resulta imposible generar colores visibles que nuestro sistema visual no está preparado para ver.

Algunos de estos resultados los podemos ver en el siguiente gráfico ilustrativo desde el cual, si bien no cumple rigores científicos, sí permite, mediante simples muestras de colores en las distintas áreas, tener una idea de como trabajan estas síntesis cromáticas:

Es de notar que, a pesar de que en la imagen anterior las cantidades de luz se expresan en porcentajes, según nos expresemos en términos de R, G y B en valores decimales o hexadecimales, los valores en RGB se expresan en números que varían entre 0 y 255 (8 bits) ó entre 00 y FF (255 en decimal), según los siguientes ejemplos:

  • (255, 64, 128), lo que expresa 255 de rojo, 64 de verde y 128 de azul
  • #FF4080, para expresar los mismos valores del ejemplo anterior, esta vez, en números hexadecimales, habituales entre otros, en el entorno del diseño web, sobre el cual hablaremos en una próxima publicación.

En la entrada esta entrada se ha publicado información sobre la síntesis sustractiva de colores CMY en la que se sustenta el esquema estándar de impresión en CMYK, basado en cian, magenta, amarillo y negro como colores primarios (válidos para pigmentos).

En próximas publicaciones estaremos hablando de los modelos HSV y HSL, CIE Lab y Hunter Lab, entre otros, cada uno con diferentes ventajas y desventajas de aplicabilidad en la práctica profesional.

Plácido Luna.
03/02/2014

 

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