En 2015, una simple pregunta sobre el color de un vestido específico despertó un gran interés en cómo percibimos el color. El hecho es que la capacidad de percibir el color es compleja y no exacta.
Lo que realmente vemos
Nuestros ojos no ven objeto (s) real (es), lo que realmente se ve es la luz reflejada en los objetos. El color que ven sus ojos es el resultado de las longitudes de onda de luz reflejadas o absorbidas por el objeto. Sin embargo, es poco probable que el color que ve sea totalmente correcto.
Factores que afectan la percepción del color
La percepción del color en el mundo real se ve afectada por varios factores:
- Propiedades físicas de un objeto: Las longitudes de onda de la luz que un objeto refleja o absorbe naturalmente debido a su composición física.
- Hora del día: El objeto se ve en la luz de la mañana, tarde o noche.
- Ubicación: El objeto se ve en luz exterior (día soleado o nublado) o luz artificial interior (y tipo de luz interior).
- Percepción del color: Variaciones naturales en cómo cada par de ojos humanos percibe longitudes de onda de color.
- Daltonismo: Variaciones no naturales en cómo algunas personas ven las longitudes de onda del color.
Además de la percepción del color en el mundo real, en la fotografía, la impresión y el video, hay otros factores a considerar:
- El instrumento utilizado en la captura de la imagen: Las capacidades de una cámara para detectar longitudes de onda de color en combinación con la hora del día y la ubicación.
- El dispositivo de visualización utilizado en la reproducción de la imagen: TV, Video Projector, Print reproduce imágenes usando diferentes métodos.
- Calibración de la pantalla o de la impresora: Si está viendo la imagen en impresión o en un dispositivo de visualización de video, el estándar que se utilizó para calibrar ese dispositivo para la reproducción del color afecta lo que ve.
Si bien existen similitudes y diferencias en la percepción del color con respecto a las aplicaciones de foto, impresión y video, concentrémonos en el lado de video de la ecuación.
Capturando Color
- Primero, tienes que "capturar" la imagen. Una cámara de video tiene que ver la luz que se refleja en los objetos y que viene a través de una lente. La luz que entra consiste en todos los colores reflejados en el objeto (s) objetivo. Esa luz entra en la lente y golpea un chip (en los viejos tiempos, antes de los chips, la luz tenía que pasar a través de un tubo de vacío especialmente construido).
- Una vez que la luz aterriza en el chip, hay un proceso empleado por el chip y los circuitos de soporte que convierten la luz en impulsos eléctricos analógicos o códigos digitales (1, 0). Esta señal convertida luego se envía a un dispositivo receptor (en este caso, un televisor o proyector de video) que convertirá el pulso eléctrico (analógico) o el código digital entrante nuevamente en una imagen que se muestra o proyecta en una pantalla. Sin embargo, aquí es donde se pone complicado A medida que la cámara recibe la luz reflejada en un objeto en un punto determinado en el tiempo, el dispositivo de visualización debe presentar el color del resultado capturado con precisión.
Dado que ni el dispositivo de captura o visualización puede reproducir todos los colores que se reflejan en los objetos del mundo real, ambos dispositivos tienen que "adivinar" basándose en estándares de color específicos "hechos por el hombre", que tienen en su base, un color primario de tres colores. modelo. En las aplicaciones de video, el modelo de tres colores está representado por rojo, verde y azul. Diferentes combinaciones de los tres colores primarios en varias proporciones se utilizan para recrear la escala de grises y todos los tonos de color que vemos en la naturaleza.
Visualización de color a través de un televisor o proyector de video
Dado que no existe una corrección definitiva sobre cómo los humanos perciben el color en el mundo natural, y existen limitaciones para capturar colores precisos con una cámara. ¿Cómo se reconcilia esto en el entorno del hogar cuando se ve televisión o un proyector de video?
La respuesta es doble, el tipo de tecnología utilizada que permite a un proyector de TV / video mostrar imágenes y color, y ajustar su capacidad para mostrar el color lo más preciso posible dentro de un estándar de color predeterminado.
Aquí hay una breve descripción de las tecnologías de visualización de video utilizadas para mostrar imágenes en blanco y negro y en color.
Tecnologías emisivas
- CRT - Un haz de electrones que se origina en el cuello de un tubo de imagen escanea filas de fósforos línea por línea para producir una imagen. Cuando el haz golpea cada fósforo, el fósforo se excita y produce la imagen. El color es producido por fósforos rojos, verdes y azules que se excitan en la combinación adecuada para producir un color específico.
- Plasma - Los fósforos se encienden con un gas cargado sobrecalentado (similar a una luz fluorescente). Las combinaciones de fósforo rojo, verde y azul (denominados píxeles y subpíxeles) producen el color designado.
- OLED - La tecnología OLED se puede implementar de dos maneras para los televisores. Una opción es WRGB, que combina subpíxeles autoemisores OLED blancos con filtros de color rojo, verde y azul, mientras que otra opción es usar subpíxeles rojos, verdes y azules autoemisores sin filtros de color adicionales.
Tecnologías transmisivas
- LCD - Los píxeles de la pantalla LCD no producen su propia luz. Para que un televisor LCD muestre una imagen en la pantalla de un televisor, los píxeles deben estar "iluminados". Lo que sucede en este proceso es que la luz que viaja a través de los píxeles se atenúa o se ilumina rápidamente, según los requisitos de la imagen. Si los píxeles están lo suficientemente oscuros, llega muy poca luz, lo que hace que la pantalla se vea más oscura. El color se agrega a medida que la luz viaja a través del chip LCD y luego a través de los filtros de color rojo, verde y azul.
- 3LCD - Utilizado en la proyección de video, funciona de manera similar a un televisor LCD, pero en cambio, los chips se dispersan a través de una fuente de pantalla completa, la luz blanca pasa a través de tres chips LCD y un prisma y luego se proyecta en una pantalla.
La combinación transmisiva / emisiva - LCD con puntos cuánticos
Para la aplicación de visualización de TV y video, un Quantum Dot es un nanocristal hecho por el hombre con propiedades especiales de emisión de luz que se pueden usar para mejorar el brillo y el rendimiento del color que se muestra en las imágenes fijas y de video en una pantalla LCD.
Los puntos cuánticos son nanopartículas con propiedades emisivas ajustables que pueden absorber la luz de mayor energía de un color y emitir una luz inferior de otro color (algo así como los fósforos en un televisor de plasma), pero, en este caso, cuando son impactados con fotones de una luz exterior Como fuente (en el caso de un televisor LCD con una luz de fondo de LED azul), cada punto cuántico emite color de una longitud de onda específica, que está determinada por su tamaño.
Los puntos cuánticos se pueden incorporar a un televisor LCD de tres maneras:
- Colocado dentro de un tubo de vidrio delgado (denominado Óptica de borde) dentro de la estructura de la fuente de luz del televisor entre una fuente de luz de borde LED azul y la Placa de guía de luz (la estructura que distribuye la luz a través del área de la pantalla) para LED de borde iluminado / Televisores LCD.
- En una "capa de mejora de película" colocada entre una fuente de luz LED azul y el chip LCD y los filtros de color (para televisores LED / LCD de matriz completa o de iluminación directa).
- En un chip, donde los puntos cuánticos se integran directamente en un LED azul para su uso en configuraciones de borde o de iluminación directa.
Para cada opción, la luz LED azul golpea los puntos cuánticos, que luego se excitan para que emitan luz roja y verde (que también se combina con el azul proveniente de la fuente de luz LED). La luz de color luego pasa a través de los chips de la pantalla LCD, los filtros de color y en la pantalla para la visualización de la imagen. La capa emisiva Quantum Dot agregada permite que el televisor LCD muestre una gama de colores más saturada y más amplia que los televisores LCD sin la capa agregada de Quantum Dot.
Tecnologías reflexivas
- LCOS (también conocido como D-ILA y SXRD)LCOS es una variante de 3LCD y se utiliza en la proyección de video. En lugar de pasar la luz a través de cada uno de los tres chips LCD y luego a través de los filtros de color y la lente, el chip LCD se encuentra sobre una base reflectante, de modo que cuando una fuente de luz de color pasa a través del chip se refleja automáticamente y se envía a través de la lente. A la pantalla de proyección.
- DLP (3-Chip) - Utilizado en proyectores de video - La clave para DLP es el DMD (Dispositivo de micro espejo digital), en el que cada chip está formado por pequeños espejos abatibles. Esto significa que cada píxel en un chip DMD es un espejo reflectante. La imagen de video se muestra en el chip DMD. Los micromirrores del chip (cada micromirror representa un píxel) se inclinan muy rápidamente a medida que cambia la imagen. Esto produce la base de escala de grises para la imagen.
- En un proyector de video DLP de 3 chips, se utilizan tres fuentes de luz (o la luz blanca pasa a través de tres prismas). La luz de color se refleja luego en tres chips DLP (todos son en escala de grises, pero cada uno recibe una luz de color diferente). El grado de inclinación de cada micro espejo en relación con la fuente de luz de color en un momento dado determina los colores de la imagen. La luz reflejada pasa a través de la lente del proyector a la pantalla.
Combinación reflexiva / transmisiva
- DLP (1-Chip) - Utilizado en proyectores de video: en esta disposición, hay una única fuente de luz blanca que se refleja en un solo chip DLP DMD. Luego, el color se agrega a medida que la luz reflejada pasa a través de una rueda de color de alta velocidad, a través de la lente y luego a la pantalla.
Para obtener más explicaciones técnicas sobre DLP, consulte nuestro artículo complementario: Aspectos básicos del proyector de video DLP.
Visualización del color - Estándares de calibración
Por lo tanto, ahora que se ha desarrollado la electrónica y la mecánica sobre cómo una imagen en color llega a su TV o pantalla de proyección de video, el siguiente paso es descubrir cómo esos dispositivos pueden reproducir el color con la mayor precisión posible, a pesar de las limitaciones técnicas.
Aquí es donde la aplicación de estándares de color dentro del Espacio de Color visible se vuelve importante.
Algunos de los estándares de calibración de color para televisores y proyectores de video que están en uso actualmente son:
- NTSC: el estándar básico para el color analógico (EE. UU.).
- Rec.601 - Mejora sobre el estándar básico NTSC.
- Rec.709 - Para usar con HDTV y proyectores de video HD.
- Rec.2020 - Diseñado para usar con televisores 4K Ultra HD y proyectores de video.
- sRGB - Para uso principalmente en monitores de PC para mostrar gráficos.
Al usar una combinación de hardware (colorímetro) y software (generalmente a través de una computadora portátil), una persona puede ajustar la capacidad de reproducción de color de un televisor o proyector de video a uno de los estándares anteriores (según las especificaciones de color del televisor) a través de los ajustes proporcionados en el video / Configuración de pantalla, o menú de servicio del televisor o proyector de video.
Los ejemplos de herramientas básicas de calibración de video (color) que puede usar, sin la necesidad de un técnico, incluyen discos de prueba, como Digital Video Essentials, DVD de Disney WOW (World of Wonder) y discos de prueba Blu-ray, Spears y Munsil HD Benchmark, el THX Calibrator Disc y la aplicación THX Home Theater Tune-up para teléfonos / tabletas compatibles con iOS y Android.
Un ejemplo de una herramienta básica de calibración de video que emplea un colorímetro y un software para PC, es el sistema de calibración de color Datacolor Spyder.
Un ejemplo de una herramienta de calibración más extensa es Calman by SpectraCal.
La razón por la que las herramientas anteriores son importantes es que, al igual que las condiciones de iluminación en interiores y exteriores afectan la capacidad de ver el color en el mundo real, esos mismos factores también entran en juego en cuanto a cómo se verá el color en su TV o Pantalla de proyección de video, teniendo en cuenta qué tan bien puede ajustar su TV o proyector de video.
Los ajustes de calibración no solo incluyen elementos como el brillo, el contraste, la saturación del color y el control del tinte, sino también otros ajustes necesarios, como la Temperatura del color, el Balance de blancos y el Gamma.
La línea de fondo
La percepción del color en el mundo real y los entornos de visualización de televisión implican procesos complicados, así como otros factores externos. La percepción del color es más un juego de adivinanzas que una ciencia precisa.El ojo humano es la mejor herramienta que tenemos, y aunque, en fotografía, película y video, el color exacto se puede etiquetar según un estándar de color específico, el color que se ve en una fotografía impresa, TV o pantalla de proyección de video, incluso si cumplen con el 100% de una especificación de estándares de color específicos, aún así no pueden verse exactamente como se ven en las condiciones del mundo real.
