El espacio de color CIE 1931 es el nombre de uno de los primeros espacios de color definidos matemáticamente. Fue establecido en 1931 por la Comission Internationale de l´Éclairage (CIE), basándose en una serie de experimentos realizados a finales de los años 1920 por W. David Wright y John Guild; sus resultados experimentales fueron incluidos en la especificación CIE RGB, del cual se derivó la especificación de 1931. Con él se definieron con precisión los tres colores primarios de la síntesis aditiva de color, a partir de los cuales pueden crearse todos los demás.
En este modelo Y significa luminosidad, Z es aproximadamente igual al estímulo de azul (conos S), y X es una mezcla tendiente a la curva de sensibilidad del rojo al verde (conos L y M). De esta manera, XYZ puede confundirse con las respuestas de los conos en RGB. Sin embargo, en el espacio de color CIE XYZ, los valores de triple estímulo no equivalen a las respuestas S, M y L del ojo humano, incluso teniendo en cuenta que X y Z son aproximadamente rojo y azul; realmente, deben verse como parámetros 'derivados' de los colores rojo, verde y azul.
Debido a que el ojo humano tiene tres tipos de células receptoras de color, que se estimulan ante distintos rangos de longitud de onda, una carta completa de todos los colores visibles es realmente una figura tridimensional. De esta forma, el concepto de color puede ser dividido en dos partes: brillo y cromaticidad. Por ejemplo, el color blanco es un color brillante, mientras que el gris puede ser considerado como una forma menos brillante del mismo blanco. En otras palabras, la cromaticidad del blanco y el gris es equivalente, y lo que difiere es su luminosidad o brillo.
El espacio CIE xyY fue deliberadamente diseñado, de tal manera que el parámetro Y es una medida del brillo o luminosidad de un color. La cromaticidad de un color se determina luego a través de dos parámetros derivados x e y, dos de los tres valores normalizados, en función de los tres valores X, Y y Z:
El espacio de color derivado, especificado por x, y e Y es conocido como el espacio de color CIExyY y es ampliamente usado para especificar colores en la práctica.
Los valores del triestímulo X e Z pueden ser calculados de los valores de cromaticidad x e y, y el valor del triestímulo Y:
La figura de la derecha muestra el diagrama de cromaticidad relacionado. La frontera externa es el nicho espectral, cuyas longitudes de onda se muestran en nanómetros. Nótese que el diagrama de cromaticidad es una herramienta para especificar cómo el ojo humano experimentará la luz recibida de un determinado espectro. No puede especificar colores de objetos (o de tintas de impresión), debido a que el aspecto de un objeto depende además de la fuente de luz.
Matemáticamente, x e y son coordenadas de proyección, y los colores del diagrama de cromaticidad forman parte de una región del plano de proyección.
La carta de cromaticidad ilustra algunas propiedades interesantes del espacio de color CIE XYZ:
En la versión CIE Lab de este modelo, "L" representa la luminosidad, "a" oscila entre verde y rojo y "b" oscila entre azul y amarillo.
La CIE desarrolló el sistema de color XYZ o estándar. En la actualidad, este sistema se sigue usando como referencia para definir los colores que percibe el ojo humano y otros espacios de color. El modelo RGB se basa en colores primarios aditivos. Por el contrario, el CIE XYZ se basa en 3 primarios imaginarios con caracterización espectral (X, Y y Z), que son los que representan el color (ondas electromagnéticas). Estos se combinan para formar todos los colores visibles por el “observador estándar”.
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