E5 Óptica del Color y Percepción Cromática

Tópico

Tal como describe el modelo de fotorrecepción, cada uno de los tres tipos de conos de la retina —cono S, cono M y cono L— responde con una intensidad distinta a una misma luz, según la sensibilidad espectral propia de cada tipo de cono. El color que finalmente se percibe no depende de la composición espectral completa de esa luz, sino únicamente de la combinación de esas tres respuestas: la respuesta del cono S, la respuesta del cono M y la respuesta del cono L tomadas en conjunto. Por eso este modelo trata la percepción del color como un modelo de tristímulo: reduce cualquier luz, por compleja que sea su composición espectral, a solamente tres números, uno por cada tipo de cono, y es esa terna de tres números la que determina qué color se percibe.

Cuanto más se parecen entre sí las ternas de respuesta que producen dos luces distintas en los tres tipos de conos, más se parecen entre sí los colores que esas dos luces hacen percibir, hasta el punto de percibirse como exactamente el mismo color cuando las dos ternas de respuesta resultan idénticas. Esa coincidencia se llama metamería, y ocurre incluso cuando las dos luces tienen composiciones espectrales completamente distintas entre sí, porque el sistema visual nunca compara esas composiciones espectrales directamente: solo compara la terna de tres respuestas que cada una produce en los conos S, M y L. Dos luces metaméricas engañan entonces al ojo por igual, haciéndole percibir un único color allí donde, físicamente, hay dos combinaciones distintas de luz.

Como el color percibido queda determinado por solamente tres números, ese color puede representarse como un punto dentro de un espacio de color: un espacio de tres dimensiones donde cada eje corresponde a una de las tres respuestas de los conos. Al separar la información de brillo de la terna de tres respuestas y conservar solamente la proporción entre ellas, ese espacio de color se reduce a un plano de dos dimensiones, y la posición de un color dentro de ese plano son sus coordenadas cromáticas. Para que instituciones y fabricantes distintos puedan describir un mismo color de la misma manera, este modelo se apoya en un modelo de tristímulo estándar, definido internacionalmente a partir de la respuesta promedio de los tres tipos de conos de un observador humano típico, de modo que la terna de tres números y las coordenadas cromáticas que se calculan con él coincidan sin importar quién realice la medición.

Cuando dos o más luces se combinan y llegan juntas al ojo, la terna de tres respuestas que producen en los conos S, M y L es la suma de las ternas que cada luz produciría por separado. Gracias a esa suma, este modelo permite predecir qué color va a percibirse al mezclar varias luces sin necesidad de conocer la composición espectral completa de la mezcla, y con eso simular mezclas de color: basta con sumar, respuesta por respuesta, las ternas de las luces que se combinan. Ese mismo principio es el que aprovecha una pantalla para reproducir prácticamente cualquier color percibido usando solamente tres luces primarias, en distintas proporciones, en lugar de reproducir la composición espectral exacta de la luz real que ese color tendría en el mundo.

Cuando en un ojo falta uno de los tres tipos de cono, o su sensibilidad espectral está alterada, la terna de tres respuestas que ese ojo produce ante una misma luz deja de coincidir con la terna que produciría un ojo con los tres conos intactos, y dos luces que antes se distinguían como colores distintos empiezan a percibirse como el mismo color: esa pérdida de distinciones es precisamente lo que detecta y clasifica el modelo de las discromatopsias. Por la misma razón, cualquier instrumento que necesite medir o reproducir color de manera fiable —desde una pantalla hasta un colorímetro— se calibra contra este modelo de tristímulo, ajustando sus sensores o sus luces primarias hasta que la terna de tres respuestas que producen coincida con la que produciría la luz real en un ojo con los tres tipos de cono, cono S, cono M y cono L, funcionando con normalidad.

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