Optica Fisiológica II: Tema 6

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TEMA 6 ÓPTICA FISIOLÓGICA II 6.1

6. PRINCIPIOS DE COLORIMETRÍA

6.1 Trivariancia visual

6.2 Síntesis tricromática. Mezclas aditiva y sustractiva

6.3 Sistema RGB. Sistema XYZ

6.4 Diagrama cromático

6.5 Metamerismo


COLOR = LUZ + OBJETO + OBSERVADOR

LUZ: TC, RC

OBJETO: τ, ρ

COLORIMETRÍA: Ciencia generadapara la medida y cuantificacióndel color

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¿De qué color es esta manzana?


6.1. Trivariancia visual¿Nº parámetros necesarios

para definir un color?

Atributos psicofísicos:TONOCLARIDADSATURACIÓN

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6.1. Trivariancia visual

1. Simetría: A ≡ B B ≡ A

2. Transitividad: A ≡ B y B ≡ C A ≡ C

3. Proporcionalidad: A ≡ B k A ≡ k B

4. Aditividad: A ≡ B A + C ≡ B + C

Leyes de Grassmann


6.2. Síntesis tricromática. Mezclas aditiva y sustractiva

[ ] [ ] [ ] [ ]BbGgRrCc ++=

r, g, b: VALORES TRIESTÍMULOS

Color C R+G+B

Cuando se produce la igualación:

4



MEZCLA ADITIVA: R, G, B

B

Peλ

400 500 600 700 λ

B

Peλ

400 500 600 700 λ

G

Peλ

400 500 600 700 λ

G

R

Peλ

400 500 600 700 λ

B

CYAN

MAGENTA

G

Peλ

400 500 600 700 λ

R

R

Peλ

400 500 600 700 λ

AMARILLO



MEZCLA SUSTRACTIVA: AMARILLO, CYAN, MAGENTA

B

τλ

400 500 600 700 λ

G R

τλ

400 500 600 700 λ

BG

τλ

400 500 600 700 λR

G

τλ

400 500 600 700 λR B

τλ

400 500 600 700 λG

τλ

400 500 600 700

G+ =

G

τλ

400 500 600 700 λR + = R

τλ

400 500 600 700 λ

R

τλ

400 500 600 700

B

R

τλ

400 500 600 700 λ

B + = B

τλ

400 500 600 700 λB

τλ

400 500 600 700 λG

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FILTROS

AMARILLO

MAGENTA

CYANROJA

NEGRO

LUZ

AMARILLA

BLANCA



Mezclas aditiva y sustractiva

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6.3. Sistema RGB. Sistema XYZ

Longitud d'ona (nm)400 450 500 550 600 650 700 750

Pot

enci

a es

pect

ral r

elat

iva

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

λr

10141824

0

57811

10

2246

28

380390400410

780

λ

λR

700 nm

λG

546,1 nm

λB

435.8 nm Eλ

BLANCO EQUIENERGÉTICOSISTEMA RGB

≡ + +λR

700 nm

λG

546,1 nm

λB

435.8 nmλ

580 nm

λg λb



Funciones de igualación del color

Defectos:

No da información sobre luminancia

Valores triestímulos negativos!!

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SISTEMA XYZ

λρ

λρ

λρ

λλλ

λλλ

λλλ

∆=

∆=

∆=

∑

∑

∑

...

...

...

0

780

380

0

780

380

0

780

380

zPkZ

yPkY

xPkX

Da información sobre la claridad

No hay valores triestímulos negativos

Los primarios son irreales

∑ ∆= 780

3800 ..

100

λλλ yPk


6.3. Sistema RGB. Sistema XYZPe(λ) ρ(λ)

Pe(λ). ρ(λ)

)(x λ )(y λ )(z λ

X Y Z

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Espectros de emisión de los iluminantes A, B, C y D65 CIE



CIE 1931 Color Matching Functions (2-degree observer)

Wavelength [nm]750700650600550500450400

Tris

timul

us v

alue

s

2,00

1,80

1,60

1,40

1,20

1,00

0,80

0,60

0,40

0,20

0,00

xy

z

Observador patrón 2º (1931)Observador patrón 2º y 10º

(1931 y 1964 respectivamente)

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Locus espectral

Línea de magentas



Comparación funciones igualación color RGB - XYZ

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Comparación diagrama cromático RGB - XYZ



Gamuts

Gamut de dos monitores CRT Gamut de dos impresoras

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6.4. Diagrama cromático

C1

C2

C3



470

475

485

495

480

595590

585

580

575

570

565

555

550

545

535530

525515

510

505

490

700

600

560

540

520

500

460

400

y

x0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

630615

610605

D65

λdC(xc,yc)

Longitud de onda dominante

Unir el punto del iluminante (D65)

con el del color (C) y buscar la

intersección con el locus espectral

≡ +

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470

475

485

495

480

595590

585

580

575

570

565

555

550

545

535530

525515

510

505

490

700

600

560

540

520

500

460

400

y

x0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

630615

610605D65

λc

C(xc,yc)

Longitud de onda complementaria

Unir el punto del iluminante (D65)

con el del color (C) y la línea de

púrpuras. Continuar la recta hasta encontrar la

intersección con el locus espectral

≡ + ≡ +



Distancia entre el punto del iluminante (D65) y el del color (C) dividido por la distancia entre el

punto del iluminante (D65) y el de la

longitud de onda dominante (ld) 470

475

485

495

480

595590

585

580

575

570

565

555

550

545

535530

525515

510

505

490

700

600

560

540

520

500

460

400

y

x0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

630615

610605

D65

λdC(xc,yc)

d1 d2

2

1

ddpe =

65

65

65

65

D

Dc

D

Dce yy

yyxxxx

pdd−

−=

−

−=

λλ

Pureza espectral

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6.5. Metamerismo


6.5. Metamerismo

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6.5. Metamerismo

4 objetos iluminados con iluminante A y D65 (observador patrón de 1931):

Iluminante D65: metámeros

Iluminante A: no metámeros


6.5. Metamerismo

Los mismos 4 objetos iluminados bajo D65 pero para los dos observadores patrones (1931 y 1964):

Observador 1931: metámeros Observador 1964: no metámeros

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Tablas para cálculos de XYZ



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Bibliografía y figuras

• Artigas, J.M, Capilla, P., Felipe, A., Pujol, J. Óptica Fisiológica. Psicofísica de la Visión. Interamericana Mac Graw-Hill, 1995

• Wyszecki, G. Color Science 2nd ed. Wiley and Sons, 1982• Le Grand, Y. Optique Physiologique tome II: Lumière et couleurs. 10 ed.

Masson, 1972• Boynton, R.M. Human Color Vision. OSA, 1992• Cornsweet, T. Visual Perception. Academic Press Inc., 1970

Las figuras y fotografías que aparecen en esta presentación y que no son de creación propia han sido extraídas, bien de Internet, bien de los libros:

– Artigas, et al. Óptica Fisiológica. Psicofísica de la Visión– Wyszecki, G. Color Science 2nd ed.– Catálogo MINOLTA

Lo que se cita para preservar los derechos de los autores

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