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Simulando el experimento de Wright-Guild

(Para dirigirse directamente al simulador, clic aquí).

A finales de la década de 1920, los británicos David Wright y John Guild condujeron independientemente uno del otro una serie de experimentos con el propósito de obtener un forma de medición objetiva del color. Ambos partieron del resultado empírico obtenido por Hermann Grassmann sobre la aditividad lineal de la mezcla de luces; Grassmann encontró que es posible reproducir una sensación cromática (en principio) arbitraria a partir de la mezcla de tres colores, con la condición que ninguno de éstos pueda obtenerse con la mezcla de los otros dos (independencia lineal). De esta forma, podría asignarse a cada sensación cromática un conjunto de tres cantidades, a saber, las intensidades de las tres fuentes luminosas primarias utilizadas para igualar a la referencia.

En esencia, el experimento consiste en situar a un observador frente a una superficie que subtienda un ángulo visual de 2º aproximadamente (que corresponde a la amplitud angular de la fovea humana) de modo que dentro de ese campo visual el sujeto vea simultáneamente una mitad de un color fijo de referencia, mientras que la otra mitad se ilumina por una mezcla ajustable de tres primarios convenientemente elegidos. El sujeto debe operar los controles que permiten ajustar esas intensidades hasta lograr igualar al color de referencia. Las tres intensidades halladas se toman como una medición que representa el color de referencia empleado.

Sin embargo, independientemente de la elección de los tres primarios, siempre habrá colores que se “resisten” a ser formulados mediante alguna combinación de ellos. La razón se comprende claramente al analizar este proceso en el diagrama de cromaticidad CIE xy. Este diagrama representa el gamut de la visión humana, es decir, la totalidad de los colores que un ser humano puede percibir, y tiene una forma clásicamente denominada “huella”. En él, cada color primario se representa por un punto dentro del mismo; las leyes de Grassman nos anticipan que la mezcla de dos cualesquiera de ellos será un color que se encontrará en la recta que los une. Se sigue entonces que, dados tres primarios, los colores obtenibles por su mezcla aditiva quedarán dentro del triángulo determinado por ellos. Pero, dada la particular forma del gamut, no es posible encerrar todos los colores posibles mediante un triángulo cuyos vértices se encuentren dentro de la huella; sería como tratar de abarcar todos los puntos de un círculo mediante un triángulo interior al mismo.

A pesar de este aparente impedimento, la aditividad lineal del color nos permite cierta estratagema: si un color de referencia queda “fuera” del triángulo formado por los primarios elegidos, es posible llegar a la igualdad mezclando la referencia con uno de esos primarios (elegido apropiadamente) y tratar la intensidad de ese primario como negativa, ya que no se suma a la mezcla sino a la referencia que se pretende alcanzar.

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Relación entre el gamut total (forma de “huella”), el espacio de color del monitor (sRGB) y el espacio reducido tRGB.

No es fácil aceptar que un color quede representado por una o más cantidades negativas; de hecho, en 1931, cuando Wright y Guild propusieron a sus pares norteamericanos este sistema, ellos se negaron rotundamente y fue necesario “inventar” primarios ficticios denominados X, Y y Z para llegar a un acuerdo y elaborar por primera vez las normas que darían nacimiento a la colorimetría tal como la conocemos hoy.

Con el objeto de simular este experimento en pantalla, desarrollé el Laboratorio de Color Virtual, donde es posible recrear el funcionamiento del mismo. No obstante, para poder simular la “coincidencia” de color (color matching) en una pantalla, que en sí misma sólo puede reproducir una parte del gamut visible, fue necesario construir un espacio de color aún más reducido, de forma que éste sea al de la pantalla como el de la pantalla es al gamut total.

Para ello fue necesario sintetizar un nuevo espacio dentro del sRGB (el que aproximadamente tienen los monitores y tabletas modernos) al que he llamado tRGB (“RGB trastocado” o “twisted RGB“, si se quiere). Este espacio se forma utilizando como primarios los colores naranja (234, 117, 0), verde (0, 234, 117) y violeta (117, 0, 234) del espacio original sRGB. Con este espacio obtenido a partir de primarios menos “saturados”, puede notarse la reducción de los colores alcanzables mediante su mezcla aditiva, resultando en un gamut más reducido. De hecho, algunos colores sRGB no pueden obtenerse mediante cantidades positivas del tRGB (es decir, sumadas al color ajustable) sino que exigen el uso de cantidades negativas (agregadas al color objetivo). Este hecho fue utilizado por Wright y Guild durante sus experimentos.

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Vista del Laboratorio de Color Virtual.

En este laboratorio, se invita al usuario a encontrar una igualdad con una referencia elegida a partir de un selector en la parte superior,  “jugando” con tres controles virtuales que regulan las intensidades de los tres primarios mencionados. Tres indicadores digitales en la parte inferior indican los niveles de cada uno.

color-labEn algunos casos no será posible llegar a la igualdad; será necesario “invertir” uno de los primarios (sumarlo a la referencia u objetivo) mediante la llave inversora a la derecha del mismo.