En 2015, una simple investigación sobre el color de un vestido específico despertó un interés generalizado sobre 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 objetos reales, lo que realmente ven es la luz reflejada en los objetos. El color que ven sus ojos es el resultado de las longitudes de onda de luz que el objeto refleja o absorbe. Sin embargo, es poco probable que el color que usted 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 luz que un objeto refleja o absorbe naturalmente debido a su composición física.
• Hora del día: El objeto se ve a la luz de la mañana, de la tarde o de la noche.
• Ubicación: El objeto se ve con luz exterior (día soleado o nublado) o con luz artificial interior (y tipo de luz interior).
• Percepción del color: Variaciones naturales en la forma en que cada par de ojos humanos percibe las longitudes de onda de los colores.
• Daltonismo: Variaciones no naturales en la forma en que algunas personas ven las longitudes de onda de los colores.

Además de la percepción del color en el mundo real, en la fotografía, la impresión y el vídeo hay factores adicionales a tener en cuenta:

• El instrumento utilizado para capturar 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 para reproducir la imagen: TV, Proyector de vídeo, Imprimir reproducir imágenes utilizando diferentes métodos.
• Calibración de la pantalla o de la impresora: Si está viendo la imagen impresa o un dispositivo de visualización de vídeo, el estándar que se utilizó para calibrar ese dispositivo para la reproducción de color afecta lo que usted ve.

Aunque existen similitudes y diferencias en la percepción del color con respecto a las aplicaciones fotográficas, de impresión y de vídeo, vamos a centrarnos en el lado del vídeo de la ecuación.

Captura de color

• En primer lugar, hay que «capturar» la imagen. Una cámara de vídeo tiene que ver la luz reflejándose en los objetos y entrando a través de una lente. La luz de entrada consiste en todos los colores reflejados en los objetos de destino. 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 cae en el chip, hay un proceso empleado por el chip, y los circuitos de apoyo, que convierte la luz en pulsos eléctricos analógicos, o códigos digitales (1’s, 0’s). Esta señal convertida se envía a un dispositivo receptor (en este caso un televisor o proyector de vídeo) que convertirá el pulso eléctrico entrante (analógico) o el código digital en una imagen que se muestra o se proyecta en una pantalla. A medida que la cámara recibe la luz reflejada en un objeto en un momento dado y el dispositivo de visualización tiene que presentar el color del resultado capturado con precisión.

Dado que ni el dispositivo de captura ni el de visualización pueden reproducir todos los colores que se reflejan en los objetos del mundo real, ambos dispositivos tienen que «adivinar» basándose en estándares de color específicos «artificiales», que tienen como base un modelo de tres colores primarios. En las aplicaciones de vídeo, el modelo de tres colores está representado por rojo, verde y azul. Se utilizan diferentes combinaciones de los tres colores primarios en diferentes proporciones 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 vídeo

Ya que no hay una corrección definitiva sobre cómo los humanos perciben el color en el mundo natural, y hay limitaciones para capturar el color exacto usando una cámara. ¿Cómo se concilia esto en el ambiente del hogar cuando se ve la televisión o un proyector de vídeo?

La respuesta es doble: el tipo de tecnología utilizada que permite que un proyector de TV/vídeo muestre imágenes y color, y el ajuste fino de su capacidad para mostrar el color con la mayor precisión posible dentro de un estándar de color predeterminado.

A continuación se ofrece un breve resumen de las tecnologías de visualización de vídeo 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. A medida que el rayo golpea cada fósforo, el fósforo se excita y produce la imagen. El color es producido por fósforos rojos, verdes y azules excitados en la combinación apropiada para producir un color específico.
• Plasma – Los fósforos se encienden con gas cargado sobrecalentado (similar a una luz fluorescente). Las combinaciones de fósforos rojos, verdes y azules (denominados píxeles y subpíxeles) producen el color designado.
• OLED – La tecnología OLED puede implementarse 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 utilizar 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 «retroiluminados». Lo que sucede en este proceso es que la luz que viaja a través de los píxeles se atenúa o se aclara rápidamente, dependiendo de los requisitos de la imagen. Si los píxeles se atenúan lo suficiente, muy poca luz atraviesa la pantalla, lo que hace que parezca 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 vídeo, funciona de forma similar a la TV LCD, pero en su lugar, los chips se dispersan a través de una fuente de pantalla completa, la luz blanca pasa a través de tres chips LCD y un Prism y luego se proyecta en una pantalla.

La combinación transmisiva/emisiva – LCD con puntos cuánticos

Para aplicaciones de visualización de TV y vídeo, un punto cuántico es un nanocristal hecho por el hombre con propiedades especiales de emisión de luz que puede utilizarse para mejorar el brillo y el rendimiento del color que se muestra en las imágenes fijas y de vídeo en una pantalla LCD.

Los puntos cuánticos son nanopartículas con propiedades emisivas ajustables que pueden absorber luz de mayor energía de un color y emitir luz de menor intensidad de otro color (algo así como los fósforos de un televisor de plasma), pero, en este caso, cuando son golpeados con fotones de una fuente de luz externa (en el caso de un televisor LCD con retroiluminación LED azul), cada punto cuántico emite el color de una longitud de onda específica determinada, que se determina por su tamaño.

Los puntos cuánticos se pueden incorporar a un televisor LCD de tres maneras:

• Se coloca dentro de un tubo de vidrio delgado (denominado Edge Optic) dentro de la estructura de la fuente de luz del televisor, entre una fuente de luz LED de borde azul y la placa guía de luz (la estructura que distribuye la luz a través del área de la pantalla) para los televisores LED/LCD iluminados en el borde.
• En una «capa de realce de película» situada entre una fuente de luz LED azul y el chip LCD y los filtros de color (para Full Array o televisores LED/LCD con 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 llega a los puntos cuánticos, que son excitados para que emitan luz roja y verde (que también se combina con la luz azul procedente de la fuente de luz LED). La luz de color pasa a través de los chips LCD, los filtros de color y a la pantalla para la visualización de la imagen. La capa emisiva de Quantum Dot añadida permite que el televisor LCD muestre una gama de colores más amplia y saturada que los televisores LCD sin la capa de Quantum Dot añadida.

Tecnologías reflectivas

• LCOS (también conocido como D-ILA y SXRD) LCOS es una variante de 3LCD y se utiliza en la proyección de vídeo. En lugar de pasar 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 en la parte superior de 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 videoproyectores – La clave de la DLP es el DMD (Digital Micro-mirror Device), en el que cada chip está formado por pequeños espejos inclinables. Esto significa que cada píxel de un chip DMD es un espejo reflectante, la imagen de vídeo se muestra en el chip DMD. Los micromirrores del chip (cada micromirror representa un píxel) se inclinan muy rápidamente a medida que la imagen cambia. Esto produce la base de escala de grises para la imagen.
  • En un proyector de vídeo DLP de 3 chips, se utilizan tres fuentes de luz (o luz blanca que pasa a través de tres prismas). La luz de color se refleja 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 microespejo 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 hasta la pantalla.

Combinación reflectante/transmisiva

• DLP (1-Chip) – Utilizado en videoproyectores – En esta disposición, hay una única fuente de luz blanca que se refleja en un único 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 la DLP, consulte nuestro artículo complementario: Aspectos básicos del proyector de vídeo DLP.

Visualización de color – Estándares de calibración

Así que, ahora que la electrónica y la mecánica han sido elaboradas sobre cómo una imagen en color llega a su televisor o a su pantalla de proyección de vídeo, el siguiente paso es averiguar cómo esos dispositivos pueden reproducir el color con la mayor precisión posible, a pesar de las limitaciones técnicas.

Aquí es donde la aplicación de los estándares de color dentro del Espacio de Color visible se vuelve importante.

Algunos de los estándares de calibración de color para televisores y videoproyectores que se utilizan actualmente lo son:

• NTSC – El estándar básico para el color analógico (EE.UU.).
• Rec.601 – Mejora sobre el estándar básico NTSC.
• Rec.709 – Para uso con televisores HDTV y videoproyectores HD.
• Rec.2020 – Destinado para su uso con televisores Ultra HD de 4K y videoproyectores.
• sRGB – Para uso principalmente en monitores de PC para mostrar gráficos.

Utilizando una combinación de hardware (colorímetro) y software (normalmente a través de un ordenador portátil), una persona puede ajustar la capacidad de reproducción de color de un televisor o proyector de vídeo a uno de los estándares anteriores (dependiendo de las especificaciones de color del televisor) mediante los ajustes proporcionados en la configuración de vídeo/visualización o en el menú de servicio del televisor o del videoproyector.

Algunos ejemplos de herramientas básicas de calibración de vídeo (color) que puede utilizar sin necesidad de un técnico son los discos de prueba, como Digital Video Essentials, Disney WOW (World of Wonder) DVD y Blu-ray Test Discs, Spears y Munsil HD Benchmark, THX Calibrator Disc y THX Home Theater Tune-up App para teléfonos/tabletas compatibles con iOS y Android.

Un ejemplo de una herramienta básica de calibración de vídeo 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 de SpectraCal.

La razón por la que las herramientas anteriores son importantes, es que así como las condiciones de iluminación interior y exterior 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 televisor o pantalla de proyección de vídeo, teniendo en cuenta lo bien que su televisor o proyector de vídeo se puede ajustar.

Los ajustes de calibración no sólo incluyen cosas como el brillo, el contraste, la saturación del color y el control del color, sino también otros ajustes necesarios, como la temperatura del color, el balance de blancos y la gamma.

El resultado final

La percepción del color en el mundo real y en los entornos de visualización de la televisión implica 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, cine y video, el color exacto puede ser etiquetado a un estándar de color específico, el color que usted ve en una fotografía impresa, TV o pantalla de proyección de video, incluso si cumplen con el 100% de la especificación de un estándar de color específico, todavía no puede verse exactamente igual que como podría verse bajo condiciones del mundo real.