Colorimetría IV: espacio de color CIE 1931 XYZ

Limitaciones del modelo RGB

En el anterior artículo comentábamos cómo podíamos representar los colores en el espacio RGB, es decir, en función del Rojo, Verde y Azul. Sin embargo esto no funciona en todas las zonas del espectro.

La siguiente gráfica muestra la curva RGB Color Matching, es decir, la representación de todos los colores en función de estos 3 primarios. Como podemos ver, algo extraño sucede en la región del espectro próxima a los 500nm: para representar estos colores cercanos al Cian en función del Rojo, Verde y Azul, necesitamos un valor negativo del Rojo.

Pero exactamente, ¿qué quiere decir un color negativo? Veámoslo de otra forma: no podemos aportar un valor negativo de un color, pero si al color de referencia que queremos representar (ese próximo al Cian) le aportamos algo de Rojo, ya sí podremos representarlo en el espacio RGB.

Evidentemente esto es algo que limita la representación de los colores, por lo que fue necesario buscar otra solución. Y eso es lo que hizo el CIE en 1931 con la creación de un nuevo espacio de color.

Espacio de color CIE 1931 XYZ

La respuesta fue ingeniosa. Simplificando la idea, en lugar de definir los colores a partir de valores negativos de los colores reales R, G y B, quedarían definidos a partir de valores positivos de los colores imaginarios X, Y y Z: X sería una combinación de los 3 valores L, M y S, Y solo de L y M (dando un valor de la luminosidad) y Z sería igual a S (el azul del espacio RGB).

Como muestra la gráfica anterior –XYZ Color Matching– ya se podrían constituir todos los colores monocromáticos a partir de este nuevo triestímulo.

Sin embargo el CIE fue un paso más allá, y transformó este CIE XYZ en un nuevo Espacio de color CIE xyY, donde x e y (valores normalizados de X e Y) definirían la cromaticidad y la Y sería simplemente el brillo. Con esto podríamos representar ya bidimensionalmente la cromaticidad de los colores, es decir, su tono y su saturación:

La figura generada muestra los colores espectrales en el borde (junto a su longitud de onda), mientras que según se acercan al centro bajan su saturación, rompiendo su pureza mezclándose con otros colores.

El diagrama también muestra la llamada línea de púrpuras, la zona donde se funden el rojo y el azul que no corresponde a colores reales (no tienen una longitud de onda concreta) sino tan solo son una interpretación de nuestro cerebro de dicha mezcla.

Otra utilidad interesante de este gráfico sería la representación de la ya comentada limitación del espacio RGB, que se trataría de aquella zona exterior al triángulo formado por los vértices rojo, verde y azul (figura izquierda), o las Elipses MacAdam, que representarían los colores indistinguibles a la vista humana.

Sin embargo, una de las mayores aplicaciones de este nuevo diagrama sería ayudarnos a representar la Temperatura de Color Correlacionada y el Índice de Reproducción Cromática de una fuente de luz.

* Imágenes: wikipedia.org

Autor

David Rodríguez

Director Artesolar Daylighting
Físico e Ingeniero en Electrónica. WELL AP.
Profesional desde 2003 en soluciones de aprovechamiento de la energía del Sol con sistemas térmicos, fotovoltaicos y de iluminación natural.

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