sábado, 13 de octubre de 2012

Trabajando con el Diagrama CIE xy

La siguiente figura, menos espectacular que la anterior, nos permitirá discutir las principales propiedades del  diagrama CIE xy


   La figura en forma de lengua o de herradura es el diagrama cromático, el cual está limitado por una curva llamada curva lugar del espectro o locus (ubicación) espectral, sobre el cual se indican las longitudes de onda en nanometros (1nm ~ 10-9m).

    Los colores espectrales puros se ubican sobre la curva lugar y todos los puntos ubicados en su interior corresponden a colores observables. Cada color queda definido mediante un par de coordenadas (x,y), definiendo un Espacio llamado Espacio CIE xy.

    El punto C define lo que llamaremos el iluminante CIE xy o Punto Blanco CIE. Este término debe diferenciarse de una simple fuente de luz. Una fuente es un emisor físico de radiación luminosa, como una vela o una lámpara incandescente. Un iluminante, por el contrario, es una fuente potencial y especifica, aunque no necesariamente real. Por ejemplo: en 1931, la CIE definió el iluminante A para representar la luz típica de una lámpara con filamento de tungsteno. Poco después de descubrió que tal fuente poseía poca energía en la zona de las longitudes de onda visibles más cortas, por lo que se definió la fuente C (representada).
    La fuente C es simplemente luz blanca solar. Una definición más exacta se obtuvo con la fuente D65 o Daylight 6500: este iluminante tiene una distribución de energía idéntica a la de la radiación emitida por un cuerpo negro a una temperatura de 6500K . Tal distribución se parece mucho a la de la luz solar en el cielo europeo, por lo que se ha adoptado como norma.

    Una vez definido el iluminante, el uso del diagrama CIE 1931 es similar al del “Espacio de Newton”, del que ya hemos hablado. Ubiquemos sobre el diagrama cromático dos colores M y N: cualquier mezcla aditiva de dichos colores se ubicará en algún lugar de la recta MN; cuanto mayor sea la cuantía de M en la combinación, más cerca de M se hallará el punto que represente dicha mezcla.
            Un segmento como CS representa entonces cualquier color que puede obtenerse mediante la mezcla del iluminante (blanco C) y un color espectral S. Cuanto mayor sea la  proporción del color espectral en la mezcla, más saturada o más pura será la mezcla. Sea ahora un punto R perteneciente al segmento CS: dicho color posee dos características que se pueden medir sobre el diagrama de cromaticidas: su longitud de onda dominante l y su porcentaje de saturación. Una tercera propiedad, denominada tono, se determina empíricamente.
            Entendemos por longitud de onda dominante la de un color espectral (y por tanto, monocromático) que provoca la misma sensación de tono que el color R. Para ubicar la longitud de onda dominante de R, se traza la semirrecta que pasa por C y por R; el punto donde dicha recta corta a la curva lugar del espectro (S, en la figura) es l. En la figura mencionada, l = 600nm.

    Los puntos como T, cuya semirrecta CT corta el tramo recto que une los extremos de de la curva lugar del espectro en el punto U’, pertenecen a los colores no espectrales, que comprenden los púrpuras y rosados. Dichos colores no se pueden obtener por mezcla del iluminante con los tres colores primarios sino que constituyen los colores complementarios de los ubicados sobre la parte curva del diagrama CIE 1931. Para ubicar su longitud de onda dominante se traza la semirrecta TC, la cual corta el diagrama en el punto U, al que corresponde una longitud de onda de aproximadamente 495nm (azul).   Entonces, decimos que el punto T tiene un tono menos azul (en el sentido de azul negativo) y su longitud de onda dominante se representa 495c nm (correspondiendo la c a complementario).

    Para obtener el porcentaje de saturación (o pureza) se miden los segmentos CR y CS y se realiza la siguiente operación:

                              saturación  =      CR __ x 100
                                                       CS
                                                                                                                                                     
                                
La saturación de un color espectral es entonces del 100% y la del blanco vale 0%.
En el ejemplo de la figura superior, la saturación de R es aproximadamente del 78%.
Para determinar la saturación de un color no espectral, como T, se divide CT/CU’ y se multiplica por 100.