Young
En el año 1809, el inglés James Sowerby (1757 – 1822) publicó su trabajo “Una nueva elucidación de los colores”, en el cual asumía la existencia de solamente tres colores básicos: rojo, amarillo y azul.
Al mismo tiempo e independientemente, el médico, físico, filólogo y egiptólogo inglés Thomas Young (1773 – 1829) postuló una nueva teoría, la Teoría de la Visión Tricromática (1801) en la que sostuvo que el ojo es capaz de producir todas las sensaciones de color con solo tres longitudes de onda, que definió como rojo, verde y azul.
Afirmaba Young:
“Desde que es difícilmente posible creer que cada punto sensible a la luz de la retina contenga un número infinito de partículas, las cuales deben estar todas en posición de oscilar con la longitud de onda respectiva, en concordancia total, entonces es necesario asumir que este número está, por ejemplo, limitado a los tres colores principales rojo, amarillo y azul”
(Lectures on Natural Philosophy and Mechanical Arts; 1807)
Posteriormente, Young, modificó los colores principales a rojo, verde y violeta, aunque éste último poseía un matiz que le hacía aparecer más bien de color azul.
La Teoría de Young acerca de los colores fue recién confirmada en 1960 por un grupo de fisiólogos y bioquímicos ingleses, quienes demostraron que efectivamente existen tres tipos de células-cono sensibles al color en la retina. Estos conos humanos son sensibles a longitudes de onda de 425nm (1nm ~ 10-9m), 535nm y 570nm.
Maxwell
Debió pasar medio siglo –cuando ya la teoría ondulatoria de la luz estaba enteramente aceptada- para que los físicos retomaran las ideas de Young.
El físico y matemático escocés James Clerk Maxwell (1831 – 1879), comenzó en 1849 sus estudios acerca del color, los que presentó ante la Royal Society de Edimburgo en el año 1855.
Su trabajo tenía el nombre de “Experiments on Colour, as perceived by the Eye, with remarks on Colour- blindness” (Experimentos acerca del Color, tal como es percibido por el ojo, especialmente acerca de la ceguera al color). Usando un trompo coloreado, Maxwell demostró que cualquier color natural podía ser producido por tres colores primarios, rojo, verde y azul, tal cual lo había establecido Young .
El trabajo de 1855 fue el avance de otro más profundo, publicado en 1860: “On Theory of Colour Vision” (Acerca de la Teoría de la Visión del Color).
Esta obra es reconocida como el origen de la medición cuantitativa del color, rama de la Física denominada Colorimetría.
En este trabajo, Maxwell demostró que todos los colores pueden obtenerse mediante una combinación de tres colores espectrales: rojo (R), verde (G) y azul (B), agregando una importante afirmación: los estímulos luminosos pueden ser sumados y sustraídos. Maxwell colocó entonces los tres colores primarios en los vértices de un triángulo equilátero, dentro del cual había colocado una curva de colores espectrales trazada en base a datos experimentales. Una curva bastante similar a la trazada por Maxwell aparecerá luego en el sistema CIE xy.
Maxwell dispuso tres manantiales correspondientes a los colores básicos y utilizando sujetos de prueba, les pidió que los mezclaran (con intensidades que denominó R, G, y B) hasta obtener un color similar al de un cuarto manantial particular, o color de prueba. Las proporciones de los tres colores básicos que formaban el color de prueba fueron conocidos desde esa época como valores del triestímulo o R, G, B.
En base a los valores del triestímulo, Maxwell definió tres nuevos parámetros r, g, b, dividiendo cada uno de los valores del triestímulo entre la suma de los tres, es decir:
La suma de los tres nuevos parámetros cumple la condición:
que corresponde a un plano que pasa por los puntos de coordenadas (r, g, b)
(1;0;0) (0;1;0) (0;0;1)
pero las restricciones r ≤ 1 ; g ≤ 1 ; b ≤ 1 lo reducen a un triángulo equilátero, o Triángulo de Maxwell.
Maxwell demostró que cualquier valor de color caería dentro de este triángulo equilátero y que el punto blanco W, obtenido con iguales proporciones de rojo, verde y azul (es decir R = G = B) ocupaba su baricentro. Usando dicho punto, Maxwell fue el primero en especificar las tres variables que caracterizan un color: tono (o matiz), tinte y sombra, demostrando además que el círculo de Newton poseía una correspondencia con su propia teoría.
Notemos, además, que en realidad sólo será necesario conocer dos de esos valores, puesto que el tercero se despejará de la ecuación r + g + b =1
Aunque constituyó un gran paso adelante en el estudio cuantitativo del color, el inicio de la Colorimetría, el triángulo de Maxwell demostró poseer algunas limitaciones, pues solamente comparaba pigmentos y de hecho los colores espectrales podían ser mucho más intensos que los anteriores. Ello provocaba que ciertos colores saturados –como el amarillo- cayeran fuera del triángulo.
Helmholtz
El fisiólogo y físico alemán Hermann Von Helmholtz (1821 – 1894), publicó entre 1856 y 1867 su “Manual de Óptica Psicológica”, en el cual introdujo tres variables que seguimos utilizando hasta el día de hoy para caracterizar los colores: el tono, la saturación y el brillo (o luminosidad).
Helmholtz fue el primero en demostrar que los colores espectrales observados por Newton son diferentes de los colores aplicados a una base blanca usando pigmentos, tal como hacía Maxwell, diferenciando claramente la mezcla substractiva de la mezcla aditiva de colores, que se rigen por reglas (y ruedas de colores) diferentes.
