Introducción a la gestión digital del color
Por Mauro Boscarol, 2 de mayo de 2001.
Advertencia previa del traductor
Este es un texto de introducción a la gestión digital del color escrita por el experto italiano Mauro Boscarol (Experto Certificado de Adobe y Adobe Evangelist). Esta versión es una traducción de unas páginas escritas originalmente por él en inglés que considera superadas por una versión en italiano que fue la que me recomendó traducir. Esta versión fue escrita por él para la European Colour Initiative (ECI)
Dado que mi italiano es, por el momento, un poco apurado para comenzar la tarea de traducir su versión italiana (que es mucho más amplia y detallada) y que ésta está aun en proceso de escritura, me he permitido traducir esta versión "vieja".
Queda avisado, pues, quien lea estas páginas de que hay una versión mucho más completa, actualizada y recomendable en italiano (que, para un lector hispanohablante no es incomprensible, por lo demás).
Cuando tenga tiempo, ganas y un buen diccionario de italiano intentaré ir incrustando/reemplazando las versiones viejas por las nuevas.
Índice
2. El color y el significado de los números
3. La clave del problema: No todos los colores visibles en un monitor son imprimibles
4. Cada dispositivo es especial: El gamut.
5. La descripción del gamut: El perfil.
6. Conversión entre gamuts: El motor de color.
7. Una conversión "razonable": El propósito de conversión (rendering intent).
8. Los cuatro propósitos de conversión.
9. Como se efectua el propósito de conversión.
10. Sistemas de gestión del color.
11. La tecnología de gestión del color del Consorcio de Color Internacional (ICC)
12. Perfiles ICC de entrada. Escáneres y cámaras digitales.
13. Perfiles ICC de reproducción visual. Los monitores.
14. Perfiles ICC de salida. Los dispositivos de impresión.
15. El motor de color ICC.
16. La gestión del color PostScript (PCM).
17. Cómo se especifica el color en PostScript: La matriz de espacio de color (CSA).
18. Cómo se representa el color en PostScript: El Diccionario de Representación del Color (CRD)
19. Una comparación entre las tecnologías ICC y PCM.
Apéndice
20. Qué es una prueba de color
21. Cómo se hace una prueba de color
El color y el significado de los números
El color digital
"La gestión digital del color" es el procesamiento del color por medio de un ordenador. La palabra digital se deriva de dígito, que a su vez se deriva del latín digitus, "dedo" (ya que los dedos, como sabemos, son un ayuda común al contar). En resumen, "digital" quiere decir "representado mediante números".
"Digital" es lo opuesto a "analógico". Un reloj con manecillas es analógico. Si carece de ellas y sólo tiene números, es digital. Una fotografía hecha con un carrete de película es analógica. Una imagen tomada con una cámara digital es digital.
Pero ¿qué es exactamente el color digital? Es el color de las imágenes digitales, es decir de las imágenes formadas por números.
Veamos, por ejemplo, una imagen digital RGB de 100 × 200 píxeles. ¿Cómo se almacena en la memoria RAM o en un disco? Hay un 20.000 píxeles (100 × 200), cada uno de los cuales tiene tres componentes (uno por cada color primario RGB) y cada componente tiene un valor que puede variar entre 0 y 255. La imagen se almacena así en la memoria del ordenador como una serie de 60.000 números (20.000 × 3), cada uno de ellos con un valor entre 0 y 255.
En la memoria del ordenador, la imagen está formada sólamente por números. Para ver la imagen (ya sea en un monitor o impresa), ¿qué significado habrá que darle a esos números?, ¿qué color deberá mostrar un píxel que tenga asignados, por ejemplo, los valores R=153, G=255, B=204?
Hay que asumir que el color será simplemente cualquier cosa que aparezca en el monitor que se esté usando cuando se procesen como valor de entrada (input) esos tres números. De hecho, hasta hace muy poco todos los programas trabajaban de ese modo (por ejemplo: Adobe Photoshop hasta su versión 4). Sin embargo, los monitores son muy diferentes los unos de los otros. Por eso, la misma imagen vista desde distintos monitores parece ser diferente.
Con el fin de dar un significado no ambiguo a esos valores, es mejor hacer referencia a un monitor concreto o ideal (si la imagen es RGB), una impresora determinada o ideal (si la imagen es CMYK). A esta referencia se la conoce como "perfil" (profile) y va incorporada a la imagen.
Una imagen digital está, por tanto, formada por unos números y un perfil. Es decir: Por los números más una referencia necesaria que proporciona a cada número el significado (color) que su creador pretendía que tuviera.
Cuando la imagen se ve en el monitor (concreto o ideal) al que se hace referencia en el perfil, los colores mostrados será exactos. Cuando la imagen se vea en otro monitor, con otras características, los números tendrán que modificarse. De hecho, los mismos números producirían distintos colores, por lo que es necesario modificar los números para producir los colores que originalmente se pretendía.
Una analogía
Un problema similar al descrito arriba se da cuando preguntamos por la dirección de una plaza concreta en una ciudad que no conocemos. Para llegar a la plaza de Walther desde el punto marcado en rojo, debemos tomar la primera a la derecha y la segunda a la izquierda.
Estos números (primera a la derecha, segunda a la derecha) sólo me conducirán a mi destino (la Plaza Walther) si comienzo desde el círculo naranja rojo. Si el punto de inicio es, por ejemplo, el círculo verde, los números deberán cambiar (primera a la derecha y primera a la izquierda) para llegar así a la Plaza Walther.
La analogía con los colores en un monitor es simple:
• El color deseado = La plaza Walther.
• El perfil del monitor = El punto de partida.
• Los valores RGB = El camino que hay que seguir.
La conversión del color
Por consiguiente, se puede resumir la gestión digital del color de esta manera:
• La imagen digital está formada por números.
• Los números hacen referencia a un perfil (profile) específico.
• El perfil es la referencia que da un significado (es decir: un color) a los números
• Cuando la imagen se transfiere de un dispositivo a otro (desde el origen (source) al destino (destination)) las referencias cambian.
• En ese caso, es necesario alterar los números para que el significado (es decir, el color) permanezca sin alterar.
A esta última operación (cambiar los números) se la llama "conversión de color" (color conversion) –que es, de hecho, una conversión de números–. que se puede realizar de
distintas formas, ya sea durante la fase de impreión o incluso dentro de la misma impresora. La conversión la realiza de hecho un componente de programación (software) llamada "motor de color" (colour engine).
Los perfiles y los motores de color pueden estar disponibles en los programas (applications) o dentro del mismo sistema operativo. En el sistema Macintosh, la gestión del color la lleva a cabo ColorSync, mientras que en algunas de las versiones de Windows la realiza ICM.
La gestión digital del color(3)
Por Mauro Boscarol, 2 de mayo de 2001.
La clave del problema: No todos los colores visibles en un monitor son imprimibles
La gestión del color es un problema complejo. Para encontrar una solución, veamos primero el meollo del asunto, dejando de lado por el momento cualquier aspecto que sea menos crucial.
El escenario es éste: Estamos trabajando en un ordenador Macintosh conectado a un monitor de buena calidad, equipado con todos los programas de uso habitual en las artes gráficas: Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, Adobe PageMaker, Adobe InDesign, Macromedia Freehand o Quark XPress.
El trabajo que tenemos entre mano consiste en imágenes, dibujos y textos. La composición se remata en el monitor y después se pasa a una fotomecánica, que prepara las planchas. En la imprenta, el trabajo se imprime en cuatricromía en una prensa offset.
Esta es una descripción simplificada que basta para ilustrar el problema. En el proceso hay dos elementos claves: El monitor y la prensa de litografía offset. Examinemos sus características con respecto al color.
Cómo producen el color un monitor y una imprenta
El monitor produce las imágenes como matrices de píxeles (por ejemplo, un monitor de 17 pulgadas que muestra 1.024 × 768 píxeles). Cada píxel está formado por tres pequeños puntos de luz que no son visibles a la simple observación con el ojo desnudo.
El color del primer punto puede variar desde el negro (cuando está apagado) al rojo brillante (cuando está encendido al máximo) pasando por tosos los matices intermedios posibles. El segundo punto oscila entre el negro y el verde brillante. El tercero oscila el negro y el azul brillante. Estos tres puntos que forman un píxel son los fósforos (phosphor): El fósforo R, el fósforo G, y el fósforo B.
Variando el brillo de los tres fósforos, se puede hacer que cada píxel asuma una serie de colores que varía entre el negro (los tres fósforos apagados) y el blanco (los tres fósforos a plena potencia). Los tres fósforos están muy cercanos entre sí. Tan cerca que el ojo no puede diferenciarlos a simple vista y sus tonos se funden entre sí. Esta fusión tiene lugar sólo en la retina del observador, ya que en realidad los tres fósforos son independientes y están perfectamente separados. A está fusión de l conoce como "mezcla aditiva" (additive mixture).
La imprenta produce los colores poniendo una capa de tinta semitransparente sobre otra. LAs cuatro tintas normalmente usadas son Cian, Magenta, Amarillo y Negra (abreviado CMYK). La gama de colores que una imprenta concreta es capaz de producir (en un tipo de papel concreto con unas tintas concretas) se obtiene variando la concentración de tintas (por medio de unas tramas). La mezcla de las tintas no es una mezcla aditiva, ya que no ocurre en la retina. Las tintas están superpuestas de hecho y los colores se mezclan en la página. A esto se lo conoce como mezcla sustractiva (substractive mixture).
En algún momento de todo el proceso, los colores del monitor (expresados en RGB) deben convertirse a los colores de la imprenta (CMYK), este proceso es la llamada conversión a cuatricromía (four-colour conversion).
El monitor y la imprenta producen colores diferentes (hasta cierto punto)
Mira esta primera prueba. Hay algunos colores visibles en el monitor (de hecho, los estás viendo), pero no todos ellos se pueden imprimir. Si mueves el cursor sobre la imagen, los colores no imprimibles desaparecerán (esta prueba simula el funcionamiento de un monitor y una impresora medios). Observa que ninguno de los colores de la fila inferior son imprimibles. Esto se debe a que son demasiado intensos y brillantes.
El hecho de que los colores se produzcan de formas diferentes (fusión aditiva en el monitor RGB en oposición a la fusión sustractiva de la imprenta CMYK) no es un problema difícil de afrontar. El verdadero problema es otro: La gama de colores que la imprenta es capaz de representar no es tan amplia como la gama que el monitor es capaz de reproducir. En otras palabras, hay colores que se pueden ver en el monitor (ya que el monitor sí puede mostrarlos) que no se pueden imprimir (ya que la imprenta es incapaz de lograrlos).
Este es otro ejemplo, en este caso fotográfico. Las zonas blancas que aparecen cuando pones el cursor encima de la imagen representan aquellos colores que, aunque se pueden ver en el monitor, no se pueden imprimir.
Este es el núcleo de las dificultades de la gestión del color digital. Todos los demás problemas son variaciones de éste, o son sólo dificultades secundarias con soluciones más fáciles.
Curiosamente, ni el negro ni el blanco se pueden imprimir, aunque esto no sea una paradoja. El blanco que se ve en un monitor es más brillante (o "más blanco") que el blanco de cualquier papel y, por ende, no de puede imprimir. El negro que se ve en un monitor (cuando los fósforos están apagados) tampoco se puede reproducir usando tintas de impresión.
Y esta es una tercera prueba. Mueve el cursor sobre la imagen y verás en blanco los colores que el monitor puede mostrar pero que no pueden imprimirse. En su mayoría son algún tono de verde.
Como hemos visto, algunos colores (visibles en un monitor concreto) no se pueden imprimir (en una impresora concreta). Por consiguiente, debemos estar dispuestos a aceptar una simple aproximación a dichos colores.
Podemos centrar mejor el problema partiendo del concepto de "colores imprimibles por un dispositivo", un concepto indicado por la palabra gamut (es decir, la "gama de colores reproducibles").
La gestión digital del color(4)
Por Mauro Boscarol, 2 de mayo de 2001.
Cada dispositivo es especial: El gamut
Este diagrama, conocido como el diagrama de cromaticidad CIE 1931, representa todos los colores que el ojo humano es capaz de ver.
El Diagrama de cromaticidad CIE 1931: Todos los colores que el ojo humano es capaz de ver.
Los dispositivos (devices) informáticos periféricos no tienen la misma capacidad de "ver" los colores que el ojo humano. Los disposisitivos de lectura (input devices: escáneres y cámaras digitales) no pueden captar todos los colores que el ojo humano es capaz d ever. Los dispositivos de reproducción (output devices: monitores, impresoras, filmadoras, imprentas y grabadoras de vídeo) no pueden reproducirlos todos. Cada dispositivo sólo es capaz de reproducir una parte o subconjunto de la gama de colores que el ojo humano es capaz de ver. Este es el llamado "gamut" cromático de este dispositivo (o rango de colores reproducible, si se prefiere).
¿Qué colores es capaz de reproducir un monitor?
Diferentes tipos de monitor usan diferentes tipos de fósfotos, incluso aunque procedan de un mismo fabricante, por lo que tienen diferentes gamut. Incluso dos monitores del mismo modelo, hechos inmediatamente uno detrás del otro, tienen gamut diferentes. Lo que es más, el gamut de un monitor irá cambiando con el paso del tiempo y como consecuencia de los ajustes en el contraste y brillo.
Los colores RGB en el monitor se expresan por medio de tres números cuyos valores varían entre 0 y 255. Por ejemplo, el rojo que puedes ver en el cuadrado de arriba tiene
las coordenadas R=255, G=0, B=51. Sin embargo hay que tener en cuenta que esos valores producirán colores (levemente) diferentes en monitores distintos.
Así, cada monitor individual tiene su gamut particular, su propio conjunto de colores reproducibles, su así llamado "espacio de color" (colour space) que es, como hemos visto, del tipo RGB (es decir, se produce por la mezcla aditiva de luz procedente de los fósforos rojos, verdes y azules).
Más que un único espacio RGB para todos los monitores, lo que esxiste es una familia entera de espacios RGB de monitores, cada uno levemente diferente del otro. En otras palabras, el espacio RGB depende del monitor en uso. Dicho de otro modo, es dependiente del dispositivo (device-dependent). No es un espacio único, sino que hay uno para cada dispositivo concreto.
En la ilustración de más abajo, uno de los triángulos blancos dentro del diagrama de cromaticidad indica los colores que un monitor concreto es capaz de reproducir. Los colores reproducibles por otro monitor se ven con otro triángulo cuya posición es distinta.
Observa que en el diagrama CIE 1931 un gamut RGB se representa con un triángulo cuyos vértices son R, G y B.
Los gamuts RGB de dos monitores diferentes.
¿Qué colores puede reproducir un dispositivo de impresión?
Una imprenta offset produce los colores superponiendo tramas de tintas semitransparentes unas encima de otras. Si las tintas fueran perfectas, bastaría con que fueran de tres clases: Cian (C), magenta (M) y amarilla (Y). En la práctica, hace falta una cuarta: Negra (K).
La superposición de estas tintas crea los colores mediante una síntesis sustractiva: Cada tinta "sustrae" algo al blanco del papel. Además, las imágenes se imprimen como puntos de tinta, por lo que la proximidad de esos puntos crea los colores a través de una mezcla aditiva.
Los colores del dispositivo de impresión se expresan mediante cuatro números cuyos valores van de 0 a 100, lo que indica el valor en tintas CMYK de cada píxel. Sin embargo, los mismos porcentajes de tintas CMYK producirán colores diferentes en aparatos de imprimir diferentes.
Cada dispositivo de impresión tiene su propio gamut, su propio espacio de color. En este caso se trata de un espacio CMYK. Es un espacio producido mediante la mezcla sustractiva de tintas cian, magenta, amarilla y negra,
Diferentes dispositivos de impresión usan diferentes tipos de tinta (y diferentes tipos de papel, diferentes modos de añadir el negro en distintos tipos de tramados), por lo que tienen un gamut diferente. El gamut de un aparato concreto se verá ademñas afectado por cambios en las tintas, en el papel y por otros factores más.
Por consiguiente, no existe un único espacio CMYK para los dispositivos de impresión, sino que existen muchos espacios, uno para cada combinación concreta de impresión (aparato, tintas y papel). Como ocurría en el caso del RGB, los espacios CMYK son dependientes de los dispositivos que se usen.
Obsérvese que en el diagrama de cromaticidad CIE 1931 el gamut de un dispositivo CMYK viene representado por una forma que no es un triángulo. Es una especie de masa triangular triángulo de lados redondeados con unos vértices redondeados donde correspondería a cianes, magentas y amarillos.
Los gamuts CMYK de dos dispositivos de impresión diferentes.
Comparación entre gamuts diferentes
El gamut de color de un dispositivo de impresión es distinto del de un monitor, aunque ambos sean subconjuntos de un mismo diagrama de cromaticidad (es decir de los colores visibles para el ojo humano). El gamut de un aparato de impresión suele ser más limitado que el de un monitor. Dicho de otro modo: Una impresora sólo puede reproducir una parte del gamut de un monitor. Dependiendo de las combinaciones impresora/monitor, habrá algunos casos de colores que se pueden imprimir pero que un monitor no podrá reproducir.
El gamut genérico de un monitor RGB comparado con el gamut genérico de un dispositivo de impresión CMYK.
Hablando en términos generales, cada dispositivo tiene su propio gamut y los distintos gamuts de distintos aparatos se superponen y solapan en el diagama CIE. Esto quiere decir que, por ejemplo, habrá colores que se podrán ver en un monitor concreto que no podrán imprimirse y que habrá otros que se podrán imprimir pero que el monitor no podrá representar. Habrá colores que se podrán ver en un monitor y no en otro, que habrá colores que un escáner será capaz de recoger y otro, no. Que habrá una impresora capaz de reproducir ese tono pero que otra, no… y así hasta el infinito.
La gestión digital del color(5)
Por Mauro Boscarol, 2 de mayo de 2001.
La descripción del gamut: El perfil
El conjunto de colores que el ojo humano medio puede ver es lo que se conoce como "espacio absoluto de color" (absolute colour space) y se ha representado con varios sistemas de coordenadas absolutas. Los principales son:
• L, a, b (Espacio Lab CIE 1976).
• X, Y, Z (Espacio XYZ CIE 1931).
• x, y, Y (Diagrama de cromaticidad más luminosidad CIE 1931).
Sólo hay un espacio absoluto de color. La conversión de un sistema de coordenadas a otro se puede realizar matemáticamente sin pérdida de información.
El perfil (profile) de un dispositivo es un modo de describir su gamut en términos de este espacio absoluto de color. Consiste en un conjunto de informaciones (que se guardan, por ejemplo, en un fichero) que permite situar el gamut del dispositivo dentro del espacio absoluto de color indicando las relaciones entre las coordenadas del dispositivo y algún tipo de coordendas absolutas.
El perfil del dispositivo
El perfile de un aparato concreto establece una correlación entre las coordenadas de color de éste y las coordenadas absolutas. Consiste en una tabla o en un algoritmo o método para contsruir dicha tabla.
El perfil de un monitor, por ejemplo, es una tabla (o método de construir dicha tabla) que indica las coordenadas absolutas que produce cualquier agrupación de tres valores numéricos RGB en dicho monitor. A continuación se ve un ejemplo de una tabla de este tipo, que usa el sistema L, a, b de coordenadas absolutas:
El perfil de un monitor
R
G
B
L
a
b
Esbozo del perfil de un monitor. Las coordenadas del dispositivo (RGB) se relacionan con coordenadas absolutas (Lab). Los puntos suspensivos indican que se ha omitido (por abreviar) la sucesión de valores descendentes.
255
255
255
100
0
0
255
255
254
100
0
1
…
…
40
72
150
32
10
-47
40
72
149
32
10
-46
…
…
0
0
2
0
0
-2
0
0
1
0
0
-1
0
0
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0
0
0
Por Mauro Boscarol, 2 de mayo de 2001.
Advertencia previa del traductor
Este es un texto de introducción a la gestión digital del color escrita por el experto italiano Mauro Boscarol (Experto Certificado de Adobe y Adobe Evangelist). Esta versión es una traducción de unas páginas escritas originalmente por él en inglés que considera superadas por una versión en italiano que fue la que me recomendó traducir. Esta versión fue escrita por él para la European Colour Initiative (ECI)
Dado que mi italiano es, por el momento, un poco apurado para comenzar la tarea de traducir su versión italiana (que es mucho más amplia y detallada) y que ésta está aun en proceso de escritura, me he permitido traducir esta versión "vieja".
Queda avisado, pues, quien lea estas páginas de que hay una versión mucho más completa, actualizada y recomendable en italiano (que, para un lector hispanohablante no es incomprensible, por lo demás).
Cuando tenga tiempo, ganas y un buen diccionario de italiano intentaré ir incrustando/reemplazando las versiones viejas por las nuevas.
Índice
2. El color y el significado de los números
3. La clave del problema: No todos los colores visibles en un monitor son imprimibles
4. Cada dispositivo es especial: El gamut.
5. La descripción del gamut: El perfil.
6. Conversión entre gamuts: El motor de color.
7. Una conversión "razonable": El propósito de conversión (rendering intent).
8. Los cuatro propósitos de conversión.
9. Como se efectua el propósito de conversión.
10. Sistemas de gestión del color.
11. La tecnología de gestión del color del Consorcio de Color Internacional (ICC)
12. Perfiles ICC de entrada. Escáneres y cámaras digitales.
13. Perfiles ICC de reproducción visual. Los monitores.
14. Perfiles ICC de salida. Los dispositivos de impresión.
15. El motor de color ICC.
16. La gestión del color PostScript (PCM).
17. Cómo se especifica el color en PostScript: La matriz de espacio de color (CSA).
18. Cómo se representa el color en PostScript: El Diccionario de Representación del Color (CRD)
19. Una comparación entre las tecnologías ICC y PCM.
Apéndice
20. Qué es una prueba de color
21. Cómo se hace una prueba de color
El color y el significado de los números
El color digital
"La gestión digital del color" es el procesamiento del color por medio de un ordenador. La palabra digital se deriva de dígito, que a su vez se deriva del latín digitus, "dedo" (ya que los dedos, como sabemos, son un ayuda común al contar). En resumen, "digital" quiere decir "representado mediante números".
"Digital" es lo opuesto a "analógico". Un reloj con manecillas es analógico. Si carece de ellas y sólo tiene números, es digital. Una fotografía hecha con un carrete de película es analógica. Una imagen tomada con una cámara digital es digital.
Pero ¿qué es exactamente el color digital? Es el color de las imágenes digitales, es decir de las imágenes formadas por números.
Veamos, por ejemplo, una imagen digital RGB de 100 × 200 píxeles. ¿Cómo se almacena en la memoria RAM o en un disco? Hay un 20.000 píxeles (100 × 200), cada uno de los cuales tiene tres componentes (uno por cada color primario RGB) y cada componente tiene un valor que puede variar entre 0 y 255. La imagen se almacena así en la memoria del ordenador como una serie de 60.000 números (20.000 × 3), cada uno de ellos con un valor entre 0 y 255.
En la memoria del ordenador, la imagen está formada sólamente por números. Para ver la imagen (ya sea en un monitor o impresa), ¿qué significado habrá que darle a esos números?, ¿qué color deberá mostrar un píxel que tenga asignados, por ejemplo, los valores R=153, G=255, B=204?
Hay que asumir que el color será simplemente cualquier cosa que aparezca en el monitor que se esté usando cuando se procesen como valor de entrada (input) esos tres números. De hecho, hasta hace muy poco todos los programas trabajaban de ese modo (por ejemplo: Adobe Photoshop hasta su versión 4). Sin embargo, los monitores son muy diferentes los unos de los otros. Por eso, la misma imagen vista desde distintos monitores parece ser diferente.
Con el fin de dar un significado no ambiguo a esos valores, es mejor hacer referencia a un monitor concreto o ideal (si la imagen es RGB), una impresora determinada o ideal (si la imagen es CMYK). A esta referencia se la conoce como "perfil" (profile) y va incorporada a la imagen.
Una imagen digital está, por tanto, formada por unos números y un perfil. Es decir: Por los números más una referencia necesaria que proporciona a cada número el significado (color) que su creador pretendía que tuviera.
Cuando la imagen se ve en el monitor (concreto o ideal) al que se hace referencia en el perfil, los colores mostrados será exactos. Cuando la imagen se vea en otro monitor, con otras características, los números tendrán que modificarse. De hecho, los mismos números producirían distintos colores, por lo que es necesario modificar los números para producir los colores que originalmente se pretendía.
Una analogía
Un problema similar al descrito arriba se da cuando preguntamos por la dirección de una plaza concreta en una ciudad que no conocemos. Para llegar a la plaza de Walther desde el punto marcado en rojo, debemos tomar la primera a la derecha y la segunda a la izquierda.
Estos números (primera a la derecha, segunda a la derecha) sólo me conducirán a mi destino (la Plaza Walther) si comienzo desde el círculo naranja rojo. Si el punto de inicio es, por ejemplo, el círculo verde, los números deberán cambiar (primera a la derecha y primera a la izquierda) para llegar así a la Plaza Walther.
La analogía con los colores en un monitor es simple:
• El color deseado = La plaza Walther.
• El perfil del monitor = El punto de partida.
• Los valores RGB = El camino que hay que seguir.
La conversión del color
Por consiguiente, se puede resumir la gestión digital del color de esta manera:
• La imagen digital está formada por números.
• Los números hacen referencia a un perfil (profile) específico.
• El perfil es la referencia que da un significado (es decir: un color) a los números
• Cuando la imagen se transfiere de un dispositivo a otro (desde el origen (source) al destino (destination)) las referencias cambian.
• En ese caso, es necesario alterar los números para que el significado (es decir, el color) permanezca sin alterar.
A esta última operación (cambiar los números) se la llama "conversión de color" (color conversion) –que es, de hecho, una conversión de números–. que se puede realizar de
distintas formas, ya sea durante la fase de impreión o incluso dentro de la misma impresora. La conversión la realiza de hecho un componente de programación (software) llamada "motor de color" (colour engine).
Los perfiles y los motores de color pueden estar disponibles en los programas (applications) o dentro del mismo sistema operativo. En el sistema Macintosh, la gestión del color la lleva a cabo ColorSync, mientras que en algunas de las versiones de Windows la realiza ICM.
La gestión digital del color(3)
Por Mauro Boscarol, 2 de mayo de 2001.
La clave del problema: No todos los colores visibles en un monitor son imprimibles
La gestión del color es un problema complejo. Para encontrar una solución, veamos primero el meollo del asunto, dejando de lado por el momento cualquier aspecto que sea menos crucial.
El escenario es éste: Estamos trabajando en un ordenador Macintosh conectado a un monitor de buena calidad, equipado con todos los programas de uso habitual en las artes gráficas: Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, Adobe PageMaker, Adobe InDesign, Macromedia Freehand o Quark XPress.
El trabajo que tenemos entre mano consiste en imágenes, dibujos y textos. La composición se remata en el monitor y después se pasa a una fotomecánica, que prepara las planchas. En la imprenta, el trabajo se imprime en cuatricromía en una prensa offset.
Esta es una descripción simplificada que basta para ilustrar el problema. En el proceso hay dos elementos claves: El monitor y la prensa de litografía offset. Examinemos sus características con respecto al color.
Cómo producen el color un monitor y una imprenta
El monitor produce las imágenes como matrices de píxeles (por ejemplo, un monitor de 17 pulgadas que muestra 1.024 × 768 píxeles). Cada píxel está formado por tres pequeños puntos de luz que no son visibles a la simple observación con el ojo desnudo.
El color del primer punto puede variar desde el negro (cuando está apagado) al rojo brillante (cuando está encendido al máximo) pasando por tosos los matices intermedios posibles. El segundo punto oscila entre el negro y el verde brillante. El tercero oscila el negro y el azul brillante. Estos tres puntos que forman un píxel son los fósforos (phosphor): El fósforo R, el fósforo G, y el fósforo B.
Variando el brillo de los tres fósforos, se puede hacer que cada píxel asuma una serie de colores que varía entre el negro (los tres fósforos apagados) y el blanco (los tres fósforos a plena potencia). Los tres fósforos están muy cercanos entre sí. Tan cerca que el ojo no puede diferenciarlos a simple vista y sus tonos se funden entre sí. Esta fusión tiene lugar sólo en la retina del observador, ya que en realidad los tres fósforos son independientes y están perfectamente separados. A está fusión de l conoce como "mezcla aditiva" (additive mixture).
La imprenta produce los colores poniendo una capa de tinta semitransparente sobre otra. LAs cuatro tintas normalmente usadas son Cian, Magenta, Amarillo y Negra (abreviado CMYK). La gama de colores que una imprenta concreta es capaz de producir (en un tipo de papel concreto con unas tintas concretas) se obtiene variando la concentración de tintas (por medio de unas tramas). La mezcla de las tintas no es una mezcla aditiva, ya que no ocurre en la retina. Las tintas están superpuestas de hecho y los colores se mezclan en la página. A esto se lo conoce como mezcla sustractiva (substractive mixture).
En algún momento de todo el proceso, los colores del monitor (expresados en RGB) deben convertirse a los colores de la imprenta (CMYK), este proceso es la llamada conversión a cuatricromía (four-colour conversion).
El monitor y la imprenta producen colores diferentes (hasta cierto punto)
Mira esta primera prueba. Hay algunos colores visibles en el monitor (de hecho, los estás viendo), pero no todos ellos se pueden imprimir. Si mueves el cursor sobre la imagen, los colores no imprimibles desaparecerán (esta prueba simula el funcionamiento de un monitor y una impresora medios). Observa que ninguno de los colores de la fila inferior son imprimibles. Esto se debe a que son demasiado intensos y brillantes.
El hecho de que los colores se produzcan de formas diferentes (fusión aditiva en el monitor RGB en oposición a la fusión sustractiva de la imprenta CMYK) no es un problema difícil de afrontar. El verdadero problema es otro: La gama de colores que la imprenta es capaz de representar no es tan amplia como la gama que el monitor es capaz de reproducir. En otras palabras, hay colores que se pueden ver en el monitor (ya que el monitor sí puede mostrarlos) que no se pueden imprimir (ya que la imprenta es incapaz de lograrlos).
Este es otro ejemplo, en este caso fotográfico. Las zonas blancas que aparecen cuando pones el cursor encima de la imagen representan aquellos colores que, aunque se pueden ver en el monitor, no se pueden imprimir.
Este es el núcleo de las dificultades de la gestión del color digital. Todos los demás problemas son variaciones de éste, o son sólo dificultades secundarias con soluciones más fáciles.
Curiosamente, ni el negro ni el blanco se pueden imprimir, aunque esto no sea una paradoja. El blanco que se ve en un monitor es más brillante (o "más blanco") que el blanco de cualquier papel y, por ende, no de puede imprimir. El negro que se ve en un monitor (cuando los fósforos están apagados) tampoco se puede reproducir usando tintas de impresión.
Y esta es una tercera prueba. Mueve el cursor sobre la imagen y verás en blanco los colores que el monitor puede mostrar pero que no pueden imprimirse. En su mayoría son algún tono de verde.
Como hemos visto, algunos colores (visibles en un monitor concreto) no se pueden imprimir (en una impresora concreta). Por consiguiente, debemos estar dispuestos a aceptar una simple aproximación a dichos colores.
Podemos centrar mejor el problema partiendo del concepto de "colores imprimibles por un dispositivo", un concepto indicado por la palabra gamut (es decir, la "gama de colores reproducibles").
La gestión digital del color(4)
Por Mauro Boscarol, 2 de mayo de 2001.
Cada dispositivo es especial: El gamut
Este diagrama, conocido como el diagrama de cromaticidad CIE 1931, representa todos los colores que el ojo humano es capaz de ver.
El Diagrama de cromaticidad CIE 1931: Todos los colores que el ojo humano es capaz de ver.
Los dispositivos (devices) informáticos periféricos no tienen la misma capacidad de "ver" los colores que el ojo humano. Los disposisitivos de lectura (input devices: escáneres y cámaras digitales) no pueden captar todos los colores que el ojo humano es capaz d ever. Los dispositivos de reproducción (output devices: monitores, impresoras, filmadoras, imprentas y grabadoras de vídeo) no pueden reproducirlos todos. Cada dispositivo sólo es capaz de reproducir una parte o subconjunto de la gama de colores que el ojo humano es capaz de ver. Este es el llamado "gamut" cromático de este dispositivo (o rango de colores reproducible, si se prefiere).
¿Qué colores es capaz de reproducir un monitor?
Diferentes tipos de monitor usan diferentes tipos de fósfotos, incluso aunque procedan de un mismo fabricante, por lo que tienen diferentes gamut. Incluso dos monitores del mismo modelo, hechos inmediatamente uno detrás del otro, tienen gamut diferentes. Lo que es más, el gamut de un monitor irá cambiando con el paso del tiempo y como consecuencia de los ajustes en el contraste y brillo.
Los colores RGB en el monitor se expresan por medio de tres números cuyos valores varían entre 0 y 255. Por ejemplo, el rojo que puedes ver en el cuadrado de arriba tiene
las coordenadas R=255, G=0, B=51. Sin embargo hay que tener en cuenta que esos valores producirán colores (levemente) diferentes en monitores distintos.
Así, cada monitor individual tiene su gamut particular, su propio conjunto de colores reproducibles, su así llamado "espacio de color" (colour space) que es, como hemos visto, del tipo RGB (es decir, se produce por la mezcla aditiva de luz procedente de los fósforos rojos, verdes y azules).
Más que un único espacio RGB para todos los monitores, lo que esxiste es una familia entera de espacios RGB de monitores, cada uno levemente diferente del otro. En otras palabras, el espacio RGB depende del monitor en uso. Dicho de otro modo, es dependiente del dispositivo (device-dependent). No es un espacio único, sino que hay uno para cada dispositivo concreto.
En la ilustración de más abajo, uno de los triángulos blancos dentro del diagrama de cromaticidad indica los colores que un monitor concreto es capaz de reproducir. Los colores reproducibles por otro monitor se ven con otro triángulo cuya posición es distinta.
Observa que en el diagrama CIE 1931 un gamut RGB se representa con un triángulo cuyos vértices son R, G y B.
Los gamuts RGB de dos monitores diferentes.
¿Qué colores puede reproducir un dispositivo de impresión?
Una imprenta offset produce los colores superponiendo tramas de tintas semitransparentes unas encima de otras. Si las tintas fueran perfectas, bastaría con que fueran de tres clases: Cian (C), magenta (M) y amarilla (Y). En la práctica, hace falta una cuarta: Negra (K).
La superposición de estas tintas crea los colores mediante una síntesis sustractiva: Cada tinta "sustrae" algo al blanco del papel. Además, las imágenes se imprimen como puntos de tinta, por lo que la proximidad de esos puntos crea los colores a través de una mezcla aditiva.
Los colores del dispositivo de impresión se expresan mediante cuatro números cuyos valores van de 0 a 100, lo que indica el valor en tintas CMYK de cada píxel. Sin embargo, los mismos porcentajes de tintas CMYK producirán colores diferentes en aparatos de imprimir diferentes.
Cada dispositivo de impresión tiene su propio gamut, su propio espacio de color. En este caso se trata de un espacio CMYK. Es un espacio producido mediante la mezcla sustractiva de tintas cian, magenta, amarilla y negra,
Diferentes dispositivos de impresión usan diferentes tipos de tinta (y diferentes tipos de papel, diferentes modos de añadir el negro en distintos tipos de tramados), por lo que tienen un gamut diferente. El gamut de un aparato concreto se verá ademñas afectado por cambios en las tintas, en el papel y por otros factores más.
Por consiguiente, no existe un único espacio CMYK para los dispositivos de impresión, sino que existen muchos espacios, uno para cada combinación concreta de impresión (aparato, tintas y papel). Como ocurría en el caso del RGB, los espacios CMYK son dependientes de los dispositivos que se usen.
Obsérvese que en el diagrama de cromaticidad CIE 1931 el gamut de un dispositivo CMYK viene representado por una forma que no es un triángulo. Es una especie de masa triangular triángulo de lados redondeados con unos vértices redondeados donde correspondería a cianes, magentas y amarillos.
Los gamuts CMYK de dos dispositivos de impresión diferentes.
Comparación entre gamuts diferentes
El gamut de color de un dispositivo de impresión es distinto del de un monitor, aunque ambos sean subconjuntos de un mismo diagrama de cromaticidad (es decir de los colores visibles para el ojo humano). El gamut de un aparato de impresión suele ser más limitado que el de un monitor. Dicho de otro modo: Una impresora sólo puede reproducir una parte del gamut de un monitor. Dependiendo de las combinaciones impresora/monitor, habrá algunos casos de colores que se pueden imprimir pero que un monitor no podrá reproducir.
El gamut genérico de un monitor RGB comparado con el gamut genérico de un dispositivo de impresión CMYK.
Hablando en términos generales, cada dispositivo tiene su propio gamut y los distintos gamuts de distintos aparatos se superponen y solapan en el diagama CIE. Esto quiere decir que, por ejemplo, habrá colores que se podrán ver en un monitor concreto que no podrán imprimirse y que habrá otros que se podrán imprimir pero que el monitor no podrá representar. Habrá colores que se podrán ver en un monitor y no en otro, que habrá colores que un escáner será capaz de recoger y otro, no. Que habrá una impresora capaz de reproducir ese tono pero que otra, no… y así hasta el infinito.
La gestión digital del color(5)
Por Mauro Boscarol, 2 de mayo de 2001.
La descripción del gamut: El perfil
El conjunto de colores que el ojo humano medio puede ver es lo que se conoce como "espacio absoluto de color" (absolute colour space) y se ha representado con varios sistemas de coordenadas absolutas. Los principales son:
• L, a, b (Espacio Lab CIE 1976).
• X, Y, Z (Espacio XYZ CIE 1931).
• x, y, Y (Diagrama de cromaticidad más luminosidad CIE 1931).
Sólo hay un espacio absoluto de color. La conversión de un sistema de coordenadas a otro se puede realizar matemáticamente sin pérdida de información.
El perfil (profile) de un dispositivo es un modo de describir su gamut en términos de este espacio absoluto de color. Consiste en un conjunto de informaciones (que se guardan, por ejemplo, en un fichero) que permite situar el gamut del dispositivo dentro del espacio absoluto de color indicando las relaciones entre las coordenadas del dispositivo y algún tipo de coordendas absolutas.
El perfil del dispositivo
El perfile de un aparato concreto establece una correlación entre las coordenadas de color de éste y las coordenadas absolutas. Consiste en una tabla o en un algoritmo o método para contsruir dicha tabla.
El perfil de un monitor, por ejemplo, es una tabla (o método de construir dicha tabla) que indica las coordenadas absolutas que produce cualquier agrupación de tres valores numéricos RGB en dicho monitor. A continuación se ve un ejemplo de una tabla de este tipo, que usa el sistema L, a, b de coordenadas absolutas:
El perfil de un monitor
R
G
B
L
a
b
Esbozo del perfil de un monitor. Las coordenadas del dispositivo (RGB) se relacionan con coordenadas absolutas (Lab). Los puntos suspensivos indican que se ha omitido (por abreviar) la sucesión de valores descendentes.
255
255
255
100
0
0
255
255
254
100
0
1
…
…
40
72
150
32
10
-47
40
72
149
32
10
-46
…
…
0
0
2
0
0
-2
0
0
1
0
0
-1
0
0
0
0
0
0
