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Color primario

Los espectros de emisión de los tres fósforos que definen los colores primarios aditivos de una pantalla de video en color CRT . Otras tecnologías de pantallas electrónicas en color ( LCD , pantalla de plasma , OLED ) tienen conjuntos análogos de colores primarios con diferentes espectros de emisión.

Un conjunto de colores primarios o colores primarios (ver diferencias ortográficas ) consiste en colorantes o luces de colores que se pueden mezclar en cantidades variables para producir una gama de colores . Este es el método esencial utilizado para crear la percepción de una amplia gama de colores en, por ejemplo, pantallas electrónicas, impresión en color y pinturas. Las percepciones asociadas con una combinación dada de colores primarios se pueden predecir mediante un modelo de mezcla apropiado (por ejemplo, aditivo , sustractivo ) que refleja la física de cómo la luz interactúa con los medios físicos y, en última instancia, la retina . Los modelos de mezcla de colores más comunes son los colores primarios aditivos (rojo, verde, azul) y los colores primarios sustractivos (cian, magenta, amarillo). El rojo, el amarillo y el azul también se enseñan comúnmente como colores primarios, a pesar de algunas críticas debido a su falta de base científica.

Los colores primarios también pueden ser conceptuales (no necesariamente reales), ya sea como elementos matemáticos aditivos de un espacio de color o como categorías fenomenológicas irreducibles en dominios como la psicología y la filosofía . Los primarios del espacio de color están definidos con precisión y tienen sus raíces empíricas en experimentos de colorimetría psicofísica que son fundamentales para comprender la visión del color . Los primarios de algunos espacios de color son completos (es decir, todos los colores visibles se describen en términos de sus primarios ponderados por coeficientes de intensidad primaria no negativos) pero necesariamente imaginarios [1] (es decir, no hay forma plausible de que esos colores primarios puedan representarse físicamente o percibirse). Las explicaciones fenomenológicas de los colores primarios, como los primarios psicológicos, se han utilizado como base conceptual para aplicaciones prácticas del color, aunque no sean una descripción cuantitativa en sí mismas.

Los conjuntos de colores primarios del espacio de color son generalmente arbitrarios , en el sentido de que no existe un conjunto de colores primarios que pueda considerarse el conjunto canónico. Los pigmentos primarios o las fuentes de luz se seleccionan para una aplicación determinada en función de preferencias subjetivas, así como de factores prácticos como el coste, la estabilidad, la disponibilidad, etc.

El concepto de colores primarios tiene una historia larga y compleja. La elección de los colores primarios ha cambiado con el tiempo en diferentes ámbitos que estudian el color. Las descripciones de los colores primarios provienen de áreas como la filosofía, la historia del arte, los sistemas de ordenación de los colores y el trabajo científico que involucra la física de la luz y la percepción del color.

Los materiales de educación artística suelen utilizar el rojo, el amarillo y el azul como colores primarios, lo que a veces sugiere que pueden mezclar todos los colores. Sin embargo, ningún conjunto de colorantes o luces reales puede mezclar todos los colores posibles. En otros dominios, los tres colores primarios son típicamente el rojo, el verde y el azul, que están más estrechamente alineados con las sensibilidades de los pigmentos fotorreceptores en las células cónicas . [2] [3]

Primarios del modelo de color

Un modelo de color es un modelo abstracto destinado a describir las formas en que se comportan los colores, especialmente en la mezcla de colores . La mayoría de los modelos de color se definen por la interacción de múltiples colores primarios. Dado que la mayoría de los humanos son tricromáticos , los modelos de color que desean reproducir una parte significativa de la gama perceptiva de un humano deben usar al menos tres primarios. [4] Se permiten más de tres primarios, por ejemplo, para aumentar el tamaño de la gama del espacio de color, pero toda la gama perceptiva humana se puede reproducir con solo tres primarios (aunque sean imaginarios como en el espacio de color CIE XYZ ).

Algunos humanos (y la mayoría de los mamíferos [5] ) son dicrómatas , lo que corresponde a formas específicas de daltonismo en las que la visión del color está mediada por solo dos de los tipos de receptores de color. Los dicrómatas requieren solo dos primarios para reproducir toda su gama y su participación en experimentos de igualación de colores fue esencial en la determinación de los fundamentos de los conos que llevaron a todos los espacios de color modernos. [6] A pesar de que la mayoría de los vertebrados son tetracromáticos , [7] y, por lo tanto, requieren cuatro primarios para reproducir toda su gama, solo hay un informe académico de un tetracromático humano funcional , para el cual los modelos de color tricromáticos son insuficientes. [8]

Modelos aditivos

Modelo aditivo de colores primarios
Fotografía de los elementos rojo, verde y azul (subpíxeles) de una pantalla LCD . La mezcla aditiva explica cómo se puede utilizar la luz de estos elementos coloreados para reproducir imágenes en color de forma fotorrealista.

La percepción provocada por múltiples fuentes de luz que coestimulan la misma área de la retina es aditiva , es decir, se predice sumando las distribuciones de potencia espectral (la intensidad de cada longitud de onda) de las fuentes de luz individuales suponiendo un contexto de coincidencia de colores. [9] : 17–22  Por ejemplo, un foco violeta sobre un fondo oscuro podría coincidir con focos azules y rojos coincidentes que sean más tenues que el foco violeta. Si se duplicara la intensidad del foco violeta, podría coincidirse duplicando las intensidades de los focos rojo y azul que coincidieran con el violeta original. Los principios de la mezcla aditiva de colores están incorporados en las leyes de Grassmann . [10] La mezcla aditiva a veces se describe como "coincidencia de colores aditiva" [11] para enfatizar el hecho de que las predicciones basadas en la aditividad solo se aplican suponiendo el contexto de coincidencia de colores. La aditividad se basa en suposiciones del contexto de coincidencia de colores, como que la coincidencia esté en el campo de visión foveal , bajo la luminancia apropiada, etc. [12]

En los experimentos utilizados para obtener el espacio de color CIE 1931 (véase la sección de colores primarios del espacio de color) se aplicó la mezcla aditiva de focos de luz coincidentes . En esta aplicación se utilizaron los colores primarios monocromáticos originales de las longitudes de onda de 435,8 nm ( violeta ), 546,1 nm ( verde ) y 700 nm (rojo) debido a la conveniencia que brindaban al trabajo experimental. [13]

Los pequeños elementos rojos, verdes y azules (con brillo controlable) en las pantallas electrónicas se mezclan de forma aditiva desde una distancia de visualización adecuada para sintetizar imágenes de colores atractivos. Este tipo específico de mezcla aditiva se describe como mezcla partitiva . [9] : 21–22  La luz roja, verde y azul son primarios populares para la mezcla partitiva, ya que las luces primarias con esos tonos proporcionan un gran triángulo de color ( gama ). [14]

Los colores exactos elegidos para los primarios aditivos son un compromiso entre la tecnología disponible (incluyendo consideraciones como el costo y el uso de energía) y la necesidad de una amplia gama cromática. Por ejemplo, en 1953, la NTSC especificó los primarios que eran representativos de los fósforos disponibles en esa época para los CRT en color . A lo largo de las décadas, las presiones del mercado para colores más brillantes dieron como resultado que los CRT utilizaran primarios que se desviaban significativamente del estándar original. [15] Actualmente, los primarios ITU-R BT.709-5 son típicos para la televisión de alta definición . [16]

Modelos sustractivos

Modelo de colores primarios sustractivos
Representación ampliada de pequeños puntos parcialmente superpuestos de semitonos cian, magenta, amarillo y negro en la impresión de proceso CMYK . Cada fila representa el patrón de "rosetas" de tinta parcialmente superpuestas, de modo que los patrones se percibirían como azul, verde y rojo cuando se los observa sobre papel blanco desde una distancia de visualización típica. Las capas de tinta superpuestas se mezclan de forma sustractiva, mientras que la mezcla aditiva predice la apariencia del color a partir de la luz reflejada desde las rosetas y el papel blanco que se encuentra entre ellas.

El modelo de mezcla de colores sustractiva predice la distribución de potencia espectral resultante de la luz filtrada a través de materiales parcialmente absorbentes superpuestos, generalmente en el contexto de una superficie reflectante subyacente como papel blanco. [9] : 22–23  [17] Cada capa absorbe parcialmente algunas longitudes de onda de luz de la iluminación mientras deja pasar otras, lo que da como resultado una apariencia coloreada. La distribución de potencia espectral resultante se predice mediante el producto de longitud de onda por longitud de onda de la reflectancia espectral de la iluminación y el producto de las reflectancias espectrales de todas las capas. [18] Las capas superpuestas de tinta en la impresión se mezclan de forma sustractiva sobre papel blanco reflectante, mientras que la luz reflejada se mezcla de forma partitiva para generar imágenes en color. [9] : 30–33  [19] Es importante destacar que, a diferencia de la mezcla aditiva, el color de la mezcla no se predice bien mediante los colores de los tintes o tintas individuales. El número típico de tintas en un proceso de impresión de este tipo es 3 (CMY) o 4 ( CMYK ), pero normalmente puede llegar a 6 (por ejemplo, Pantone hexachrome ). En general, el uso de menos tintas como tintas primarias da como resultado una impresión más económica, pero el uso de más puede dar como resultado una mejor reproducción del color. [20]

El cian (C), el magenta (M) y el amarillo (Y) son buenos primarios sustractivos cromáticos, ya que se pueden superponer filtros con esos colores para producir una gama de cromaticidad sorprendentemente grande. [21] También se utiliza una tinta negra (K) (de la antigua " placa clave ") en los sistemas CMYK para complementar las tintas o tintes C, M e Y: esto es más eficiente en términos de tiempo y gasto y es menos probable que introduzca defectos visibles. [22] Antes de que los nombres de colores cian y magenta fueran de uso común, estos primarios a menudo se conocían como azul y rojo, respectivamente, y su color exacto ha cambiado con el tiempo con el acceso a nuevos pigmentos y tecnologías. [23] Organizaciones como Fogra, [24] European Color Initiative y SWOP publican estándares colorimétricos CMYK para la industria de la impresión. [25]

Los colores primarios tradicionales rojo, amarillo y azul como sistema sustractivo

Guía de mezcla de colores, John L. King 1925, portada y láminas que describen la mezcla de colores amarillo, rojo y azul.
Una representación de la rueda de colores de Johannes Itten que muestra el rojo, el amarillo y el azul como colores primarios dentro del triángulo equilátero central. [26]

Los teóricos del color desde el siglo XVII, y muchos artistas y diseñadores desde entonces, han considerado que el rojo, el amarillo y el azul son los colores primarios (véase la historia a continuación). Este sistema RYB, en la "teoría tradicional del color", se utiliza a menudo para ordenar y comparar colores, y a veces se propone como un sistema de mezcla de pigmentos para obtener una amplia gama de colores, o "todos". [27] O'Connor describe el papel de los primarios RYB en la teoría tradicional del color: [28]

El modelo conceptual del color RYB, un componente fundamental de la teoría tradicional del color, sustenta la idea de que la creación de una gama exhaustiva de matices de color se produce mediante la mezcla de pigmentos rojos, amarillos y azules, especialmente cuando se aplican junto con pigmentos de color blanco y negro. En la literatura relacionada con la teoría tradicional del color y el modelo de color RYB, el rojo, el amarillo y el azul suelen denominarse colores primarios y representan tonos ejemplares en lugar de tonos específicos que son variantes más puras, únicas o exclusivas de estos tonos.

La teoría tradicional del color se basa en la experiencia con pigmentos, más que en la ciencia de la luz. En 1920, Snow y Froehlich explicaron: [29]

A los fabricantes de tintes no les importa si, como dice el físico, la luz roja y la luz verde mezcladas producen luz amarilla, cuando descubren por experimento que el pigmento rojo y el pigmento verde mezclados producen gris. No importa lo que el espectroscopio pueda demostrar con respecto a la combinación de rayos de luz amarillos y rayos de luz azules, el hecho es que el pigmento amarillo mezclado con el pigmento azul produce pigmento verde.

La adopción generalizada de la enseñanza de RYB como colores primarios en las escuelas de arte postsecundarias en el siglo XX se ha atribuido a la influencia de la Bauhaus , donde Johannes Itten desarrolló sus ideas sobre el color durante su estancia allí en la década de 1920, y de su libro sobre el color [30] [31] publicado en 1961. [26]

Al hablar sobre el diseño de color para la web, Jason Beaird escribe: [32]

La razón por la que muchos artistas digitales aún tienen a mano una rueda de colores rojo, amarillo y azul es porque los esquemas de color y los conceptos de la teoría del color tradicional se basan en ese modelo. ... Aunque diseño principalmente para la Web (un medio que se muestra en RGB), sigo utilizando rojo, amarillo y azul como base para mi selección de colores. Creo que las combinaciones de colores creadas utilizando la rueda de colores rojo, amarillo y azul son más agradables estéticamente y que el buen diseño tiene que ver con la estética.

Por supuesto, la noción de que todos los colores se pueden mezclar a partir de los primarios RYB no es cierta, así como no es cierta en ningún sistema de primarios reales. [33] Por ejemplo, si el pigmento azul es un azul de Prusia profundo , entonces un verde desaturado turbio puede ser lo mejor que se puede obtener al mezclar con amarillo. [34] Para lograr una gama más amplia de colores a través de la mezcla, los pigmentos azules y rojos utilizados en materiales ilustrativos como la Guía de mezcla de colores en la imagen a menudo están más cerca del azul pavo real (un azul verdoso o cian ) y carmín (o carmesí o magenta ) respectivamente. [34] [35] [36] Las impresoras tradicionalmente usaban tintas de estos colores, conocidos como "azul de proceso" y "rojo de proceso", antes de que la ciencia del color moderna y la industria de la impresión convergieran en los colores de proceso (y nombres) cian y magenta [34] [36] (esto no quiere decir que RYB sea lo mismo que CMY, o que sea exactamente sustractivo, sino que hay una variedad de formas de conceptualizar el RYB tradicional como un sistema sustractivo en el marco de la ciencia del color moderna).

Faber-Castell identifica los siguientes tres colores: "Amarillo de cadmio" (número 107) para el amarillo, "Azul ftalo" (número 110) para el azul y "Rojo escarlata intenso" (número 219) para el rojo, como los más cercanos a los colores primarios para su gama de lápices de colores Art & Graphic. "Amarillo de cadmio" (número 107) para el amarillo, "Azul ftalo" (número 110) para el azul y "Laca de geranio pálido" (número 121) para el rojo, se proporcionan como colores primarios en su juego básico de rotuladores de acuarela de 5 colores "Albrecht Dürer".

Mezcla de pigmentos en paletas limitadas

Un autorretrato de Anders Zorn de 1896 que muestra claramente una paleta de cuatro pigmentos que se cree que son blanco, ocre amarillo , bermellón y negro. [37]

El primer uso conocido de rojo, amarillo y azul como colores "simples" o "primarios", realizado por Calcidio , alrededor del año 300 d. C., posiblemente se basó en el arte de mezclar pinturas. [38]

Se sabe que mezclar pigmentos con el fin de crear pinturas realistas con diversas gamas de colores se ha practicado al menos desde la Antigua Grecia (véase la sección de historia). La identidad de un conjunto de pigmentos mínimos para mezclar diversas gamas ha sido durante mucho tiempo objeto de especulación por parte de los teóricos, cuyas afirmaciones han cambiado con el tiempo, por ejemplo, el blanco, el negro, uno u otro rojo y "sil" de Plinio, que podría haber sido amarillo o azul; el blanco, el negro, el rojo, el amarillo y el azul de Robert Boyle; y variaciones con más o menos colores o pigmentos "primarios". Algunos escritores y artistas han encontrado que estos esquemas son difíciles de conciliar con la práctica real de la pintura. [39] : 29–38  No obstante, se sabe desde hace mucho tiempo que las paletas limitadas que consisten en un pequeño conjunto de pigmentos son suficientes para mezclar una gama diversa de colores. [40] [41] [42] [43] [44]

El conjunto de pigmentos disponibles para mezclar diversas gamas de color (en varios medios como óleo , acuarela , acrílico , gouache y pastel ) es grande y ha cambiado a lo largo de la historia. [45] [46] No hay consenso sobre un conjunto específico de pigmentos que se consideren colores primarios: la elección de los pigmentos depende completamente de la preferencia subjetiva del artista sobre el tema y el estilo de arte, así como de consideraciones materiales como la resistencia a la luz y el comportamiento de mezcla. [47] Los artistas han empleado una variedad de paletas limitadas para su trabajo. [48] [49]

El color de la luz (es decir, la distribución de potencia espectral) reflejada desde superficies iluminadas recubiertas de mezclas de pintura no se aproxima bien mediante un modelo de mezcla sustractivo o aditivo. [50] Las predicciones de color que incorporan efectos de dispersión de luz de partículas de pigmento y espesor de la capa de pintura requieren enfoques basados ​​en las ecuaciones de Kubelka-Munk , [51] pero incluso estos enfoques no se espera que predigan el color de las mezclas de pintura con precisión debido a limitaciones inherentes. [52] Los artistas generalmente confían en la experiencia de mezcla y "recetas" [53] [54] para mezclar los colores deseados a partir de un pequeño conjunto inicial de primarios y no utilizan modelos matemáticos.

MacEvoy explica por qué los artistas a menudo eligen una paleta más cercana a RYB que a CMY: [55]

Debido a que los pigmentos "óptimos" en la práctica producen mezclas insatisfactorias; debido a que las selecciones alternativas son menos granuladas, más transparentes y mezclan valores más oscuros; y debido a que las preferencias visuales han exigido mezclas de amarillo a rojo relativamente saturadas, obtenidas a expensas de mezclas de verde y púrpura relativamente opacas, los artistas desecharon la "teoría" para obtener las mejores mezclas de colores en la práctica.

Primarios del espacio de color

Visualización conceptual de un experimento de igualación de colores. Se presenta al observador un campo bipartito foveal circular (aproximadamente del tamaño de la uña del pulgar a la distancia de un brazo [56] ) en un entorno oscuro. Una parte del campo está iluminada por un estímulo de prueba monocromático. El participante ajusta las intensidades de las tres luces primarias monocromáticas coincidentes (que suelen ser de tonos rojo, verde y azul) en cada campo hasta que tanto el estímulo de prueba como el estímulo coincidente aparezcan exactamente del mismo color. En este caso, el participante ha añadido rojo al estímulo de prueba de 480 nm y casi ha igualado el estímulo coincidente formado únicamente por las luces verde y azul de intensidades comparables. Las luces primarias monocromáticas específicas que se muestran aquí son del experimento de Stiles-Burch de 1955. [57]
Las funciones de correspondencia de color CIE RGB , [58] [59] CIE XYZ [60] y los fundamentos del cono LMS . [61] [62] Las curvas son todas para campos de 2°.

Un espacio de color es un subconjunto de un modelo de color , donde los primarios se han definido, ya sea directamente como espectros fotométricos, o indirectamente como una función de otros espacios de color. Por ejemplo, sRGB y Adobe RGB son espacios de color basados ​​en el modelo de color RGB . Sin embargo, el primario verde de Adobe RGB está más saturado que el equivalente en sRGB y, por lo tanto, produce una gama más amplia . [63] De lo contrario, la elección del espacio de color es en gran medida arbitraria y depende de la utilidad para una aplicación específica. [1]

Primarias imaginarias

Los colores primarios del espacio de color se derivan de experimentos colorimétricos canónicos que representan un modelo estandarizado de un observador (es decir, un conjunto de funciones de correspondencia de colores ) adoptado por los estándares de la Comisión Internacional de Iluminación (CIE). La descripción abreviada de los colores primarios del espacio de color en esta sección se basa en las descripciones de Colorimetría: comprensión del sistema CIE . [64]

El observador estándar CIE 1931 se deriva de experimentos en los que los participantes observan un campo bipartito secundario foveal con un entorno oscuro. La mitad del campo está iluminada con un estímulo de prueba monocromático (que varía de 380 nm a 780 nm) y la otra mitad es el estímulo correspondiente iluminado con tres luces primarias monocromáticas coincidentes: 700 nm para rojo (R), 546,1 nm para verde (G) y 435,8 nm para azul (B). [64] : 29  Estos primarios corresponden al espacio de color CIE RGB . El observador participante podía ajustar las intensidades de las luces primarias hasta que el estímulo correspondiente coincidiera con el estímulo de prueba, como lo predicen las leyes de mezcla aditiva de Grassman. Desde 1931 se han derivado diferentes observadores estándar de otros experimentos de coincidencia de colores. Las variaciones en los experimentos incluyen elecciones de luces primarias, campo de visión, número de participantes, etc. [65] pero la presentación a continuación es representativa de esos resultados.

La comparación se realizó entre muchos participantes en pasos incrementales a lo largo del rango de longitudes de onda del estímulo de prueba (380 nm a 780 nm) para finalmente producir las funciones de comparación de color: , y que representan las intensidades relativas de la luz roja, verde y azul para que coincidan con cada longitud de onda ( ). Estas funciones implican que las unidades del estímulo de prueba con cualquier distribución de potencia espectral, , pueden coincidir con [R] , [G] y [B] unidades de cada primario donde: [64] : 28 

Cada término integral de la ecuación anterior se conoce como valor triestímulo y mide las cantidades en las unidades adoptadas. Ningún conjunto de luces primarias reales puede igualar a otra luz monocromática bajo mezcla aditiva, por lo que al menos una de las funciones de igualación de color es negativa para cada longitud de onda. Un valor triestímulo negativo corresponde a que ese primario se agrega al estímulo de prueba en lugar del estímulo coincidente para lograr una coincidencia.

Los valores triestímulo negativos dificultaron ciertos tipos de cálculos, por lo que la CIE propuso nuevas funciones de correspondencia de colores , , y definidas por la siguiente transformación lineal : [64] : 30 

Estas nuevas funciones de correspondencia de color corresponden a luces primarias imaginarias X, Y y Z ( espacio de color CIE XYZ ). Todos los colores se pueden corresponder hallando las cantidades [X] , [Y] y [Z] de manera análoga a [R] , [G] y [B] como se define en la ecuación 1. Las funciones , , y se basan en las especificaciones de que deben ser no negativas para todas las longitudes de onda, ser iguales a la luminancia fotométrica y que para un estímulo de prueba de equienergía (es decir, una distribución de potencia espectral uniforme). [64] : 30 

Las derivaciones utilizan las funciones de igualación de color, junto con datos de otros experimentos, para finalmente producir los fundamentos del cono : y . Estas funciones corresponden a las curvas de respuesta para los tres tipos de fotorreceptores de color que se encuentran en la retina humana: conos de longitud de onda larga (L), longitud de onda media (M) y longitud de onda corta (S) . Los tres fundamentos del cono están relacionados con las funciones de igualación de color originales mediante la siguiente transformación lineal (específica para un campo de 10°): [64] : 227 

El espacio de color LMS comprende tres luces primarias (L, M y S) que estimulan únicamente los conos L, M y S, respectivamente. Es imposible que exista una luz primaria real que estimule únicamente el cono M, por lo que estas luces primarias son imaginarias. El espacio de color LMS tiene una relevancia fisiológica significativa, ya que estos tres fotorreceptores median la visión tricromática del color en los seres humanos.

Tanto los espacios de color XYZ como LMS son completos , ya que todos los colores de la gama del observador estándar están contenidos en sus espacios de color. Los espacios de color completos deben tener primarios imaginarios, pero los espacios de color con primarios imaginarios no son necesariamente completos (por ejemplo, el espacio de color ProPhoto RGB ).

Primarias reales

Los distintos espacios de color RGB se representan como triángulos de color cuyos vértices representan los colores primarios. El diagrama de cromaticidad CIE de 1931 muestra la gama del observador estándar. Los colores primarios fuera de la región coloreada son imaginarios.

Los espacios de color utilizados en la reproducción del color deben utilizar colores primarios reales que puedan reproducirse con fuentes prácticas, ya sean luces en modelos aditivos o pigmentos en modelos sustractivos. La mayoría de los espacios de color RGB tienen colores primarios reales, aunque algunos mantienen colores primarios imaginarios. Por ejemplo, todos los colores primarios sRGB se encuentran dentro de la gama de la percepción humana, por lo que pueden representarse fácilmente con fuentes de luz prácticas, incluidas las pantallas CRT y LED, de ahí que sRGB siga siendo el espacio de color preferido para las pantallas digitales.

Un color en un espacio de color se define como una combinación de sus colores primarios, donde cada color primario debe dar una contribución no negativa. Cualquier espacio de color basado en un número finito de colores primarios reales es incompleto , ya que no puede reproducir todos los colores dentro de la gama del observador estándar.

Los espacios de color prácticos como sRGB [66] y scRGB [67] normalmente se definen (al menos parcialmente) en términos de transformaciones lineales de CIE XYZ, y la gestión del color a menudo utiliza CIE XYZ como un punto intermedio para las transformaciones entre otros dos espacios de color.

La mayoría de los espacios de color en el contexto de la correspondencia de colores (aquellos definidos por su relación con CIE XYZ) heredan su tridimensionalidad. Sin embargo, los modelos de apariencia de color más complejos como CIECAM02 requieren dimensiones adicionales para describir cómo aparecen los colores en diferentes condiciones de visualización. [68]

Primarias psicológicas

Ilustración de Ewald Hering [69] de los primarios psicológicos. Rojo/verde y amarillo/azul forman pares oponentes (arriba). Cada color puede mezclarse psicológicamente para formar otros colores (abajo) con ambos miembros del otro par, pero no con su oponente según Hering.

El proceso oponente fue propuesto por Ewald Hering en el que describió los cuatro tonos únicos (posteriormente llamados primarios psicológicos en algunos contextos): rojo, verde, amarillo y azul. [70] Para Hering, los tonos únicos aparecían como colores puros, mientras que todos los demás eran "mezclas psicológicas" de dos de ellos. Además, estos colores estaban organizados en pares "oponentes", rojo contra verde y amarillo contra azul, de modo que la mezcla pudiera ocurrir entre pares (por ejemplo, un verde amarillento o un rojo amarillento) pero no dentro de un par (es decir, no se puede imaginar un verde rojizo ). Un proceso oponente acromático a lo largo del negro y el blanco también es parte de la explicación de Hering de la percepción del color. Hering afirmó que no sabíamos por qué estas relaciones de color eran verdaderas, pero sabíamos que lo eran. [71] Aunque existe una gran cantidad de evidencia del proceso oponente en forma de mecanismos neuronales, [72] actualmente no existe un mapeo claro de los primarios psicológicos a correlatos neuronales . [73]

Los primarios psicológicos fueron aplicados por Richard S. Hunter como los primarios para el espacio de color Hunter L,a,b que condujo a la creación de CIELAB . [74] El Sistema de Color Natural también está directamente inspirado en los primarios psicológicos. [75]

Historia

Filosofía

Los escritos filosóficos de la antigua Grecia han descrito nociones de colores primarios, pero pueden ser difíciles de interpretar en términos de la ciencia del color moderna. Teofrasto (c. 371-287 a. C.) describió la posición de Demócrito de que los colores primarios eran blanco, negro, rojo y verde. [76] : 4  En la Grecia clásica , Empédocles identificó el blanco, el negro, el rojo y (dependiendo de la interpretación) el amarillo o el verde como colores primarios. [76] : 8  Aristóteles describió una noción en la que el blanco y el negro podían mezclarse en diferentes proporciones para producir colores cromáticos; [76] : 12  esta idea tuvo una influencia considerable en el pensamiento occidental sobre el color. La noción de François d'Aguilon de los cinco colores primarios (blanco, amarillo, rojo, azul, negro) estuvo influenciada por la idea de Aristóteles de que los colores cromáticos estaban hechos de blanco y negro. [76] : 87  El filósofo del siglo XX Ludwig Wittgenstein exploró ideas relacionadas con el color utilizando rojo, verde, azul y amarillo como colores primarios. [77] [78]

El esquema de colores de François d'Aguilon , donde los dos colores simples de blanco (albus) y negro (niger) se mezclan con los colores "nobles" de amarillo (flavus), rojo (rubeus) y azul (caeruleus). El naranja (aureus), el púrpura (purpureus) y el verde (viridis) son cada uno combinaciones de dos colores nobles. [79]

Visión de la luz y el color

Isaac Newton utilizó el término "color primario" para describir los componentes espectrales coloreados de la luz solar. [80] [81] Varios teóricos del color no estaban de acuerdo con el trabajo de Newton. David Brewster defendió que la luz roja, amarilla y azul se podían combinar en cualquier tono espectral hasta finales de la década de 1840. [82] [83] Thomas Young propuso el rojo, el verde y el violeta como los tres colores primarios, mientras que James Clerk Maxwell favoreció cambiar el violeta a azul. [84] Hermann von Helmholtz propuso "un rojo ligeramente violáceo, un verde vegetal, un poco amarillento y un azul ultramar" como un trío. [85] Newton, Young, Maxwell y Helmholtz fueron todos contribuyentes destacados a la "ciencia moderna del color" [86] : 1–39  que en última instancia describió la percepción del color en términos de los tres tipos de fotorreceptores de la retina.

Colorantes

En The Fortunes Of Apelles, de John Gage, se ofrece un resumen de la historia de los colores primarios [39] como pigmentos en la pintura y se describe la evolución de la idea como compleja. Gage comienza describiendo el relato de Plinio el Viejo sobre los pintores griegos notables que utilizaron cuatro colores primarios. [87] Plinio distinguió los pigmentos (es decir, las sustancias) de sus colores aparentes: blanco de Milos ( ex albis ), rojo de Sinope ( ex rubris ), amarillo ático ( sil ) y atramentum ( ex nigris ). El sil se confundió históricamente con un pigmento azul entre los siglos XVI y XVII, lo que llevó a afirmaciones sobre que el blanco, el negro, el rojo y el azul eran los colores menos necesarios para la pintura. Thomas Bardwell , un retratista de Norwich del siglo XVIII, se mostró escéptico sobre la relevancia práctica del relato de Plinio. [88]

Robert Boyle , el químico irlandés, introdujo el término color primario en inglés en 1664 y afirmó que había cinco colores primarios (blanco, negro, rojo, amarillo y azul). [40] [89] El pintor alemán Joachim von Sandrart finalmente propuso eliminar el blanco y el negro de los colores primarios y que solo se necesitaba rojo, amarillo, azul y verde para pintar "toda la creación". [39] : 36 

El rojo, el amarillo y el azul como colores primarios se convirtieron en una noción popular en los siglos XVIII y XIX. Jacob Christoph Le Blon , un grabador, fue el primero en usar placas separadas para cada color en la impresión mezzotinta : amarillo, rojo y azul, más negro para agregar sombras y contraste. Le Blon usó primitivo en 1725 para describir rojo, amarillo y azul en un sentido muy similar al que Boyle usó primario . [86] :  6 Moses Harris , un entomólogo y grabador, también describe rojo, amarillo y azul como colores "primitivos" en 1766. [90] Léonor Mérimée describió rojo, amarillo y azul en su libro sobre pintura (publicado originalmente en francés en 1830) como los tres colores simples/primitivos que pueden formar una "gran variedad" de tonos y colores que se encuentran en la naturaleza. [91] George Field , un químico, utilizó la palabra primario para describir el rojo, el amarillo y el azul en 1835. [92] Michel Eugène Chevreul , también químico, analizó el rojo, el amarillo y el azul como colores "primarios" en 1839. [93] [94]

Sistemas de orden de colores

Tetraedro "Farbenpyramide" de Johann Heinrich Lambert publicado en 1772. Los pigmentos gambage (amarillo), carmín (rojo) y azul de Prusia se utilizan en las muestras de las esquinas de cada "nivel" de luminosidad con mezclas que rellenan los demás y blanco en la parte superior. [95]
Boceto de Philipp Otto Runge que muestra bl (azul), g (amarillo) y r (rojo) como colores fundamentales. [95] : 86 

Las perspectivas históricas [96] sobre los sistemas de orden de color [97] ("catálogos" de color) que se propusieron en los siglos XVIII y XIX los describen como usando pigmentos rojos, amarillos y azules como primarios cromáticos. Tobias Mayer (matemático, físico y astrónomo alemán) describió una bipirámide triangular con rojo, amarillo y azul en los 3 vértices en el mismo plano, blanco en el vértice superior y negro en el vértice inferior en una conferencia pública en 1758. [76] : 115  Hay 11 planos de colores entre los vértices blanco y negro dentro de la bipirámide triangular. Mayer no pareció distinguir entre luz coloreada y colorante aunque usó bermellón, oropimente (amarillo del rey) y Bergblau ( azurita ) en coloraciones parcialmente completas de planos en su sólido. [98] : 79  Johann Heinrich Lambert (matemático, físico y astrónomo suizo) propuso una pirámide triangular con gamboge , carmín y azul de Prusia como primarios y solo blanco en el vértice superior (ya que Lambert podía producir una mezcla que fuera suficientemente negra con esos pigmentos). [76] : 123  El trabajo de Lambert sobre este sistema se publicó en 1772. [95] Philipp Otto Runge (el pintor romántico alemán) creía firmemente en la teoría del rojo, el amarillo y el azul como colores primarios [98] : 87  (de nuevo sin distinguir entre color claro y colorante). Su esfera de color fue finalmente descrita en un ensayo titulado Farben-Kugel [98] (bola de color) publicado por Goethe en 1810. [98] : 84  Su modelo esférico de colores espaciaba de manera uniforme el rojo, el amarillo y el azul longitudinalmente con naranja, verde y violeta entre ellos, y el blanco y el negro en polos opuestos. [98] : 85 

Rojo, amarillo y azul como colores primarios.

Numerosos autores han enseñado que el rojo, el amarillo y el azul (RYB) son los colores primarios en los materiales de educación artística desde al menos el siglo XIX, siguiendo las ideas tabuladas anteriormente de siglos anteriores. [99] [100] [101]

Una amplia variedad de fuentes educativas contemporáneas también describen los colores primarios RYB. Estas fuentes van desde libros infantiles [102] y fabricantes de materiales de arte [103] hasta pinturas [104] y guías de colores. [105] Los materiales de educación artística a menudo sugieren que los colores primarios RYB se pueden mezclar para crear todos los demás colores. [106] [107]

Crítica

Albert Munsell , un pintor estadounidense (y creador del sistema de color Munsell ), se refirió a la noción de primarios RYB como "una travesura", "un error ampliamente aceptado", y lo especificó poco en su libro A Color Notation , publicado por primera vez en 1905. [108]

Las ideas de Itten sobre los primarios RYB han sido criticadas por ignorar la ciencia del color moderna [76] :  282 con demostraciones de que algunas de las afirmaciones de Itten sobre la mezcla de primarios RYB son imposibles. [109]

Véase también

Referencias

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