En colorimetría , el sistema de color Munsell es un espacio de color que especifica los colores en función de tres propiedades del color: tono (color básico), valor ( luminosidad ) y croma (intensidad del color). Fue creado por Albert H. Munsell en la primera década del siglo XX y adoptado por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) como el sistema de color oficial para la investigación del suelo en la década de 1930.
Varios sistemas de ordenamiento de colores anteriores habían colocado los colores en un sólido de color tridimensional de una forma u otra, pero Munsell fue el primero en separar el tono, el valor y el croma en dimensiones perceptualmente uniformes e independientes, y fue el primero en ilustrar los colores sistemáticamente en el espacio tridimensional. [1] El sistema de Munsell, en particular las renotaciones posteriores, se basa en mediciones rigurosas de las respuestas visuales de los sujetos humanos al color, lo que lo coloca sobre una sólida base científica experimental. Debido a esta base en la percepción visual humana, el sistema de Munsell ha sobrevivido a sus modelos de color contemporáneos, y aunque ha sido reemplazado para algunos usos por modelos como CIELAB ( L*a*b* ) y CIECAM02 , todavía se usa ampliamente en la actualidad. [2]
El sistema consta de tres propiedades independientes del color que pueden representarse cilíndricamente en tres dimensiones como un sólido de color irregular :
Munsell determinó el espaciamiento de los colores a lo largo de estas dimensiones tomando medidas de las respuestas visuales humanas. En cada dimensión, los colores de Munsell son tan uniformes desde el punto de vista perceptual como pudo, lo que hace que la forma resultante sea bastante irregular. Como explica Munsell:
El deseo de adaptarse a un contorno elegido, como la pirámide, el cono, el cilindro o el cubo, junto con la falta de pruebas adecuadas, ha llevado a muchas afirmaciones distorsionadas de las relaciones de color y se hace evidente, cuando se estudia la medición física de los valores de los pigmentos y los cromas, que ningún contorno regular servirá.
— Albert H. Munsell, “Un sistema de color de pigmentos y notación” [3]
Munsell dividió cada círculo horizontal en cinco tonos principales : rojo , amarillo , verde , azul y púrpura , junto con cinco tonos intermedios (por ejemplo, YR ) a medio camino entre los tonos principales adyacentes. [4] Cada uno de estos diez pasos, con el tono nombrado con el número 5, se divide luego en diez subpasos, de modo que 100 tonos reciben valores enteros. En la práctica, las tablas de colores especifican convencionalmente 40 tonos, en incrementos de 2,5, progresando como, por ejemplo, 10R a 2,5YR.
Dos colores de igual valor y croma, en lados opuestos de un círculo cromático, son colores complementarios y se mezclan de forma aditiva con el gris neutro del mismo valor. El diagrama siguiente muestra 40 tonos Munsell espaciados de manera uniforme, con los complementarios alineados verticalmente.
El valor , o luminosidad , varía verticalmente a lo largo del color sólido, desde el negro (valor 0) en la parte inferior, hasta el blanco (valor 10) en la parte superior. [5] Los grises neutros se encuentran a lo largo del eje vertical entre el negro y el blanco.
Varios sistemas de colores sólidos anteriores a Munsell trazaron gráficamente la luminosidad desde el negro en la parte inferior hasta el blanco en la parte superior, con un gradiente de gris entre ellos, pero estos sistemas no mantuvieron constante la luminosidad perceptual en los cortes horizontales. En cambio, trazaron el amarillo completamente saturado (claro) y el azul y el violeta completamente saturados (oscuros) a lo largo del ecuador.
El croma , medido radialmente desde el centro de cada corte, representa la “pureza” de un color (relacionada con la saturación ), siendo el croma más bajo el menos puro (más deslavado, como en los pasteles ). [6] Nótese que no hay un límite superior intrínseco para el croma. Diferentes áreas del espacio de color tienen diferentes coordenadas de croma máximas. Por ejemplo, los colores amarillo claro tienen considerablemente más croma potencial que los púrpuras claros, debido a la naturaleza del ojo y la física de los estímulos de color. Esto llevó a una amplia gama de posibles niveles de croma, hasta los 30 altos para algunas combinaciones de tono-valor (aunque es difícil o imposible hacer objetos físicos en colores de cromas tan altos, y no se pueden reproducir en las pantallas de computadora actuales). Los colores sólidos vívidos están en el rango de aproximadamente 8.
Un color se especifica completamente enumerando los tres números de tono, valor y croma en ese orden. Por ejemplo, un violeta de luminosidad media y bastante saturado sería 5P 5/10, donde 5P significa el color en el medio de la banda de tono violeta, 5/ significa valor medio (luminosidad) y un croma de 10 (ver muestrario). Un color acromático se especifica mediante la sintaxis N V/. Por ejemplo, un gris medio se especifica mediante "N 5/".
En el procesamiento informático, los colores Munsell se convierten en un conjunto de números "HVC". Los valores V y C son los mismos que el croma y el valor normales. El número H (tono) se convierte asignando los anillos de tono a números entre 0 y 100, donde tanto 0 como 100 corresponden a 10RP. [7]
Como los libros de Munsell, incluida la renotación de 1943, solo contienen colores para algunos puntos en el espacio de Munsell, no es trivial especificar un color arbitrario en el espacio de Munsell. Se debe utilizar la interpolación para asignar significados a colores que no aparecen en los libros, como "2.8Y 6.95/2.3", seguida de una inversión de la transformación de Munsell a xyY ajustada. La ASTM ha definido un método en 2008, pero se sabe que Centore 2012 funciona mejor. [8]
La idea de utilizar un sólido de color tridimensional para representar todos los colores se desarrolló durante los siglos XVIII y XIX. Se propusieron varias formas diferentes para dicho sólido, entre ellas: una pirámide triangular doble de Tobias Mayer en 1758, una pirámide triangular simple de Johann Heinrich Lambert en 1772, una esfera de Philipp Otto Runge en 1810, una semiesfera de Michel Eugène Chevreul en 1839, un cono de Hermann von Helmholtz en 1860, un cubo inclinado de William Benson en 1868 y un cono doble inclinado de August Kirschmann en 1895. [9] Estos sistemas se volvieron progresivamente más sofisticados, y Kirschmann incluso reconoció la diferencia de valor entre colores brillantes de diferentes tonos. Pero todos ellos siguieron siendo puramente teóricos o encontraron problemas prácticos para acomodar todos los colores. Además, ninguno se basaba en ninguna medición científica rigurosa de la visión humana; Antes de Munsell, no se entendía la relación entre tono, valor y croma. [9]
Albert Munsell, artista y profesor de arte en la Massachusetts Normal Art School (actualmente Massachusetts College of Art and Design o MassArt), quería crear una "forma racional de describir el color" que utilizara la notación decimal en lugar de los nombres de los colores (que consideraba "tontos" y "engañosos"), [10] que pudiera utilizar para enseñar a sus estudiantes sobre el color. Comenzó a trabajar en el sistema en 1898 y lo publicó en su forma completa en A Color Notation en 1905.
La forma original de realización del sistema (el Atlas de 1905) tenía algunas deficiencias como representación física del sistema teórico. Estas se mejoraron significativamente en el Libro de colores de Munsell de 1929 y mediante una extensa serie de experimentos llevados a cabo por la Sociedad Óptica de América en la década de 1940 que dieron como resultado las notaciones (definiciones de muestra) para el Libro de colores de Munsell moderno . Aunque se han inventado varios reemplazos para el sistema Munsell, basándose en las ideas fundamentales de Munsell, incluidas las Escalas de color uniforme de la Sociedad Óptica de América y los modelos de color CIELAB ( L*a*b* ) y CIECAM02 de la Comisión Internacional de Iluminación , el sistema Munsell todavía se usa ampliamente, entre otros, por ANSI para definir el color de la piel y el color del cabello para patología forense , el USGS para igualar el color del suelo , [11] en prostodoncia durante la selección del color de los dientes para restauraciones dentales y las cervecerías para igualar el color de la cerveza . [12] [13] [b]
La tabla de colores Munsell original sigue siendo útil para comparar modelos informáticos de la visión del color humana. [14]
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