AAVV - Tecnología del color

2.3.2 Los espacios de representación del color sRGB y sYCC

En abril de 1990 se obtuvo un acuerdo internacional unánime sobre un espacio no lineal RGB bien caracterizado para la producción e intercambio de programas de TV de alta definición (ITU-R BT.709). Especificaba la forma de codificar los valores triestímulo de una escena real sobre un espacio de color RGB de una pantalla de visualización de referencia suponiendo un entorno ambiental de iluminación baja. La especificación ITU-R original era bastante ambigua en la definición de las características de la pantalla de visualización de referencia. Para clarificar estas ambigüedades iniciales y ampliar el uso de este estándar al ámbito de los sistemas de gestión del color, IEC e ITU recomiendan el uso de dos espacios de representación del color denominados sRGB y sYCC (IEC 1999, ITU 1998, sRGB 2001), o espacios fundamentales RGB e YCC.

Este nuevo estándar se basa en unas condiciones de referencia bien detalladas para la pantalla de visualización (monitor CRT, LCD, etc.), el entorno de visualización (ISO 3664) y el observador patrón colorimétrico (CIE 1931 XYZ). Por ejemplo, la característica entrada-salida de la pantalla RGB vale 2.2 y el valor de brillo por defecto vale 0; entonces la relación entrada V’ sRGBvs. salida fotométrica V sRGBes V sRGB= (V’ sRGB+ 0.0) 2.2, pero la transformación de sRGB a XYZ sufre un aumento de contraste-gamma de valor 2.4/2.2 > 1, lo cual sirve para mantener el balance de grises ( tone reproduction ) de la imagen original debido al efecto reductor de la iluminación ambiental. También, por ejemplo, las cromaticidades CIE-(x,y) de los primarios RGB y del blanco W (D65) de la pantalla están bien detalladas: (x R, y R) = (0.6400, 0.3300), (x G, y G) = (0.3000, 0.6000), (x B, y B) = (0.1500, 0.0600) y (x W,y W) = (0.3127, 0.3290).

Ya que las transformaciones de color sRGB → XYZ, sRGB → sYCC, o XYZ → sRGB se describen por partes, hemos creído conveniente plantear como ejemplo más sencillo la transformación de los datos colorimétricos CIE-(x,y,Y) bajo iluminante C de las muestras de la carta ColorChecker a los espacios sRGB y sYCC ( tabla 2.6).

Si buscamos la transformación de color entre los valores (x,y,Y) de las muestras a valores sRGB y a valores sYCC, es importante acotar inicialmente el problema de la equivalencia del punto blanco/negro o la caracterización del iluminante. En particular, los valores (x,y,Y) de los 24 colores de la carta se indican bajo el iluminante C (T C= 6774 K); mientras que el iluminante de referencia en los espacios sRGB y sYCC es el iluminante D65 (T C= 6504 K). Realmente, desde siempre en colorimetría, no aparecen diferencias muy notables entre la colorimetría bajo C o bajo D65 por la similitud de sus temperaturas correlacionadas de color, y en consecuencia, por sus coordenadas cromáticas CIE-1931: (x C=0.3101, y C=0.3163), (x D65=0.3127, y D65=0.3290). No obstante, planteemos ahora la transformación de color entre valores (x,y,Y) bajo iluminante C a valores (x,y,Y) bajo iluminante D65 como ejemplo a cualquier otra transformación de color sencilla entre valores (x,y,Y) con iluminantes diferentes.

El punto de partida de esta transformación o igualación asimétrica de color (tal como se conoce en colorimetría) es una transformación matricial M entre los valores triestímulo XYZ de un color C bajo iluminante C a valores triestímulo XYZ bajo iluminante D65:

TABLA 2.6

Datos colorimétricos de la carta Gretag-Macbeth ColorChecker

Pero, claro está, para determinar numéricamente la matriz M (3 × 3)hemos de conocer las peculiaridades sobre la visión del color en el sistema visual humano. En particular, se necesita la transformatión matricial M Ventre los valores CIE-XYZ y los valores RGB fundamentales a nivel retiniano conocidos como valores triestrmulo ργβ de acuerdo con el modelo de apariencia del color CIECAM’97. Así, la transformatión matricial M es:

De esta manera, ahora ya es posible transformar los nuevos valores triestímulo XYZ bajo D65 de las muestras de la carta ColorChecker a valores triestímulo sRGB mediante la siguiente transformación matricial renombrando los valores triestímulo XYZ como valores normalizados respecto al iluminante D65, es decir, entre 0 y 1:

Si fuera el caso que algunos de los valores sRGB calculados resultasen negativos o superiores a 1, entonces el estándar IEC/ITU propone que sean automáticamente descartados o, recordando la nomenclatura de las técnicas de proyección de gamas de reproducción, recortados ( clipped ) respectivamente a valores 0 ó 1. Para evitar esta limitación de gama de reproducción en el software de codificación del color, IEC/ITU ya han propuesto un espacio sRGB extendido hasta 16 bits por canal denominado xRGB (IEC 1998 b ).

No obstante, la información en color para una imagen cualquiera no se codifica con valores triestímulo, sino con valores digitales o niveles de gris. Así, si consideramos el nivel estándar de 8 bits ó 256 niveles digitales posibles por cada canal de color sRGB o sYCC, los niveles digitales RGB a 8 bits de las muestras de la carta ( tabla 2.6) vienen dados por la ecuación:

Y los niveles digitales sYCC para efectuar la compresión y la transmisión eficiente de la imagen ColorChecker ( tabla 2.6) se calculan a partir de la ecua-ción matricial siguiente:

2.3.3 El perfil ICC

ICC ( International Color Consortium ) es la organización internacional que agrupa a las principales empresas multinacionales dedicadas al sector multimedia (ICC 2001), desde fabricantes-vendedores de escáneres y cámaras (electrónicas y digitales), películas fotográficas, plataformas (hardware), aplicaciones informáticas (software), pantallas de visualización, hasta impresoras e imprentas. Creada en 1993 bajo los auspicios del Instituto de Investigación de Artes Gráficas de Alemania (FOGRA) con solamente 8 miembros, esta organización se ha ampliado en la actualidad con 70 empresas más. Para evitar los problemas de compatibilidad en la creación y transferencia de información digital en color, y resolver el problema del espacio de color dependiente del dispositivo multimedia ( fig. 2.4), esta organización propone un formato de fichero común denominado perfil ICC .

La estructura del perfil ICC o algoritmo de gestión del color entre los diferentes dispositivos multimedia consta de cuatro elementos descritos de la forma siguiente ( fig. 2.12):

1. Los perfiles o datos sobre las características de reproducción del color de los dispositivos multimedia que proporcionan los fabricantes-vendedores.