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Una infinita gama de colores nos rodea y alegra nuestra existencia. El color produce sensaciones, sentimientos, transmite mensajes, expresa estados de ánimo, influye en nuestros gustos y en nuestras percepciones, sin embargo debemos reconocer que nuestro conocimiento del color es a menudo insuficiente.

¿Qué métodos están disponibles para ayudarnos a describir exactamente un color, transmitir ese color a otra persona y hacer que dicha persona lo interprete de la misma forma que nosotros lo percibimos?

Definición de color

Por otro lado nos preguntamos: ¿Qué clase de fenómeno es el color? Se nos ocurren diversas respuestas posibles: Será un fenómeno químico?; artístico?; físico? o tal vez psicológico? Lamentablemente no existe una única interpretación. Para el químico el color puede ser el resultado de una reacción química, para el artista, la expresión de un estado de ánimo, para el físico, el resultado de la absorción y reflexión de ondas electromagnéticas. Finalmente para el psicólogo, puede expresar rasgos de la personalidad.

El color entonces se puede definir de muchas maneras. Una posible definición fue dada por Judd: "Si dos objetos de igual forma y textura, iluminados con la misma fuente de luz y en iguales condiciones de observación, pueden diferenciarse, el atributo de estos objetos que produce la diferenciación es el color."

"El triplete": fuente de luz, objeto y observador

El color aparece como un fenómeno psicofísico que es producto de la acción conjunta de tres factores fundamentales: fuente de luz, objeto y observador. Hablemos un poco de cada uno de estos factores, lo que nos permitirá comprender la complejidad de este fenómeno.

Además del conocimiento del fenómeno físico real, podremos comprender los esfuerzos que ha realizado la ciencia para estandarizar y reproducir cada uno de esos elementos y así constituir las bases de la teoría del color tal como se concibe hoy en día.

Fuente de luz:
La luz visible es una forma de energía, parte de la familia que incluye las ondas de radio y los rayos X, así como la luz ultravioleta y la infrarroja. La luz puede ser descripta por su longitud de onda, para la cual el nanómetro (nm) es una unidad de medida apropiada. La escasa sensibilidad relativa del ojo humano, limita la porción visible del espectro a una banda estrecha ubicada aproximadamente entre 380 y 750 nm. Los tonos que reconocemos como azules se ubican por debajo de 480 nm; los verdes entre 480 y 560 nm; entre 560 y 590 nm los amarillos; entre 590 y 630 nm los naranjas; y los rojos a longitudes de onda mayores a 630 nm.

Muchos de los objetos que identificamos como fuentes de luz emiten luz blanca, por ejemplo el sol, lámparas fluorescentes, entre otras. Newton demostró en 1730, utilizando un prisma, que la luz blanca está compuesta de la suma de todas las longitudes de onda del espectro visible, al que corresponden en total 6 colores; violeta, azul, verde, amarillo, naranja y rojo.

Unos años más tarde, el físico inglés Thomas Young realizó el experimento inverso. En primer lugar determinó por investigación que los seis colores del espectro pueden quedar reducidos a tres colores básicos: el verde, el rojo y el azul. Tomó tres linternas y proyectó tres haces de luz a través de filtros de los colores mencionados, haciéndolos coincidir en un mismo espacio; los haces verde, rojo y azul se convirtieron en luz blanca. Dicho de otro modo, Young fue capaz de recomponer la luz.

Cuando buscamos estandarizar las fuentes de luz que existen en la naturaleza, introducimos el concepto de iluminante. Una fuente de luz existe físicamente, es real y puede ser descripta en términos de su energía relativa (cantidad de luz) emitida a cada longitud de onda. Un iluminante es una luz definida por una distribución de energía, que puede ser o no físicamente realizable. Los iluminantes patrón más comúnmente utilizados son:

D65: luz solar promedio de observaciones efectuadas a mediodía en diferentes partes del mundo.

A: lámpara incandescente: corresponde a la luz del cielo del norte al atardecer, prácticamente no posee componente ultravioleta.

CWF: tubo fluorescente.

Objeto:
Podemos clasificar a los objetos en opacos, transparentes y traslúcidos. Los opacos no dejan pasar la radiación. Los transparentes no modifican mayormente la trayectoria de la radiación incidente. Los traslúcidos modifican la mayor parte del flujo incidente, transmitiéndolo o dispersándolo en direcciones distintas a la de incidencia.

Para caracterizar un color nos interesa la dispersión que provoca la reflectancia que vuelve al ojo del observador. Si el objeto aparece como rojo, quiere decir que las longitudes de onda correspondientes al rojo no son absorbidas, y vuelven al ojo del observador. Si no se absorbe nada y todo se refleja difusamente, el objeto aparece como blanco.

Hay otros elementos en el objeto que también influyen en la percepción del color, tales como el brillo y la textura. No es lo mismo ver un color aplicado sobre una pared que sobre una carta de colores.

Observador:
La percepción del color es el resultado de la interpretación que hace el cerebro, de la luz detectada por los ojos, que ha sido modificada y transmitida por objetos iluminados por fuentes de luz. El ojo humano contiene en la retina los órganos receptores de la visión: los conos, responsables de las sensaciones de color; y los bastones, responsables de la adaptación a la visión nocturna. Hay tres tipos de conos, cada uno de ellos sensible a cada uno de los colores primarios (verde, azul y rojo).

La CIE (Comisión Internacional de Iluminación) en el marco de sus esfuerzos por patronizar el observador definió en 1931 el observador estándar de 2º. Para obtener una mejor correlación con la percepción visual cuando se observaran muestras de mayor tamaño, en el año 1964 la CIE recomendó el uso de un observador ligeramente diferente, llamado observador de 10 grados. Este ángulo de visión equivale a mirar una muestra de aproximadamente 8 cm de diámetro a una distancia de 45 cm del ojo, mientras que el de 2º equivalía a mirar muestras de no más de 1 cm de diámetro a la misma distancia.

Elementos constitutivos: tono, claridad y croma

Sabemos que el color es el resultado de una percepción y por lo tanto de interpretación subjetiva. Expresar verbalmente un color es demasiado complicado e inexacto. Para facilitar su descripción analizamos sus tres elementos constitutivos: tono o matiz (color); claridad (luminosidad) y croma (saturación).

El tono (color) es el atributo de la sensación visual que establece o define el nombre de los colores (violeta, azul, verde, naranja, rojo, etc.). Claridad o luminosidad es el atributo de la sensación visual por medio de la cual el objeto transmite o refleja una mayor o menor cantidad de luz. La saturación o croma es el atributo, que fijado el tono, describe al color por su similitud con un color espectral puro, cuanto más parecido a éste, se dice más saturado. Dentro de la misma denominación, por ejemplo rojo, existen rojo claro y rojo oscuro, y entre ellos rojo claro vivo y rojo claro apagado. Así tono, claridad y saturación son los atributos necesarios para identificar los distintos colores.

Estos elementos pueden representarse matemáticamente por tres coordenadas en un espacio tridimensional. De esa forma somos capaces de compensar la subjetividad asociada a esa percepción y por ende lograr un método estándar mediante el cual los colores se pueden especificar de manera objetiva.

Expresión matemática del color

Un color se puede representar matemáticamente en el espacio tridimensional por sus tres coordenadas. Existen numerosas expresiones algebraicas para definir un color, pero la nomenclatura CIELab es la más utilizada comercialmente.
Cuando se expresa un color en el sistema CIELab:

L : indica la claridad, es decir la posición sobre la escala claro-oscuro o blanco-negro

a : indica la posición sobre la escala rojo-verde

b : indica la posición sobre la escala amarillo-azul

C : indica croma o saturación

h : indica el tono o matiz

La medida del color y su evaluación es esencial para ayudar a los fabricantes en su trabajo y además para permitir acordar especificaciones y tolerancias entre el cliente y el fabricante.

La percepción visual del color realizada por el ser humano está determinada como vimos por la interacción de los tres elementos del triplete del color: fuente de luz, objeto y observador. Cuando utilizamos el equipamiento disponible para la medida del color, el objeto permanece igual, la fuente de luz es reemplazada por una lámpara y filtros ubicados en un espectrofotómetro que darán origen a un iluminante, y el cerebro del observador es reemplazado por una computadora que con el software adecuado es capaz de efectuar todas los cálculos colorimétricos necesarios.

Conclusiones:

Del mismo modo que usamos una regla para medir longitudes, o una balanza para pesar, aunque parezca mentira, los colores pueden ser caracterizados en un sistema tridimensional por tres coordenadas que describen un color único. De esta forma se elimina el problema ocasionado por la subjetividad en la evaluación del color, pues la representación matemática del color como un punto en el espacio, es un dato objetivo.

La diferencia de color entre dos objetos será la distancia que separa sus puntos de color en el espacio, expresada como coordenadas CIELab. En forma objetiva, el sistema simplemente aceptará o rechazará el color en concordancia con las tolerancias numéricas previamente establecidas ente el fabricante y los usuarios de la pintura.

Asimismo este procedimiento es válido para el relacionamiento del fabricante de pinturas con su proveedor de pigmentos, pues también pueden controlarse en forma objetiva las diferencias entre la partida que se recibe y el patrón de color.

Ing. Quím. Carina Oddone