Entendiendo El Espacio de Color CIE L*A*B*

Es remarcable cómo el ojo humano puede percibir millones de colores. Es también interesante cómo cada individuo percibe el color y como éstas percepciones diferentes pueden resultar en costosos problemas relacionados al color para fabricantes y proveedores. Por lo tanto, ¿cómo evaluamos el color de un objeto o expresamos el color en forma precisa a otra persona usando un lenguaje y estándar consistente?

Espacio de Color

Un espacio de color puede ser descripto como un método para expresar el color de un objeto usando algún tipo de anotación, como pueden ser los números. La Commission Internationale de lÉclairage (CIE), una organización sin fines de lucro que es considerada como la autoridad en la ciencia de la luz y el color, ha definido espacios de color, incluyendo CIE XYZ, CIE L*C*h, y CIE L*a*b*, para comunicar y expresar el color objetivamente.

El espacio de color L*a*b*, también referido como CIELAB, es actualmente uno de los espacios de color más populares y uniformes usado para evaluar el color de un objeto. Este espacio de color es ampliamente usado porque correlaciona los valores numéricos de color consistentemente con la percepción visual humana. Investigadores y fabricantes lo usan para evaluar los atributos de color, identificar inconsistencias, y expresar precisamente sus resultados a otros en términos numéricos.

El Lenguaje Universal: Expresando el Color Usando Coordenadas L*a*b*

El color corresponde a una percepción e interpretación subjetiva. Dos personas mirando un mismo objeto pueden usar puntos de referencia distintos y expresar el mismo color con una gran variedad de palabras diferentes, llevando a confusión y falta de comunicación internamente o a través de la cadena de abastecimiento. Para evitar esto y asegurar que una muestra cumpla con el estándar, el color debe ser expresado en términos numéricos y objetivos.

Cuando se clasifican los colores, se los puede expresar en términos de matiz (color), luminosidad (brillo) y saturación (vividez). Al crear escalas para éstos atributos, podemos expresar en forma precisa el color.

El espacio de color L*a*b* fue modelado en base a una teoría de color oponente que establece que dos colores no pueden ser rojo y verde al mismo tiempo o amarillo y azul al mismo tiempo. Como se muestra a continuación, L*indica la luminosidad y a* y b* son las coordenadas cromáticas.

L*=luminosidad

a*= coordenadas rojo/verde (+a indica rojo, -a indica verde)

b* = coordenadas amarillo/azul (+b indica amarillo, -b indica azul)

Los instrumentos de medición de color, incluyendo espectrofotómetros y colorímetros, pueden cuantificar éstos atributos de color fácilmente. Ellos determinan el color de un objeto dentro del espacio de color y muestran los valores para cada coordenada L*, a*, y b*

Figura 2

Al medir el color de una manzana, por ejemplo, los valores L*a*b* que se ven en la Figura 2 muestran las mediciones de los instrumentos de color.

Diferencias de Color: ¿Qué próxima es la igualación de la Muestra con el Estándar?

Aún si dos colores parecen los mismos a una persona, se pueden encontrar diferencias ínfimas cuando son evaluados con un instrumento de medición de color. Si el color de una muestra no cumple con el estándar, la satisfacción del consumidor se ve comprometida y la cantidad de trabajo y costos aumenta. Es por ello, que identificar diferencias de color entre una muestra y el estándar antes de la producción masiva es muy importante.

La diferencia de color es definida como la comparación numérica de una muestra con el estándar. Indica las diferencias en coordenadas absolutas de color y se la conoce como Delta (Δ). Deltas por L* (ΔL*), a* (Δa*) y b* (Δb*) pueden ser positivas (+) o negativas (-). La diferencia total, Delta E (ΔE*), sin embargo, siempre es positiva. Éstas son expresadas como:

ΔL* = diferencia en luz y oscuridad (+= más luminoso, -= más oscuro)

Δa* = diferencia en rojo y verde (+ =más rojo, -= más verde)

Δb* = diferencia en amarillo y azul (+ =más amarillo, -= más azul)

ΔE* = diferencia total de color

Figura 3

Para determinar la diferencia total de color entre las tres coordenadas, se debe usar la siguiente fórmula:

ΔE* = [ΔL*2 + Δa*2 + Δb*2]1/2
Es importante destacar que Delta E sólo indica la magnitud de la diferencia total de color pero no indica cuán correcta es.

Ahora, comparemos la manzana en la Figura 2 a una segunda manzana (ver Figura 3)

Al mirar los valores L*a*b* para cada manzana en la Figura 3, podemos determinar objetivamente que las manzanas no igualan encolor. Estos valores nos dicen que la Manzana 1 es un poco más oscura, roja y menos amarilla que la Manzana 2. Si ponemos losvalores ΔL*= +4.03, Δa*=-3.05, y Δb*=+1.04 en la ecuación de diferencia de color, se puede determinar que la diferencia totalde color es 5.16.

5.16 = [4.03*2 + -3.05*2 + 1.04*2]1/2

Los instrumentos de medición de color pueden detectar diferencias no visibles por el ojo humano e instantáneamente mostrar esas diferencias en forma numérica o en un gráfico de reflectancia espectral. Luego de identificar las diferencias de color usando los valores L*a*b*, se debería decidir si la muestra es aceptable o no.

Tolerancias de Color: ¿Es la Diferencia de Color Aceptable?

La tolerancia de color es el límite de cuán grande la diferencia de color entre la muestra y el estándar es permitida para que la muestra sea considerada aceptable. Usando L*a*b*, los usuarios pueden correlacionar las diferencias de color numéricas a sus propias evaluaciones visuales. Los valores de tolerancia deberían ser definidos internamente o entre el proveedor y el consumidor y usados en control de calidad para determinar si la muestra pasa o no el proceso de inspección.

Figura 4

Las tolerancias típicamente deberían ser establecidas por cada componente ΔL*, Δa*, y Δb* para identificar qué coordenada, si lo hay, ha excedido el límite. Los valores de tolerancia crean una caja alrededor del estándar (ver Figura 4). El color que cae dentro de la caja es considerado aceptable, mientras que el color que cae fuera de ella es rechazado. ΔE* puede ser usado para tolerancias, cuando el usuario también evalúa atributos individuales.

El color que queda cerca del borde de ésta caja de tolerancia puede ser aceptable numéricamente pero visualmente inaceptable para el observador. La fórmula de diferencia de color CIE2000 se estableció para solucionar éste problema. Ésta fórmula establece en forma más precisa cómo el ojo humano percibe el color y provee una mayor exactitud, creando un elipsoide alrededor del estándar dentro del espacio de color. El color que cae dentro del elipsoide es considerado aceptable, mientras que el color que cae fuera es rechazado.

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