Teoría del color

El color afecta a todo lo que vemos y hacemos. El color rojo puede hacernos parar, el tono de las paredes de una habitación afecta a nuestro estado de humor, realizamos las decisiones de nuestras compras según el color del objeto...

El entendimiento del color y el método de explotarlo para crear el efecto deseado son herramientas de gran valor.

 

Características del color

Podemos expresar todos los colores como combinación de los tres colores primarios (Rojo, Azul y Amarillo). Los colores elegidos y su interacción dependerán de si se trata de un sistema emisor o reflector. El color no significa sólo el color primario o una determinada frecuencia (tal como se ve en el arco iris), sino también todas las mezclas y sensaciones que somos capaces de percibir. Necesitamos alguna manera de definir un color determinado sin ambigüedad. Una forma sería definirlo por su longitud de onda, pero esto presenta varios problemas:

  1. Solamente los colores puros, el arco iris, pueden especificarse de esta forma. La mayoría son mezclas.
  2. Incluso dos objetos del mismo color se pueden percibir distintos según la intensidad del color que emitan: uno puede ser por ejemplo de un azul brillante mientras que el otro parece más oscuro y ambos son el mismo azul en los dos casos.

Una posibilidad para representar los colores consiste en utilizar los colores primarios para expresar un color determinado: especificar qué cantidad de cada uno interviene en la mezcla. Esto es lo que se conoce como el "sistema RGB", de Red (rojo), Green (verde), y Blue (azul).

Éste es precisamente el que emplean los monitores en color; pero la desventaja es que para nosotros resulta complicado trabajar con este sistema. Una forma más intuitiva de representar los colores sería el "sistema HSV", que enseguida veremos y que puede fácilmente derivarse del anterior. La mayoría de los programas con edición del color permiten al usuario especificar los colores en los dos sistemas.

El sistema HLS

Nuestra percepción del color trabaja con tres componentes básicos: matiz, saturación y brillo, lo que se conoce como el modelo HSL: Hue, Saturation and Luminance.

El matiz se refiere al color en sí, lo que describiríamos como rojo, verde, violeta, etc.

El brillo se corresponde con nuestra apreciación subjetiva de claridad y oscuridad. Por ejemplo un gris claro tiene más brillo que un gris oscuro; el blanco es el color más brillante, el negro el más oscuro.

Por último la saturación se refiere a las longitudes de que se suman a la frecuencia fundamental. Cuanto menos saturado es un color, más proporción de blanco tiene, nos aceramos a los colores pastel. Cuanto más saturado es n color más nos acercamos a los colores chillones o eléctricos.

Una representación gráfica incluyendo las tres propiedades anteriores, genera el denominado "espacio e color". En el perímetro del disco están situados los colores azul, magenta, rojo, amarillo, verde y cyan, separados 60º uno de otro:

Cada punto del perímetro describe un color que es mezcla de los dos adyacentes. N punto que no esté en el perímetro contendrá una mezcla de todos. Por lo tanto, estos puntos describen colores pastel que contienen una cierta cantidad de blanco. La distancia al centro (radio) indicará la saturación del color.

El brillo depende de la altura en el doble cono, y es un valor entre 0 y 1. El brillo es la intensidad del color; el punto medio del disco central describe un blanco de intensidad media.

Supongamos que, por ejemplo, comenzamos en el perímetro del cono en el ángulo cero (color azul) y nos movemos en línea recta hacia arriba: estamos añadiendo más y más blanco, por lo que pasaremos por un azul claro , un azul pastel casi blanco hasta llegar finalmente a un blanco brillante. Esto sucede con todos los colores; la idea es que todos los colores convergen al blanco a medida que avanzamos hacia el vértice superior y hacia el negro a medida que bajamos.

Con esto hemos examinado pro encima dos modelos de color. Aún hay más, como el CIE, o el CMYK (Cyan, Magenta, Yellow y Black), que se utiliza en las imprentas. Y por supuesto, es posible describir un color en cualquiera de ellos y pasar de un a otro con ciertas ecuaciones de transformación.

 

El color y la luz

El color que percibimos de los objetos es aquel que no absorben de la luz blanca. Si la luz siempre fuera pura y blanca siempre observaríamos el color sin variaciones y sería percibido de igual forma por todos. Pero la luz ni siempre es blanca, ni pura y las combinaciones de diferentes fuentes de luz de distintos tonos y colores producen que los objetos tengan distintas tonalidades e intensidades. Por lo que deducimos que la iluminación es un elemento tan importante en el mundo como lo es el color.

Un objeto no se ve igual a la luz de un sol brillante en pleno mediodía, que al atardecer, que bajo la luz emitida de un fluorescente. El color de la fuente luminosa, su intensidad y la posible existencia de otras fuentes que actúen sobre los mismos objetos son elementos a tener en cuenta a la hora de iluminar nuestra escena.

Además se percibe una relación entre el color de la fuente, la fuente es sí y el nivel de iluminación. Una iluminación brillante suele estar asociada a un cielo despejado y a colores fríos, mientras que una iluminación oscura se asocia a la luz de una vela, al fuego de chimenea, y a colores cálidos. Habrá que tener esto en cuenta a la hora elegir el color de la fuente luminosa principal.

 

Tipos de Luz

En el mundo real no todas las luces son iguales, incluso teniendo la misma intensidad y color. Si queremos simular en nuestra escena 3D ese mundo, hemos de prestar atención a los distintos tipos de fuentes luminosas.

Podemos establecer dos grandes grupos: la luz natural y la artificial.

Luz natural.

Es producto de fuentes naturales y del efecto de éstas sobre distintos aspectos de la naturaleza. Dentro de este bloque habrá que considerar distintos aspectos de nuestro entorno natural:

Luz artificial.

Mucha parte de nuestro tiempo estamos siendo alumbrados por luz creada por el hombre. Ésta no se comporta de igual modo que la natural y sus efectos son muy distintos. Se deberán estudiar los siguientes parámetros para conocerla mejor:

En resumen podemos decir que la apariencia de un objeto nos la da su forma, su color y su iluminación; por lo que se deberá conjugar estos elementos para conseguir que los objetos de la escena 3D se aproximen lo más posible a la realidad.

 

 

David Garrosa Sastre. Octubre 1998.