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Fuentes de iluminación en la reproducción del color

Miércoles, 19 de Febrero de 2014 14:36

spectral power distribution

La luz es uno de los elementos esenciales para que suceda el color. Sin embargo con frecuencia cuando hablamos de fuentes de iluminación el concepto que más pronto nos asalta en la discusión es el de temperatura de color, quizás por ser el más anclado en el el lenguaje fotográfico además de ser el más evidente.

Sin embargo existen otros factores quizás más trascendentes que la propia temperatura de color, como es el Indice de Reproducción Cromático o el propio contenido en UV de una fuente de luz.

 

Indice de Reproducción Cromático (Color Render Index, CRI)

El concepto de CRI aparece con la necesidad para establecer una métrica que nos informe sobre la capacidad de una fuente de luz para reproducir el color, el cual comienza a plantearse con el desarrollo de las primeras fuentes de luz artificiales.

El cálculo del CRI, aunque existen diversas estrategias, parte de la referencia hacia un iluminante con una reproducción ideal, como puede ser la luz del sol, que al fin y al cabo no deja de ser un cuerpo incandescente. De esta comparación ideal, se ha elaborado una escala de 0 a 100, donde 100 sería el ideal de la reproducción cromática, habitualmente solo alcanzable por la luz solar en días despejados.

La capacidad para reproducir el color por parte de diferentes fuentes de luz, se basa en la naturaleza de la energía que radian. El estudio de la “calidad” del espectro de una fuente de luz, se realiza a través de los conocidos gráficos SPD (Spectral Power Distribution) que acompañan con frecuencia a muchas lámparas de cierta calidad. De esta forma, los cuerpos incandescentes tienden a producir espectros continuos, quizás con marcada dominantes hacia la región del azul o la región del rojo. Sin embargo otras fuentes de luz, como las fuentes fluorescentes o de vapor, tienden a producir espectros discretos caracterizados por la formación de bandas lo cual provoca una distribución desigual de la energía que llega a una superficie.

La problemática del CRI ha generado una importante investigación por lograr lámparas que aún viniendo de tecnologías con espectros discretos, se logre un alto CRI. La estrategia ha sido, con frecuencia, adecuar las bandas del espectro visible al modelo de observador humano, y aunque existan zonas del espectro desprovistas de información, dado que se encuentran fuera de nuestra sensibilidad espectral, se implican menos en como el color es percibido.

Normalmente en temas de reproducción y comprobación de copias, siempre debemos trabajar por encima de un CRI de 90.

La temperatura de color

Cuando hablamos de temperatura de color y fuentes de luz, quizás el termino más adecuado es el de Temperatura de Color Correlacionada (Correlated Color Temperature, CCT), o lo que es lo mismo, el color con el que percibimos una fuente de luz en relación a la escala Plankiana de grados Kelvin (2000ºK=Rojo; 6000ºK=Azul, etc...).

Por tanto la temperatura de color es aquella escala, que nos cuantifica lo que en términos psicológicos definiríamos como “Luz cálida” o “Luz Fría”.

El problema de los dispositivos electrónicos es que no experimentan lo que conocemos como adaptación cromática, por la cual que ser humano puede llegar a percibir el blanco como tal bajo cualquier temperatura de color, mientras que por la contra, los dispositivos electrónicos deben ser informados donde deben poner su punto blanco, para que el blanco lo reproduzcan como tal.

Desafortunadamente, las fuentes de luz con mejor CRI, son las incandescentes, con un CCT de entorno a los 2500ºK, lo cual se traduce en fuentes con una matiz amarillo-rojizo, lo cual las inhabilitan para temas de reproducción e inspección.

El contenido en UV

Otro problema del que no se habla mucho es el contenido en UV de una fuente de luz. Esto a priori puede ser o no ser trascendente dependiendo de que con materiales estemos trabajando. Ya en otros artículos ("Los Agentes Fluorescentes Blanqueantes en la reproducción del color") hablaba de la presencia de los agentes blanqueantes (Fluorescent Whitening Agents, FWA) los cuales compensan el amarillo de la celulosa introduciendo en el papel un matriz azul provocado por la fluorescencia al UV.

Este pequeño detalle implica, que si nosotros observamos, o reproducimos, ciertos papeles bajo fuentes de luz pobres en UV, la respuesta será diferente a si lo hacemos con fuentes de UV.

Por tanto, hay que ser muy cautos con este aspecto, pues la apariencia de una copia, dependiendo de la calidad de papel, puede cambiar sensiblemente de forma independiente al CRI o CCT bajo la que sea observada o fotografiada.

Caracterización de Fuentes de luz: determinar el contenido en UV

El cálculo del contenido UV de una fuente de luz, se puede hacer aprovechando precisamente la presencia de agente fluorescentes en la mayoría de papeles de baja calidad. Para su cálculo podemos usar la herramienta Illumread de ArgyllCMS.

Illumread esta diseñada para un flujo de trabajo donde a partir de diversas medidas se intuye el contenido de UV de una fuente luminosa.

El principio de funcionamiento se fundamenta en varias fases, como ejemplo en cada fase vamos a medir una fuente diferente: la luz de día, una bombilla de tungsteno y una una lámpara de luz normalizad a Grafilite.

  1. Medimos directamente una fuente de luz (Paso 1)
  2. A continuación medimos su luz reflejada a través de un papel rico en FWA (Paso 2)
  3. Posteriormente medir directamente el papel (Paso 3) en este punto hay que prestar atención a que estamos usando la propia fuente de iluminación del dispositivo la cual suele estar cortada en UV (Cuidado por que no todos los espectrofotómetros son “UV Cut”).
  4. Finalmente con el Paso 6, computamos todos los valores, y por diferencia entre mediciones UV y UV Cut, deducimos la cantidad de UV en una fuente de luz.
  Día Luz Normalizada GrafiLite Tungsteno
Paso 1
Paso 2
Paso 3
Paso 6
UV 2.08 0.22 0.02

Hay que fijarse que la lampara Grafilite, posee un cierto componente UV, lo cual resulta interesante a la hora de trabajar con papeles con FWA, ya que los resultados serán más próximos a la realidad.

Caracterización de CRI y CCT

Otro proceso más sencillo es determinar el CRI y CCT de una fuente de luz. Dicho proceso se puede hacer con la herramienta Spotread de ArgyllCMS. Para ello usamos la línea de comando:

spotread -S -a 

Donde -S nos imprime el gráfico SPD si lo necesitamos, y -a nos sitúa la medición en modo ambiente.

Entre los datos que podemos extraer de Spotread, se encuentran:

  • La cantidad de luz ambiente medida en Lux.
  • La CCT, o temperatura de color correlacionada
  • La Temperatura de Color Plankiana
  • La Temperatura de Color Ambiente
  • El Color Rendering Index.
  • E incluso nos aporta los EV (Exposure Values) para 100 ISO

Como podemos ver disponemos de hasta 3 medidas de la temperatura de color, que aunque nos van arrojar valores muy próximos, debemos prestar atención a que escala o referencia pertenecen.

De esta forma, para las fuentes de luz examinadas tenemos los siguientes resultados:

  Día GrafiLite Tungsteno
CCT 10590K 5220K 2646K
CRI 98.7 91.0 98.3

¿Luz Normalizada?

La “luz normalizada”, no son fuentes de luz ni mejores ni peores, simplemente tratan de normalizar la visualización y reproducción del color hacia unas condiciones estándar de iluminación con el fin de obtener resultados consistentes y coherentes.

No es posible hablar de color, sin referirnos intrínsecamente a unas condiciones de iluminación. Ya estemos hablando de calibraciones de monitor, evaluación de copias impresas, o reproducción de originales, las fuentes de iluminación utilizadas, son tan críticas como cualquier otro factor de nuestra cadena de trabajo.

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