Modelo de color RGB síntesis aditiva

R G B

Cuando nos referimos a la síntesis aditiva, hablamos de la formación de los colores a través de la suma de diferentes luces en sus distintas longitudes de onda. La síntesis aditiva hace referencia a la adición de color, considerando el blanco como la suma de toda luz en máxima proporción del espectro visible. La síntesis aditiva es la que se usa para la separación del color y gracias a ella podemos ser capaces de ver y reproducir los colores de las diferentes pantallas.

Hay cinco premisas fundamentales:

• Los colores primarios aditivos son: Rojo, Verde y Azul (RGB)
• La suma de dos colores primarios a partes iguales origina un color secundario:

Rojo + Verde = Amarillo

Verde + Azul = Cian 

Rojo + Azul = Magenta

• El blanco teórico se forma por la unión de los tres colores a partes iguales con la máxima saturación posible (255), porque con la adición (suma) de todas las luces en partes iguales se obtiene la luz blanca (la luz blanca contiene a todos los colores aditivos)

Rojo + Verde + Azul = Blanco Teórico

• La ausencia de colores primarios de síntesis aditiva origina el negro.  El negro es la ausencia de luz, sin luz el ojo no percibe color.
• El color complementario o inverso de cada primario aditivo se puede definir como el color que le falta a ese primario para ser blanco:

Rojo: su complementario es el Cian.
Verde: su complementario es el Magenta.
 Azul: su complementario es el Amarillo.

¿Qué es la Síntesis Sustractiva? (Modelo CMYK)

Cuando hablamos de síntesis sustractiva, nos estamos refiriendo a la obtención de colores por mezclas de pigmentos. De hecho, se llama sustractiva porque al ir añadiendo colores pigmento, sustrae el color. 

Los colores primarios de la síntesis sustractiva serán los colores complementarios de la síntesis aditiva.

Los colores sustractivos primarios (cian, magenta y amarillo) son los que se crean mediante la absorción de ciertas longitudes de ondas. Cuando la luz blanca toca un material o una superficie, los pigmentos de colores de esa superficie absorben todas las ondas de la luz excepto las de sus colores, que son reflejados y percibidos por el órgano de la visión.

Por ejemplo, un papel rojo absorbería todas las longitudes de ondas excepto las del color rojo, que sería enviada de nuevo a la atmósfera y percibida por el ojo humano). La síntesis sustractiva, al ser de colores reflejados, necesita luz blanca para su creación. Si seguimos con el ejemplo, el papel rojo es rojo porque incide la luz sobre él, pero si apagamos la luz, desaparece el color y vemos negro (ausencia de color). El blanco es el resultado de la reflexión de toda la luz. El papel blanco es blanco porque refleja toda la luz.

En base a esto, hay de nuevo cinco premisas básicas:

• Los colores primarios sustractivos son: Cyan, Magenta y Amarillo (CMY)

• La suma de dos primarios a partes iguales origina un color secundario:

Magenta + Cian = Azul
Amarillo + Cian = Verde
Magenta + Amarillo = Rojo

• La suma de los tres primarios sustractivos origina el negro. El negro (suma de los tres colores) es la ausencia de color.

Cyan + Magenta + Amarillo = Negro

• La ausencia de los tres primarios sustractivos origina el blanco. El blanco (luz) contiene todos los colores aditivos, no sustractivos.
• El color complementario o inverso de cada primario puede definirse como el opuesto a ese color, como el color que le falta para ser negro.

Cian: su complementario es el Rojo.
Magenta: su complementario es el Verde.
Amarillo: su complementario es el Azul.

Modelo de color RGB

La representación tridimensional de este modelo es el cubo RGB.

RGB es un modelo de color basado en la síntesis aditiva, con el que es posible representar un color mediante la mezcla por adición de los tres colores de luz primarios. El modelo de color RGB no define por sí mismo lo que significa exactamente rojo, verde o azul, por lo que los mismos valores RGB pueden mostrar colores notablemente diferentes en distintos dispositivos que usen este modelo de color. Aunque utilicen un mismo modelo de color, sus espacios de color pueden variar considerablemente.

Percepción y sensación de color

Los ojos humanos tienen dos tipos de células sensibles a la luz o fotorreceptores: los bastones y los conos. Estos últimos son los encargados de aportar la información de color.

Para saber cómo es percibido un color, hay que tener en cuenta que existen tres tipos de conos con respuestas frecuenciales diferentes, y que tienen máxima sensibilidad a los colores que forman la terna RGB. Aunque los conos, que reciben información del verde y el rojo, tienen una curva de sensibilidad similar, la respuesta al color azul es una veinteava (1/20) parte de la respuesta a los otros dos colores. Este hecho lo aprovechan algunos sistema de codificación de imagen y vídeo, como el JPEG o el MPEG, "perdiendo" de manera consciente más información de la componente azul, ya que el ser humano no percibe esta pérdida.

La sensación de color se puede definir como la respuesta de cada una de las curvas de sensibilidad al espectro radiado por el objeto observado. De esta manera, obtenemos tres respuestas diferentes, una por cada color.

El hecho de que la sensación de color se obtenga de este modo, hace que dos objetos observados, radiando un espectro diferente, puedan producir la misma sensación. Y en esta limitación de la visión humana se basa el modelo de síntesis del color, mediante el cual podemos obtener a partir de estímulos visuales estudiados y con una mezcla de los tres colores primarios, el color de un objeto con un espectro determinado.

Tratamiento de la señal de vídeo RGB

RGB es el tratamiento de la señal de vídeo que trata por separado las señales de los tres colores rojo, verde y azul. Al usarlo independientemente, proporciona mayor calidad y reproducción más fiel del color.

Visión general

El modelo de color llamado RGB es el que se utiliza en todos los sistemas que forman imágenes a través de rayos luminosos, ya sea emitiéndolos o recibiéndolos.

El modelo RGB está formado por los tres componentes de colores primarios aditivos y como mínimo un componente de sincronismo. Los componentes de color son las señales rojo, verde y azul; siendo transmitidos cada uno independiente y aislado del resto.

De esta forma no hay pérdidas en el tratamiento de la imagen puesto que los colores primarios siguen existiendo como tal en su transmisión. Por el contrario, mediante este sistema hay mucha información redundante, con el consiguiente aumento del ancho de banda necesario respecto a otros métodos de transmisión. Por ejemplo, cada color lleva el valor de brillo de toda la imagen, de forma que esta información está por triplicado.

Emisores RGB

Círculo cromático RGB. Cada píxel de una pantalla o monitor, sintetiza un color graduando la luminosidad de sus 3 subpíxeles.

Unos sistemas (los que emiten rayos luminosos) forman las imágenes bien a través de tubos de rayos catódicos (TV, monitores, proyectores de vídeo, etc.), a través de LED (diodos luminosos) o sistemas de Plasma (TV, monitores, etc.).

Señal de luminancia

La sensación de luminosidad viene dada por el brillo de un objeto y por su opacidad, pudiendo producir dos objetos con tonalidades y prismas diferentes la misma sensación lumínica. La señal de luminancia es la cuantificación de esa sensación de brillo. Para mantener la compatibilidad entre las imágenes en blanco y negro y las imágenes en color, los sistemas de televisión actuales (PAL, NTSC, SECAM) transmiten tres informaciones: la luminancia y dos señales diferencia de color.

De esta manera, los antiguos modelos en blanco y negro pueden obviar la información relativa al color, y reproducir solamente la luminancia, es decir, el brillo de cada píxel aplicado a una imagen en escala de grises. Y las televisiones en color obtienen la información de las tres componentes RGB a partir de una matriz que relaciona cada componente con una de las señales diferencia de color.

Para cada uno de los sistemas de televisión se transmiten de diferente manera, motivo por el cual podemos tener problemas al reproducir una señal NTSC en un sistema de reproducción PAL.

Receptores RGB

Los sistemas que reciben y capturan luz (capturan las imágenes) son las cámaras digitales de fotografía y vídeo, los escáneres, etc. Gracias al establecimiento de este modelo de color, ha sido posible la creación de todos estos sistemas de emisión y recepción de imágenes. Sin embargo, algunos valores (intensidad de brillo) no pueden ser obtenidos por este método.