COLORIMETRÍA, VISIÓN DEL COLOR, REPRODUCCIÓN Y PROCESADO DE IMÁGENES EN COLOR
1. Introducción
En esta comunicación se presenta un esquema general de las líneas de investigación, que, en relación con el color, se desarrollan en el Departamento de Óptica de la Universidad de Granada. La investigación en el campo del color se realiza en nuestro Departamento desde hace 30 años. Durante este periodo de tiempo se han abordado distintos aspectos de la misma: la Colorimetría en sus aspectos básicos (espacios de representación, funciones de mezcla, fórmulas de diferencia de color) y aplicados (alimentos, dientes, fuentes de luz), la visión del color (discriminación cromática, anomalías, constancia de color, aspectos de la percepción espacio-temporal relacionados con el color), y, recientemente, los aspectos de la reproducción del color en dispositivos (monitores CRT, impresoras) y del procesado de imágenes en color (análisis multiespectral de superficies e iluminantes). Para presentar el estado actual de nuestra investigación y su evolución desde la última Reunión Nacional de Óptica, hemos hecho cuatro apartados, cuyos títulos se corresponden con los epígrafes en el título de la comunicación.
2. Colorimetría básica y aplicada
En los últimos años se han propuesto varias fórmulas de diferencia de color basadas en CIELAB: las fórmulas CIE94 y CIEDE2000 [1]. Desde nuestro Departamento hemos contribuido al desarrollo y análisis de estas nuevas fórmulas [2]. Nuestras contribuciones más recientes en este campo han sido: 1) Estudio del término de rotación incorporado por CIEDE2000, desde el punto de vista de su adecuación a los resultados experimentales [3] y de su conexión con las líneas de confusión tritán [4]; 2) Análisis de la dependencia con el ángulo de tono de la función de peso correspondiente a la tolerancia en croma [5]. En la actualidad se desarrolla un experimento para estudiar la influencia de texturas simuladas sobre la evaluación de diferencias de color. En relación con aplicaciones de la Colorimetría, nuestros trabajos más recientes, en cooperación con investigadores de diferentes instituciones, abordan la caracterización colorimétrica de aceites de oliva [6], vinos [7], talcos, suelos [8] y fuentes de luz.
En el campo del estudio de observadores patrón, se ha ensayado la nueva matriz de transformación, que hemos denominado como matriz T [9], para obtener las funciones de mezcla de color en el nuevo espacio de primarios irreales X’Y’Z’. Esta matriz se está mostrando más útil que la propuesta por la CIE para representar las funciones de mezcla de color en su espacio de primarios irreales XYZ. A partir de las funciones de mezcla de color para campos pequeños de nueve observadores reales, medidas experimentalmente en nuestros laboratorios, hemos obtenido un nuevo Observador Desviado (DO-JF) [10], que proponemos para campos pequeños. Actualmente trabajamos en el comportamiento experimental del
nuevo (DO-JF) y se desarrollan técnicas experimentales de generación de reflectancias metámeras para los correspondientes observadores.
3. Visión del color
Los trabajos sobre visión del color realizados continúan algunas de las líneas de investigación abiertas en nuestro Departamento desde hace años. Así, en la línea de discriminación cromática hemos analizado la influencia del nivel de iluminación sobre la misma [11], así como sus características en el eje tritan del espacio de excitación de conos [12]. En lo que se refiere a los aspectos cromáticos de la percepción espacio-temporal, se ha abordado el estudio del procesamiento binocular de señales cromáticas y los modelos del tiempo de reacción visual simple en relación al color [13-15].
Otros estudios han abordado el análisis del fenómeno de la constancia de color, deduciendo transformaciones afines de los mecanismos de la visión del color, que predicen los cambios adaptativos encontrados en estos procesos [16]. También, se ha continuado con el análisis del procesado de información cromática en el dominio de las frecuencias cromáticas, mediante la determinación de la SMSF [17]. En la actualidad se desarrolla, la determinación experimental y análisis de funciones de igualación espectral a niveles mesópicos.
4. Reproducción del color
El principal objetivo de uno de nuestros trabajos de investigación en este campo, es el diseño y desarrollo de nuevas pruebas para la detección y evaluación de anomalías en la visión del color que mejoren las cualidades de los tests de láminas seudoisocromáticas existentes [18]. En la primera etapa del trabajo de investigación se ha llevado a cabo la caracterización espectrofotométrica de distintas versiones del test de Ishihara. En la segunda etapa del trabajo se ha desarrollado un nuevo test, generando las láminas mediante un método de impresión gráfica por inyección de tinta, lo que requiere el calibrado previo del dispositivo de impresión y el estudio de la variación temporal de los colores generados por el mismo. El nuevo test permite la detección y evaluación de anomalías protán, deután y tritán. En su diseño se ha tenido en cuenta la posibilidad de utilizarlo bajo diferentes condiciones de iluminación.
Dentro del procesado digital del color se ha iniciado recientemente un estudio de la influencia de la terminación del papel en la impresión por inyección de tinta. En una primera etapa del estudio, a partir de los datos de la reproducción directa de cartas de color, siguiendo los estándares ANSI y ECI, se establecerían y generarían perfiles de color ICC que mejoren las pruebas de impresión ("proofing") previa a la producción final del producto. Posteriores etapas del proyecto iniciado, tienen como objetivo cubrir aspectos tales como la calibración, determinación de rangos dinámicos, gamas, etc, y la extensión del estudio a otras tecnologías de impresión incluyendo la impresión digital, bien a través de fotografía digital y/o imágenes adquiridas mediante escáner.
5. Análisis y procesado multiespectral de imágenes en color
Tras estudiar, en años anteriores, la caracterización de reflectancias espectrales mediante modelos lineales de representación, hemos abordado el estudio de los iluminantes,
en especial la luz-día. Para ello, realizamos una campaña de medidas que dio lugar a la obtención de una base de 2600 curvas de emisión espectral de la luz-día, obtenidas en dos años, bajo distintas condiciones atmosféricas. El análisis de la misma nos ha permitido, tanto realizar una caracterización amplia de la luz-día como ahondar en la representación matemática de la misma, para su posterior implementación en algoritmos de visión artificial [19-22].
Además, hemos aplicado nuestros resultados al estudio de los cambios de color en los objetos bajo luz-día [23], y, en la actualidad, a la identificación de objetos mediante correlación óptica, al diseño de sensores para la captación rápida de información espectral y al reconocimiento de objetos bajo cambios de iluminante. Además, centramos nuestro trabajo actual, en los métodos de obtención de imágenes multiespectrales mediante cámaras CCD y en el análisis de las características espacio-cromáticas de escenas naturales.
