Colorimetría II: cromóforos y fotorreceptores

Cromóforos

Comentábamos en el artículo anterior que para poder percibir un objeto debemos iluminarlo y que este refleje la luz hacia nuestros ojos. Sin embargo los cuerpos no suelen reflejar toda la luz incidente, solo algunas de sus componentes.

Las longitudes de onda reflejadas y absorbidas por un objeto dependerán de su estructura y composición molecular, los llamados cromóforos. Estos hacen que, por ejemplo, un cuerpo rojo absorba toda la luz incidente excepto la componente roja, que es reflejada. O que los cuerpos que percibimos como blancos, reflejen todas las componentes de la luz.

Al igual que existe la propiedad de mezcla aditiva de fuentes de luz (modelo RGB, imagen izquierda), es posible realizar mezclas sustractivas a partir de sustancias que absorben la luz, como ocurre con las impresoras que trabajan en el modelo CMYK (imagen derecha): el color Azul se obtendría mezclando pigmentos Cian (C) y Magenta (M), el Rojo a partir del Amarillo (Y) y el Magenta, y el Verde con el Cian y el Amarillo.

Por cierto, la “K” viene de Black (Negro), una cuarta tinta que incluyen las impresoras simplemente por economizar, pues saldría demasiado caro conseguir este color mezclando las tintas Cian, Magenta y Amarillo.

RGB
CMYK

Fotorreceptores

En la siguiente etapa del proceso de percepción de un objeto, entraríamos ya en cómo interpretamos internamente esa luz que nos llega reflejada por el objeto. 

Nuestros ojos cuenta con 5 tipos de fotorreceptores: conos-S, conos-M, conos-L, bastones e ipRGCs, sin embargo solo los tres primeros intervienen en el proceso de visión en color.

Estos tres fotorreceptores tienen sus picos de sensibilidad cerca de los 419nm (azul-violeta), 531nm (verde) y 558nm (próximo al naranja, representado como rojo), cuya distinta combinación da lugar a toda una amplia gama de colores que pueden ser percibidos.

ConesSensitivities

Como veremos en siguiente artículos, aunque la mezcla de este tri-estímulo conforma un espacio de color propio llamado espacio LMS, no es este el que comúnmente se emplea en óptica, sino otros como el HSL, el RGB o los derivados del espacio de color CIE 1931, utilizados para determinar la CCT y CRI de las fuentes de luz.  

Teoría de los colores oponentes

A pesar de la aceptación generalizada de esta teoría del Receptor Tricromático (o de Young-Helmholtz), en el S.XX el fisiólogo alemán Edwin Hering dio un paso más allá intentando explicar ciertos fenómenos que quedaban fuera de esta teoría:

. La parición de imágenes fantasma: cuando el ojo recibe un estímulo amarillo, al desaparecer se percibe aparentemente un resto de la misma imagen en azul.
. La extraña combinación de los colores primarios: la mezcla rojo-verde no da un rojo verdoso sino el amarillo, al igual que el azul-amarillo no da un azul amarillento sino el verde. 

Como resultado, propuso una teoría según la cual tras la excitación de los conos existe un proceso de recombinación de esta información en las células ganglionares para enviarla al cerebro en 3 canales: Azul vs Amarillo, Rojo vs Verde, Blanco vs Negro (dando este último información sobre el brillo).

Opponent Process

Sin embargo, aunque esta nueva teoría permitía explicar ciertos fenómenos y aumentar el rango de los colores que en teoría podríamos percibir, hacía falta una etapa más para poder explicar todo el rango de colores que realmente somos capaces de ver. Esta última fase ocurre ya en el cortex visual.

Con los estímulos procedentes de nuestros tres sensores, los conos S, M y L, y la posterior interpretación del cerebro, damos forma y color al mundo que nos rodea, pudiendo distinguir más de 2 millones de colores.

* Imágenes: wikipedia.org

Autor

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David Rodríguez

Dtor. Operaciones Lledó Energía.

Licenciado en Ciencias Físicas e Ingeniero en Electrónica. WELL AP.

Profesional desde 2003 en soluciones de aprovechamiento de la energía del Sol con sistemas térmicos, fotovoltaicos y de iluminación natural.

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