Manejo del color

En los sistemas de imágenes digitales, la gestión del color es la conversión controlada entre las representaciones de color de varios dispositivos, como escáneres de imágenes, cámaras digitales, monitores, pantallas de TV, impresoras de película, impresoras de computadora, prensas offset y medios correspondientes.

El objetivo principal de la administración del color es obtener una buena coincidencia en todos los dispositivos de color; por ejemplo, los colores de un fotograma de un video deberían aparecer igual en un monitor LCD de computadora, en una pantalla de TV de plasma y como un póster impreso. La administración del color ayuda a lograr el mismo aspecto en todos estos dispositivos, siempre que los dispositivos sean capaces de ofrecer las intensidades de color necesarias. Con la fotografía, a menudo es fundamental que sus impresiones o galería en línea aparezcan tal como fueron concebidas. La administración del color no puede garantizar una reproducción del color idéntica, ya que esto rara vez es posible, pero al menos puede darle más control sobre los cambios que puedan ocurrir.

Partes de esta tecnología se implementan en el sistema operativo (SO), las bibliotecas de ayuda, la aplicación y los dispositivos. Una vista multiplataforma de la gestión del color es el uso de un sistema de gestión de color compatible con ICC. El International Color Consortium (ICC) es un consorcio industrial que ha definido:

Un estándar abierto para un Color Matching Module (CMM) en el nivel del sistema operativo
perfiles de color para:
Dispositivos, incluidos los perfiles de desvinculación que representan una transformación de color completa desde el dispositivo de origen hasta el dispositivo de destino
Espacios de trabajo, los espacios de color en los que los datos de color deben manipularse

Hay otros enfoques para la administración del color además de usar perfiles ICC. Esto se debe en parte a la historia y, en parte, a otras necesidades además de las cubiertas estándar de ICC. Las industrias del cine y la radiodifusión utilizan algunos de los mismos conceptos, pero a menudo confían en soluciones boutique más limitadas. La industria del cine, por ejemplo, a menudo usa 3D LUT (tabla de búsqueda) para representar una transformación de color completa para una codificación RGB específica. En el nivel del consumidor, la gestión del color actualmente se aplica más a las imágenes fijas que al video, en el que la gestión del color aún está en su infancia.

Visión de conjunto
Caracterizar. Cada dispositivo gestionado por color requiere una tabla personalizada, o «perfil de color», que caracteriza la respuesta del color de ese dispositivo en particular.
Estandarizar. Cada perfil de color describe estos colores en relación con un conjunto estandarizado de colores de referencia (el «Espacio de conexión de perfil»).
Traducir. El software administrado por color luego usa estos perfiles estandarizados para traducir el color de un dispositivo a otro. Esto generalmente es realizado por un módulo de gestión del color (CMM).
Hardware
Caracterización
Ver también: perfil ICC
Para describir el comportamiento de varios dispositivos de salida, deben compararse (medirse) en relación con un espacio de color estándar. A menudo se realiza primero un paso llamado linealización, para deshacer el efecto de la corrección de gamma que se realizó para aprovechar al máximo las rutas de color limitadas de 8 bits. Los instrumentos utilizados para medir los colores de los dispositivos incluyen colorímetros y espectrofotómetros. Como resultado intermedio, la gama del dispositivo se describe en forma de datos de medición dispersos. La transformación de los datos de medición dispersos en una forma más regular, utilizable por la aplicación, se denomina creación de perfiles. La creación de perfiles es un proceso complejo que implica matemáticas, cálculo intenso, juicio, prueba e iteración. Una vez finalizado el perfilado, se crea una descripción de color ideal del dispositivo. Esta descripción se llama perfil.

Calibración
Artículo principal: Calibración del color
La calibración es como la caracterización, excepto que puede incluir el ajuste del dispositivo, en lugar de simplemente la medición del dispositivo. La gestión del color a veces se evita mediante la calibración de dispositivos a un espacio de color estándar común, como sRGB; cuando dicha calibración se realiza lo suficientemente bien, no se necesitan traducciones de color para que todos los dispositivos manejen colores consistentemente. Esta evitación de la complejidad de la gestión del color fue uno de los objetivos en el desarrollo de sRGB.

Perfiles de color
Incrustar
Los propios formatos de imagen (como TIFF, JPEG, PNG, EPS, PDF y SVG) pueden contener perfiles de color incrustados, pero no están obligados a hacerlo por el formato de imagen. El estándar International Color Consortium se creó para reunir a varios desarrolladores y fabricantes. El estándar ICC permite el intercambio de características del dispositivo de salida y espacios de color en forma de metadatos. Esto permite incrustar perfiles de color en imágenes y almacenarlos en una base de datos o directorio de perfil.

Espacios de trabajo
Los espacios de trabajo, como sRGB, Adobe RGB o ProPhoto son espacios de color que facilitan buenos resultados durante la edición. Por ejemplo, los píxeles con valores iguales de R, G, B deben aparecer neutros. El uso de un espacio de trabajo grande (gama) dará lugar a la posterización, mientras que el uso de un espacio de trabajo pequeño dará lugar a la saturación. Esta compensación es una consideración para el editor de imágenes críticas.

Transformación del color
La transformación del color o la conversión del espacio de color es la transformación de la representación de un color de un espacio de color a otro. Este cálculo es necesario siempre que los datos se intercambien dentro de una cadena gestionada por color y se lleven a cabo mediante un Módulo de coincidencia de colores. La transformación de la información de color perfilada a diferentes dispositivos de salida se logra al hacer referencia a los datos de perfil en un espacio de color estándar. Facilita la conversión de colores de un dispositivo a un espacio de color estándar seleccionado y, a partir de eso, a los colores de otro dispositivo. Al garantizar que el espacio de color de referencia cubra los muchos colores posibles que los humanos pueden ver, este concepto permite intercambiar colores entre muchos dispositivos de salida de color diferentes. Las transformaciones de color se pueden representar mediante dos perfiles (perfil de origen y perfil de destino) o mediante un perfil de enlace de desactivación. En este proceso hay aproximaciones involucradas que aseguran que la imagen mantenga sus cualidades de color importantes y también le da la oportunidad de controlar cómo se cambian los colores.

Espacio de conexión de perfil
En la terminología del International Color Consortium, una traducción entre dos espacios de color puede pasar por un espacio de conexión de perfil (PCS): Color Space 1 → PCS (CIELAB o CIEXYZ) → Espacio de color 2; las conversiones dentro y fuera del PCS son especificadas por un perfil.

Mapeo de Gamut
En casi todos los procesos de traducción, tenemos que lidiar con el hecho de que la gama de colores de diferentes dispositivos varía en el rango lo que hace imposible una reproducción precisa. Por lo tanto, necesitan una reorganización cerca de los límites de la gama. Algunos colores se deben desplazar al interior de la gama, ya que de lo contrario no se pueden representar en el dispositivo de salida y simplemente se recortarán. Esta llamada falta de correspondencia de gama ocurre, por ejemplo, cuando traducimos desde el espacio de color RGB con una gama más amplia al espacio de color CMYK con un rango de gama más estrecho. En este ejemplo, el color azul violeta oscuro altamente saturado del primario «azul» de un monitor de computadora típico es imposible de imprimir en papel con una impresora CMYK típica. La aproximación más cercana dentro de la gama de la impresora será mucho menos saturada. Por el contrario, la impresora primaria «cian» de una impresora de chorro de tinta, un color azul verdoso saturado de brillo medio, está fuera de la gama de un monitor de computadora típico. El sistema de gestión de color puede utilizar varios métodos para lograr los resultados deseados y dar a los usuarios experimentados el control del comportamiento de la asignación de gama.

Intento de representación
Cuando la gama del espacio de color de la fuente excede la del destino, los colores saturados pueden ser recortados (representados incorrectamente) o quemados más formalmente. El módulo de administración del color puede tratar este problema de varias maneras. La especificación ICC incluye cuatro intenciones de representación diferentes. Antes de llevar a cabo el intento de representación real, puede simular temporalmente la representación mediante pruebas en pantalla. Es una herramienta útil ya que predice el resultado de los colores y está disponible como una aplicación en muchos sistemas de administración del color:

Absoluto colorimétrico:
La colorimetría absoluta y la colorimetría relativa realmente usan la misma tabla pero difieren en el ajuste para los medios de punto blanco. Si el dispositivo de salida tiene una gama mucho más grande que el perfil de origen, es decir, todos los colores en la fuente pueden representarse en la salida, usando el colorimetría absoluta, idealmente (sin tener en cuenta el ruido, la precisión, etc.) dar una salida exacta de los valores CIELAB especificados. Perceptivamente, los colores pueden parecer incorrectos, pero las medidas del instrumento de la salida resultante coincidirían con la fuente. Los colores que se encuentran fuera del color posible del sistema de impresión de prueba se asignan al límite de la gama de colores.

La colorimetría absoluta es útil para obtener un color especificado exacto (por ejemplo, azul de IBM) o para cuantificar la precisión de los métodos de mapeo.

Relativo colorimétrico:
El objetivo en colorimetría relativa es ser fiel al color especificado, con solo una corrección para el medio. La colorimetría relativa es útil en las aplicaciones de prueba, ya que la está usando para hacerse una idea de cómo aparecerá una impresión en un dispositivo en un dispositivo diferente. Las diferencias de medios son lo único por lo que realmente te gustaría ajustar. Obviamente tiene que haber algún mapeo de gama también. Por lo general, esto se hace de una manera en que el tono y la luminosidad se mantienen a costa de una saturación reducida.

Relativo colorimétrico es el intento de representación predeterminado en la mayoría de los sistemas.

Perceptual y Saturación:
Los intentos de percepción y saturación son donde los resultados realmente dependen del creador de perfiles. Así es como algunos de los competidores en este mercado se diferencian. Estas intenciones deben ser creadas por el creador de perfiles para que ocurran imágenes agradables con la intención de percepción, mientras que los gráficos comerciales llamativos se producen con la intención de saturación. Esto se logra mediante el uso de diferentes reasignaciones perceptivas de los datos, así como diferentes métodos de asignación de gama.

La representación perceptual se recomienda para la separación del color.

En la práctica, los fotógrafos casi siempre usan intenciones relativas o perceptivas, en cuanto a las imágenes naturales, las causas absolutas son el color fundido, mientras que la saturación produce colores no naturales. La intención relativa maneja fuera de la gama recortando (grabando) estos colores hasta el borde de la gama, sin modificar los colores dentro de la gama, mientras que la intención perceptual mueve suavemente los colores fuera de la gama a la gama, preservando las gradaciones, pero distorsiona gama de colores en el proceso. Si una imagen completa está dentro de la gama, relativa es perfecta, pero cuando hay colores fuera de la gama, lo que es más preferible depende de cada caso.

La intención de saturación es más útil en gráficos y diagramas, donde hay una paleta discreta de colores que el diseñador desea saturar para que sean intensos, pero donde el matiz específico es menos importante.

Implementación
Módulo de gestión del color
El módulo de coincidencia de colores (también -method o -system) es un algoritmo de software que ajusta los valores numéricos que se envían o reciben de diferentes dispositivos para que el color percibido que producen permanezca constante. La cuestión clave aquí es cómo lidiar con un color que no se puede reproducir en un determinado dispositivo para mostrarlo a través de un dispositivo diferente como si fuera visualmente del mismo color, al igual que cuando el rango de color reproducible entre las transparencias en color y las materias impresas son diferentes. No existe un método común para este proceso, y el rendimiento depende de la capacidad de cada método de coincidencia de color.

Algunas CMM bien conocidas son ColorSync, Adobe CMM, LittleCMS y ArgyllCMS.

Nivel del sistema operativo
Los sistemas operativos MAC OS y macOS clásicos de Apple han proporcionado API de gestión del color a nivel del sistema operativo desde 1993, a través de ColorSync. macOS ha agregado administración de color automática (asumiendo sRGB para la mayoría de las cosas) automáticamente en el sistema operativo, y las aplicaciones tienen que solucionar esto para proporcionar una administración de color más precisa.

Desde 1997, la gestión del color en Windows está disponible a través de un sistema de gestión de color ICC (ICM). A partir de Windows Vista, Microsoft presentó una nueva arquitectura de color conocida como Windows Color System. WCS complementa el sistema de gestión de color de imagen (ICM) en Windows 2000 y Windows XP, escrito originalmente por Heidelberg .

Los sistemas operativos que usan el sistema X Window para gráficos pueden usar perfiles ICC, y el soporte para la gestión del color en Linux, aún menos maduro que en otras plataformas, se coordina a través de OpenICC en freedesktop.org y utiliza LittleCMS.

Nivel de archivo
Ciertos tipos de archivos de imagen (TIFF y Photoshop) incluyen la noción de canales de color para especificar el modo de color del archivo. Los canales más comúnmente utilizados son RGB (para visualización e impresión) y CMYK (para impresión comercial). Un canal alfa adicional puede especificar un valor de máscara de transparencia. Algunos software de imagen (como Photoshop) realizan una separación de color automática para mantener la información de color en modo CMYK utilizando un perfil ICC específico como US Web Coated (SWOP) v2.

Nivel de aplicación
A partir de 2005, la mayoría de los navegadores web ignoraron los perfiles de color. Excepciones notables fueron Safari, comenzando con la versión 2.0, y Firefox comenzando con la versión 3. Aunque está deshabilitado por defecto en Firefox 3.0, la administración del color ICC v2 e ICC v4 podría habilitarse mediante el uso de un complemento o estableciendo una opción de configuración.

A partir de 2012 [¿cuándo?], El soporte notable del navegador para la gestión del color es:

Firefox: a partir de la versión 3.5 habilitada por defecto para las imágenes etiquetadas ICC v2, la versión 8.0 tiene soporte para los perfiles ICC v4, pero debe activarse manualmente.
Internet Explorer: la versión 9 es el primer navegador de Microsoft que admite parcialmente perfiles ICC, pero no procesa imágenes de acuerdo con la configuración ICC de Windows (solo convierte imágenes que no son sRGB en el perfil sRGB) y, por lo tanto, no proporciona una gestión del color real en todas
Google Chrome: utiliza el sistema provisto de soporte ICC v2 y v4 en macOS, y desde la versión 22 admite perfiles ICC v2 de forma predeterminada en otras plataformas.
Safari: tiene soporte a partir de la versión 2.0
Opera: tiene soporte desde 12.10 para ICC v4.
Pale Moon fue compatible con ICC v2 desde su primer lanzamiento, y v4 desde Pale Moon 20.2 (2013).