En colorimetría, el sistema de color Munsell es un espacio de color que especifica los colores basados ​​en tres dimensiones de color: tono, valor (claridad) y croma (pureza del color). Fue creado por el profesor Albert H. Munsell en la primera década del siglo 20 y adoptado por el USDA como el sistema de color oficial para la investigación del suelo en la década de 1930.

Varios sistemas de orden de color anteriores habían colocado colores en un sólido de color tridimensional de una forma u otra, pero Munsell fue el primero en separar tono, valor y croma en dimensiones perceptualmente uniformes e independientes, y fue el primero en ilustrar sistemáticamente el colores en el espacio tridimensional. El sistema de Munsell, en particular las renovaciones posteriores, se basa en mediciones rigurosas de las respuestas visuales del sujeto humano al color, poniéndolo en una firme base científica experimental. Debido a esta base en la percepción visual humana, el sistema de Munsell ha sobrevivido a sus modelos de color contemporáneos, y aunque ha sido reemplazado para algunos usos por modelos como CIELAB (L * a * b *) y CIECAM02, todavía está en uso amplio hoy en día .

Explicación

El sistema consta de tres dimensiones independientes que se pueden representar cilíndricamente en tres dimensiones como un sólido de color irregular: matiz, medido por grados alrededor de círculos horizontales; croma, medida radialmente hacia afuera desde el eje vertical neutro (gris); y valor, medido verticalmente desde 0 (negro) a 10 (blanco). Munsell determinó el espaciado de colores a lo largo de estas dimensiones tomando medidas de respuestas visuales humanas. En cada dimensión, los colores de Munsell son tan parecidos a los perceptualmente uniformes como los podía hacer, lo que hace que la forma resultante sea bastante irregular. Como Munsell explica:

El deseo de adaptarse a un contorno elegido, como la pirámide, cono, cilindro o cubo, junto con la falta de pruebas adecuadas, ha llevado a declaraciones de relaciones de color distorsionadas, y se hace evidente, cuando la medición física de los valores de pigmento y chromas es estudiado, que ningún contorno regular servirá.

– Albert H. Munsell, «Un sistema de color de pigmento y notación»
Matiz
Cada círculo horizontal de Munsell se divide en cinco tonos principales: rojo, amarillo, verde, azul y púrpura, junto con 5 tonos intermedios (por ejemplo, YR) a medio camino entre los tonos principales adyacentes. Cada uno de estos 10 pasos, con el tono dado número 5, se divide en 10 subpasos, de modo que 100 tonos reciben valores enteros. En la práctica, los diagramas de color especifican convencionalmente 40 tonos, en incrementos de 2.5, progresando como por ejemplo 10R a 2.5YR.

Dos colores de igual valor y croma, en lados opuestos de un círculo de matiz, son colores complementarios y se mezclan aditivamente al gris neutro del mismo valor. El siguiente diagrama muestra 40 colores Munsell espaciados uniformemente, con complementos alineados verticalmente.

Valor
El valor o la claridad varía verticalmente a lo largo del color sólido, desde el negro (valor 0) en la parte inferior hasta el blanco (valor 10) en la parte superior. Los grises neutros se encuentran a lo largo del eje vertical entre el blanco y el negro.

Varios sólidos de color antes de la luminosidad trazada de Munsell, desde el negro en la parte inferior hasta el blanco en la parte superior, con un gradiente gris entre ellos, pero estos sistemas se olvidaron de mantener constante la claridad perceptual en las rebanadas horizontales. En cambio, trazaron un amarillo totalmente saturado (luz) y azul y púrpura (oscuro) completamente saturados a lo largo del ecuador.

Chroma
El croma, medido radialmente desde el centro de cada corte, representa la «pureza» de un color (relacionado con la saturación), siendo el croma inferior menos puro (más lavado, como en los pasteles). Tenga en cuenta que no hay un límite superior intrínseco al croma. Las diferentes áreas del espacio de color tienen diferentes coordenadas de crominancia máxima. Por ejemplo, los colores amarillo claro tienen mucho más croma potencial que los púrpuras claros, debido a la naturaleza del ojo y la física de los estímulos de color. Esto condujo a una amplia gama de posibles niveles de croma, hasta los 30 altos para algunas combinaciones de valores de tono (aunque es difícil o imposible hacer objetos físicos en colores de tan altos chromas, y no pueden reproducirse en las pantallas actuales de la computadora) . Los colores sólidos vivos están en el rango de aproximadamente 8.

Especificando un color
Un color se especifica por completo enumerando los tres números para tono, valor y croma en ese orden. Por ejemplo, un color púrpura de luminosidad media y bastante saturado sería 5P 5/10 con 5P, que significa el color en el medio de la banda de tono púrpura, 5 / que significa valor medio (claridad) y un chroma de 10.

Historia e influencia
La idea de utilizar un sólido de color tridimensional para representar todos los colores se desarrolló durante los siglos XVIII y XIX. Se propusieron varias formas diferentes para tal sólido, incluyendo: una pirámide triangular doble de Tobias Mayer en 1758, una sola pirámide triangular de Johann Heinrich Lambert en 1772, una esfera de Philipp Otto Runge en 1810, un hemisferio de Michel Eugène Chevreul en 1839 , un cono de Hermann von Helmholtz en 1860, un cubo inclinado de William Benson en 1868 y un cono doble inclinado de August Kirschmann en 1895. Estos sistemas se volvieron progresivamente más sofisticados, incluso Kirschmann reconoció la diferencia de valor entre los colores brillantes de diferentes matices. Pero todos ellos permanecieron puramente teóricos o se encontraron con problemas prácticos para acomodar todos los colores. Además, ninguno se basó en ninguna medida científica rigurosa de la visión humana; antes de Munsell, la relación entre matiz, valor y croma no se entendía.

Albert Munsell, artista y profesor de arte en la Escuela de Arte Normal de Massachusetts (ahora Massachusetts College of Art and Design, o MassArt), quería crear una «forma racional de describir el color» que utilizara la notación decimal en lugar de los nombres de color (que se sentía «tonto» y «engañoso»), que podría utilizar para enseñar a sus alumnos sobre el color. Primero comenzó a trabajar en el sistema en 1898 y lo publicó en su totalidad en A Color Notation en 1905.

La realización original del sistema (el Atlas 1905) tenía algunas deficiencias como una representación física del sistema teórico. Estos se mejoraron significativamente en el Libro de colores de Munsell de 1929 y en una extensa serie de experimentos llevados a cabo por la Sociedad óptica de América en la década de 1940, que dieron como resultado las notaciones (definiciones de muestra) del Libro de colores Munsell moderno. Aunque se han inventado varios reemplazos para el sistema Munsell, basándose en las ideas fundamentales de Munsell, incluidas las Uniform Color Scales de la Optical Society of America y los modelos de color CIELAB (L * a * b *) y CIECAM02 de la Comisión Internacional de Iluminación, el sistema Munsell todavía se usa ampliamente, entre otros, ANSI para definir colores de piel y cabello para patología forense, el USGS para combinar colores del suelo, en prostodoncia durante la selección de tonos para restauraciones dentales, y cervecerías para igualar colores de cerveza.