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Technical Documents - Documentos Técnicos: Minilabs. Funcionamiento de los filtros de color.

Veamos aquí algunos conceptos básicos sobre colores que son aplicables al funcionamiento de los filtros de color en un minilab de proceso fotográfico , y que son los encargados de hacer las correcciones de color según lo necesite cada tipo de negativo al ser expuesto a la fuente de luz de la máquina .

La luz blanca procedente del Sol es una radiación compleja formada por la suma de una serie de frecuencias, todas ellas comprendidas en una banda cuyos límites aproximados se sitúan entre 3,8.108 MHz y 7,8.108 MHz; a estas frecuencias corresponden respectivamente longitudes de onda de 790 y 385 milimicras (1 micra = 10-6 m).

Las frecuencias inferiores a 3,8.108 MHz y las superiores a 7,8. 108 MHz no son visibles, correspondiendo las primeras a la zona del infrarrojo y las segundas a la zona de ultravioleta.

Si se hace pasar un rayo de luz solar (blanca) a través de un prisma óptico y se observa sobre una pantalla, se comprueba que los distintos componentes de la luz sufren desviaciones diferentes, lo que da lugar a la aparición de los colores del arco iris; esto demuestra que la luz blanca no es una radiación de frecuencia única. Igualmente, se puede recomponer la luz blanca haciendo pasar los rayos luminosos procedentes del espectro a través de un segundo prisma o una lente convergente . 

Los colores puros o primarios visibles en el arco iris rara vez se producen en la naturaleza. Como la mayoría de los objetos aparecen en los colores que reflejan y como rara vez reflejan una frecuencia solamente, presentan una mezcla de frecuencias al ojo humano, Esta mezcla se interpreta como colores pastel, significando ello que alguna parte blanca, o más bien algunas partes pequeñas de otros colores, se refleja con el color primario predominante.

Teoría de los tres colores

El fenómeno de la visión se realiza en el ojo humano mediante dos tipos de células situadas en la retina, que se denominan bastoncillos y conos; los primeros responden sólo a la sensación de brillo y actúan a bajos niveles de iluminación, por lo que en estas circunstancias resulta muy difícil diferenciar colores; los conos actúan a elevados niveles de iluminación, y se ha comprobado que existen tres grupos fundamentales de conos que reaccionan, respectivamente, a las frecuencias del rojo, el verde y el azul. Después de profundos estudios se ha elegido como colores primarios para el filtrado y formación de las imágenes en la exposición en fotografía , televisión , etc. los tres colores siguientes, con las características que se especifican en la tabla:

Color Frecuencia Longitud de onda
Rojo 430. 106 MHz 700 milimicras
Verde 550. 106 MHz 546 milimicras
Azul 690. 106 MHz 436 milimicras

Espectro de la luz solar .

Como puede observarse, dos de estos tres colores se hallan en los extremos de la banda y el otro en el centro; presentan la característica de que ninguno de ellos se puede reproducir por mezcla de los otros dos. Es necesario que al definir un color se pueda hacer mediante determinados parámetros susceptibles de ser medidos; para ello se han elegido los conceptos de luminancia, matiz y saturación.

  • La luminancia representa la cantidad de luz que es recibida por el ojo, y se puede medir mediante un fotómetro.
  • El matiz viene definido por la longitud de onda o la frecuencia de la radiación monocromática que da origen a un determinado color; los distintos matices son el resultado de la acción de las diferentes longitudes de onda sobre el ojo humano.
  • Del concepto de saturación se deriva el que dos colores puedan parecer distintos, teniendo su origen en la misma frecuencia (matiz) y presentando idéntica luminancia, por ejemplo, un verde oscuro y un verde claro; ello se debe a que en el segundo caso a la tonalidad verde se le ha sumado una importante cantidad de luz blanca en la que se ha diluido el color puro.

R , V y A son los colores primarios .

Mezclado de colores reales

  • Blanco = Rojo + Verde + Azul
  • Azul = B - ( R+V) | R+V = Amarillo
  • Verde = B - (R+A) | R+A = Magenta (o violeta )
  • Rojo = B - (V+A ) | A+V = Cian ( o Indigo )

Figura 1- Reproducción de los colores del espectro (rojo, verde y azul) elegidos para la reproducción de imágenes en forma electrónica. El triángulo de línea discontinua representa el limite de los colores realizados a partir de los tres sulfuros, y la curva interior representa el limite de los colores de reflexión de pigmentos naturales y artificiales.

En el diagrama de cromatismo de la figura 1 la posición de la línea que une el "blanco" con cualquier punto del contorno decide el matiz; si el vector llega al contorno, la saturación es del 100 %, es decir,no se ha sumado luz blanca al color puro, mientras que si el vector no llega al extremo, la saturación no es total, puesto que es más pequeña a medida que disminuye el citado vector.El diagrama en herradura está bordeado por los colores espectrales o primarios que se mezclan para darnos el "color" que se nos aparece como blanco. La línea recta inferior representa aquellos valores tonales del violeta obtenidos mezclando solamente diversas cantidades de rojo y azul. En el diagrama de colores, las longitudes corresponden a cantidades de un color particular cuando se mezclan colores, pero esto es válido en forma estricta únicamente para la luz transmitida y no para la reflejada.Como ejemplo, podemos iluminar una superficie blanca con dos haces luminosos, uno rojo y otro azul y parecerá ser violeta. También podemos mezclar pintura roja y azul y obtener un color violeta. Sin embargo, si se proyectan las cantidades correctas de luz roja, verde y azul sobre una pantalla, el efecto total será blanco, pero no hay combinación alguna de pinturas que pueda producir el blanco. Afortunadamente, puede hacerse caso omiso de esta última condición para la fotografía color, porque aquí tratarnos únicamente con luz transmitida.

El diagrama de color de la Figura 1 representa solamente un nivel particular de brillo en que las diferencias en los colores son en realidad diferencias en matices, no en luminancia. No obstante, en la naturaleza vemos que los objetos tienen muchos grados diferentes de brillo o luminancia, como ser las sombras de una escena particular.

Para obtener un color particular podemos usar los tres colores primarios. Esto significa que usamos los tres valores de luminancia de R, V, A que se mezclan para constituir el color final. Una forma de especificar el mismo color sería usar los valores de abscisa y ordenada en el diagrama de color de la fig. 1 como si se tratase de un gráfico común de coordenadas ,para lo cual bastaría dividir ambos ejes en valores arbitrarios. La relación entre cualquiera de estas dimensiones se determina geométricarnente y corresponde matemáticamente a valores reales de los colores.

Volviendo al diagrama de colores de la fig. 1, vemos que si elegimos puntos en los tres colores primarios (rojo, verde y azul) y los conectamos dibujando un triángulo, mezclas diferentes de estos tres colores en combinaciones diferentes producirán una gran gama de colores que están dentro del triángulo. Esto es exactamente lo que se hace en el sistema de filtrado para corregir los colores de negativos , pero en este caso se usan filtros de colores opuestos o "complementarios" al rojo , verde y azul , o sea el filtro cian , magenta y amarillo .

Exposición y filtración en un minilab .
A semejanza de la luz solar , la lámpara de la fuente de luz del minilab emite una luz que contiene todos los colores. La impresora del minilab funciona restando (con filtrado sustractivo ) la luz en cantidades apropiadas para reconstruir los colores y las sombras de la escena original.

Para las capas principales de formación de tintes en el papel, la impresora del minilab regula la exposición total controlando las cantidades apropiadas de luz roja, verde y azul . La densidad del negativo y los filtros de balance de luz amarillo y magenta regulan la intensidad. La impresora regula el tiempo con los cambios en la memoria de balance en la computadora interna y la sincronización de los filtros de corte que se mueven hacia adentro y afuera en la trayectoria de la luz.
Los colores substractivos amarillo , magenta y cian son colores mezclados. Están formados cuando la luz blanca pasa a través de los filtros amarillos, magenta y cian , o cuando la luz blanca se refleja en la superficie opaca de objetos amarillos, magenta o cian . Un filtro amarillo absorbe los componentes espectrales azules de la luz blanca, y deja pasar solamente los componentes espectrales verdes y rojos. Los rayos de luz verdes y rojos se combinan para producir el color mezclado amarillo .
De la misma manera, un filtro magenta absorbe el verde y permite pasar solamente azul y rojo (= magenta) , mientras que un filtro cian absorbe rojo y permite la luz azul y verde .
Esto significa que los filtros de color y los objetos coloreados reflejan o permiten el paso a través de sí de los rayos de luz que corresponden a su color correspondiente.

 

El filtrado correctivo por el método substractivo se hace con los filtros de color que tienen colores mezclados amarillo, magenta y cian. Solamente con estos colores es posible producir el resto de colores mezclados. En ausencia de los tres filtros, conseguimos blanco, y en la presencia de los tres filtros, conseguimos gris, porque los tintes técnicos en los filtros (como en la emulsión revelada en una película de color) no absorben totalmente la luz que pasa a través de ellos. Si absorbieran la luz totalmente, el resultado sería negro. Por esta razón, solamente uno o dos colores de filtrado se utilizan para la filtración substractiva del color. La combinación de tres colores del filtro no se recomienda, porque el gris resultante del tercer color del filtro alargaría el tiempo de la exposición innecesariamente.

El principio de la mezcla substractiva de colores también se aplica en las películas negativas de color actuales y las películas de diapositiva de color, que tienen, después de la exposición y del revelado capas de tinte amarillo, magenta y cian una encima de la otra en las capas fotosensibles de la emulsión. Solamente combinando estos tres colores substractivos (cada uno con diversa intensidad) es posible reproducir todos los colores de la gama espectral visible con tres capas de tinte una encima de las otras. Aunque la superposición de los filtros amarillo, magenta y cian (o las correspondientes capas del material de color) no produce un negro completo, debido a la absorción incompleta previamente mencionada de la luz, el "negro" es sin embargo una impresión relativa, porque incluso las partes de la imagen que permiten pasar solamente una cantidad pequeña de luz pueden aparecer negras comparado con otras áreas más ligeras. Este hecho permite utilizar los materiales de color de tres capas con los colores amarillo, magenta y cian.

Aparte de ciertos procesos de impresión, el principio de la mezcla substractiva de color se aplica en todas las películas modernas de color y en la mayoría de los materiales de impresión a color (proceso cromogénico ).

En los procesos fotográficos aditivos, los colores primarios azul , verde y rojo se producen a partir de la luz blanca usando los filtros apropiados (lo mismo que en las impresoras de filtrado de color aditivo ). El original se expone sucesivamente detrás de los filtros de separación de colores azul, verde y rojo sobre el papel fotográfico. El color deseado puede ser controlado variando los tiempos de exposición de los filtros individuales de separación de colores.

 

 

 

 

 

 

 
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