diferencias de color en muestras homogéneas y

diferencias de color en muestras homogéneas y

DIFERENCIAS DE COLOR EN MUESTRAS HOMOGÉNEAS Y
CON TEXTURA SIMULADA RELATIVA
R. Huertas, A. Yebra, M. J. Rivas, M. M. Pérez, M. Melgosa, E. Hita
Departamento de Óptica, Facultad de Ciencias, Universidad de Granada
1. Introducción.
En las dos últimas décadas la investigación sobre evaluación industrial de diferencias
de color ha experimentado un progreso significativo, conduciendo a la recomendación de dos
nuevas fórmulas de diferencia de color por la Comisión Internacional de Iluminación (CIE)
[1-2]. En éstas nuevas fórmulas, además de correcciones a la falta de uniformidad de
CIELAB, se propone la inclusión de factores paramétricos apropiados cuando la percepción
de diferencias de color se realiza bajo condiciones de observación específicas. La textura es
una de las variables usualmente presente en las muestras observadas, que se supone ejerce una
influencia significativa sobre la percepción de diferencias de color en diversas aplicaciones
industriales. Aunque el estudio de la influencia de las texturas ha sido expresamente
recomendado por la CIE [3,4], son pocos los estudios realizados hasta la fecha en este sentido
[5]. En este trabajo presentamos algunos resultados preliminares sobre tolerancias de color en
pares homogéneos y con texturas simuladas, de carácter relativo. Estos resultados forman
parte de una investigación más amplia, que pretende proponer factores paramétricos
adecuados en las fórmulas de diferencia de color recientemente propuestas por la CIE.
2. Método.
Se ha desarrollado un programa informático que permite presentar en un monitor CRT
color dos pares de estímulos, uno de ellos fijo (par de referencia), y el otro variable (par de
prueba). Este programa informático de control ha sido escrito en Borland C++ Builder 4,
utilizando para las experiencias un monitor Samsung SyncMaster 900p de 19”, conectado a
una tarjeta de video NVIDIA RIVA TNT2 Model 64 Pro de 32 MB con una resolución de
1024x768 píxeles. Los pares de referencia y prueba subtienden un ángulo de 6.23º y se
presentan sobre un fondo gris de coordenadas x=0.2855, y=0.3016, Y=24.672, con un campo
circundante blanco, que subtiende 1º, de coordenadas x=0.2839, y=0.3042, Y=126.9
(empleado como blanco de referencia para las transformaciones a CIELAB), siguiendo el
esquema de trabajos previos [5]. El calibrado del monitor así como la medida de las
coordenadas de color de los estímulos se ha realizado mediante un espectrorradiómetro
SpectraScan PR-704.
El par de referencia, que es mantenido durante toda la experiencia, está formado por
estímulos acromáticos homogéneos con una diferencia de color de 1.66 unidades CIELAB. El
par de prueba tiene uno de los estímulos fijo (cada uno de los 5 estímulos recomendados por
la CIE en 1978 [1]), mientras que el otro estímulo es modificado (sólo en claridad, croma o
tono) por el observador respecto a aquél. La posición (arriba-abajo) de los estímulos de cada
par varía aleatoriamente durante las observaciones, manteniéndose la posición del los pares
(par de referencia a la derecha y par de prueba a la izquierda). En el par de prueba se
presentan estímulos que varían sólo en claridad, croma o tono CIELAB, a fin de determinar
las correspondientes tolerancias, para cada observador, respecto del par de referencia elegido.
Se usaron como pares de prueba por un lado estímulos homogéneos y, por otro lado,
estímulos con una textura simulada, que consiste en puntos aleatorios de tamaño 1 pixels, el
mismo croma y ángulo de tono que el fondo y 10 unidades menos de claridad que éste
(textura relativa).
Participan en el experimento 5 observadores con visión normal del color, cuya tarea es
incrementar la diferencia de color en el par de prueba, incrementado o reduciendo la claridad,
croma o tono de uno de los estímulos del par, hasta obtener una diferencia de color observada
igual o inmediatamente superior a la del par de referencia. Antes de comenzar cada sesión se
realizaba una adaptación a la oscuridad de 2 minutos, y antes de cada comparación una
adaptación de minuto y medio al fondo y campo circundante, no realizándose más de 5
comparaciones continuadas en cada sesión. Cada una de las comparaciones se ha repetido 3
veces para las variaciones de claridad, croma y tono, antes comentadas, en cada uno de los
centros y para ambos casos: sin textura y con textura simulada relativa, teniéndose un total de
126 juicios visuales por cada observador.
3. Resultados y discusión.
La Figura 1 muestra la tolerancia en claridad, croma y tono para los casos de estímulos
sin textura y con textura simulada en el par de prueba. Esta gráfica corresponde al promedio
de los resultados de los cinco observadores y de los cinco centros estudiados.
7
Tolerancia en CIELAB
6
Sin textura
Con textura
5
4
3
2
1
0
Claridad
Croma
Tono
Figura 1. Promedio de las tolerancias en claridad, croma y tono para estímulos sin textura y con textura. Los
segmentos de error corresponden a la desviación estándar entre los cinco observadores promediados.
En los resultados obtenidos la tolerancia en claridad y tono es aproximadamente el
doble de la diferencia de color del par de referencia, mientras que para el croma esta
tolerancia es mayor, como cabe esperar debido a la falta de uniformidad de CIELAB. La
influencia de la textura simulada relativa sobre las tolerancias es pequeña, disminuyendo
ligeramente las tolerancias en croma y en tono. En cuanto a las variaciones entre los
observadores (desviación estándar, indicada mediante los segmentos de error) son ligeramente
mayores cuando los estímulos presentan textura en el caso de la claridad (0.85 y 1.22 sin y
con textura respectivamente), siendo prácticamente iguales en los otros dos casos.
En la Figura 2 se muestra la variabilidad intra-observador, para cada uno de los
observadores, como la desviación estándar de los tres juicios realizados. Los resultados
corresponden al promedio de los 5 centros. En el lado izquierdo se tienen los resultados
correspondientes a estímulos sin textura y los correspondientes a estímulos con textura
relativa en la gráfica de la derecha.
Las diferencias entre los distintos observadores, todos con experiencia en este tipo de
tareas, son pequeñas. En el caso de variaciones de croma la variabilidad es mayor en casi
todos los casos, siendo además estos juicios con diferencia de croma los que tienen el umbral
más alto, como se ha comentado en la Figura 1. El efecto de la textura relativa sobre los
estímulos del par de prueba es una ligera disminución de la variabilidad para todos los casos.
1,2
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
AY
MJR
MM
∆L
∆C
∆H
1,0
Desviación Estandar
1,0
Desviación Estandar
1,2
∆L
∆C
∆H
MP
RH
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
AY
Observador
MJR
MM
MP
RH
Observador
Figura 2. Variabilidad intra-observador en cada uno de los parámetros de CIELAB en las observaciones sin
textura (izquierda) y con textura (derecha) para los 5 observadores.
El efecto de una textura simulada relativa como la que hemos tenido en cuenta es
pequeño tanto sobre la tolerancia visual como sobre la variabilidad en las observaciones. En
ambos casos se constata que en las observaciones esta textura ayuda a la igualación del par de
prueba con el par de referencia, pues, como se ha visto, cuando los estímulos tienen textura
disminuyen tanto los umbrales visuales como la dispersión de las observaciones.
Agradecimiento. Proyecto PFM2000-1473, Ministerio de Ciencia y Tecnología (España).
Bibliografía.
[1] CIE Publ. 116-1995. CIE Central Bureau, Viena, 1995.
[2] CIE Publ. 142-2001. CIE Central Bureau, Viena, 2001.
[3] A.R. Robertson. Color Res. Appl., (1978) 3, 149.
[4] K. Witt. Color Res. Appl., (1995) 20, 399.
[5] E.D. Montag, R.S. Berns. Color Res. Appl., (2000) 25, 241.