Adaptación cromática

La adaptación cromática es la capacidad del sistema visual humano de ajustarse a los cambios de iluminación para preservar la apariencia de los colores de los objetos. Es responsable de la apariencia estable de los colores de los objetos a pesar de la amplia variación de luz que puede reflejarse de un objeto y observarse con nuestros ojos. Una función de transformación de adaptación cromática ( CAT ) emula este importante aspecto de la percepción del color en los modelos de apariencia del color .

Un objeto puede verse en distintas condiciones. Por ejemplo, puede estar iluminado por la luz del sol, por la luz de un fuego o por una luz eléctrica intensa. En todas estas situaciones, la visión humana percibe que el objeto tiene el mismo color: una manzana roja siempre parece roja, ya sea que se la vea de día o de noche (si la manzana roja está iluminada, ya que los bastones de nuestros ojos no ven el rojo). Por otro lado, una cámara sin ajuste de luz puede registrar la manzana como si tuviera un color variable. Esta característica del sistema visual se denomina adaptación cromática o constancia del color ; cuando la corrección se produce en una cámara, se denomina balance de blancos .

Aunque el sistema visual humano generalmente mantiene constante el color percibido bajo diferentes niveles de iluminación, hay situaciones en las que el brillo relativo de dos estímulos diferentes parecerá invertido en diferentes niveles de iluminación . Por ejemplo, los pétalos de color amarillo brillante de las flores se verán oscuros en comparación con las hojas verdes en condiciones de poca luz, mientras que durante el día sucede lo contrario. Esto se conoce como el efecto Purkinje y surge porque la sensibilidad máxima del ojo humano se desplaza hacia el extremo azul del espectro en niveles de luz más bajos.

El método de adaptación cromática de von Kries es una técnica que se utiliza a veces en el procesamiento de imágenes de cámaras. El método consiste en aplicar una ganancia a cada una de las respuestas de sensibilidad espectral de las células cónicas humanas para mantener constante la apariencia adaptada del blanco de referencia. La aplicación de la idea de Johannes von Kries de ganancias adaptativas en los tres tipos de células cónicas fue aplicada por primera vez explícitamente al problema de la constancia del color por Herbert E. Ives [ ^{1] [2]} y el método a veces se conoce como la transformada de Ives ^[3] o la adaptación de von Kries-Ives ^{[4] .}

La regla del coeficiente de von Kries se basa en el supuesto de que la constancia del color se logra adaptando individualmente las ganancias de las tres respuestas del cono, dependiendo las ganancias del contexto sensorial, es decir, el historial de color y el entorno. Por lo tanto, las respuestas del cono de dos espectros radiantes se pueden hacer coincidir mediante la elección adecuada de las matrices de adaptación diagonal D ₁ y D ₂ : ^[5]${\estilo de visualización c'}$

${\displaystyle c'=D_{1}\,S^{T}\,f_{1}=D_{2}\,S^{T}\,f_{2}}$

donde es la matriz de sensibilidad del cono y es el espectro del estímulo condicionante. Esto conduce a la transformada de von Kries para la adaptación cromática en el espacio de color LMS (respuestas del espacio de respuesta del cono de longitud de onda larga, media y corta):${\estilo de visualización S}$${\estilo de visualización f}$

${\displaystyle D=D_{1}^{-1}D_{2}={\begin{bmatrix}L_{2}/L_{1}&0&0\\0&M_{2}/M_{1}&0\\0&0&S_{2}/S_{1}\end{bmatrix}}}$

Esta matriz diagonal D asigna las respuestas de los conos, o colores, en un estado de adaptación a los colores correspondientes en otro; cuando se supone que el estado de adaptación está determinado por el iluminante, esta matriz es útil como una transformación de adaptación del iluminante. Los elementos de la matriz diagonal D son las proporciones de las respuestas de los conos (Largo, Medio, Corto) para el punto blanco del iluminante .

La transformada de von Kries más completa, para colores representados en el espacio de color XYZ o RGB , incluye transformaciones matriciales dentro y fuera del espacio LMS , con la transformada diagonal D en el medio. ^[6]

La Comisión Internacional de Iluminación (CIE) ha publicado un conjunto de modelos de apariencia de color , la mayoría de los cuales incluyen una función de adaptación de color. CIE L*a*b* (CIELAB) realiza una transformación de tipo von Kries "simple" en el espacio de color XYZ, ^[7] mientras que CIELUV utiliza una adaptación de punto blanco (traslacional) de tipo Judd . ^[8] Dos revisiones de modelos de apariencia de color más completos, CIECAM97s y CIECAM02 , incluyeron cada una una función CAT, CMCCAT97 y CAT02 respectivamente. ^[7] El predecesor de CAT02 ^[9] es una versión simplificada de CMCCAT97 conocida como CMCCAT2000. ^[10]

• CIE TC 1-52 (2004). Una revisión de las transformaciones de adaptación cromática. 160:2004. CIE. ISBN 978-3-901906-30-5.{{cite book}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )

• Algoritmos de equilibrio de color Archivado el 21 de abril de 2021 en Wayback Machine
• Evaluación de la adaptación cromática