Sistemas de ordenamiento del color

por José Luis Caivano

Qué es un sistema de ordenamiento del color. Referencia histórica.
Los signos visuales que denominamos colores se nos presentan en nuestra vida común con una variedad, riqueza y complejidad extraordinarias, ya sea en forma simultánea como cuando detenemos nuestra mirada en algo estático, por ejemplo un cuadro, o en una sucesión cambiante como cuando los objetos pasan delante de nuestra vista o cuando posamos sucesivamente la mirada en porciones diferentes de nuestro entorno. A diario nos enfrentamos con una enorme cantidad de colores diferentes.

Desde hace muchísimos años ha existido el deseo de ordenar siguiendo alguna lógica el vasto conjunto de colores que somos capaces de distinguir. Los intentos de organización del color se remontan a la antigüedad y se dan a lo largo de toda la historia humana. Entre quienes se han interesado por los aspectos teóricos, y en ciertos casos han propuesto algún sistema de ordenamiento del color, encontramos personajes como Aristóteles (c.350 AC), Alberti (1435), Leonardo da Vinci (i.1490-1516), Newton (1704) y Goethe (1808-1810). Ya en el siglo XX, otros científicos y estudiosos como Ostwald (1917), Munsell (1905, 1921), Pope (1929, 1949), Villalobos-Domínguez (1947), Gerritsen (1975), Küppers (1978), Nemcsics (1980), por solo mencionar algunos, se han destacado por haber formulado y construido sistemas de ordenamiento del color. Este objetivo ha sido perseguido también por organizaciones como la Commission Internationale de l’Éclairage, la Optical Society of America, la Swedish Standard Institution y otras.

Un sistema de ordenamiento del color intenta por lo general incluir todos los colores, al menos en forma teórica, en un modelo topológico, previendo una posición específica para cada color y proponiendo alguna lógica que determine la organización total. Estos modelos han adoptado, según los distintos autores, las más variadas formas: escalas lineales, círculos cromáticos, triángulos de color, sólidos de color. Dentro de este último tipo se han ofrecido diferentes soluciones: conos, pirámides, dobles conos, dobles pirámides, esferas y cuerpos más o menos irregulares.

La lógica organizativa suele darse a través de variables o parámetros de análisis del color. Así, por ejemplo, la longitud de onda de la radiación luminosa determina una escala lineal de colores espectrales que va desde el rojo, pasando por el naranja, amarillo, verde y azul, hasta el violeta. En los círculos cromáticos suele tomarse este ordenamiento uniendo los extremos violeta y rojo con el agregado del púrpura, que no aparece en el espectro, y formando una escala circular de tintes. Otras variables que suelen utilizarse para completar la definición específica de un color y para posibilitar el ordenamiento de las sensaciones de color en modelos tridimensionales son la cromaticidad o saturación y la luminosidad, claridad o valor de los colores. Paul Green-Armytage (1989) presenta esquemáticamente las tres dimensiones del color, comparando las formas que adopta la primera —el tinte o circuito cromático— en varios sistemas de ordenamiento del color y analizando luego, también en varios sistemas, las interrelaciones entre la segunda y la tercera dimensión.

En la mayoría de los sistemas existen ciertos puntos clave donde se ubican los colores que se consideran primarios o principales, en relación a otros considerados como secundarios, derivados o intermedios. Este tema de cuáles son los colores primarios y cuáles los secundarios suele prestarse a muchas confusiones. En realidad no existe un criterio único para definirlos; ello depende de con qué filosofía está construido cada sistema en particular, qué aspecto del color describe y organiza o en qué basa sus combinaciones —color-luz o color-pigmento, síntesis aditiva o mezcla sustractiva, estímulo o sensación de color— y a qué usos está destinado. Así, por ejemplo, para un sistema que organice el fenómeno del color desde el punto de vista del estímulo
luminoso los primarios estarán dados por luces monocromáticas roja, verde y azul, y si uno le pregunta a un colorimetrista, a un iluminador o a un técnico en televisión, la respuesta será que esos son los colores primarios. Para los pintores, acostumbrados a trabajar con pigmentos y mediante mezclas sustractivas, los primarios han sido tradicionalmente el amarillo, el rojo y el azul, mientras que los secundarios, obtenidos por mezcla de dos primarios, el naranja, el verde y el violeta. Para un sistema cuya utilidad esté dirigida a la industria gráfica los primarios serán el amarillo, el magenta y el cian. Para los sistemas que consideran al color como sensación psicológica, los primarios estarán dados por las nociones primigenias acerca del color que se encuentran en la base de casi todas las culturas, y entonces los primarios —organizados
generalmente de a pares en polos de oposición— serán el rojo y el verde, el amarillo y el azul, el blanco y el negro.


Organizaciones lineales y esquemas bidimensionales.
Las organizaciones de colores más antiguas suelen ser simplemente listados de nombres de color o escalas lineales —generalmente expresadas en forma verbal, sin representaciones gráficas que nos permitan inferir otro tipo de relaciones— o a lo sumo esquemas bidimensionales en forma de triángulos o círculos de color. Entre los primeros podemos mencionar los cinco colores de la filosofía china antigua (azul, rojo, amarillo, blanco y negro), relacionados con los cinco elementos (madera, fuego, tierra, metal y agua) y con las cinco localizaciones metafísicas (este, sur, centro, oeste y norte), según la reseña de Dong y Jin (1989), y la escala de Aristóteles [384-322 AC], con blanco y negro en las puntas y una serie de colores cromáticos intermedios ordenados linealmente entre esos extremos de luz y oscuridad (Aristóteles c.350 AC: par. 442a).
Un ordenamiento verbal de los colores, que según algunos autores podría ser reconstruido como un círculo o un cuadrado cromático, e incluso como un doble cono, una doble pirámide o una esfera (Parkhurst y Feller 1982: 226-227), se encuentra en el tratado del arquitecto italiano Leon Battista Alberti [1404-1472] Sobre la pintura (Alberti 1435 [1956: 49-50]).


Organizaciones tridimensionales.
El sistema Munsell.
El pintor y profesor estadounidense Albert Henry Munsell [1858-1918] comienza describiendo la organización del color a partir de una esfera, de manera similar a Runge, pero luego, al intentar construir un atlas con muestras igualmente espaciadas perceptualmente, necesita pasar a un sólido de forma irregular. En su sistema, las variables de análisis de cada color son el tinte, el valor y el croma (Munsell 1905 [1946: 18]).


La secuencia de tintes se organiza de manera circular, con cinco tintes principales equidistantes entre sí: rojo, amarillo, verde, azul y púrpura, los cuales se designan con las iniciales de las palabras en inglés R (red), Y (yellow), G (green), B (blue), P (purple). Entre estos se ubican otros cinco tintes a los que se denomina intermedios. Ellos son el amarillo-rojo, verde-amarillo, azul-verde, púrpura-azul y rojo-púrpura, los cuales se designan combinando las iniciales anteriores: YR (yellow-red), GY (greenyellow), BG (blue-green), PB (purple-blue), RP (red-purple) (Figura 1a).
El sistema prevé la ubicación de una mayor cantidad de tintes. Para esto se asigna una escala de variación de 1 a 10 para cada tinte principal e intermedio, correspondiendo el valor 5 al tinte central característico de la denominación. Así, por ejemplo, 5R es un rojo típico, mientras que 10R está ya lindando con un amarillo-rojo (Figura 1b). Para simplificar la notación, cuando se trata del tinte central suele no colocarse el número 5 previo a la inicial del tinte, sino solamente la inicial.

El valor se refiere a la claridad del color. Se establece una secuencia de grises entre el blanco y el negro, llamada escala de neutros (N). Al negro le corresponde la denominación 0, los grises van del 1 al 9 y al blanco le corresponde el 10. Esta escala no se aplica solamente a los grises para ordenarlos de oscuros a claros, sino también a cualquier color cromático por comparación con el valor del gris correspondiente. El número que simboliza el valor de un color se coloca a continuación de su denominación de tinte, por ejemplo, R 7 (Figura 2).

El croma se refiere al aspecto que varía entre un color intenso o de máxima pureza y uno apagado o grisáceo, suponiendo que pertenezcan al mismo tinte y posean idéntico valor. Esta variable viene a completar la definición precisa de un determinado color. De hecho, nuestro ejemplo anterior, R 7, no representa un solo color sino una serie de rosados que pueden poseer mayor o menor saturación o croma según estén más o menos alejados del gris. La variación de croma se simboliza también con una serie de números que, partiendo de 0 para los neutros, crece a medida que el color se acerca a la máxima pureza o intensidad obtenible para cada tinte (Figura 3). Algunos tintes llegan a numeraciones más altas que otros. Por ejemplo, el rojo llega hasta el croma 12, mientras que el azul-verde, solamente hasta el croma 8.

Agregando a continuación del valor la indicación del croma se especifica claramente un determinado color, por ejemplo R 7/6 es un rosado, G 5/2 un verde grisáceo.




La Figura 4 muestra, para un tinte determinado, la forma en que se dispone la variación conjunta de valor y de croma. El valor varía en sentido vertical, correspondiéndose los niveles con la escala de grises, mientras que el croma varía en sentido horizontal, yendo desde los neutros hasta los colores de máxima intensidad obtenibles para cada nivel de valor.
Así se genera una serie ordenada de colores que pertenecen a la misma familia en cuanto a su tinte.

Todos los tintes desarrollados de igual manera que este ejemplo forman un atlas completo de colores.

Las familias de colores de tinte constante comienzan, en su borde izquierdo, en la escala de grises. Es por este motivo que, siguiendo el orden dado en el círculo cromático, se pueden reunir todas las familias de tinte por dicho borde. Esto genera un sólido de color como el que se puede observar en tres representaciones diferentes en la Figura 5. La irregularidad exterior del sólido se debe a que la máxima intensidad o pureza obtenible se da a distintos grados de croma para cada tinte.


El Sistema Natural del Color (NCS).

El Sistema Natural del Color (Natural Color System, NCS) fue desarrollado en Suecia desde mediados de la década de 1960, bajo la dirección de Anders Hård [1922-] y con la colaboración Lars Sivik [1933-] y Gunnar Tonnquist [1925-]. Como expresan Hård y Sivik (1981), el NCS es un modelo psicométrico para la descripción del color, así como una aplicación práctica de la teoría de colores oponentes de Hering (1878). Esta teoría, que aparece como rival de la teoría tricromática de Young-Helmholtz, supone, en resumen, que la visión del color funciona por medio de un mecanismo inhibitorio sobre la base de seis sensaciones elementales agrupadas en tres pares de opuestos: blanconegro (o claro-oscuro), amarillo-azul y rojo-verde. Cada una de estas seis sensaciones primarias se constituye como un punto de referencia mental o cognitivo, y se define por negación de las otras. Así, la sensación de negro se da cuando no existe ningún rastro de la sensación de blanco ni de las cuatro sensaciones cromáticas elementales; cuando percibimos el color elemental amarillo es que no encontramos ningún rastro de rojo, verde, azul, negro o blanco; y de igual manera, cada una de las otras sensaciones elementales de color aparece cuando se inhiben las restantes. Los pares de opuestos funcionan como divisores naturales de las sensaciones de color; uno puede percibir un verde amarillento (que estaría desplazado hacia un lado del eje verde-rojo) o un verde azulado (que estaría desplazado hacia el otro lado), pero es imposible la existencia de un verde donde se perciba algo de amarillo y algo de azul al mismo tiempo.



En el modelo NCS, los cuatro colores cromáticos —amarillo (Y, Yellow), rojo (R,Red), verde (G, Green) y azul (B, Blue)— se disponen en un círculo dividido en cuatro cuadrantes, y este círculo es atravesado por el eje que va del blanco (W, White) al negro (S, Svart, en sueco, o Schwarz, en alemán).

Quedan así formadas trece escalas básicas entre los seis colores elementales: blanco-amarillo, blanco-rojo, blanco-azul, blancoverde, amarillo-rojo, rojo-azul, azul-verde, verde-amarillo, amarillo-negro, rojo-negro, azul-negro, verde-negro y blanco-negro (Figura 6).

A lo largo de una de estas escalas elementales, un color intermedio determinado se define por su grado de parecido con cada extremo.

En la Figura 7 vemos un color que tiene un parecido al amarillo de 70/100 y al rojo de 30/100; por lo tanto tiene amarillez igual a 70 y rojez igual a 30. Como la suma de ambos atributos siempre es 100, es suficiente con indicar el parecido en relación a uno de los colores elementales de los extremos de la escala, por ejemplo Y30R, lo cual significa un amarillo con un 30 por ciento de parecido con el rojo.

En el círculo cromático, los tonos intermedios se designan de esta manera, mediante los colores elementales que delimitan cada cuadrante y el grado de parecido a uno de ellos (Figura 8).

Cada tinte se desarrolla en un triángulo como el de la Figura 9. En los vértices de este triángulo tenemos un tinte con croma máximo (C), el blanco (W) y el negro (S). Los atributos correspondientes, que se designan con letras minúsculas, varían de la siguiente manera: el atributo de cromaticidad (c) varía de 0 a 100 desde el lado WS hasta el vértice C, el atributo de negrura (s) varía de 0 a 100 desde el lado W-C hasta el vértice S, y el atributo de blancura (w) —que no es indispensable definir ya que es el complemento de la negrura— varía de 0 a 100 desde el lado S-C hasta el vértice W.

Todos los triángulos reunidos forman un doble cono cuya estructura esquemática ya vimos en la Figura 6.
En términos matemáticos, la composición visual de un color determinado (F, Farbe en alemán o Fårg en sueco) puede ser expresada por cada uno de sus atributos elementales —negrura, blancura, amarillez, rojez, azulinidad y verdosidad— cuya suma total da 100:










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Entonces, es suficiente con especificar la negrura (s), la cromaticidad (c) y el tinte (φ).


En primer término se determina el tinte en el círculo cromático y en el cuadrante correspondiente (Figura 10a); luego, en el triángulo del tinte, se determina la negrura y la cromaticidad (Figura 10b).

El objetivo del NCS es describir los colores tales como son vistos por los seres humanos, sin necesidad de ningún tipo de medición instrumental. Inclusive, como la definición de un color se da por sus atributos perceptuales, es decir, por el grado de parecido a cada uno de los colores elementales, y como estos colores elementales funcionan como una especie de referencia mental, ni siquiera se necesita de un atlas con muestras concretas para efectuar la comparación.

De hecho, el NCS ha sido utilizado como medio para designar colores desde mucho antes que el Instituto Sueco de Estandarización publicara el Atlas NCS (SIS 1979).
Las críticas que suelen hacerse a los sistemas como el NCS, basados en la teoría de los colores oponentes, pueden resumirse en dos puntos. Una cuestión es el hecho de incluir al amarillo como un color primario, siendo que el mismo puede obtenerse como mezcla aditiva de rojo y verde. El otro aspecto, en cierta forma consecuencia del anterior, es que en la intersección de los tres ejes de oposición coinciden tanto los puntos medios de la combinación blanco-negro y amarillo-azul, que dan neutro, como el punto medio de la combinación rojo-verde, que da amarillo. Los partidarios del NCS y de los sistemas de colores oponentes argumentan que ellos no consideran a los primarios desde el punto de vista de la física o la colorimetría sino como sensaciones psicológicas y que esa es la forma en que la gente percibe naturalmente los colores.

Siguiendo este argumento se podría agregar una objeción más: también las personas perciben naturalmente al amarillo como más claro que el azul, y en el NCS el amarillo y el azul aparecen en el mismo nivel respecto de la escala de grises; para responder adecuadamente, el amarillo debería estar en correspondencia con un gris más claro —y en general cada tinte saturado debería corresponderse con el gris con el que naturalmente coincide en luminosidad— como sucede en el sistema de Pope o de Munsell. La defensa respecto de esta objeción es que el NCS no define a los colores en función de la luminosidad sino en función del contenido perceptual de negro y de blanco, y en este sentido tanto el azul como el amarillo, como los otros tintes, en cuanto
sensaciones cromáticas puras, no tienen rastro alguno de negro ni de blanco por igual, y por lo tanto no están más cerca del uno que del otro.
El sistema NCS ha ido ganando cada vez mayor difusión y aceptación en todo el mundo. En 1996 se publicó una reseña muy completa de las investigaciones y desarrollos que condujeron a la concreción de este sistema con su atlas, así como algunas de sus aplicaciones (Hård, Sivik y Tonnquist 1996), y en 1997 los tres principales responsables del desarrollo del NCS —Hård, Sivik y Tonnquist— recibieron el premio Judd de la Asociación Internacional del Color, máximo reconocimiento que se otorga cada dos años a los investigadores en color.


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