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Sistema de color Munsell

El sistema de color Munsell, que muestra: un círculo de tonalidades con valor 5 y croma 6; los valores neutros del 0 al 10; y los cromas del azul púrpura (5PB) con valor 5. El s...

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El sistema de color Munsell, que muestra: un círculo de tonalidades con valor 5 y croma 6; los valores neutros del 0 al 10; y los cromas del azul púrpura (5PB) con valor 5.

El sistema de color Munsell es un espacio de color que especifica los colores basándose en tres propiedades: matiz (color básico), valor ( luminosidad ) y croma (intensidad del color). Fue creado por Albert H. Munsell en la primera década del siglo XX y adoptado por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) como el sistema de color oficial para la investigación de suelos en la década de 1930.

Varios sistemas de ordenación de colores anteriores en el campo de la colorimetría habían colocado los colores en un sólido de color tridimensional de una u otra forma, pero Munsell fue el primero en separar el tono, el valor y la saturación en dimensiones perceptualmente uniformes e independientes, y fue el primero en ilustrar los colores sistemáticamente en el espacio tridimensional. [ 1 ] El sistema de Munsell, particularmente las renotaciones posteriores, se basa en mediciones rigurosas de las respuestas visuales de sujetos humanos al color, lo que le confiere una sólida base científica experimental. Debido a esta base en la percepción visual humana, el sistema de Munsell ha perdurado más que sus modelos de color contemporáneos, y aunque ha sido reemplazado para algunos usos por modelos como CIELAB ( L*a*b* ) y CIECAM02 , todavía se utiliza ampliamente en la actualidad. [ 2 ]

Explicación

Esfera de color de Munsell, 1900. Posteriormente, Munsell descubrió que si se quería mantener el tono, el valor y la saturación perceptualmente uniformes, los colores de superficie que se podían obtener no podían ajustarse a una forma geométrica regular.
Representación tridimensional de las renotaciones de Munsell de 1943 (con una parte recortada). Nótese la irregularidad de la forma en comparación con la esfera de color anterior de Munsell.

El sistema consta de tres propiedades independientes del color que pueden representarse cilíndricamente en tres dimensiones como un sólido de color irregular :

  • matiz , medido en grados alrededor de círculos horizontales
  • croma , medido radialmente hacia afuera desde el eje vertical neutro (gris)
  • valor , medido verticalmente en el cilindro central de 0 (negro) a 10 (blanco)

Munsell determinó el espaciado de los colores a lo largo de estas dimensiones tomando mediciones de las respuestas visuales humanas. En cada dimensión, los colores de Munsell son lo más uniformes perceptualmente posible, lo que hace que la forma resultante sea bastante irregular. Como explica Munsell:

El deseo de ajustarse a un contorno preestablecido, como la pirámide, el cono, el cilindro o el cubo, junto con la falta de pruebas adecuadas, ha dado lugar a muchas afirmaciones distorsionadas sobre las relaciones de color, y resulta evidente, al estudiar la medición física de los valores de los pigmentos y las cromaticidades, que ningún contorno regular servirá.

— Albert H. Munsell, "Un sistema de color y notación de pigmentos" [ 3 ]

Matiz

Rueda de tonalidades Munsell con gradiente en valor 5 y croma constante (6,24)

Desde la primera versión del sistema de color Munsell, cada círculo horizontal se divide en cinco tonalidades principales : rojo , amarillo , verde , azul y púrpura , junto con 5 tonalidades intermedias entre tonalidades principales adyacentes: YR , GY , BG , PB y RP . [ 4 ] A pesar de que el color tricromático se describe mejor con 3 colores primarios o 4 tonalidades únicas , Munsell optó por definir su espacio de color con 5 tonalidades principales para mantenerlo decimalizado . [ 5 ] Munsell describe las tonalidades intermedias como naranja, verde hierba, azul pavo real, violeta y ciruela, [ 6 ] pero opta por simplificar la notación con las combinaciones de los colores principales en aras de la intuición. [ 7 ]

En versiones posteriores, estos 10 colores principales e intermedios se subdividieron en 10 pasos cada uno, de modo que se pueden definir al menos 100 tonalidades. Los subpasos se numeran del 1 al 10, anteponiendo la letra o letras de la tonalidad, por ejemplo, 8GY . Sin embargo, es posible realizar subdivisiones adicionales mediante interpolación, por ejemplo, 8.7GY . En la práctica, las cartas de colores suelen especificar 40 tonalidades, en incrementos de 2,5, progresando, por ejemplo, de 10R a 2.5YR.

Valor

El valor , o luminosidad , 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. [ 8 ] Los grises neutros se encuentran a lo largo del eje vertical entre el negro y el blanco.

Antes del sistema de Munsell, varios sistemas de colores sólidos representaban la luminosidad desde el negro en la parte inferior hasta el blanco en la superior, con un degradado gris entre ambos. Sin embargo, estos sistemas no mantenían constante la luminosidad perceptual en las secciones horizontales. En cambio, representaban el amarillo completamente saturado (claro) y el azul y el púrpura completamente saturados (oscuros) a lo largo del ecuador.

Croma

El croma , medido radialmente desde el centro de cada segmento, representa la "pureza" de un color (relacionada con la saturación ), siendo un croma menor menos puro (más deslavado, como en los pasteles ). [ 9 ] Cabe señalar que no existe un límite superior intrínseco para el croma. Diferentes áreas del espacio de color tienen diferentes coordenadas de croma máximas. Por ejemplo, los colores amarillo claro tienen un croma potencial considerablemente mayor que los púrpuras claros, debido a la naturaleza del ojo y la física de los estímulos de color. Esto dio lugar a una amplia gama de posibles niveles de croma, hasta valores altos de 30 para algunas combinaciones de tono y valor (aunque es difícil o imposible fabricar objetos físicos con colores de croma tan altos, y no se pueden reproducir en las pantallas de ordenador actuales). Los colores sólidos vivos se encuentran en el rango de aproximadamente 8.

Especificar un color

Un color se especifica completamente enumerando los tres números para tono, valor y croma en ese orden. Por ejemplo, un púrpura de luminosidad media y bastante saturado sería 5P 5/10, donde 5P significa el color en el medio de la banda de tono púrpura, 5/ significa valor medio (luminosidad) y un croma de 10 (ver muestra). Un color acromático se especifica con la sintaxis N V/. Por ejemplo, un gris medio se especifica con "N 5/".

En el procesamiento informático, los colores Munsell se convierten a un conjunto de números "HVC". V y C son iguales a la croma y el valor normales. El número H (tono) se convierte mapeando los anillos de tono a números entre 0 y 100, donde tanto 0 como 100 corresponden a 10RP. [ 10 ]

Dado que los libros de Munsell, incluida la renotación de 1943, solo contienen colores para algunos puntos del espacio Munsell, especificar un color arbitrario en dicho espacio no es trivial. Se debe utilizar la interpolación para asignar significados a colores que no aparecen en los libros, como "2.8Y 6.95/2.3", seguida de una inversión de la transformación Munsell-xyY ajustada. La ASTM definió un método en 2008, pero se sabe que Centore 2012 funciona mejor. [ 11 ]

Historia e influencia

Farbenkugel (Esfera de color) de Runge , 1810 [ a ]
Albert H. Munsell
Varias ediciones del Libro de Colores de Munsell . El atlas está organizado en páginas extraíbles con muestras de color de distinto valor y saturación para cada uno de los 40 tonos específicos.

La idea de usar un sólido de color tridimensional para representar todos los colores se desarrolló durante los siglos XVIII y XIX. Se propusieron varias formas diferentes para dicho sólido, incluyendo: una pirámide triangular doble por Tobias Mayer en 1758, una pirámide triangular simple por Johann Heinrich Lambert en 1772, una esfera por Philipp Otto Runge en 1810, un hemisferio por Michel Eugène Chevreul en 1839, un cono por Hermann von Helmholtz en 1860, un cubo inclinado por William Benson en 1868 y un cono doble inclinado por August Kirschmann en 1895. [ 12 ] Estos sistemas se volvieron progresivamente más sofisticados, e incluso Kirschmann reconoció la diferencia de valor entre colores brillantes de diferentes tonalidades. Pero todos ellos permanecieron puramente teóricos o encontraron problemas prácticos para acomodar todos los colores. Además, ninguno se basó en ninguna medición científica rigurosa de la visión humana; Antes de Munsell, no se comprendía la relación entre el tono, el valor y la croma. [ 12 ]

Albert Munsell, artista y profesor de arte en la Massachusetts Normal Art School (actualmente 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 los colores (que consideraba «absurdos» y «engañosos»), [ 13 ] que pudiera usar para enseñar a sus alumnos sobre el color. Empezó a trabajar en el sistema en 1898 y lo publicó íntegramente en A Color Notation en 1905.

La encarnación original del sistema (el Atlas de 1905) tenía algunas deficiencias como representación física del sistema teórico. Estas se mejoraron significativamente en el Libro de color Munsell de 1929 y a través de 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) para el Libro de color Munsell moderno. Aunque se han inventado varios reemplazos para el sistema Munsell, basándose en las ideas fundamentales de Munsell, incluidas las Escalas de color uniformes de la Sociedad Óptica de América y los modelos de color CIELAB ( L*a*b* ) y CIECAM02 de la Comisión Internacional de Iluminación , el sistema Munsell todavía es ampliamente utilizado, entre otros, por ANSI para definir el color de la piel y el color del cabello para patología forense , el USGS para igualar el color del suelo , [ 14 ] en prostodoncia durante la selección del color de los dientes para restauraciones dentales , y las cervecerías para igualar el color de la cerveza . [ 15 ] [ 16 ] [ b ]

La tabla de colores Munsell original sigue siendo útil para comparar modelos informáticos de la visión cromática humana. [ 17 ]

Véase también

Notas

  1. ↑ Esta representación presenta problemas matemáticos: si se denominan "croma" a los anillos concéntricos y "luminosidad" a las franjas horizontales, entonces no es posible tener un color cuyo "croma" sea 2 (contando desde el centro hacia afuera) y cuya "luminosidad" sea 9 (contando desde abajo hacia arriba). Esto significa que cada color no puede identificarse de forma unívoca mediante un único conjunto de valores de "tono", "luminosidad" y "croma". Sin embargo, la esfera de color de Albert Munsell fue diseñada para evitar este inconveniente.
  2. ↑ El color de la cerveza se mide en grados Lovibond , una métrica basada en el sistema Munsell.

Referencias

  1. ↑ Kuehni (2002), pág. 21
  2. ↑ Landa (2005), págs. 437–438 Archivado el 29-05-2007 en Wayback Machine ,
  3. ↑ Munsell (1912), pág. 239
  4. ↑ ( Munsell 1905 ) , cap. 2, pág. 18
  5. ↑ Munsell, Albert (10 de octubre de 2012). "¿Cómo es relevante el círculo de tonos de Munsell para su trabajo?" . Sistema de color Munsell; Combinación de colores de Munsell Color Company . X-Rite inc . Recuperado el 18 de febrero de 2025. Quería usar un sistema decimal que hiciera que cada paso fuera divisible por 5 o 10, un sistema que es fácil de entender y fácil para la programación y catalogación de computadoras. Por eso Munsell usó 5 tonos principales (rojo, amarillo, verde, azul y púrpura) en lugar de los siete colores en el espectro visible (ROY G BIV).
  6. ↑ ( Munsell 1905 ) , cap. 3, pág. 28
  7. ↑ ( Munsell 1905 ) , cap. 4, pág. 41
  8. ↑ Cleland (1921), Cap. 2
  9. ↑ Cleland (1921), Cap. 3
  10. ↑ ASTM, Norma D 1535-08, "Práctica estándar para especificar el color mediante el sistema Munsell", aprobada el 1 de enero de 2008.
  11. ↑ Centore, Paul (diciembre de 2012). "Un algoritmo de inversión de código abierto para la renotación de Munsell". Color Research & Application . 37 (6): 455– 464. doi : 10.1002/col.20715 .
  12. 1 2 Kuenhi (2002), págs. 20–21
  13. ↑ ( Munsell 1905 ) , cap. 1, pág. 7
  14. ↑ Klink, Galya V.; Prilipova, Elena S.; Sobolev, Nikolay S.; Semenkov, Ivan N. (2023-10-01). "Varianza perceptual de agregados de suelo natural con las cartas de color de suelo Munsell por observadores inexpertos: estudio de caso para suelos diversos" . Geoderma . 438 116645. Bibcode : 2023Geode.438k6645K . doi : 10.1016/j.geoderma.2023.116645 . ISSN 0016-7061 . 
  15. ↑ MacEvoy (2005)
  16. ↑ Landa (2005), págs. 442–443 Archivado el 22-04-2017 en Wayback Machine .
  17. ↑ "Un espacio de color perceptual para el procesamiento de imágenes" . 23 de diciembre de 2020.

Bibliografía

  • Cleland, Thomas M. (1921). Descripción práctica del sistema de color Munsell, con sugerencias para su uso . Boston: Munsell Color Company.Uno de los primeros libros sobre el sistema de color Munsell, que explica la intuición detrás de sus tres dimensiones y sugiere posibles usos del sistema para elegir combinaciones de colores. Una versión editada se puede encontrar en http://www.applepainter.com/ .
  • Kuehni, Rolf G. (febrero de 2002). "El desarrollo inicial del sistema Munsell". Color Research and Application . 27 (1): 20– 27. doi : 10.1002/col.10002 .Una descripción de los sistemas de color que precedieron al de Munsell, y una explicación biográfica de la evolución de las ideas de Munsell sobre el color y el desarrollo de su sistema de colores sólidos, hasta la publicación de A Color Notation en 1905.
  • Landa, Edward R.; Fairchild, Mark D. (septiembre-octubre de 2005). "Cartografiando el color desde la perspectiva del observador" (PDF) . American Scientist . 93 (5): 436– 443. CiteSeerX 10.1.1.77.9634 . doi : 10.1511/2005.5.436 . Una explicación introductoria sobre el desarrollo y la influencia del sistema Munsell.
  • MacEvoy, Bruce (1 de agosto de 2005). "Modelos de color modernos: sistema de color Munsell" . Color Vision . Consultado el 16 de abril de 2007 .Una introducción concisa al sistema de color Munsell, en una página web que también analiza otros sistemas de color, situando el sistema Munsell en su contexto histórico.
  • Munsell, Albert H. (1905). A Color Notation . Boston: GH Ellis Co.Descripción original de Munsell de su sistema. Se publicó una Notación de Color antes de que estableciera la forma irregular de un sólido de color perceptivo, por lo que describe colores situados en una esfera.
  • Munsell, Albert H. (enero de 1912). "Un sistema de color y notación de pigmentos" . The American Journal of Psychology . 23 (2): 236– 244. doi : 10.2307/1412843 . JSTOR 1412843 . Descripción que Munsell hizo de su sistema de colores, extraída de una conferencia impartida en la Asociación Americana de Psicología.
  • Nickerson, Dorothy (1976). "Historia del sistema de color Munsell, la empresa y la fundación" . Color Research and Application . 1 (1): 7– 10.

información general

  • Munsell.com , la página principal de Munsell Color, una subdivisión de X-Rite , actuales propietarios de Munsell Color Company .
    • Página de Munsell en el sitio web de X-Rite.
  • ApplePainter.com , un sitio que explica la tabla de colores Munsell, incluyendo una versión editada del libro de Cleland, Una descripción práctica del sistema de color Munsell .
  • Explicación del sistema Munsell en Adobe.com. Consultado el 13 de agosto de 2003.
  • Una breve explicación en el sitio web de la empresa japonesa Dainichiseika Color & Chemicals, que incluye un bonito diagrama del color sólido Munsell.

Datos y conversión

  • El Laboratorio de Ciencia del Color Munsell del Instituto Tecnológico de Rochester es un laboratorio académico dedicado a la ciencia del color, financiado por la Fundación Munsell.
    • Datos de renotación Munsell en formato de texto plano (de las renotaciones de la Optical Society of America de la década de 1940). Se proporcionan los originales CIE xyY y las conversiones a sRGB y CIELAB.
  • La caja de herramientas Munsell y Kubelka-Munk de Paul Centore , con un algoritmo de interpolación radial descrito en Centore 2012.
  • munsellinterpol , paquete del lenguaje R para interpolar entre muestras de renotación de Munsell; interpolación spline.
  • Paleta de colores Munsell , una paleta de colores Munsell en línea y un convertidor de Munsell a sRGB ; interpolación lineal aproximada en el espacio sRGB.
  • Un selector de color basado en Flash para la paleta Munsell, de la empresa de diseño web Triplecode (basado en una versión creada originalmente en el MIT Media Lab ).
  • Calculadora de color Munsell de LOGitEASY , que convierte los colores Munsell a una notación especializada de color de suelo (se requiere registro).

Otras herramientas

  • ToyPalette de Loo & Cox, una aplicación web para generar paletas de colores a partir de imágenes. Análisis de color Munsell de imágenes digitales.