IX CONGRESO NACIONAL

DEL COLOR ALICANTE 2010

Alicante, 29 y 30 de Junio, 1 y 2 de Julio de 2010

Universidad de Alicante

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El IX Congreso Nacional de Color cuenta con el apoyo de las siguientes entidades:

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IX Congreso Nacional de Color

Alicante,

29 y 30 de Junio, 1 y 2 de Julio

Universidad de Alicante

Departamento de Óptica, Farmacología y Anatomía Facultad de Ciencias

Instituto Universitario de Física Aplicada a las Ciencias y las Tecnologías (IUFACyT)

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IX CONGRESO NACIONAL DEL COLOR. ALICANTE 2010 COMITÉ ORGANIZADOR Presidente Francisco M. Martínez Verdú Universidad de Alicante Vicepresidente I

Vicepresidente II Secretaria Científica

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Tesorero Vocal

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Vocal Vocal

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Valentín Viqueira Pérez Elísabet Chorro Calderón Verónica Marchante Bárbara Micó Vicent

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José Mª González Cuasante

Francisco José Heredia Mira

Enrique Hita Villaverde Luís Jiménez del Barco Jaldo

Julio Antonio Lillo Jover

Francisco M. Martínez Verdú

Manuel Melgosa Latorre Ángel Ignacio Negueruela

Susana Otero Belmar

Jaume Pujol Ramo Javier Romero Mora

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PERCEPCIÓN VISUAL DE UNA SECUENCIA RECTANGULAR VISTA A TRAVÉS DE UNA RED ACROMÁTICA DE CONTRASTE UNIDAD

Jorge Montalvá1, Ignacio Tortajada1, Isabel Castilla2, Marisa Martínez3, Mariano Aguilar4

1 Dpto. de Ingeniería Gráfica, Universidad Politécnica de Valencia, Alicante. 2 Dpto. de Física, Universidad Politécnica de Valencia, Valencia.

3 Dpto. de Conservación y Restauración de Bienes Culturales, Universidad Politécnica de Valencia, Valencia.

4 E. T. S. de Ingeniería del Diseño, Universidad Politécnica de Valencia, Valencia. jormonc1@doctor.upv.es

Resumen: Con redes acromáticas horizontales y verticales de contraste unidad, utilizadas como campo de adaptación en la visión de dos secuencias (una roja y otra azul) se estudia la relación que existe entre la frecuencia de dichas redes y el efecto Bezold producido en la visión de las secuencias. Los resultados obtenidos nos dicen que con la orientación horizontal de la red, el efecto Bezold es mayor que con la vertical y que con ambas orientaciones este efecto es mayor en la secuencia azul. Palabras clave: Efecto Bezold, expansión cromática, efecto asimilación, visión de redes, orientación vertical y horizontal.

INTRODUCCIÓN

La experiencia diaria nos muestra que en la percepción del color influye en gran manera el color de las zonas circundantes (campo de adaptación) o intercaladas en el objeto observado. En la mayoría de casos esta influencia varía el color del objeto, hacia el complementario del color de las zonas perturbadoras, variación conocida como contraste simultáneo, directo o espacial (para diferenciarlo del contraste temporal percibido en las postimágenes). Si las zonas perturbadoras son acromáticas (blancas, grises o negras) el contraste se reduce a oscurecer o aclarar el objeto observado.

Con determinadas distribuciones espaciales, los colores intercalados o circundantes (campo de adaptación) se suman al del objeto, fenómeno descubierto origináriamente por Chevreul [1] y que posteriormente fue descrito por Bezold [2], conocido con los nombres de efecto Bezold (e.B.), efecto asimilación, expansión cromática o simplemente contraste inverso o anómalo.

En el laboratorio de Óptica y Color de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) se empezó a estudiar hace 6 años [3] la relación que existe entre las características de las redes utilizadas como campo de adaptación, especialmente su frecuencia y el efecto Bezold producido en las secuencias vistas a su través.

DISCUSIÓN

Sin negar la posibilidad de que la expansión cromática pueda justificarse fisiológicamente, como afirman Hurvich y Jameson [4], por la existencia de unidades receptoras de distintos tamaños en la zona en que se forma la imagen retiniana, creemos que puede explicarse psicológicamente dentro del marco de la teoría Gestaltiana, aplicándola no solo a la percepción de las formas y detalles de la escena visual sino también a la visión de su colorido.

En nuestro caso, la alternancia de negro con cuadrados rojos o azules (figura 1), no solo se traduce en la percepción de una línea (principio de la continuidad), sino que también genera la

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percepción de un color más oscuro que el que está presente en los cuadrados de color, expandiendo el negro a través de toda la línea.

Figura 1. Imagen de las 4 posiciones de los dos tipos de test. De izquierda a derecha: red acromática vertical con 3 secuencias rojas horizontales, red acromática horizontal con 3 secuencias rojas verticales, red acromática vertical con 3 secuencias azules horizontales y red acromática horizontal con 3 secuencias azules verticales.

Lo mismo sucede con la visión de la secuencia de cuadrados blancos intercalados en cuadrados rojos o azules (secuencia de visión más luminosa).

La expansión cromática disminuye al hacerlo la frecuencia de la red que forma el campo de adaptación, hasta llegar a una frecuencia límite en que desaparece (figura 2).

Figura 2. Ejemplo donde pueden observarse tres redes de Ronchi iguales pero con distinta frecuencia, lo cual hace que el efecto Bezold sea percibido de distinta manera.

TÉCNICA EXPERIMENTAL

La técnica experimental está basada en la empleada en los trabajos citados. El test utilizado está compuesto por tres secuencias rectilíneas paralelas de una anchura igual a su separación (1 cm), secuencias que tienen como fondo una red con un período de 2 cm, cubriendo un círculo de 20 cm de diámetro. Este círculo está circunscrito por un cuadrado. La red se presenta con dos orientaciones (vertical: franjas verticales y horizontal: franjas horizontales) y dos colores en la secuencia (rojo y azul), siendo las secuencias perpendiculares a la red (figura 1). Las redes y las secuencias están generadas e impresas por ordenador.

Partiendo de una distancia de 4 metros en que no se ve la secuencia central, los observadores se van acercando al test y en 5 distancias intermedias, 3, 2, 1, 0.5 y 0 metros (el 0 no es 0, sino una separación del test del orden de 0.2 ó 0.3 metros) dan el valor V, que en su opinión tiene la percepción visual de la secuencia central en una escala que va desde 0 (no se ve la secuencia central) hasta 10 (valor dado en todos los casos a la visión de las secuencias laterales).

En las experiencias han intervenido 3 observadores, estudiantes con edades comprendidas entre 20 y 25 años.

Con este valor determinamos el contraste visual en las distancias citadas, entre la secuencia central y las laterales, contraste con el que cuantificamos el efecto Bezold.

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e. B.= Imax − Imin

Imax

= 10 −V

10 (Ec. 1)

El efecto Bezold así calculado no puede ser exacto, porque la percepción de las secuencias laterales no permanecen constantes al variar la distancia desde la que se contempla (aunque varíe poco), por lo que hay un error al darles siempre el valor 10.

Helson [5, 6] realiza una valoración similar empleando las palabras: mucho, mucho más claro, igual, mucho, mucho más oscuro, en una escala del 1 al 9 con un valor medio de 5.

En la pantalla iluminada con un proyector de diapositivas con lámpara incandescente de 150 W (iluminancia 250 luxes) se le presentan al observador 2 test a la vez, diferentes en el color de la secuencia, en la orientación de la red o en ambas variables.

Hemos utilizado dos secuencias, una roja (x=0.56, y=0.38) y otra azul (x=0.31, y=0.41), siendo su Y del orden de 25 cd/m2.

RESULTADOS

Los resultados experimentales (tabla 1) obtenidos de la (ec. 1) nos dicen que con las 4 variables analizadas (2 orientaciones de la red y 2 colores de la secuencia observada) la relación de la frecuencia de la red con el efecto Bezold producido, responde a la relación lineal de 4 rectas casi paralelas (figura 3) dadas por las ecuaciones de la tabla 2, obtenidas a partir de los datos de la tabla 1.

Tabla 1 . Efecto Bezold en la red acromática con secuencias azul y roja.

Efecto Bezold

Orientación horizontal Orientación Vertical Separación

observador-test (metros)

Frecuencia red (período/grado)

Secu. Roja Secu. Azul Secu. Roja Secu. Azul

4444 3,5 0.83 0.95 0.38 0.69 3333 2,6 0.65 0.79 0.24 0.54 2222 1,8 0.42 0.59 0.11 0.31 1111 0,9 0.23 0.34 0.07 0.19

0,50,50,50,5 0,4 0.12 0.20 0.05 0.10 0000 0 0.05 0.09 0.03 0.05

Tabla 2 . Ecuaciones lineales correspondientes a las 4 variables (y=e.Bezold, x=frecuencia de la red).

Color de la secuencia Orientación de la Red Ecuación de la recta Recta A Azul Red horizontal 09.022.0 += xy

Recta B Azul Red vertical 04.016.0 += xy

Recta C Rojo Red horizontal 04.019.0 += xy

Recta D Rojo Red vertical xy 14.0=

Las rectas en la figura 3 nos dicen que con la orientación horizontal de la red, el efecto Bezold producido es mayor que el producido con la orientación vertical, siendo en ambos casos mayor en la secuencia azul.

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Figura 3. Representación gráfica del efecto Bezold en función de la frecuencia de la red. Valores medios de los resultados obtenidos con redes acromáticas de contraste unidad.

Estos resultados aunque aceptables no tienen gran precisión por la forma (expuesta en el apartado técnica experimental) en que han sido calculados, pero sí lo suficiente para dar a conocer la influencia que con el efecto Bezold de una secuencia (roja o azul) tiene en su visión, utilizando como campo de adaptación una red acromática de contraste unidad.

REFERENCIAS

[1] M.E. Chevreul. De la loi du contraste simultané des couleurs. (Paris: Pitois-Levrault et ce., 1839). [2] Wv, Bezold, S.R. Koehler, E.C. Pickering. The theory of color in its relation to art and art-industry, (Boston:

L. Prang and Co., 1876). [3] M. Martínez, J. Irigoyen, I. Tortajada, M. Aguilar. “Variación en la percepción del color con la orientación de

una red de Ronchi como campo de adaptación”, VII Congreso Nacional de Color (2004). [4] D. Jameson, L.M. Hurvich, “Essay concerning color constancy”, Annual Review of Psychology, 40, 1-22

(1989). [5] H. Helson. Adaptation-level theory. (New York: Harper & Row, 1964). [6] H. Helson. “Studies of anomalous contrast and assimilation”, Journal of the Optical Society of America, 53,

179-84 (1963).

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