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Hermann Günther Grassmann publicó el famoso artículo Sobre la teoría de la mezcla de los colores (Über die Theorie der Farbenmischung) en 1853 la hipótesis de que para producir el blanco eran necesarios al menos tres colores espectrales.

Grassman formuló cuatro postulados, es decir: cuatro leyes que resumían la experiencia de un observador empeñado en el estudio de la mezcla aditiva de los colores. Estas leyes son el fundamento teórico sobre el que se puede construir rigurosamente —matemáticamente— la teoría de los colores y expresan las propiedades del metamerismo en conexión con la síntesis aditiva.

Helmholtz descubrió que en contra de lo que explícita o implícitamente había afirmado Grassman y (Newton), los colores comprendidos entre el amarillo y el verde no tienen complementarios espectrales. Consiguió sin embargo neutralizar estos colores mezclando rojo y violeta en distintas proporciones (es decir con distintos tonos de púrpura). La ubicación de estos colores —no espectrales— es un segmento rectilíneo —la línea del púrpura purple line—, que une el violeta con el rojo.

Además Helmholtz descubrió que las distintas parejas de colores complementarios necesita distintas cantidades de ambos colores para producir una luz acromática. Por ejemplo: En el caso del amarillo y el azul-índigo, la cantidad de azul-índigo es menor que la de amarillo. Si debe aplicarse la regla del baricentro, eso significa que los colores espectrales no pueden estar equidistantes del punto blanco y que se deben considerar igualmente saturados.

En esencia eso significa que el diagrama de los colores espectrales no es un círculo, ni siquiera en su zona curva. Helmholtz diseñó un diagrama de forma particular que el mismo Helmholtz definió como provisional, ya que sus experimentos no habían proporcionado datos completos.

La relación entre los valores máximo y mínimo de una serie de valores se llama en inglés dynamic range y, a veces, contrast ratio. Este concepto se aplica sobre todo a la luz.

En español se suele traducir como rango dinámico (de luminancia) o tasa de contraste. Es decir: La relación entre la luminancia máxima y mínima.

Los principios básicos de la colorimetría explicados en varias páginas por el experto italiano en tratamiento del color Mauro Boscarol. El fin de la colorimetría es describir y tratar de forma científica y mensurable la percepción del color. En este sentido, la colorimetría es una parte de la psicofísica —la disciplina que estudia las relaciones entre las magnitudes físicas y las respectivas magnitudes percibidas—.

Las tres curvas igualación del color (color matching curves) permiten determinar la cantidad de tres primarios determinada por la CIE como la necesaria para representar todos los colores espectrales y no espectrales.

La colorimetría moderna tiene sus bases en los estudios del científico —filósofo natural se le llama ahora— inglés Isaac Newton (1642-1727).

Isaac Newton, actualmente considerado el principal artífice del paso de las antiguas concepciones aristotélicas a las modernas concepciones experimentales de la física, fue el primero en tener la intuición de que las relaciones entre los estímulos luminosos y la percepción del color se podría representar con un modelo matemático.

La intensidad radiante (radiant intensity) es el flujo radiante transportado en una dirección dada en un ángulo sólido unitario (es decir, un ángulo sólido cónico de un estereorradián). Se mide en vatios por estereorradián (W/sr).

Por Mauro Boscarol, 18 de octubre de 2007.

La energía radiante medida por unidad de tiempo se llama flujo radiante (radiant flux) y se mide en vatios (un vatio es un julio por segundo). El equivalente en fotones es de fotones por segundo.

El estímulo que causa la visión del color es la radiación electromagnética, que se describe en términos de longitud de onda (wavelength) y que se representa con gráficos de distribución espectral de la energía, como éste:

El objeto de la colorimetría es expresar los colores y sus atributos perceptuales mediante números. Para conseguirlo, es necesario establecer una correlación entre los distintos atributos perceptuales del color y las magnitudes de la radiación visible.

En este sentido, la colorimetría es una parte de la psicofísica, la disciplina que estudia las relaciones entre las magnitudes físicas y las respectivas magnitudes percibidas.

La colorimetria se basa en el hecho de que personas distintas pueden estar de acuerdo en que radiaciones físicamente distintas parecen cromáticamente iguales. Es decir, están de acuerdo en la igualdad entre sensaciones de color.

Stephen Westland, 2001.

Cuando la luz alcanza alguna forma de materia, puede resultar dispersada (scattered). Cuando las partículas que causan la dispersión son muy pequeñas (hablamos de unos 1.000 nanómetros), la luz se dispersa de acuerdo con la ley propuesta por Rayleigh, según la cual las longitudes de onda más corta se dispersan más que las largas.

En el caso de las más largas (de 4.000 nanómetros en adelante), la cantidad de dispersión se produce conforme a las ecuaciones de Fresnel: La cantidad de dispersión depende de la diferencia entre los índices de refracción de la partícula y del medio por el que se dispersa, y esta diferencia depende a su vez de la longitud de onda.

Si la luz se dispersa de forma igual por todas partes, se considera que es una dispersión isotrópica, pero eso es más bien inusual. Las propiedades de absorción y dispersión de las partículas son complejas y existen varias teorías para describirlas, incluyendo la teoría Kubelka-Munk de tranferencia de radiaciones.

Stephen Westland, 2001.

El mundo en el que vivimos tendría un aspecto muy distinto si nuestros ojos fueran sensibles a longitudes de onda que no fueran aquellas a las que llamamos "espectro luminoso".

Stephen Westland, 2001.

Los tintes (dyes) y los pigmentos (pigments) son componentes químicos responsables de buena parte de los colores en la naturaleza. Se suelen añadir a los productos artificiales como los tejidos o los alimentos para que tengan un color deseado.

La fosforescencia es un fenómeno similar a la fluorescencia. La principal diferencia es que hay un retraso temporal entre la absorción y la reemisión. De este modo, las sustancias fosforescentes pueden almacenar energía electromagnética, al menos por un breve período de tiempo.

La mayoría de los materiales dielectricos absorben la luz, que a continuación se disipa en forma de calor o energía cinética.

Las sustancias fluorescentes, sin embargo, pueden absorber la luz y volverla a emitir. Como el proceso no es perfecto, siempre hay una pérdida de energía que hace que la luz re emitida tenga una longitud de onda más larga que la de la luz recibida.