Contribuciones: Reproducción del Color

PD01:   “Calibración de un monitor LCD para investigación de percepción del color en programas de extensión comunitaria”, Morales de Muñoz. R., Muñoz. A., Muñoz R., Martínez. M.

En este trabajo presentamos la colorimetría y calibración de un monitor LCD  para su aplicación en investigación sobre la percepción del color. Los experimentos colorimétricos se desarrollaron en lenguaje Java  para estudiar la sensibilidad de la visión cromática respecto al nivel RGB, la diferenciación de colores  y la sensibilidad al contraste respecto de la intensidad del estímulo en estudiantes de educación media como parte de in programa de extensión comunitaria.

PD02:   “Desarrollo de una herramienta de software para la correspondencia de las mediciones de espectrofotómetros”, Jesús Inarejos, Vicente de Garcia, Susana Otero, Esther Perales, Elísabet Chorro, Francisco Martínez-Verdú.

Esta investigación pretende desarrollar una herramienta de software que permita minimizar las diferencias interinstrumentales de diferentes espectrofotómetros que se han detectado; con esto, se pretende conseguir la emulación de cualquier equipo por otro dado y de este modo minimizar las diferencias de medición entre estos instrumentos, mejorar la comunicación de datos de color y facilitar las labores de control de calidad en procesos de gestión de color.

PD03:   “Análisis de la reproducibilidad de varios espectrofotómetros típicos para artes gráficas”, Esther Perales, Elísabet Chorro, Francisco Martínez-Verdú, Jesús Inarejos, Susana Otero.

La intercomparación de instrumentos de medida del color, tanto en aspectos de repetibilidad y reproducibilidad, son actualmente temas de interés en Ciencia y Tecnología del Color. En particular, en la reproducción de colores impresos, sea la tecnología de impresión que sea, es muy importante la gestión de toda la cadena de reproducción y comunicación del color. Y para ello, habiendo una gran variedad de tipos de instrumentos, la evaluación de la reproducibilidad entre ellos resulta clave para una gestión integral eficiente de todo estos procesos. Con el fin de justificar la necesidad o no de un algoritmo de emulación de un instrumento en otro, es necesario realizar en primer lugar un análisis de reproducibilidad de ambos. A este respecto, el estudio presentado aquí se centra en un análisis combinatorio del grado de reproducibilidad entre 7 espectrofotómetros de geometría 45º/0º habitualmente utilizados en el control de calidad en Artes Gráficas. Aplicando algoritmos recientes recomendados por la norma ASTM E2214-08, hemos encontrado que, por ejemplo, ninguno de los 6 instrumentos son estadísticamente equivalentes con respecto al tomado como referencia. Esto quiere decir, que las desviaciones de medida y diferencias de color encontradas midiendo la misma muestra en estos instrumentos, con idéntica geometría de medida, no se deben a errores aleatorios, sino sistemáticos (tipo de blanco patrón, escala fotométrica, tolerancia angular de la geometría de medida, etc). Sin embargo, estos tests de reproducibilidad no permiten discriminar entre las fuentes de errores sistemáticos y su grado de importancia. Por todo ello, está más que justificado la necesidad de un algoritmo de emulación que convierta los valores colorimétricos CIELAB medidos en un instrumento como si fueran medidos con otro diferente para conseguir así una comunicación y gestión eficaz en las múltiples etapas de cualquier proceso de reproducción impresa de colores.

PD04:   “Desarrollo de un sistema hiperespectral para la medida del color en muestras extensas con patrones espacialmente complejos”, Edgar Ferrer, Meritxell Vilaseca, Jaume Pujol, Montserrat Arjona.

Cada vez son más los distintos dispositivos para la medida del color basados en sensores optoelectrónicos de imagen. En los últimos años se ha generalizado el uso de sistemas multiespectrales y, en particular, se han empezado a emplear sistemas hiperespectrales que combinan un sistema espectrográfico con una cámara monocromática capaz de realizar medidas de alta calidad con información espectral y espacial. Además, estos sistemas tienen la ventaja de proporcionar el espectro de cada uno de los píxeles de una línea de la imagen. En este trabajo se presenta el método de puesta a punto y validación de un sistema hiperespectral para fines colorimétricos y aplicados a muestras extensas con patrones espacialmente complejos. Para ello se ha desarrollado el software que permite obtener imágenes hiperespectrales de alta calidad y se han aplicado los algoritmos necesarios para la determinación de los espectros de reflectancia y diferencias de color de las muestras. También, se ha validado la incertidumbre del sistema comparando los resultados hallados con los obtenidos con un instrumento de referencia a través de la comparación de las curvas de reflectancia espectral. Por último se ha aplicado a la medida en muestras reales extensas con patrones espacialmente complejos, concretamente para aplicaciones relacionadas con la industria de la madera.

PD05:   “Calibración preliminar de un espectrofluorímetro modular y multidisciplinar para la medida de colores fluorescentes, Mª Mar Santamaría, Esther Perales, Valentín Viqueira, Francisco Miguel Martínez-Verdú.

La medida y caracterización de colores fluorescentes en Ciencia del Color sigue siendo actualmente un reto en algunos aspectos. Así, ya no es habitual, debido al alto coste, encontrar en el mercado espectrofluorímetros bidireccionales, basados en 2 monocromadores, en empresas fabricantes de instrumentos convencionales de medida del color. En cambio, otras compañías con mayor oferta instrumental en fotónica sí que lanzan al mercado espectrofluorímetros para aplicaciones múltiples. Recientemente, nuestro grupo de investigación ha adquirido un instrumento de estas características, y el objetivo de esta contribución es presentar los pasos preliminares llevados a cabo para la calibración de dicho instrumento. Siguiendo recomendaciones CIE (CIE 182:2007), esta calibración va a consistir principalmente en varios pasos (ruido de fondo, medida de un blanco patrón no fluorescente, longitud de onda, linealidad, etc) para la obtención y representación de los factores de radiancia luminiscente biespectral, reflejada y total de cualquier muestra fluorescente. De esta forma, será posible a continuación calcular la apariencia del color de dicha muestra bajo cualquier observador patrón, iluminante y espacio uniforme de color, y realizar otras operaciones colorimétricas típicas como diferencias de color, caracterización de colorantes fluorescentes para formulación, gamas de colores, etc.

PD06:   “Estudio experimental de la estabilidad de la reproducción cromática de una consola portátil de video-juegos”, Guadalupe Martínez, Ángel Luis Pérez, Pedro J. Pardo, María Isabel Suero.

Uno de las cualidades que debe presentar un dispositivo con capacidad de generar estímulos cromáticos con fines de investigación o de diagnosis de anomalías en la visión del color debe ser su estabilidad. Esta estabilidad debe darse tanto en el tiempo como en el espacio, así como con el ángulo de visión. En este trabajo se hace un análisis de estas características para el caso de una consola de videojuegos portátil y se comprueba que las características cromáticas son muy buenas, llegando a ser destacables una vez superado un periodo inicial de funcionamiento de la consola. En cuanto a la estabilidad en luminancia, se han detectado variaciones importantes con el ángulo de visión y con la temperatura ambiente.

PD07:   “Estudio de las características de reproducción cromática de un modelo portátil de consola de videojuegos en función de su lugar de procedencia”, Ángel Luis Pérez, Pedro J. Pardo, María Isabel Suero, Guadalupe Martínez.

Las consolas de video-juegos portátiles se presentan como un sistema válido para ser empleado en estudios relacionados con la visión del color y con la detección de deficiencias en la visión del color. Este hecho las sitúa a la altura de otros medios digitales generadores de estímulos cromáticos como ordenadores personales dotados de pantallas CRT o TFT pero con la ventaja de tener un hardware definido, no manipulable por el usuario, y en el que únicamente se puede ajustar por software la luminancia de la pantalla en cinco niveles. Si además este dispositivo presentara unos valores de reproducción cromática similares en todo el mundo sería una herramienta verdaderamente útil para distribuir pruebas de detección de deficiencias en la visión del color empleando este medio como soporte físico. Se presenta un estudio de la variabilidad de la reproducción cromática de este tipo de dispositivo adquirido en distintas partes del mundo.

PD08:   “Validez de un modelo de consola de video juegos portátil para investigación en visión del color”, M.I. Suero, P.J. Pardo, A.L. Pérez.

El uso de distintos tipos de pantallas CRT o TFT en tareas de investigación relacionadas con la visión del color está ampliamente extendido por su sencillez de uso y por la facilidad de generar estímulos cromáticos. En este trabajo se presenta un estudio de la validez para tareas de investigación en visión del color de un nuevo tipo de dispositivo digital basado en pantallas LCD-TFT pero que presentan la ventaja adicional de la portabilidad, como son las consolas de video juegos portátiles.

PD09:   “Correlador de transformadas conjuntas acromático mediante compensación temporal para el reconocimiento de formas en color”, Pascuala García-Martínez, José Luis Martínez, María del Mar Sánchez-López e Ignacio Moreno.

En este trabajo diseñamos un correlador de transformada conjunta (JTC) para el reconocimiento de patrones en una imagen en color. Un JTC consiste en un sencillo sistema transformador de Fourier que permite registrar una distribución bidimensional con información espectral de los diferentes objetos que componen una escena de entrada. Dicha distribución se denomina espectro de potencia conjunto, y su transformada de Fourier permite obtener unos picos de correlación que indican la presencia o no del objeto a reconocer. Normalmente este sistema óptico es iluminado con luz coherente espacialmente y monocromática. En este trabajo proponemos iluminar el JTC con tres líneas láser de tres longitudes de onda en los rangos rojo, verde y azul (RGB), permitiendo así su aplicación al reconocimiento de objetos en color. Debido al fenómeno de la dispersión cromática, el espectro de potencia conjunto presentará diferente factor de escala para cada longitud de onda y así, los picos de correlación se obtendrán en posiciones distintas según el color, lo que puede ocasionar la aparición de falsas alarmas en la detección. Con el fin de evitar la aparición de múltiples picos de correlación correspondientes a cada color, se propone en este trabajo un JTC acromático mediante el uso de un multiplexado temporal en un sistema basado en un modulador de cristal líquido ferroeléctrico sobre silicio (FLCoS) operando en modulación sólo de fase sincronizado a una rueda de filtros de color. La acromaticidad se consigue ajustando apropiadamente en el modulador las escalas de los espectros de potencia conjuntos de las distintas longitudes de onda sincronizadas con el sector del filtro de color rotatorio correspondiente. Como resultado, en el sistema de compensación cromática propuesto, se producirá un pico de correlación blanco correspondiente a la posición exacta del objeto en color a detectar. Se presentan en este trabajo resultados experimentales preliminares.

PD10: “Evaluación del nivel de repetibilidad para medidas de color obtenidas mediante dos sistemas de captura digital de imagen, Elísabet Chorro, Meritxell Vilaseca, Jorge A. Herrera, Esther Perales, Francisco Miguel Martínez-Verdú, Jaume Pujol.

En muchas ocasiones tanto sistemas convencionales como multiespectrales de captura digital de imágenes, son usados para realizar medidas colorimétricas. Sin embargo, antes de empezar a utilizar un dispositivo de captura de imagen como espectroradiómetro es altamente recomendable realizar un estudio de repetibilidad y reproducibilidad del sistema para asegurar cierta fiabilidad en las medidas. En este trabajo se presenta una metodología a seguir para el estudio de la repetibilidad de tales sistemas. En concreto se mostrarán los resultados de dicha metodología para dos sistemas diferentes de captura digital de imágenes: uno de ellos consiste en una cámara de tres filtros y el otro en una cámara de 7 filtros, ambos calibrados para ser usados como espectroradiómetros. Las medidas colorimétricas de estos instrumentos serán comparadas con las medidas realizadas con un instrumento tele-espectroradiómetrico convencional de referencia. Los resultados de los tests estadísticos mostrarán que ambos dispositivos tienen buenos niveles de repetibilidad.

PD11: “Estabilidad temporal y reproducción del color en pantallas planas LCD y AMOLED, Antonio M. Pozo, José J. Castro, Manuel Rubiño.

Hasta hace poco tiempo la tecnología utilizada para las pantallas electrónicas estaba basada casi exclusivamente en el tubo de rayos catódicos (CRT). Actualmente esta tecnología está siendo sustituida rápidamente por otras como la basada en moléculas de cristal líquido (LCD) o las basadas en LEDs orgánicos (OLED) o plasma. Este rápido cambio tecnológico exige que se analicen y comparen las características radiométricas, fotométricas o colorimétricas de estas nuevas pantallas. En este trabajo se analizan y comparan diferentes aspectos de dos tipos de pantallas planas: LCD (Liquid Crystal Display) y AMOLED (Active-Matrix Organic Light Emitting-Diode). Se ha estudiado la variación temporal de la luminancia y coordenadas de cromaticidad de las imágenes presentadas, aspecto esencial para una posterior calibración colorimétrica de los dispositivos. Se presentan también las curvas de radiancia espectral de los primarios RGB para cada una de las pantallas. Finalmente, se comparan las gamas de color producidas por los dos dispositivos lo que nos permite obtener información sobre su capacidad de reproducción cromática.

PD12: “Predicción de las propiedades colorimétricas de un modulador de cristal líquido nemático”, José Luis Martínez, Ignacio Moreno.

En este trabajo presentamos la aplicación de un modelo microscópico de la orientación del director en un modulador de cristal líquido nemático (TN-LCD), con objeto de predecir de las propiedades colorimétricas de la luz transmitida por el dispositivo en diferentes configuraciones de polarización. Como ejemplo, se han realizado predicciones para un filtro óptico sintonizable simple consistente en situar el modulador entre dos polarizadores lineales y se ha representado la evolución de las propiedades de color de luz transmitida sobre los diagramas CIE1931 y CIELAB. Las predicciones se han contrastado con los resultados experimentales, mostrando un gran acuerdo entre sí.

PD13: “Características colorimétricas de una pantalla con tecnología OLED”, Esther Perales, Elísabet Chorro, Mª Carmen García-Domene, Dolores de Fez.

En este trabajo presentamos las características colorimétricas de una pantalla OLED, valorando la luminancia, rango dinámico, constancia de primarios, aditividad y dependencia de canales, además de comprobar si puede aplicarse un método físico de caracterización.

PD14: “Recuperación de albedo y normales con cámara RGB digital”, Clara Plata, Raúl Luzón, Juan Luis Nieves, Javier Romero.

En este artículo se propone un dispositivo espacio-espectral para adquirir y simular imágenes en color bajo diferentes condiciones de iluminación. Este dispositivo permite el análisis y síntesis de imágenes en color bajo diferentes ángulos de iluminación, incluso de objetos cuya superficie es rugosa. Para ello se ha usado una cámara digital RGB para la reproducción del color bajo condiciones de iluminación no-controladas en combinación con un algoritmo estéreo-fotométrico para estimar las normales de cada punto en la imagen y el albedo de las superficies en cada píxel. Los resultados indican que el empleo del albedo en lugar de la información RGB directa posibilita evitar las sombras y los brillos que podrían falsear resultados al aplicar algoritmos de análisis y síntesis de color.

PD15: “Color accuracy of two non-calibrated commercial cameras”, Martina Grosman, Rafael Huertas, Luis Gómez-Robledo, Manuel Melgosa, Samuel Morillas, Ana Carrasco.

Obtaining color coordinates from an image is a complicated process, in which calibration and characterization of the camera are essential. However, it is interesting to study what can be obtained if the camera is not calibrated. This work achieves an approximation to this study. Two different commercial cameras have been employed to obtain images of 8 different color samples. No calibration of the cameras has been performed, recovering CIELAB coordinates of the samples through Adobe Photoshop software. The results have been compared with the CIELAB coordinates computed from the spectral radiance of the samples measured with a spectroradiometer. The illumination was controlled putting the samples in a GretagMacbeth boothlight provided with a daylight simulator lamp. In this work the aperture of the cameras was fixed in 5.6. Nevertheless the sensitivity (ISO values) and exposure time have been systematically changed. The results show differences between the cameras, the samples and the setup of sensitivity and exposure time. The average color differences of the samples are 10.83 and 18.79 CIELAB units for the two cameras with the optimal combinations of ISO value and exposure time.

PD16: “Viabilidad del uso de algoritmos de clustering en la recuperación espectral a partir de respuestas de un conjunto de sensores”, Eva M. Valero, Natalia Lyubova, Juan L. Nieves, Javier Hernández Andrés.

El campo de las imágenes multiespectrales o hiperespectrales está registrando una considerable actividad en los últimos años. Los algoritmos de Clustering se han aplicado en este contexto con el fin principalmente de clasificar materiales u objetos incluidos en las escenas multiespectrales (ya sea provenientes de sistemas de captura de imágenes mediante satélite o imágenes aéreas, donde es especialmente interesante obtener una relación de áreas pertenecientes a una determinada clase). En nuestro estudio, presentamos algunos datos que apoyan la viabilidad de aplicar los algoritmos de clustering para simplificar el problema de recuperar la información espectral (caracterizada por al menos 30 datos por cada píxel de la imagen) a partir de unos pocos valores de respuesta de un sistema de sensores obtenidos con una cámara digital convencional de sensor CCD.

Hemos utilizado tres algoritmos diferentes de clustering, trabajando con respuestas de sensores simuladas, con o sin la inclusión de un nivel elevado de ruido en el sistema de captura. Como parámetro adicional, hemos trabajado con sistemas formados por tres o seis sensores. En el caso de seis sensores, éstos fueron el resultado de simular la introducción de un filtro coloreado delante del objetivo de la cámara digital, con el fin de aumentar el número de sensores sin complicar excesivamente el sistema de captura. Hemos estudiado la influencia sobre la calidad de las señales espectrales recuperadas del ruido introducido, el número de sensores, el número de clases empleadas en el proceso de clustering, y el tipo de algoritmo utilizado.

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