Ondas electromagnéticas , Apuntes de Periodismo

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TEMA 4

La luz y el color. La iluminación

Tecnología de los medios audiovisuales I

Naturaleza y percepción

de la luz y el color

• Las ondas electromagnéticas

 Son irradiadas desde una fuente energética y

se expanden en forma de ondas desde el

centro hacia la periferia

 Tienen un componente eléctrico y otro

magnético

 Los campos eléctrico y magnético son

perpendiculares entre sí y perpendiculares a la

dirección de propagación de la onda

 No necesitan un medio físico para propagarse,

se pueden propagar también por el vacío

 Viajan a 300.000 Km /segundo en el vacío

Las ondas

electromagnéticas

Espectro electromagnético

• La serie completa de ondas electromagnéticas ordenadas según su

frecuencia ( y por añadidura, al ser inversamente proporcionales, por su

longitud de onda) se denomina espectro electromagnético.

• Las bandas del espectro electromagnético desde la más baja a la más alta

tiene el siguiente orden: radio, infrarrojos, luz visible, ultravioleta, rayos

X, rayos gamma y rayos cósmicos

• Las ondas tienen características físicas y comportamientos distintos

según su frecuencia y afectan al organismo humano de forma diferente

Espectro visible

• La luz es, dentro del espectro electromagnético, aquella parte que puede ser

captada e interpretada por el sentido de la vista; aquellas ondas a las que el ojo humano muestra sensibilidad

• El espectro visible comprende las ondas electromagnéticas cuyas longitudes de

onda se sitúan entre los 7.600 amgstron y los 4.000 amgstron

• El amgstron (Ǻ) es una medida de longitud y su valor es igual a una diezmillonésima de milímetro.
• De la misma manera que ordenábamos las ondas electromagnéticas según se

frecuencia y obteníamos el espectro electromagnético, podemos ordenar todas estas radiaciones luminosas en el espectro visible atendiendo a su frecuencia (o a la longitud de onda)

• Los cambios de longitud de onda (de frecuencia) de estas radiaciones son

interpretados por el ojo humano como cambios de color

¿Cuál es el comportamiento del ojo humano ante las radiaciones

luminosas?

• Las radiaciones luminosas que llegan a la retina excitan a los conos según su componente cromático. Así, el color magenta (compuesto de rojo y de azul) excitaría a dos tipos de conos: los sensibles al rojo y los sensibles al azul, y lo hará de una forma proporcional a la cantidad de radiaciones del rojo y del azul que contenga
• Al ser excitado cualquier cono se produce un impulso eléctrico que es recogido por el nervio óptico y transportado al cerebro donde es interpretado
• Con la estimulación diferencial de los tres tipos de conos de la retina obtenemos toda la sensación de color

Síntesis aditiva

• La mezcla o síntesis aditiva nos dice que: a partir de

haces luminosos de los tres colores primarios o fundamentales: rojo, verde y azul, se puede obtener, mediante su mezcla aditiva, toda la gama de tonalidades visibles

• Este modelo de color se llama aditivo, porque es posible obtener un color mediante la mezcla por adición de los tres colores primarios
• Las diferentes intensidades de los tres colores en sus múltiples combinaciones van originando todos los colores
• Los colores secundario o complementarios

(magenta, cian y amarillo) se obtienen a partir de la suma de los primarios tomados dos a dos:

• rojo + azul = magenta complementario del verde
• azul + verde = cian " rojo
• verde + rojo = amarillo " azul

Televisión en color

• El tratamiento televisivo del color tiene lugar a través de los

procesos de descomposición y reconstrucción del color

basado en la síntesis aditiva

• En el televisor o monitor cada uno de los píxeles que forman

la imagen electrónica está compuesta por tres subpíxeles

(rojo, verde y azul) situados muy próximos. El ojo humano no

los distingue individualmente, sino como un único píxel

• cada píxel puede tomar cualquier color a partir de la cantidad

de verde, rojo y azul de sus subpíxeles

• la información sobre la proporción de cada uno de estos

colores la contiene la señal vídeo en color

Televisión en color

• Los sensores solo responden a la

intensidad lumínica, no a la variación

cromática (son monocromos)

• La cámara en blanco y negro tiene un

único sensor

• La cámara en color tiene tres sensores

de imagen (normalmente): uno para

cada color primario

• La cámara de televisión en color

descompone la imagen captada por el

objetivo - por medio de filtros y espejos

llamados dicroicos (bloque dicroico) -

en sus tres colores primarios y cada uno

de ellos es enviado a su sensor

correspondiente

• Los espejos dicroicos tienen la propiedad de reflejar uno de los colores primarios mientras que dejan pasar a su través los otros dos (dejan pasar una rango de frecuencias y reflejan otros)

Televisión en color

• La televisión no es RGB. La televisión en color surgió con un compromiso: ser

compatible con los televisores en blanco y negro

• Los tres sistemas de color que surgen en los años cincuenta (con sucesivas

mejoras en el tiempo) PAL, SECAM y NTSC tienen un punto común: la

codificación de las tres señales originales (RGB) que entrega la cámara en

otras dos señales:

• "Y" o señal de luminancia , que lleva la información para que los televisores en B/N reproduzcan la imagen en blanco y negro Y = 59% G + 30% R + 11% B
• "C" o señal de crominancia , que lleva el resto de la información del color La señal de crominancia se codifica en dos componentes de color (en PAL son U y V): U = Luminancia - Rojo = Y - R V = Luminancia - Azul = Y – B C = U + V

Televisión en color

• Las dos señales se emiten

conjuntamente y los receptores las

interpretan del siguiente modo:

• Televisores en color: utilizan las dos informaciones: luminancia y crominancia para recuperar en la matriz de color las señales originales de RGB
• Televisores en blanco y negro: ignoran la señal de crominancia y obtienen a partir de la luminancia una imagen en B/N

Submuestreo (cont.)

• Submuestreo 4:1:1 se obtienen 4 muestras de Y, 1 de U, 1 de

V

• Ej.: una imagen HD 1080 con muestreo 4:1:1 se

obtienen:

1920x1080 muestras de Y

480 x 1080 muestras de U

480 x 1080 muestras de V

• Submuestreo 4:4:4 (muestreo completo) significa que se

transmite toda la información de Y, U y V, es sinónimo de RGB

• NOTA: en vídeo digital las dos componentes de la crominancia

U y V suelen denominarse también CR y CB respectivamente

Profundidad de color

• La profundidad de color ( Colordepth o Bitdepth ) nos indica

la cantidad de matices de color que podremos obtener con

una señal vídeo

• Se mide en bits

• Cuantos más bits apliquemos para cuantificar la señal vídeo

(cuantos más bits tenga la “palabra” digital que utilicemos

en la cuantificación) más matices de color, y por tanto más

calidad

• En SD y HD se utilizan 8 bits por canal, 256 niveles distintos

para cada color primario. En total 24 bits (8 x 3) o

16.777.216 de diferentes tonos de colores

• Otras profundidades de color utilizadas son 10 bits y 12 bits

que, lógicamente, significan mayor riqueza cromática

Sistemas de codificación de la crominancia

• Sistemas de Vídeo compuesto (propio de la TV analógica) es una señal constituida

por la suma de la luminancia y la crominancia modulada en fase (subportadora de color)

• Hay pérdidas de detalle por la presencia de la crominancia (cross-color) y
• pérdidas de matices de color por la presencia de la luminancia (cross- luminance)
• Sistemas por Componentes , trabajamos con dos componentes de color y la

luminancia. Cada señal se mantiene independiente hasta la pantalla del televisor en color lo que evita interferencias de croos-color y croos-luminance

• Sistemas RGB , se trabaja con las señales puras R, G y B
• Señal de Vídeo Digital SDI , es una señal por componentes pero digitalizada y

multiplexada

4.1. Parámetros básicos de la iluminación

• En cine y en TV, la iluminación es algo más que la luz que

nos permite ver la acción:

• las zonas claras y oscuras contribuyen a crear la composición global de cada plano
• dirige nuestra atención hacia determinados objetos, personas o acciones. Una zona iluminada atrae nuestra mirada; una sombra puede ocultar un detalle o crear un suspense sobre lo que allí puede esconderse.
• define texturas
• da forma a los objetos creando reflejos y sombras (tanto las sombras inherentes como las sombras proyectadas) - Sombras inherentes: partes no iluminadas de un objeto iluminado - Sombras proyectadas: las producidas al bloquear la luz el objeto