El algoritmo más sencillo es el del recorte o clipping (fig. 2.6), donde se puede observar claramente cómo éste se ejecuta: si la línea discontinua marca la relación 1:1 entre las gamas de claridad L* en la entrada y la salida del proceso de reproducción, todos los colores muy oscuros (con L*ENTRADA < 20, por ejemplo) van a configurarse con un mismo valor numérico (con L*SALIDA = 20, por ejemplo), mientras que los colores más claros (con L*ENTRADA > 85, por ejemplo) también se van a codificar en la reproducción final con el mismo valor (con L*SALIDA = 82, por ejemplo). Con programas de diseño y retoque gráfico de imágenes es muy fácil hacer este ejemplo y analizar las consecuencias perceptuales sobre cualquier tipo de imagen compleja, ya sea artificial o natural.
Fig. 2.6 Ejemplos gráficos más usados en las técnicas de proyección de las gamas de claridad en un proceso de reproducción del color entre un dispositivo de entrada (línea discontinua) y uno de salida (línea continua).
Sin embargo, la mayoría de los algoritmos propuestos usan la compresión lineal de la claridad (fig. 2.6), el cual tiene una ecuación bien característica:
Como se puede analizar, esta ecuación no es más que una interpolación lineal con el detalle importante que la variable s, como pendiente de la recta, es menor que 1, de ahí que se trate de un efecto de compresión, porque generalmente las capacidades de reproducción del color del dispositivo de salida son más reducidas que las del de entrada. Sin embargo, el efecto contrario (que s sea mayor que 1) no comprime sino que amplia, readapta el rango de claridad más pequeño a un rango más grande. Tal técnica, también muy utilizada en el tratamiento digital de la imagen, recibe el nombre genérico de ecualización de histograma.
De forma opcional, la claridad puede comprimirse de modo no lineal –donde los colores con claridad media se retienen y los colores claros y oscuros se comprimen o ecualizan–, o bien mediante una función de recorte suave (soft-clipping), tal como aparece en la representación derecha de la figura 2.6. En parte, esto es similar a las curvas de balance de grises (tone reproduction curves) usadas tradicionalmente en artes gráficas, y es claramente dependiente del tipo de imagen.
2.2.1.4 Proyección sobre el croma
Se ejecuta generalmente después del algoritmo de proyección de la gama de claridad. En la mayoría de los estudios acerca de la proyección de la claridad, la técnica posterior de proyección del croma es simplemente una compresión lineal en planos de tono constante y a lo largo de líneas de claridad constante (fig. 2.7). Es decir, establecidos los valores constantes de claridad y tono, se obtienen los valores máximo y mínimo del rango concreto de croma en los dis-positivos de entrada y salida, máx(C*E) y mín(C*E), máx(C*S) y mín(C*S) para aplicar entonces con total validez una ecuación análoga a la anterior. La compresión puede determinarse de forma independiente en cada línea o de manera uniforme en todo el espacio de representación del color. Si se toma el último enfoque, una pendiente s entre 1 y la del algoritmo de compresión de la claridad es la mejor opción para obtener los resultados perceptuales más aceptables.
Fig. 2.7 Ejemplo gráfico más usado en las técnicas de proyección de las gamas de croma en un proceso de reproducción del color entre un dispositivo de entrada (línea discontinua) y uno de salida (línea continua).
2.2.1.5 Proyección combinada de claridad y croma
Para proporcionar transiciones más suaves entre regiones adyacentes en un espacio de color, las cuales no están aseguradas por algoritmos separados de proyección de claridad y croma, se ha desarrollado un amplio número de algoritmos de proyección combinada de claridad y croma, siempre bajo secciones o perfiles de tono constante.
De entre todos estos algoritmos, y tras el exhaustivo estudio de Morovic (1999), los más destacados y representativos de las tres generaciones desarrolladas hasta ahora son la compresión lineal paso a paso y la compresión lineal o esférica generalizada (fig. 2.8). La aplicación de una técnica u otra depende en gran medida de las formas gráficas de intersección de las gamas de reproducción en los planos claridad-croma en diferentes regiones tonales. La compresión lineal paso a paso proporciona resultados satisfactorios cuando la gama de reproducción de salida no está englobada en la de la entrada. Este algoritmo comprime linealmente primero los rangos de croma, dependiendo de los vértices de un valor perceptual de tono, y entonces proyecta los rangos de claridad a lo largo de líneas de croma constante. La compresión del croma se lleva a cabo usando la ecuación siguiente:
y la claridad se proyecta como
Fig. 2.8 Ejemplos gráficos más usados en las técnicas de proyección combinada de las gamas de reproducción de claridad y de croma entre un dispositivo de entrada (línea discontinua) y uno de salida (línea continua).
La compresión esférica generalizada se aplica cuando la gama de reproducción de salida está dentro de la de entrada, cuando la intersección entre los dos conjuntos-gamas de reproducción es la del dispositivo de salida. Se ejecuta también una compresión lineal que se aplica del modo siguiente. Se marcan los vértices de croma máximo de las dos gamas de reproducción, es decir, máx(C*E) y máx(C*S), entonces se traza una línea entre los dos puntos para encontrar el punto a, como corte en el eje de la escala de claridad. El punto a representa el centro de gravedad sobre el que se ejecutarán las compresiones lineales de clari-dad y croma simultáneamente. Si un punto-color en el dispositivo de entrada lo representamos como x ≡ (C*e, L*e) y a los extremos de las gamas siguiendo la línea a-x como los puntos b ≡ (C*b, L*b), en el dispositivo de salida, y c ≡ (C*c, L*c), en el de entrada, entonces la compresión lineal a lo largo de la línea a-b-c se ejecuta así:
Si bien la mayoría de los algoritmos de proyección de gamas de reproducción provienen del mundo de las artes gráficas, al desarrollarse para controlar el color reproducido entre los monitores CRT y las impresoras o la imprenta, podemos extraer unas características algorítmicas comunes a aplicar sobre otras parejas de dispositivos multimedia de reproducción del color:
1. Hacer cambios sobre el menor número posible de colores y que sean también los más pequeños posibles.
2. Usar un entorno perceptualmente uniforme, para trabajar por ejemplo con planos de tono perceptual constante.
3. Mantener el tono percibido en vez del ángulo-tono.
4. Comprimir la claridad de forma lineal.
5. Comprimir el croma de forma lineal.
6. Aplicar compresiones distintas sobre regiones diferentes del espacio de representación del color.
7. Usar la proyección combinada de claridad y croma.
8. Comprimir la gama de colores de la imagen, y no la del dispositivo multimedia.