Saturació cromàtica

Diferents nivells de saturació d'una fotografia

En la teoria del color i en disciplines relacionades, com ara fotografia, la saturació o puresa és la intensitat d'una tonalitat específica. Es basa en la puresa del color: una tonalitat molt saturada té un color viu i que ressalta; en disminuir la saturació, el color es torna més dèbil i grisós. Si s'anul·la completament la saturació, el color es transforma en una tonalitat de grisos. En conseqüència, per exemple, la dessaturació d'una fotografia digital és una de les tècniques amb què es pot transformar una imatge en color en una en blanc i negre. La saturació és una de les tres coordenades amb què es defineix un color en el sistema Hue Saturation Lightness (HSL) i Hue Saturation Brightness (HSB). La saturació d'un color depèn de la intensitat de la llum i de l'espectre de longitud d'ona en què es distribueix. El color pur s'obté quan la llum és en una sola longitud d'ona, com en el cas del làser. Per dessaturar un color en un sistema sostractiu (com ara l'aquarel·la) s'hi pot afegir blanc, negre, gris, o el color complementari.

Saturació al sistema colorimètric RGB

En un model de color RGB, la saturació pot ser descrita com la desviació estàndard σ entre les coordenades R(vermella), G(verda) i B(blava). Si escollim μ per a representar la lluminositat (color), llavors,

$\sigma ={\sqrt {(R-\mu )^{2}+(G-\mu )^{2}+(B-\mu )^{2} \over 3}}$.

En termes senzills, es podria dir que un color té una saturació màxima si té una lluminositat del 100% en el canal (imatge digital) vermell i 0% en els altres canals. Aquest color no estaria saturat en absolut si tots els canals fossin iguals. Així, podem dir que la saturació és la diferència entre els valors dels canals. En termes exclusivament colorimètrics, aquesta simple definició en l'espai colorimètric RGB planteja alguns problemes. L'espai colorimètric RGB no és absolut, el valor de saturació és arbitrari i depèn de l'elecció dels colors primaris i del punt blanc. Per exemple, l'espai de color RGB no té necessàriament un jacobià únic en termes colorimètrics.

Cromaticitat en els sistemes colorimètrics CIE 1976 L*a*b* i L*u*v*

La definició ingènua de la saturació no en dona la funció de resposta. En els sistemes colorimètrics CIE XYZ i RGB, la saturació es defineix en termes de mescles de colors additius i té la propietat de ser proporcional en qualsevol escala centrada en el blanc o en l'il·luminant punt blanc (colorimetria). No obstant això, aquests dos espais colorimètrics no són lineals en termes de la diferència en la percepció psicovisual dels colors. També és possible i de vegades preferible definir una quantitat similar a la saturació, que sigui lineal en termes de la percepció psicovisual.

En els espais colorimètrics CIE 1976 L*a*b* i L*u*v*, la cromaticitat no estàndard és el component radial de la representació en coordenades cilíndriques CIE L*C*h (lluminositat, croma i matís per hue en anglès) dels espais colorimètrics L*a*b* i L*u*v*, també conegut com a CIE L*C*h(a*b*), que es pot abreujar CIE L*C*h i CIE L*C*h(u*v*). La transformació de $(a^{*},b^{*})$ en $(C^{*},h)$ està donada per

$C^{*}={\sqrt {a^{*2}+b^{*2}}}$

$h=\arctan {\frac {b^{*}}{a^{*}}}$

i el mateix per a CIE L*C*h(u*v*).

La cromaticitat en les coordenades de la CIE L*C*h(a*b*) i en la CIE L*C*h(u*v*) té l'avantatge de ser més lineal psicovisualment, però, no són lineals en termes de la barreja lineal dels components de color. No obstant això, la cromaticitat en els espais colorimètrics CIE 1976 L*a*b* i L*u*v* és molt diferent del sentit tradicional de la saturació.

Cromaticitat en els models de percepció dels colors

Un altre mètode, psicovisualment més precís i complex, per obtenir i quantificar la saturació, és utilitzar un model de percepció del color, tal com CIECAM, que té en compte els efectes de l'adaptació cromàtica i les característiques de la superfície d'emissió/reflexió.

Vegeu també

• Lluminositat.
• Contrast (visió).
• Filtre polaritzador.