Proyección láser RGB: cómo convertir el color Rec. 2020 en una realidad

El color Rec. 2020 nos da la oportunidad de mostrar una representación de los colores del mundo real mejor que los espacios de color que por lo general se emplean en televisión y cine. En la práctica, el logro de esos primarios no se limita a longitudes de onda únicas, pudiéndose alcanzarse con un “paquete” de longitudes de onda. Los proyectores de iluminación láser son la solución perfecta para conseguirlo sostiene en esta interesante Tribuna Marcos Fernández, director de Christie para España y Portugal.

En 2012, la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) publicaba la Recomendación UIT-R BT.2020 (Rec. 2020) para la utilización de los sistemas de imagen de televisión de ultra alta definición (UHDTV). La recomendación aborda los parámetros de los sistemas de exhibición de imagen para televisión de próxima generación, e incluye consejos relativos a la alta definición, altas frecuencias de imagen y la mejora en el rendimiento del color. El mundo de la imagen en movimiento estudia ahora extender la gama de colores de la Rec. 2020 al cine, y muestra especial interés por la oportunidad que supone incorporar la tecnología de proyección láser a esa tarea. En este informe técnico nos detendremos a analizar qué supone la recomendación Rec. 2020, la necesidad de ampliar el color y los desafíos que habremos de superar en la práctica para lograrlo.

¿Cómo definimos el color?

Los científicos del color de la Comisión Internacional de la Iluminación (CIE) establecieron una definición numérica para cada uno de los colores que percibimos, basada en la sensibilidad del ojo hacia el color. Esos colores se representan en el diagrama del espacio de color asociado al estándar CIE 1931. En él, cada color lleva asociado (exclusivamente para él) un par de coordenadas (x,y), con la luminancia o el brillo del color representados como un valor separado.

La representación del color (x,y) forma la base de la ciencia convencional del color, y a ella recurrimos para comprender las representaciones actuales del espacio de color y sus limitaciones, así como la oportunidad de mostrar imágenes más ricas que se deriva de la mejora en el rendimiento del color.

Muestra y visualización del color: ¿cómo lo reproducimos?

En la era actual de proyección digital, lo habitual es reproducir el color combinando los colores primarios rojo, verde y azul. Los colores deseados se alcanzan mezclando proporcionalmente esos primarios. La ciencia del color nos permite determinar la capacidad cromática global de un display trazando las coordenadas de cromaticidad (x,y) de cada uno de los colores primarios del diagrama CIE y dibujando un triángulo sobre los mismos. El triángulo define la “gama de color” del display.

Todos los colores comprendidos en el interior del triángulo son reproducibles; lo contrario ocurrirá con los que queden fuera. Por ejemplo, la actual gama de color se define por el estándar Rec. 709 y da como resultado el espectro que se muestra en este diagrama.

Colores del mundo real

Una consideración obvia al elegir una gama de color es su capacidad para desplegar colores del mundo real. Si bien el estándar CIE 1931 cubre todos los colores visibles, no nos señala qué colores son los habituales en la vida cotidiana. En 1980 el Dr. Michael Pointer publicó un repertorio de colores del mundo real, frecuentemente citado como representativo de la gama de colores reflectantes que surgen de manera natural. El resultado es la gama irregular de colores representada en esta figura.

Pero además de los colores reflectantes presentes en el mundo real, están los colores emisores, como los anuncios de neón, las luces LED de freno de los automóviles o los sables de luz. Se trata de unos colores muy saturados y que en su mayoría quedan fuera del conjunto de color de la selección cromática de Pointer.

Comparación entre los estándares de color y los colores del mundo real

Comparando cualquier gama de color con la gama de colores del mundo real de Pointer podremos determinar con qué fidelidad los representan. En esta figura vemos el conjunto de colores de Pointer y la gama de color correspondiente al estándar actual de alta definición para televisión (Rec. 709). Vemos con claridad que hay una serie de colores que el actual estándar es incapaz de reproducir. Entre los colores que echamos de menos, hay algunos que son importantes desde el punto de vista visual. Es el caso, en particular, de la zona del amarillo y el dorado (tonos piel) y de la zona del cian y el azul (cielo y aguas tropicales).

La amplia gama de color Rec. 2020: qué es y su comparación con el estándar cinematográfico DCI P3
El estándar Rec. 2020 cubre una gama de color aumentada cuyo desarrollo obedece al intento de capturar los colores del mundo real en un sistema de tres primarios. El comité a cargo de fijar los patrones del Rec. 2020 eligió unas coordenadas de colores primarios situadas en el borde extremo del espacio de color visible. Esos primarios de color son factibles con tecnologías de proyección de iluminación láser RGB.

Esta figura muestra la gama de Rec. 2020 superpuesta sobre el diagrama de espacio de color CIE 1931, y también (a modo de referencia) los colores de Pointer y la gama de color para cine DCI P3.

Aunque el espacio de color de cine digital captura con mayor eficacia la gama de color de Pointer, excluye sin embargo toda una serie de colores, principalmente en la zona del cian. Como vemos en la ilustración, prácticamente todos los colores que quedan fuera son capturados por la gama de color Rec. 2020.

¿Cómo consigue la proyección láser la gama de color Rec. 2020?

Rec. 2020 sitúa sus primarios en el locus espectral, es decir, que para alcanzar la cromaticidad en el punto primario, el primario debe tener un ancho de banda muy estrecho. Por razones prácticas, lo deseable es mezclar algunas de las longitudes de onda cercanas para lograr el primario de color, lo que, teóricamente, sacaría la cromaticidad del locus espectral. Dicho esto, en la práctica mezclar unas cuantas longitudes de onda será suficiente para conseguir la meta de cromaticidad dentro de una precisión de medida razonable. Proyectores RGB láser, como el sistema de proyección láser Christie 3P RGB, cuentan con longitudes de onda que han sido elegidas para optimizar el despliegue de primarios de color Rec. 2020 y alcanzar la totalidad de la gama de color Rec. 2020, garantizando así el disfrute de una experiencia cromática plena.