3.- La importancia del diseño de interfaces gráficas de usuario

3.1.- Comunicación Visual Efectiva para Interfaces Gráficas de Usuario

El uso de tipografía, símbolos, color y otros gráficos estáticos y dinámicos son comúnmente usados para expresar hechos, conceptos y emociones. Esto compone un diseño gráfico sistemático orientado a la información que ayuda a la gente a comprender información compleja. La comunicación visual efectiva para este sistema se basa en algunos principios básicos de diseño gráfico.

3.2.- Consideraciones de Diseño

Existen tres factores que pueden considerarse para el diseño de una interfaz de usuario correcta: factores de desarrollo, factores de viabilidad y factores de aceptación.

Los factores de desarrollo ayudan a mejorar la comunicación visual. Esto incluye toolkits y librerías de componentes, soportes para un rápido prototipado, y adaptabilidad.

Los factores de viabilidad tienen en cuenta factores humanos y expresan una fuerte identidad visual. Esto incluye: habilidades humanas, la identidad del producto, un claro modelo conceptual, y múltiples representaciones.

Como factores de aceptación están la política de la corporación, los mercados internacionales, y la documentación y entrenamiento.

3.3.- El Lenguaje Visible

El Lenguaje Visible se refiere a todas las técnicas gráficas usadas para comunicar el mensaje o contexto. Esto incluye:

- Disposición o Layout: formatos, proporciones, y mallas (grids); organización: ya sea 2D y 3D.

- Tipografía: selección de tipos de letra y estilos, incluyendo la anchura fija y variable.

- Color y Textura: color, textura y luminancia aportan información compleja y realidad pictorial.

- Imágenes: signos, iconos y símbolos, desde lo fotográficamente real a lo abstracto.

- Animación: un display dinámico o cinético: muy importante en la utilización de imágenes relacionadas con el vídeo.

- Secuenciamiento: el aproximamiento total del secuenciamiento visual al secuenciamiento lógico.

- Sonido: abstracto, vocal, concreto, o musical.

- Identidad Visual: las reglas adicionales y únicas que proporcionan consistencia de conjunto a una interfaz de usuario.

3.4.- Principios del Diseño de interfaces de usuario

Existen tres principios fundamentales relacionados en el uso del lenguaje visible:

- Organizar: proveer al usuario de una estructura conceptual clara y consistente.

- Economizar: hacer lo máximo con la menor cantidad de elementos.

- Comunicar: ajustar la presentación a las capacidades del usuario.

3.4.1.- Organizar

Consistencia, disposición de la pantalla, relaciones y navegabilidad son importantes conceptos de organización.

Organización caótica	Organización ordenada

3.4.1.1.- Consistencia

Existen 4 visiones de la consistencia: consistencia interna, consistencia externa, consistencia del mundo real y cuando no hay consistencia.

La primera visión, la consistencia interna, afirma que las mismas convenciones y reglas deben ser aplicadas a todos los elementos de la interfaz gráfica de usuario.

Los mismos tipos de elementos se muestran en los mismos lugares.

Aquellos con diferentes tipos de comportamiento tienen su propia apariencia especial.

La consistencia externa afirma que las plataformas existentes y convenciones culturales deben ser utilizadas y aplicadas en las interfaces gráficas de usuario.

Consistencia externa para iconos de herramientas de texto

Estos iconos son de diferentes aplicaciones, pero generalmente tienen el mismo significado.

Consistencia del mundo real

La consistencia del mundo real afirma que las convenciones y reglas deben ser consistentes y consecuentes con las experiencias del mundo real, y las observaciones y percepciones del usuario.

El ultimo punto, la innovación, trata con la carencia de consistencia. Desviarse de las convenciones existentes sólo debe hacerse cuando proporciona un CLARO beneficio al usuario.

3.4.1.2.- Disposición de la pantalla (Layout)

Hay tres formas para diseñar una disposición espacial de la pantalla: usar una estructura de malla (grid), estandarizar la disposición de la pantalla, y usar los elementos relacionados con grupos.

Una estructura de malla puede ayudar a colocar menús, paneles de diálogo o de control. Generalmente el máximo número de divisiones horizontales o verticales se ajusta a la expresión 7 +/- 2. Esto ayudará a hacer la pantalla más inteligible y menos saturada.

3.4.1.3.- Relaciones

Conectar los items relacionados y disociar los items independientes mejora sensiblemente la organización visual.

Relaciones:

Izquierda: La localización, forma y valor pueden todas ellas crear relaciones que es posible sean inapropiadas.

Derecha: relaciones claras, consistentes, apropiadas y fuertes.

3.4.1.4.- Navegabilidad

Existen tres técnicas importantes de navegabilidad:

- proveer un foco inicial para la atención del usuario.

- dirigir la atención a los items importantes, secundarios o periféricos.

- asistir la navegación a través del material.

Navegabilidad:

Izquierda: diseño pobre.

Derecha: diseño mejorado: la disposición espacial y el color ayudan a centrar la atención del usuario a las áreas más importantes.

3.4.2.- Economizar

Hay que considerar 4 grandes factores: simplicidad, claridad, singularidad y énfasis.

3.4.2.1.- Simplicidad

La simplicidad incluye únicamente los elementos que son más importantes para la comunicación. Debería producir también la menor obstrucción posible.

Diseño complicado y diseño más simple.

3.4.2.2.- Claridad

Iconos ambiguos y claros.

Todos los componentes deberían ser diseñados para que su significado no sea ambiguo, que no lleve al equivoco.

3.4.2.3.- Singularidad

Las propiedades de los elementos necesarios deben ser características singulares.

3.4.2.4.- Enfasis

Los elementos más importantes deben ser fácilmente percibidos.

Se debe restar énfasis a los elementos no críticos y minimizarlos para no ocultar información critica.

3.4.3.- Comunicar

La interfaz gráfica de usuario debe mantener un balance entre legibilidad, tipografía, simbolismo, múltiples vistas, y color o textura, para comunicar adecuadamente.

3.4.3.1.- Legibilidad

Texto ilegible y legible.

La pantalla debe ser fácil de identificar e interpretar, además de atractiva y agradable.

3.4.3.2.- Tipografía

Incluye características de elementos individuales (tipos de letra y estilos) y sus agrupamientos (técnicas de estilo).

Se deberá usar un numero reducido de tipos de letra que serán legibles, claros y singulares (por ejemplo, para distinguir diferentes clases de información).

Recomendaciones:

- un máximo de 3 tipos de letra en un máximo de 3 tamaños de puntos.

- un máximo de 40-60 caracteres por línea de texto.

- ajustar el texto a la izquierda y los números a la derecha. En listas, usar el centrado de texto.

Tipos de letra y estilos recomendados

- usar mayúsculas y minúsculas siempre que sea posible.

3.4.3.3.- Múltiples vistas

Proveer de múltiples perspectivas en la pantalla de estructuras y procesos complejos. Hacer uso de estas múltiples vistas:

- múltiples formas de representación.

- múltiples niveles de abstracción.

- vistas alternativas simultaneas.

- conexiones y referencias cruzadas.

- metadatos, metatexto y metagráficos.

Múltiples vistas verbales y visuales.

3.4.3.4.- Color

El color es uno de los más complejos elementos a la hora de intentar diseñar una interfaz gráfica correcta. Puede ser una potente herramienta de comunicación usado correctamente. Los colores pueden ser combinados para tomar un sentido visual.

Ventajas en el uso del color para facilitar la comunicación:

- enfatizar la información importante.

- identificar subsistemas de estructuras.

- portar objetos naturales de un modo realista.

- portar tiempo y progreso.

- reducir los errores de interpretación.

- añadir dimensiones a la codificación.

- incrementar la comprensibilidad.

- incrementar la credibilidad y atractivo.

Cuando el color es usado correctamente la gente suele aprender más.

La memoria para la información en color parece ser mucho más capaz que para la información presentada en blanco y negro.

También existen desventajas en el uso del color:

- requiere un equipamiento más complicado y costoso.

- la mayoría no se acomoda a la visión de los daltónicos.

- algunos colores pueden potencialmente causar molestias visuales y postimágenes.

- puede contribuir a asociaciones erróneas a causa de diferencias multidisciplinarias o multiculturales.

3.5.- Términos y conceptos relacionados con el color

Las discusiones sobre el color suelen ser confusas porque científicos, artistas, diseñadores, programadores y profesionales del marketing describen el color de diferentes formas.

Algunas de estas formas difieren del rojo, verde y azul que basan el sistema de color “RGB”, familiar para los usuarios de periféricos con tubos de rayos catódicos (CRTs).

Los siguientes términos aclaran conceptos sobre esta manera de entender el color:

Matiz (Hue) es la composición espectral de longitud de onda que produce percepciones de ser azul, naranja, verde, etc. por ejemplo.

Valor (Value) es la cantidad relativa de claridad u oscuridad del color en un rango desde el negro al blanco (también llamado intensidad).

Saturación (Chroma) es la pureza del color en una escala desde el gris a la variante mas viva del color percibido.

Brillo (Brightness) es la cantidad de energía luminosa al crear el color.

3.6.- Principios de diseño del color

Los tres principios básicos de diseño pueden aplicarse también al color: organización del color, economía del color y comunicación del color.

3.6.1.- Organización del color

La organización del color influye en la consistencia de la organización. El color debe emplearse para agrupar los items relacionados.

Debe aplicarse una organización de color consistente tanto a las pantallas, como a la documentación y a los materiales de entrenamiento.

Los colores similares infieren similitud en los objetos. Se debe mirar la completud y consistencia al agrupar objetos con el mismo color.

Una vez se establece una codificación del color, esta debe ser usada en toda la interfaz gráfica así como en la documentación y publicaciones relacionadas.

3.6.2.- Economía del color

El segundo principio del color, la economía del color, sugiere usar un máximo de 5 +/- 2 colores cuando el significado tiene que ser recordado.

La idea fundamental es usar color para aumentar la información proporcionada en blanco y negro (por ejemplo, diseñar la interfaz para que funcione bien primero en blanco y negro).

3.6.3.- Comunicación del color

El énfasis del color sugiere usar fuertes contrastes en valor y tono para centrar la atención del usuario en la información más importante. Cuando demasiadas figuras o campos del fondo compiten por la atención del usuario se produce cierta confusión. La jerarquía de los estados sobreiluminado, neutro e infrailuminado para todas las áreas de la pantalla deben ser cuidadosamente diseñadas para proporcionar la máxima sencillez y claridad.

La comunicación en color pugna con la legibilidad, incluyendo usar un color apropiado para las áreas central y periférica del campo visual. Las combinaciones entre colores pueden producir influencias entre ellos y cambios en la elección de los mismos.

Es aconsejable que el color rojo y el verde no sean usados en la periferia del campo visual sino en el centro. Si son usados en la periferia, es necesario un medio para captar la atención del usuario, como un cambio de tamaño o el parpadeo, por ejemplo.

El negro, azul, blanco y amarillo son apropiados para la periferia del campo visual, donde la retina es mas sensitiva a ellos.

Si se produce un cambio en el tamaño de los elementos coloreados se debe tener en cuenta que nuestra percepción sobre su luminancia o tono puede cambiar, y tomar las medidas oportunas.

Es preciso usar colores que difieran tanto en valor como en tono. Las combinaciones rojo/verde, azul/amarillo, verde/azul, y rojo/azul deben ser evitadas excepto si se necesita un efecto visual especial. Pueden crear vibraciones, ilusiones, sombras y postimágenes.

Para situaciones con poca iluminación se recomienda texto claro, líneas finas y formas pequeñas o medianas sobre un fondo oscuro; para situaciones con iluminación abundante, por el contrario, texto oscuro (azul o negro), líneas finas y formas pequeñas sobre fondo claro. Estas combinaciones son para presentaciones con transparencias, videos, papel o estaciones de trabajo.

3.7.- Simbolismo del color

La importancia del color es comunicar. Los códigos de colores deben respetar el uso profesional y cultural ya existente de determinados colores. Las connotaciones varían fuertemente respecto a los diferentes tipos de usuario, especialmente cuando son de diferentes culturas. Las connotaciones del color deben ser usadas con sumo cuidado.

Por ejemplo: los buzones de correos son azules en Estados Unidos, rojo brillante en Inglaterra y amarillos en Grecia. Si se usa un icono gráfico para representar el correo electrónico, es conveniente adecuar su color al país para mejorar la comunicación.

3.8.- Características del color en una interfaz gráfica

Consideremos cuál es la razón última para aprovechar las ventajas del color: ofrecer al usuario la misma información pero de una forma más persuasiva o amistosa, incrementando su interés. Por lo tanto, la principal utilidad que va a tener el color en las pantallas de nuestra interfaz gráfica será la de resaltar las informaciones que se consideren más importantes en detrimento del resto, para así poder identificar rápidamente los datos más relevantes, que serán aquellos a los que se presta atención prioritariamente.

Por otra parte, un buen manejo del color nos lleva a agrupar los diferentes elementos de la pantalla en conjuntos, que quedarán asociados aunque estén distanciados espacialmente, y a distribuir de forma clara los que deben diferenciarse. Este punto de vista de asociaciones y divisiones se aplica tanto a los componentes físicos de la pantalla como a las ideas y procesos inherentes a ellos. Por ejemplo, se puede emplear la misma gama de colores para señalar una secuencia de procesos determinada sin necesidad de numeraciones o indicaciones directas. También es muy interesante cuando tenemos información dinámica en el tiempo, ya que se altera el color cuando cambia el estado de la información.

Debemos tener en cuenta que los objetos verdes o azules parecen más grandes que aquellos que son rojos o amarillos. También consideraremos que los colores fríos hacen aparecer al objeto como mucho más plano que los calientes, que producen efecto de relieve.

Pero, como se ha enunciado brevemente antes, no se puede emplear cualquier color en cualquier momento. Es necesario tener un criterio de distribución decidido desde el momento en que se conoce que se van a utilizar colores en nuestras pantallas.

Uno de los errores más habituales a la hora de diseñar una pantalla es la de, intentando aprovechar la posibilidad de usar el color, acabar abusando de él. Esto puede ocurrir cuando en la aplicación se presentan, por ejemplo, diferente gama de colores, lo que provoca confusión a la persona que va a manejarla, ya que acaba preocupándose más de adaptar su vista al continuo cambio de color que al contenido de la información. También hay que hacer hincapié en evitar las combinaciones que puedan provocar connotaciones culturales negativas, que pueden llegar a herir susceptibilidades.

Veamos un ejemplo de combinación errónea indiscriminada en la siguiente imagen. La pantalla que se ha elegido pertenece a una aplicación sobre historiales clínicos. Dispone de dos bloques de información: los datos personales del paciente y la relación de las citas anteriores a la actual, cada uno de ellos en un marco (frame). Realmente son dos informaciones que, aunque independientes, mantienen la asociación de pertenecer a la misma persona. Sin embargo, el diseñador ha decidido distinguir claramente las diferencias al establecer los colores verde y rojo como fondo para estos marcos. La conjunción de dos tonos tan distintos entre sí invita a pensar que ambos conceptos son completamente exclusivos, aunque en la realidad no sea el caso, ya que tanto los datos personales como las citas anteriores se refieren al mismo paciente.

Combinación errónea indiscriminada.

Otro error en el diseño de esta pantalla ha sido la de utilizar unas etiquetas con un color muy parecido en el fondo. Ocurre en los cuadros de texto de los datos personales. El azul es muy semejante al verde y por lo tanto no permite una nítida delimitación. Obliga a forzar los ojos, lo que desde luego agota la vista del usuario en muy poco tiempo. Además, cuando se utilizan varias tonalidades del mismo color, como es el caso, puede incluso provocar confusión, o dar la impresión de que algunos datos físicamente cercanos estén conceptualmente distantes.

Por último, veamos la diferencia entre un texto de color oscuro sobre fondo claro (como suele ser lo habitual) y al revés. La primera situación la tenemos en los datos personales y la segunda en las citas anteriores. Como se puede observar, es mucho más fácil trabajar con situaciones como la del marco superior.

En esta imagen se ha representado la misma pantalla pero con colores más adecuados.

Pantalla con colores adecuados.

Este problema de atropello de los colores no es exclusivo de cada pantalla considerada de una manera singular. Es posible que se estudie cada pantalla de forma individual y nos parezca que las combinaciones han sido las adecuadas, que el efecto óptico que producen es armonioso y no son susceptibles de provocar efectos negativos en el ojo del usuario ni desviaciones desproporcionadas de atención. Esto es debido a que a veces el problema se presenta porque la combinación errónea se compone entre pantallas.

No es de recibo que a lo largo de la aplicación el usuario pueda ver que el predominio de los tonos en tiempo de ejecución va variando sin ningún orden lógico y que lleguen, incluso, a provocar interferencias entre las pantallas. Por supuesto, hay que intentar mantener una coherencia, buscando siempre transmitir una sensación de bloque homogéneo durante toda la aplicación. Si, por ejemplo, los fondos de todas las pantallas no pertenecen a la misma gama de color, provocará sin duda confusión a la persona que en este momento observa el monitor de su ordenador, a pesar de que pantalla a pantalla la composición de tonalidades haya sido la adecuada. Desde luego, el problema de la uniformidad es extrapolable al resto de características de nuestra aplicación. El usuario debe encontrarse en un entorno homogéneo para poder trabajar.

La anterior reflexión nos lleva a establecer que cualquier medida tomada en cuanto al color para incrementar los aspectos ergonómicos de nuestras aplicaciones deben ser estudiadas tanto a nivel individual de cada pantalla como a nivel global de la aplicación completa.

3.9.- Combinaciones entre colores

En el siguiente cuadro vemos ciertas combinaciones entre colores que pueden considerarse correctas e incorrectas. Por ejemplo, los colores claros quedan bien integrados si se unen con colores oscuros, ya que hay un buen contraste, pero en determinados casos se pueden combinar con tonos también claros, excepto si son demasiado parecidos, como ocurre con el azul y el verde. En general, digamos que tanto un fondo claro con texto y figuras oscuras es tan admisible como un fondo oscuro con texto y figuras claros, pero en el primer caso se gana en legibilidad, como veíamos en la figura 1.

Combinaciones de colores

En la combinación de colores oscuros hay que tener más cuidado, porque es más fácil confundirse y que se unan colores que hagan un mal efecto. Tonos oscuros como el rojo y el azul presentados en una misma pantalla obligan al usuario a un esfuerzo de acomodación óptica innecesario.

Cuando pensamos en qué colores debemos emplear en nuestras pantallas debemos reparar en la influencia que un determinado color puede llegar a tener sobre el resto. Los colores provocan sensaciones cuando se abandona su visión y se pasa sin transición a observar otro. Por ejemplo, si estamos viendo el color azul y pasamos a ver un amarillo, éste se verá brillante. Si no se pasa anteriormente por el azul, el amarillo se verá mucho más pálido y mate.

En general, los colores tienen unas propiedades psicológicas que actúan sobre nuestro subconsciente. Existen algunos efectos de la yuxtaposición entre colores que se admiten de forma general. Por ejemplo, el color amarillo, que como hemos dicho es alegre y brillante, pierde toda su fuerza cuando se combina con el blanco. Para rebajar el excesivo dinamismo que evoca el naranja no hay nada como mezclarlo con el blanco. Sin embargo, combinado con el rojo forma un color pardo demasiado denso. El violeta combina muy bien con el rojo, porque da más prestancia a la imagen noble y altiva del violeta, pero si se mezcla con el blanco resulta cursi.

Veamos ciertas relaciones que se deben considerar a la hora de seleccionar la gama de colores de nuestras pantallas:

- Un objeto pequeño parecerá aún más pequeño si se coloca cerca de una superficie grande.

- Un color claro parecerá más claro sobre un fondo oscuro que sobre un fondo claro.

- Un color llama más la atención si se encuentra sobre un color mezclado que si está sobre un color vivo.

- Un tono frío parecerá más frío cuanto más cálido sea el color sobre el que aparece.

- Cada color muestra más claramente sus características si se coloca cercano a su complementario.

Finalmente, una breve mención a un aspecto muy interesante de cara a obtener delimitaciones más finas en nuestros diseños: la escala de grises. Muchas veces es más interesante jugar con los diferentes grises que mezclar otros colores, debido a que el ojo humano percibe con más dificultad los pequeños detalles cuando se emplea el color, y sin embargo, la combinación de varios grises permite la discriminación de los elementos de manera más eficaz y agradable a la vista.

Además, se le puede añadir azul para suavizar las posibles connotaciones negativas que se comentaban anteriormente.

En definitiva, cuando estamos hablando se colores es mejor pecar de prudentes antes que arriesgarnos a que se provoque una dispersión de la atención por parte del usuario. Pero, con una pequeña dedicación, un proyecto que utilice una agrupación bien estudiada de colores va a mejorar claramente el acabado final, enriqueciéndolo de una forma muy interesante.

3.10.- Guía de uso del color en el diseño de GUIs. Recomendaciones.

1.- Usar un máximo de cinco, más menos dos colores.

Cuatro colores distintos son apropiados. Permite mayor sitio adicional en la memoria a corto plazo (memoria de trabajo). Los ordenadores pueden proporcionar al rededor de 16 millones de colores, pero los humanos sólo pueden discriminar entre 7,5 millones de colores.

2.- Usar colores centrales y periféricos de forma apropiada.

Usar el color azul para áreas grandes, no para detalles o texto. El azul es apropiado para fondos de transparencias y pantallas. Usar el rojo y el verde para captar la atención es una buena medida, el campo visual se adapta fácilmente a esto.

3.- Usar el mismo color para agrupar elementos relacionados.

La ciencia cognitiva ha avanzado en la noción de preparar y el proceso preatento. En este contexto, puedes preparar al usuario para eventos relacionados usando un código de color común. Un grupo de imágenes sucesivas puede mostrarse para relacionarse usando el mismo color. Colores similares pueden evocar significados similares. Es preciso mantener el color de fondo a no ser que exista una poderosa razón, por el mismo motivo.

4.- Usar un código de formas redundante de la misma manera que el color

Hace la pantalla más impermeable a distorsiones en el color. Los cambios en la claridad del ambiente puede provocar cambios en el color percibido.

5.- Evitar azul para el texto, líneas finas, y formas pequeñas.

Nuestro sistema visual no está únicamente diseñado para estímulos detallados y precisos en longitudes de onda corta. Sin embargo, el azul es muy aconsejable para el color de fondo, y se percibe de manera idónea en la periferia del campo visual.

6.- Evitar que los colores adyacentes difieran únicamente en la cantidad de azul

Los limites que difieran únicamente en la cantidad de azul se percibirán distintos.

7.- Evitar el rojo y el verde en la periferia de pantallas de gran escala

Debido a la insensibilidad de la periferia retinal al rojo y al verde, estos colores deben ser evitados en la periferia en su forma saturada. El amarillo y el azul son buenos colores periféricos.

4.- Bibliografía

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2.- El color

2.1.- El espacio de color

Una gráfica de la Commission Internationale d’Eclairage (CIE) define un espacio de color estandarizado, ésta es una herramienta muy útil a la hora de especificar colores. Representa la saturación y el tono en un gráfico bidimensional. Los tonos totalmente saturados se encuentran en el límite exterior y los colores no saturados ocupan el centro del gráfico. Esta gráfica X-Y CIE fue revisada más tarde para reflejar mejor la percepción humana del color.

A pesar de que la gráfica CIE es una herramienta muy útil, el espacio de color que ella define no ofrece un modelo intuitivo para nuestro sistema de visión en color o los utensilios que usamos para reproducir color. El siguiente diagrama es una representación aproximada de la gráfica CIE.

Dado que nuestro sistema de visión en color usa tres diferentes fotorreceptores para detectar el espectro visual, el espacio de color debería ser inherentemente tridimensional. Podemos ver más fácilmente este espacio de color como un cubo. Un vértice representaría la excitación nula de los tres tipos de fotorreceptores, es decir, el negro. Tres vectores partirían desde este punto en las tres direcciones indicando la excitación Rho (red), Gamma (green) y Beta (blue). El color blanco estaría en el vértice opuesto al punto cero o color negro; en los vértices contiguos a el negro estarían los colores rojo, verde y azul, y en los siguientes las combinaciones de estos colores entre sí. Esta es la visualización del espacio de color definido por los vectores de estimulo de fotorreceptores rojo, verde y azul.

Existe una línea que conecta las esquinas del cubo desde el negro al blanco, esta es la línea del gradiente neutral.

También hay líneas conectando cada uno de los colores primarios con sus correspondientes colores secundarios, estas son las líneas de los gradientes primario-secundario.

Existe un plano triangular conectando cada uno de los colores primarios. Todos los colores totalmente saturados se encuentran en la superficie del cubo.

También existe un plano triangular que conecta cada color secundario. Este plano atraviesa el gradiente neutral en un punto más cercano al blanco que al negro, y el plano anterior lo cortaba en un punto más cercano al negro que al blanco. Generalmente en las imágenes en blanco y negro percibimos los colores primarios más oscuros que los secundarios. Así, aunque el cubo RGB puede ser quizá un poco más complejo de visualizar y entender, es un muy buen modelo para obtener una comprensión mejor del color.

Cada uno de los colores primarios y secundarios tienen sus propios caminos desde el negro hasta el blanco. Los vectores Rho, Gamma y Beta se suman vectorialmente para ir desde un punto a otro, así, por ejemplo, para moverse desde la esquina roja a la blanca, se necesitan los vectores Gamma y Beta además del Rho.

Los colores secundarios se mueven desde el negro hasta el blanco de manera opuesta a los colores primarios. El movimiento desde el negro a los colores saturados (cambio de dos variables) se produce mediante una diagonal en el plano de la superficie del cubo. Para moverse desde los colores saturados al blanco (cambio de una variable) se atraviesa una arista. El límite externo de los colores totalmente saturados de la gráfica CIE corresponde a un camino al rededor de la superficie del cubo de color.

El cubo de color definido en función de los vectores de sensibilidad se aplica igualmente bien a muchos de los sistemas que utilizamos para almacenar y reproducir color porque ellos son también sistemas de combinación de tres colores. En la imagen de abajo podemos ver la representación para un valor RGB de 24 bits en un ordenador. Las tres componentes del color se visualizan fácilmente en esta representación, no hay una visión equivalentemente intuitiva de los valores RGB en la gráfica CIE. Así, el cubo RGB es una útil aproximación para entender cómo percibimos el color.

2.2.- Sensibilidad espectral de los tubos de rayos catódicos

Los tubos de rayos catódicos (CRTs) usados en los monitores de ordenador y televisores usan un sistema de reproducción de color llamado “RGB additive”. Los compuestos de fósforo de dentro del CRT son excitados cuando los electrones son directamente dirigidos hacia ellos. Si se observa la pantalla de un CRT con una lente de 8 a 10 aumentos se pueden observar los puntos individuales de fósforo rojo, verde y azul. El gráfico muestra la sensibilidad espectral de los fósforos de los CRTs de color.

2.3.- El espacio de color de los Web Browsers

Un web browser operando en un modo de 8-bit usas un espacio de color que es una buena representación del cubo RGB para representar imágenes en color en nuestro display. Netscape Navigator usa un cubo de 6 por 6 por 6 con un incremento de color entre cada paso de 51 (33h). He aquí una representación de ese cubo RGB, los vectores Rho, Gamma y Beta se encuentran a lo largo de los tres bordes del cubo que dejan la esquina negra.

Esta también es una buena representación del espacio de color de un CRT en incrementos de 51/255 de sus niveles de salida de fósforo rojo, verde y azul.

2.4.- El color y sus significados

En principio, los colores cálidos (rojo, amarillo, naranja) provocan sensaciones de acción, intervención o respuesta a un requerimiento y cercanía en el espacio. Por el contrario, los colores fríos (verde, azul, violeta) consiguen crear asociaciones con situaciones más estáticas y dimensiones más lejanas.

En el siguiente cuadro podemos apreciar las relaciones que tradicionalmente se establecen entre los colores más comunes y ciertas actitudes mentales.

Asociaciones mentales de los colores

Los colores primarios son el rojo, el amarillo y el azul. No pueden ser obtenidos por mezcla de otros colores. El rojo es el color del fuego y de la sangre. Excita, es afrodisíaco, pero invita también a la violencia. El amarillo es el color del sol y del oro. Es un color alegre, imagen de la iluminación y la pureza. El azul es el color del cielo y del aire. Sugiere imaginación, libertad, evasión y sueño.

Los colores secundarios son el naranja, el verde y el violeta. El naranja (rojo + amarillo) posee las connotaciones propias del fuego y el oro, características de sus colores primarios originales. El verde (azul + amarillo) es el color dominante en la naturaleza. Evoca las plantas, la humedad, el reposo y la pasividad. El violeta (rojo + azul) es el color rojo, color de la vida, “apagado” por el azul del cielo.

Existen también el negro y el blanco, que van a permitir matizar los colores anteriores, y a su vez contribuyen a crear otros nuevos, llamados terciarios. El blanco es el color de la luz, de lo espiritual y elevado. El negro es la profundidad, la oscuridad. El gris es la mezcla, ni blanco ni negro. Indica equilibrio, tibieza. Pero también se puede asociar a las sombras.

En nuestra vida cotidiana nos podemos encontrar con ejemplos que ilustran las asociaciones de este cuadro. Quizá el más característico sea el de un semáforo. Los colores rojo y amarillo reflejan una reacción más o menos inmediata por parte del individuo, y sin embargo el verde nos indica vía libre. En un hospital nunca se les ocurriría decorar sus quirófanos con colores cálidos, siempre veremos las paredes pintadas de azul o verde, en un intento de transmitir tranquilidad a los enfermos, o incluso de color blanco, que no produce relajación pero pasa desapercibido.

2.5.- Efectos visuales en la percepción del color

2.5.1.- La memoria visual

Es muy difícil, por no decir casi imposible recordar los diferentes colores. Esto confirma el importante hecho de que nuestra memoria visual es muy pobre en comparación con nuestra memoria auditiva. A menudo ésta es capaz de repetir una melodía que sólo se ha oído dos o tres veces.

La nomenclatura del color es muy insuficiente. Aunque hay innumerables colores -tonalidades y matices -, el vocabulario cotidiano sólo cuenta con una treintena de nombres para designarlos.

2.5.2.- La relatividad del color

Un color tiene muchos rostros y se puede hacer que un solo color aparezca como dos diferentes, dependiendo de los colores que lo acompañen.

2.5.3.- Intensidad luminosa

Casi todo el mundo es capaz de distinguir una nota más alta e una más baja, pero si esto se aplica al color, casi todo el mundo resultaría incompetente para su utilización correcta. A pesar de la cotidiana lectura de imágenes en blanco y negro, son muy pocas las personas capaces de distinguir entre una intensidad luminosa alta y otra baja.

2.5.4.- Imágenes persistentes

Las terminaciones nerviosas que hay en la retina humana (conos y bastones) están preparadas para recibir uno de los tres colores primarios que componen todos los colores.

El mirar fijamente al rojo fatigará las partes sensibles a ese color, por lo que con el paso repentino al blanco (integrado a su vez por rojo, amarillo y azul) solamente se dará la mezcla de amarillo y azul. Y esa mezcla es el verde, color complementario al rojo.

El hecho de que la persistencia de la imagen o contraste simultáneo (también llamado postimagen) sea un fenómeno psico-fisiológico demuestra que ni el ojo más entrenado está a salvo de la decepción cromática.

2.5.5.- La mezcla óptica: la persistencia de la imagen revisada. El efecto Bezold.

La mezcla óptica es un efecto en el que dos colores (o más), percibidos simultáneamente, se ven combinados y por ende fundidos en un color nuevo. En este proceso, los dos colores originales son primero anulados y hechos invisibles, y después reemplazados por un sustituto llamado mezcla óptica.

Los pintores impresionistas, por ejemplo, nunca presentaban un verde en sí. En lugar de aplicar pintura verde resultante de la mezcla mecánica de amarillo y azul, aplicaban amarillo y azul en puntitos sin mezclar, de manera que sólo se mezclaran en nuestra percepción. El que los puntitos fueran pequeños indica que este efecto depende del tamaño y de la distancia.

El efecto Bezold

Wilhelm von Bezold (1837-1907) descubrió que ciertos colores fuertes distribuidos de manera homogénea transformaban por completo el efecto de sus diseños de alfombras, que hacía para distraerse.

En la imagen se ven ladrillos de color rojo claro unidos con mortero muy blanco, y luego los mismos ladrillos unidos con mortero negro puro. El rojo con blanco parece mucho más claro que el rojo con negro, sobre todo visto de lejos

2.5.6.- Color laminar y color volúmico

El color laminar es un efecto que aparece a modo de una lámina fina, transparente y traslúcida interpuesta entre el ojo y el objeto, independientemente del color superficial de éste. Así, por ejemplo, las paredes blancas de una casa con jardín en un día soleado aparecen teñidas de un verde brillante, que se refleja de la hierba del suelo.

El color volúmico es un efecto que existe y se percibe en los fluidos tridimensionales transparentes o traslúcidos. Un ejemplo sencillo consiste en comparar el color del mismo café en recipientes distintos, tales como la cafetera, la taza, un vaso… está claro que el marrón del café es el mismo en todos los casos, pero se percibe diferente por este efecto, que tiene en cuenta la cantidad de luz.

La ley de Weber-Fechner: la medida en la mezcla

Si pretendemos crear una escala de grises con una cartulina y tinta china, una medida bastante lógica (teniendo en cuenta el efecto de color volúmico) sería dividir dicha cartulina en bandas y aplicar primero una capa de tinta a todas, luego a todas menos la última, a todas menos las dos últimas… y así sucesivamente. La sorpresa es que el “aumento de profundidad” gradual que se prometía no aparece en una sucesión de escalones iguales.

La respuesta la descubrieron Wilheim Eduard Weber (1804-91) y Gustav Theodor Fechner (1801-87): la percepción visual de una progresión aritmética depende de una progresión física geométrica.

2.5.7.- De la temperatura cromática a la humedad en el color

De las polaridades cromáticas las dos más generales son claro-oscuro y el contraste de temperaturas cálido-frío.

Al definir la ubicación de estos contrastes dentro de círculos cromáticos observaremos, además de su distribución desigual y de los llamados “neutrales” que los separan, que se traslapan ligeramente entre sí si comparamos un círculo con otro.

En cuanto a lo cálido y lo frío, se acepta en la tradición occidental que normalmente el azul parec e frío y que el grupo de adyacentes amarillo-anaranjado-rojo parece cálido. Como cualquier temperatura puede ser leída como más alta o más baja en comparación con otras, estas calificaciones son sólo relativas; por lo tanto es posible encontrar azules cálidos y rojos fríos dentro de sus respectivas tonalidades.

Pero cuando estos indicadores de temperatura, el rojo y el azul, se combinan con neutrales cromáticos como los blancos, negros y grises, y con sus mezclas, particularmente con aquellas en donde entran los neutrales de temperatura, verde y violeta, entonces es fácil que las interpretaciones personales de la temperatura resulten totalmente dispares.

Para su elaboración he utilizado diversos materiales (sobre todo imágenes) que son propiedad de sus autores (detallados en el último apartado del texto, entre los que destacan Josef Albers, Suzanne Martin, Enrique M. Coperías, o María del Mar Aguiar Fernández y Karlos Aguiar Fernández), por lo que, lejos de quererme hacer con méritos ajenos, agradecezco la calidad artística y profesionalidad de dichos autores.

1.- El ojo humano

1.1.- Un poco de historia

Los sistemas de visión como tales comenzaron con sencillos fotorreceptores en los organismos unicelulares de la era Precambriana. Aquellos mecanismos operaban de forma refleja, un impulso nervioso podía acceder directamente al flagelo de un microorganismo flagelado y permitirle, por ejemplo, tomar la trayectoria de una fuente de luz.

Estos sistemas se han ido desarrollando para ser cada vez más sensibles a variaciones de intensidad de luz y de movimientos.

Actualmente los ojos simples de los vertebrados – en contraposición a los ojos compuestos de insectos y crustáceos – son capaces de enfocar y captar escenas con gran precisión, debido a sus lentes flexibles y los numerosos receptores de su retina.

Algunos vertebrados tanto terrestres como sobre todo acuáticos han desarrollado ojos a ambos lados de su cuerpo teniendo un campo de visión lateral mucho más amplio para protegerse de depredadores.

Cuando los primates comenzaron a vivir sobre los árboles se encontraron con un nuevo problema, la visión lateral no ayudaba a encontrar superficies estables dentro del entramado de ramas, por esto los moradores de los árboles desarrollaron eventualmente caras más planas con los ojos mirando al frente. Esto les permitió fundir las dos imágenes en una tridimensional, además de requerir un mayor desarrollo de sus cerebros, que se incrementaron acorde a ello. El perfeccionamiento de la visión espacial y la percepción de profundidad provocó a la reducción de la importancia del sentido del olfato y un incremento de la habilidad manual. Los humanos modernos somos ejemplos extremos de estas consecuencias.

1.2.- La influencia de la evolución de la atmósfera y las radiaciones solares

La atmósfera terrestre fue formada a partir del gas liberado por la Tierra y evolucionó a través e interacciones desde la corteza terrestre, la atmósfera gaseosa y la vida primigenia. El punto más significativo dentro de ese desarrollo hasta la atmósfera actual fue la aparición de plantas verdes fotosintéticas. Las algas verdeazuladas fueron los primeros organismos con esta capacidad de tomar la energía de la luz solar y desprendiendo oxígeno como producto de la reacción. A medida que el oxígeno se fue acumulando en la atmósfera, proliferaron organismos aeróbicos eucariontes y dieron lugar a toda la vida multicelular actual.

Nuestra actual capa protectora de ozono filtra prácticamente toda la radiación ultravioleta por debajo de los 280nm. Luego el ozono de nuestra atmósfera absorbe la mayoría de esta radiación letal emanada por el Sol, permitiendo la vida en la tierra:

La energía de los fotones asociados con una radiación más corta que 250nm. es del orden de 5 a 12 electronvoltios, capaz de infligir severos daños biológicos induciendo la ionización aleatoria y la ruptura de importantes compuestos químicos en diversas macromoléculas. Las fortuitas características de absorción del ozono atmosférico permitieron que la vida primitiva emergiera de las profundidades marinas a capas más superficiales, y eventualmente a tierra. (Se estima que se requiere al menos una profundidad de 10m. de agua para absorber la radiación ultravioleta más corta que 250nm. tal y como hace nuestra capa de ozono).

La evolución de la atmósfera se completó al finalizar la Era Precámbrica. Sus posteriores fluctuaciones no han afectado significativamente la evolución de los sistemas visuales de los vertebrados.

Mientras el oxigeno y la capa de ozono protegían la vida de las radiaciones perjudiciales, el agua y el dióxido de carbono reducían los niveles de radiaciones infrarrojas en nuestro entorno. La mayor intensidad de la radiación del Sol que penetra en nuestra atmósfera está localizada en la parte visible del espectro electromagnético. La máxima intensidad de luz solar a la que estamos expuestos está en la región amarilla del espectro visible (560 a 590nm.), lo que corresponde a la sensibilidad espectral de los conos fotorreceptores de la retina responsables de la visión diurna. Esto probablemente representa una adaptación evolucionada a la radiación solar.

La principal absorción de la radiación solar la realiza el vapor de agua, que es responsable de multitud de fuertes bandas en la región infrarroja, y por el ozono atmosférico de gran altitud. Cantidades relativamente pequeñas de energía son absorbidas por el ozono y el oxígeno en la región de 600 a 700nm., y hay algunas bandas menores de absorción en la región cercana al infrarrojo absorbidas por el dióxido de carbono.

La dispersión de la radiación, que es particularmente importante en las longitudes de onda más cortas (produciendo una atmósfera azul), es la principal responsable de la disminución indicada por las curvas en las regiones espectrales visibles y cercanas al ultravioleta. Aunque la dispersión y absorción de radiación atenúa la luz solar a medida que atraviesa nuestra atmósfera, el rayo aún llega relativamente intacto, con rayos paralelos y un completo complemento de las longitudes de onda visibles.

Luego se puede afirmar que debido a los efectos combinados del Sol y de la atmósfera a lo largo de la evolución de los vertebrados, hemos heredado capacidades de visón en la región del espectro electromagnético donde el Sol ofrece su mayor intensidad de radiación. ¿Por qué vemos en ese rango?

Tal y como se ha expuesto con anterioridad, varios gases atmosféricos, y principalmente el agua, reducen la intensidad de la radiación solar infrarroja que llega a la superficie de la Tierra. Los infrarrojos tienen relativamente poca energía, luego son incapaces de producir las transiciones eléctricas necesarias para causar absorción o transmisión de longitudes de onda selectivas. Los infrarrojos son emanados en bajas intensidades desde el Sol, y son interferidos por fuentes terrestres (superficies calientes, por ejemplo) en longitudes de onda mayores que 4000 nm. Luego la radiación infrarroja es insuficiente en nuestra situación para proporcionar las distintas sensaciones que percibimos con la vista.

El ozono, ayudado en parte por el ozono, bloquea radiaciones por debajo de 280nm. Ese rango del espectro es claramente inservible para la visión dado que es inaccesible. Afortunadamente estamos protegidos de esta radiación, que es capaz de ionizar moléculas. En los organismos vivos eso significa mutaciones genéticas o la muerte de la propia célula. La porción de rayos ultravioleta que llega hasta nosotros (de 280 a 400 nm.) esta en gran parte reducida por el ozono, pero viene en suficiente cantidad para causar reacciones biológicas familiares como un incremento en la producción de melanina y daños genéticos como cáncer de piel. Dado su potencial destructivo, es lógico en términos evolutivos que hayamos apartado nuestros ojos de la luz ultravioleta.

¿Por qué es el rango de 400 a 750 nanómetros tan útil? El medio en el que nos movemos es prácticamente transparente a esta porción del espectro. La radiación visible es capaz de transmitir información desde los objetos distantes hasta nuestros ojos. No necesitamos basarnos únicamente en el contacto físico o químico para saber qué más comparte nuestro medio, particularmente depredadores y presas. La información visible que recibimos gracias a la radiación solar, junto con nuestras capacidades mentales para interpretarla, proporciona a los humanos una gran destreza dominando nuestro entorno.

Curvas de sensibilidad espectral de los conos azul, verde y rojo.

¿Por qué tenemos el placer de la visión en color? Esta es otra ventaja competitiva, pero… ¿qué hubiese sucedido de otro modo? Damos por hecho los colores que la mayoría de nosotros puede ver, pero… ¿qué hubiese sucedido si sólo tuviésemos conos para detectar dos tipos de colores o conos muy diferenciados y especializados en porciones más pequeñas del espectro? ¿Aparecería el espectro diferente? Por de pronto, se puede decir que nuestras capacidades visuales son un resultado directo de un largo desarrollo con un entorno relativamente estable bajo la atmósfera y el Sol. Hemos aprendido a lo largo de generaciones a sacar provecho del segmento de la radiación solar que cubre nuestro mundo.

1.3.- Breve descripción anatómica y patologías asociadas

1.3.1.- La fóvea

La gran mayoría de los conos receptores de la retina se encuentran concentrados en esta zona. Es un pequeño punto pálido, del tamaño de la cabeza de un alfiler más o menos; se encuentra en la zona oscurecida justo a la derecha del disco óptico (en siguiente la imagen se ha ampliado electrónicamente para facilitar su visión). La fóvea es totalmente responsable de nuestra visión en color.

Debemos estar muy pendientes de los cambios en esta zona ya que pueden afectar a otras partes de la retina sin provocar problemas visuales, así que el mínimo cambio debe ser tomado en consideración.

1.3.2.- Los vasos sanguíneos

La tensión sanguínea, la anemia y la diabetes afectan el modo en el que aparecen los vasos sanguíneos. Cuando fumar afecta al sistema cardiovascular también se pueden ver sus efectos observando los vasos sanguíneos.

Las venas y las arterias son traslúcidas, las arterias aparecen de un modo más brillante debido a que transportan la sangre rica en oxígeno procedente del corazón; la sangre en las venas, con menos oxígeno, aparece más oscura.

El punto en el cual las venas y las arterias se cruzan (marcado con una cruz más abajo) es particularmente significativo. Cuando la tensión sanguínea es alta o cuando las arterias se vuelven más gruesas (debido al tabaquismo), pueden endurecerse y aplastar las venas.

1.3.2.1.- Oclusiones de los vasos sanguíneos

Ocasionalmente se puede producir un bloqueo en uno de los vasos principales, ya sea en los que proveen al ojo de sangre como en los que se la llevan. Si se produce un bloqueo del abastecimiento en el ojo, la retina se “parcheará” y morirá, como si fuera un jardín privado de agua, convirtiéndose en una zona pálida, como muestra la imagen:

Esta imagen muestra el efecto del bloqueo de una arteria que provee de sangre al ojo.

Si el bloqueo hubiese ocurrido en una vena, que se lleva del ojo la sangre, la sangre podría seguir siendo bombeada al ojo, provocando una característica apariencia abombada:

Para el paciente, el efecto en su visión de este bloqueo sería el mismo, cualquier zona de la retina privada del adecuado abastecimiento de sangre morirá, con la consiguiente pérdida de visión en el área afectada. Un bloqueo en una vena provoca un repentino problema en la visión del paciente en el momento en el que sucede la hemorragia.

1.3.3 El nervio óptico

En el nervio óptico todos los nervios que componen la red retinal se reúnen y abandonan el ojo formando un entramado nervioso, hacia el encéfalo.

Dicha red retinal nerviosa no existe sobre la sección del nervio óptico, luego existe un punto ciego que corresponde al tamaño de esta sección en cada uno de los ojos.

La inspección de ese disco óptico es muy útil en diagnosis:

- una gran tensión sanguínea con el cráneo provocada por una hemorragia en el encéfalo o un tumor causaría que este disco formase una protuberancia hacia fuera.

- en un caso de glaucoma, la presión con el ojo comprime el abastecimiento de sangre y oxígeno al ojo (como si se estuviese pisando la manguera que riega un jardín), provocando que las células nerviosas comiencen a morir. Un examen ocular regular es uno de los mejores métodos para los diagnósticos tempranos de este problema.

Esta es la apariencia de un disco óptico en una persona con glaucoma. La presión con el ojo le ha dado una apariencia hinchada.

1.3.4.- Los párpados. Parpadeos y lágrimas

La córnea posee una capa protectora similar al resto de la piel que cubre nuestro cuerpo, pero dado que esa capa posee la especial propiedad de la transparencia requiere una protección plena. Aquí es donde los párpados ayudan y desempeñan su función.

El parpadeo y las lágrimas tienen varias funciones:

- desechan restos que hayan sido depositados en el ojo, evitando agresiones a éste. La capa de lágrimas entonces los saca poco a poco hacia el lacrimal (los pequeños orificios situados en el extremo de cada párpado cercano a la nariz). Las lagrimas “ya usadas” fluyen a través del lacrimal hacia la parte posterior de la nariz.

- yo personalmente tengo el lacrimal obstruido de nacimiento, así que este último paso no se produce, ocasionando continuas acumulaciones de desechos y lágrimas en dicha zona. Este defecto tiene la “ventaja” de que no tengo una excesiva secreción nasal cuando me lloran los ojos.

- cada parpadeo sitúa una nueva capa de lagrimas a lo largo del ojo. La capa lacrimal posee un efecto antibactérico, por lo que proporciona una defensa ante posibles infecciones provenientes del exterior.

- la córnea se abastece de la mayoría del oxígeno que necesita a través del oxígeno disuelto en la capa de lágrimas, luego capa parpadeo refresca este suministro, ayudando a la cornea a mantenerse en vida y transparente.

- cada parpadeo humedece la parte frontal del ojo, restaurando un perfecto sistema de limpieza, necesario para permitirnos enfocar correctamente.

- cuando un objeto se dirige directamente a nuestros ojos, nuestros párpados pueden protegerlos de una lesión cerrándose en 1/5 de segundo.

- además las pestañas también toman parte en esta protección, atrapando partículas que pueden entrar en el ojo.

- los párpados protegen nuestros ojos mientras dormimos, éstos se mueven un poco durante el sueño para asegurar que la cornea está totalmente protegida cuando nosotros somos más vulnerables.

1.4.- Visión en Color

El sistema visual humano es capaz de detectar el rango del espectro electromagnético desde los 400 nanómetros (violeta) hasta los 700 nanómetros (rojo) aproximadamente. Nuestro sistema visual percibe este rango de longitudes de onda como un continuo gradiente de colores, al que llamamos espectro visual. La siguiente imagen muestra el espectro visible tal y como el ojo humano típicamente lo percibe:

El ojo humano tiene un sistema de lentes (cornea principalmente, y cristalino) y un diafragma (iris) que lo asemejan a las funcionalidades de una cámara fotográfica. En otros aspectos el ojo es sensiblemente diferente a una cámara. Una cámara tiene un plano de imagen en el que la resolución y respuesta espectral es razonablemente constante a lo largo de todo el plano. El ojo no es en absoluto así, al haber sido desarrollado para múltiples propósitos. Éste proporciona un sistema sensor de movimiento con cerca de 180 grados de cobertura horizontal. La visión periférica del ojo únicamente percibe imágenes en baja resolución, pero ofrece una excelente habilidad para detectar movimiento en un amplio rango de niveles de iluminación. Esta detección del movimiento ha sido muy útil para el ser humano protegiéndolo de agresores y mejorando sus habilidades para la caza.

La visión periférica proporciona muy poca información acerca del color. La retina es una fina capa de células nerviosas entre las que se encuentran los fotorreceptores, pero la distribución de éstos no es uniforme.

El sistema de visión en color a alta resolución del ojo tiene un ángulo de cobertura mucho más reducido. Este sistema puede adaptarse flexiblemente a amplios rangos de diferentes luminancias y colores. Está desarrollado principalmente como un sistema para ser usado a la luz del día, y deja de trabajar bien con niveles muy bajos de iluminación. Los fotorreceptores asociados con este sistema de visión en color a alta resolución se encuentran concentrados en la fóvea.

Los fotorreceptores capaces de trabajar con un amplio rango de niveles de iluminación y que proveen una rápida respuesta a los cambios se denominan bastones. La percepción de imágenes en alta resolución en color la proporcionan los conos. La siguiente imagen muestra como los bastones están distribuidos por toda la retina mientras que los conos se encuentran centralizados en la mácula, la zona que engloba la fóvea.

Los conos en un típico ojo humano poseen la habilidad de separar tres diferentes porciones del espectro visible. Nosotros identificamos dichas partes como el rojo, el verde y el azul, los colores primarios. Todos los bastones tienen la misma banda de sensibilidad y sólo proporcionan información sobre la luminancia. Los bastones no pueden crear imágenes en color. El cerebro y el sistema nervioso realiza un extenso proceso de las salidas ofrecidas por los bastones y los conos para formar una imagen.

Nuestros ojos tienen tres grupos de fotorreceptores sensibles al color, con picos de sensibilidad que corresponden al rojo (580 nm.), verde (540 nm.) y azul (450 nm.). La luz a una longitud de onda cualquiera dentro del espectro visible (desde 400 a 700 nm.) excitará uno o más de estos tres tipos de fotorreceptores. Nuestra percepción de qué color estamos viendo está determinada por la combinación de los fotorreceptores que son excitados y de cuánto son excitados cada uno. La siguiente imagen muestra con letras griegas (Rho -red-, Gamma -green-, Beta -blue-) la las longitudes de onda de estos fotorreceptores.

La sensibilidad al color no es uniforme en toda la superficie de la retina. La parte central de la fóvea es ciega con respecto al azul, mientras que la sensibilidad al rojo y el verde está limitada a un área de aproximadamente 20-30 grados al rededor de la fóvea. El amarillo y el azul pueden ser discriminados desde 40-60 grados fuera de la fóvea. Existen experimentos para probar que la gente es totalmente ciega al color en la lejana periferia de la retina.

Nuestro sistema visual percibe selectivamente el rango de las longitudes de onda del espectro visual, esto nos permite crear la percepción del color. Algunas personas tienen una anomalía que provoca problemas para distinguir ciertos colores. Cuando las curvas de sensibilidad de los fotorreceptores Rho y Gamma se solapan exactamente o cuando hay un numero insuficiente de estos fotorreceptores se produce lo que se denomina como daltonismo. Una persona que padece de daltonismo tiene grandes problemas para diferenciar en rojo del verde, especialmente con bajos niveles de iluminación.

El sistema de visión humano tiene gran sensibilidad en ambientes de baja iluminación. Los conos contribuyen poco o nada a esta condición. Las imágenes se perciben casi únicamente mediante los bastones cuando los niveles de iluminación son muy bajos. El siguiente gráfico muestra la sensibilidad espectral de los bastones.

Para tener una idea de donde está localizado el espectro visible dentro de todo el espectro electromagnético, el siguiente gráfico muestra su relativa localización.

1.5.- El proceso de percepción de una imagen

La velocidad con la que la mente procesa una imagen es casi instantánea. Simon Thorpe junto con el resto de investigadores del Centro de Investigación Cerebral y Cognitiva de Toulouse (Francia) estiman que la corteza visual tarda tan solo 150 milisegundos en construir una escena u objeto familiares. Basta contemplar una fotografía 20 milisegundos para saber 150 milisegundos más tarde si la imagen representa o no un paisaje.

No cabe duda de que el proceso de la visión es terriblemente complejo. Nuestro cerebro dedica muchísimas neuronas y áreas cerebrales a esta labor. De hecho, el enorme tamaño de nuestro cerebro está íntimamente relacionado con el desarrollo que a lo largo de la evolución han sufrido determinadas áreas de la visión para procesar mejor los estímulos visuales, según sostiene el biólogo Robert Barton, de la Universidad de Durham (Inglaterra). En concreto, estas regiones son el núcleo geniculado lateral (NGL) y el área primaria visual (V1).

La primera etapa de la percepción visual se localiza a nivel de los fotorreceptores de la retina. La información luminosa recabada por los millones de células fotorreceptoras que tapizan la placa retiniana, extremadamente delgada, es convertida en señales eléctricas y transportadas por las llamadas células ganglionares. Sus axones forman el nervio óptico, un manojo de “cables” por el que discurren de forma paralela todos los datos necesarios para construir la imagen visual captada por el ojo. Según Semir Zeki, de la Universidad de Londres (Inglaterra), esta información es conducida por 4 sistemas paralelos que se ocupan de diferentes atributos de la visión: uno para el color, uno para el movimiento y 2 para la forma.

El nervio óptico contacta con numerosas estructuras de la masa gris, que aparecen formando amasijos celulares en cada uno de los hemisferios cerebrales: el NGL del tálamo, el tubérculo cuadragésimo anterior, que se encarga en parte del movimiento de los ojos, y otras muchas estructuras que participan en la regulación de los ritmos circadianos.

Pero sólo el NGL está implicado en el mecanismo de visión, ya que es el punto de relevo entre la retina y la corteza estriada o corteza visual primaria (V1). Ésta es la más importante de la treintena de regiones especializadas que se encuentran en la corteza visual humana, un trozo de cerebro que se halla justo encima de la nuca.

Los neurólogos han descubierto que cada cuerpo geniculado -el izquierdo y el derecho- consta de 6 capas o estratos celulares. Algunas de ellas reciben información del ojo situado en el lugar opuesto. No hay que olvidar que los nervios ópticos de ambos ojos coinciden en el llamado quiasma óptico. Allí, las fibras de la hemirretina nasal -la retina está dividida en una región nasal y otra temporal- se cruzan al lado opuesto del encéfalo y se asocian a las fibras de la hemirretina temporal, que permanecen en sus respectivos hemisferios cerebrales. De la unión surgen los tractos ópticos izquierdo y derecho, que son los que realmente enlazan con el NGL. Así pues, el tracto óptico derecho transporta unas representación completa del hemicampo visual izquierdo, y viceversa.

Las células que integran las 4 capas superiores del NGL se conocen con el nombre de neuronas P y gestionan la información concerniente a la visión de los colores y los detalles de los objetos. Los dos estratos inferiores están dotados de células nerviosas de mayor tamaño, denominadas neuronas M. Éstas son sensibles a los movimientos rápidos y a los contrastes de luz. Asimismo, entre las distintas capas de las 2 familias celulares aparecen las neuronas K, cuya función aún es poco conocida.

Cada grupo neuronal del NGL responde más o menos deprisa ante un estímulo visual. Así las neuronas M comienzan a reaccionar a los 50 milisegundos; las neuronas P, al cabo de 20 milisegundos, y las K se activan 10 milisegundos más tarde. Estas pequeñas diferencias de tiempo de reacción son, según los expertos, de gran importancia en el tratamiento de la información cortical.

Las neuronas de cada núcleo geniculado lateral penetran en la corteza estriada o área V1 de los hemisferios, y de ahí viajan a las conocidas como áreas extraestriadas, que incluyen la región V2 y otros 31 puntos del córtex humano consagrados a la visión.

Curiosamente, éstos ocupan más de la mitad de la superficie total del córtex, un dato nada desdeñable.

La vía cromática surge de las neuronas P del NGL, que establecen sinapsis con los “blobs” -zonas histológicas que se tiñen con más fuerza- de las capas superficiales de la V1. De ahí la señal eléctrica viaja a la v2 y se proyecta en el área V4.

Para el sistema encargado del movimiento de los objetos, la zona extraestriada clave es la V5. Las señales que recibe viajan desde la retina a través del par de estratos de neuronas M y llegan a la capa 4B de la V1. Desde allí, la información parte hacia el área V5.

La percepción de la forma depende de dos sistemas de procesamiento íntimamente relacionados. El primero está asociado al color y, por tanto, implica al área V4. El segundo, cuya sede se halla en la V3, se ocupa preferentemente de las formas en movimiento.