El círculo de Newton

        Por Mauro Boscarol, 18 de octubre de 2007.

        La colorimetría moderna tiene sus bases en los estudios del científico —filósofo natural se le llama ahora— inglés Isaac Newton (1642-1727).

        Isaac Newton.

        Isaac Newton, actualmente considerado el principal artífice del paso de las antiguas concepciones aristotélicas a las modernas concepciones experimentales de la física, fue el primero en tener la intuición de que las relaciones entre los estímulos luminosos y la percepción del color se podría representar con un modelo matemático.

        Antes de Newton, la opinión común era que la luz era una entidad homogénea, no compuesta, capaz de distintas "cualidades" según fuera su interacción con la materia pero que seguía siendo básicamente iluminante, con la misma esencia y el mismo comportamiento. Modificada por refracciones y reflexiones la luz generaba las distintas percepciones de color (este punto de vista se conoce como "modificacionismo").

        Un prisma descompone la luz por difracción

        En los experimentos que realizó entre 1665 y 1666, Newton observó que la luz del sol que pasaba a través de un prisma se descomponía en una serie de colores (es el fenómeno de la "dispersión de la luz") debido a la diferente refractividad de los rayos que la componían. Newton llamó "espectro" (en latín spectrum, "imagen", "visión", también "fantasma"). Explicó el fenómeno con la hipótesis de que la luz del sol contenía rayos diversos con distinta refractividad y que se percibían como colores si se los observaba por separado. Cuando estos rayos se mezclaban, el aparato visual percibía colores distintos de los percibidos cuando estaban separados.

        Newton sostuvo que el modelo adecuado para explicar la percepción del color era un círculo, que desde entonces se llamó "círculo cromático de Newton".

        El círculo original de Isaac Newton. El círculo de Newton coloreado para facilitar su comprensión.

        Cada punto de ese círculo representaba un color. En la circunferencia del círculo se disponían los colores espectrales, del rojo al violeta. Los colores en el interior eran colores no espectrales (es decir, que se obtenían mezclando colores espectrales). En el centro del círculo se halla el blanco y en cada rayo que se une al centro con un color espectral, sobre la circunferencia, van los distintos tonos del color, en gradación desde el blanco (saturación nula) hasta el color espectral (saturación máxima). En su círculo, Newton indicó también los límites aproximados de los que consideraba los siete colores básicos, en relación con las proporciones de esos colores en el espectro.

        En este modelo, las mezclas de dos colores en proporciones relativas se situan sobre un segmento recto que los une. En concreto, si se mezcla una cantidad a (luminancia) de un color A con una cantidad b de un color B, el resultado será una suma a+b del color M, representado en un punto de un segmentp AB, de modo que e AM esté con respecto a MB lo mismo que b con respecto a a.

        El mismo Newton era consciente de que su modelo era mejorable y que aunque la regla era lo bastante fiable para la vida práctica, no era matemáticamente rigurosa.

        Newton, en resumen, fijó los principios físicos de la ciencia del color (su medición) y "Si estos principios son tales que apartir de ellos un matemático puede determinar todos los fenómenos de los colores que puedan ser causados por la refracción, supongo que la ciencia de los colores se admitirá matemáticamente".

        Aun tendrían que pasar 150 años antes de que, sobre los cimientos dispuestos por Newton, un matemático alemán llamado Hermann Grassmann comenzase a alzar los muros maestros de la ciencia de la medición del color.

        4 comentarios

        Dos preguntas sobre el círculo de Newton

        Sobre la explicacion de Newton:

        1. ¿Se borran los colores?

        2. ¿Por que cuando el circulo gira a baja velocidad no se ve blanco?

        ¿Se borran los colores? ¿Se obtiene blanco?

        1. ¿Se borran los colores? Disculpa, no entiendo la pregunta. Se borrán ¿Cuándo? ¿A qué te refieres?

        2. ¿Por que cuando el circulo gira a baja velocidad no se ve blanco? Porque si haces un experimento con un disco giratorio, como Hizo James Maxwell, lo que estás haciendo es una síntesis sustractiva del color. Si usas Photoshop, estarás haciendo una mezcla aditiva y sí sale blanco al sumar los tres primarios.

        ¿Aditiva o sustractiva?

        Ante todo, enhorabuena por la web. La más completa y argumentada que conozco.

        Sobre la respuesta dada, me ha confundido leer "Porque si haces un experimento con un disco giratorio, como Hizo James Maxwell, lo que estás haciendo es una síntesis sustractiva del color"

        En muchísimas webs y libros especializados, se aprecia una contínua asociación de síntesis aditiva con la mezcla de colores luz. Pero es cierto que no siempre tiene que ser así (mucho menos que siempre sea con los colores rojo, verde y azul).

        Según se lee en el post "Mezcla o síntesis aditiva" (enlace):
        Dos estímulos de color separados en el tiempo o el espacio se perciben como dos colores distintos. Si dos estímulos se ven al mismo tiempo o en el mismo espacio, el sistema visual no logra distinguirlos y los percibe como un único color. Este fenómeno se llama mezcla o síntesis aditiva.
        y además, tras leer el post del círculo giratorio de Maxwell que se menciona en la respuesta, me quedó claro que la mezcla de colores era aditiva tanto al hacerlo con luces como al hacerlo con discos coloreados, y no sustractiva como se menciona en la respuesta. ¿se trata de una errata o acaso comprendí mal?

        Pero dando por cierta esta aclaración (círculo giratorio de Maxwell es síntesis aditiva), me vino una inmensa duda existencial: ¿entonces qué es la síntesis sustractiva? Según la definición de "Mezcla o síntesis aditiva" (arriba transcrita), cuando en un lienzo aplicamos pigmento azul y pigmento amarillo en una misma zona, también está ocurriendo síntesis aditiva ya que se trata de dos colores en el mismo tiempo y espacio, asimilados como un único y nuevo color, a pesar de obtener un resultado distinto que si mezcláramos colores luz.

        ¿Qué opinan de todo esto?

        Gracias por su respuesta de antemano. Un placer contrastar opiniones con ustedes.

        PD. Por otro lado, hay una pequeña errata: "(...) Bewton indicó también los límites aproximados (...)" Entiendo que es Newton en vez de Bewton. Saludos y gracias.

        Quitas luz = sustractiva / Añades luz = aditiva

        Hola,

        síntesis aditiva frente a síntesis sustractiva. La herramienta giratoria de Maxwell es, por tanto, sustractiva —se eliminan o sustraen algunas longitudes de onda—. Boscarol, en la página que mencionas está hablando de la síntesis aditiva. De hecho, lo que te puede conducir a error es lo que se menciona en otra página, donde se dice:

        A finales del siglo XIX apareción en el impresionismo francés una corriente llamada puntillismo (pointillisme). Sus seguidores (los principales eran Georges Seurat y Paul Signac), pintaban poniendo muy juntos (pero no superponiendo) puntos de color.

        Eso tiene que ver con que una síntesis cromática de dos puntos de distintos pigmentos en la que están tan cercanos que el ojo no es capaz de distinguirlos, por lo que suma los efectos —es decir hace una síntesis aditiva— de lo que son dos síntesis sustractivas —los pigmentos están eliminando, es decir, sustrayendo cada uno un conjunto de longitudes de onda—.

        Si me lo permites, te aconsejo que te quedes sobre todo con las dos descripciones que menciono primero del Glosario gráfico. Es lo que te lo va a dejar más claro.

        Corrijo lo de Bewton. Gracias :)

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