BLACK LEVEL

En busca del negro absoluto 

Derribando mitos: El negro absoluto no existe. Es un mito, mentira, ilusión.

Las definiciones

Las definiciones tradicionales de las profesores decían: “los colores son luz de determinada longitud de onda visible; el blanco es luz de todas las longitudes de onda visibles; y el negro no es un color, sino la ausencia de luz”. Pues estas son verdades a medias, ya que siempre hay luz, aunque no seamos capaces de verla (refiriéndonos a lugares de la superficie terrestre, por si alguien estaba pensando en los agujeros negros, exceptuémoslos) siempre existe algún nivel de radiación luminosa. La definición correcta de negro es menos absoluta y más subjetiva: Negro es todo nivel de luz por debajo del umbral de sensibilidad del ojo.

Explicación fisiológica

El umbral de sensibilidad es el mínimo nivel de luz necesaria para estimular los fotorreceptores de la retina, y no es un valor fijo, los ojos varían su sensibilidad dependiendo de la luz media que reciben y están en constante adaptación a la iluminación ambiente.

Nuestros ojos pueden diferenciar 10exp10 niveles diferentes de luz (escalones de grises), aunque no todos al mismo tiempo. Una vez completada la adaptación, el ojo distingue unos 50 niveles. El nivel más bajo que es capaz de percibir se llama umbral de sensibilidad y el máximo será el punto de saturación. Toda la luz de menor intensidad que el umbral se verá como negro y las zonas con luz por encima de la saturación provocarán deslumbramiento.

El gráfico intenta representar que el ojo humano sólo diferencia algunos de los niveles de luz disponibles, pero mediante la adaptación este rango puede desplazarse, también se ve como la luz residual del proyector puede "esconderse" debajo del umbral de sensibilidad y que el blanco del proyector no debe superar el el nivel de saturación del ojo porque deslumbraría al público.

En cualquier ambiente iluminado, los objetos reflejan luz en un rango amplio de niveles continuos, cuanto más iluminación mayor es el rango disponible, pero llegado un punto no somos capaces de ver detalles en las zonas más oscuras, las vemos negras, ni tampoco en las zonas más claras, nos deslumbramos. Si fijamos la vista en algún objeto muy luminoso, en seguida notaremos que hay más zonas negras en nuestro campo, porque la adaptación del ojo a ese punto hace que lo tomemos como nivel medio.

Para más información a cerca de los mecanismos de adaptación recomiendo este articulo del doctor Ocularis.

Negro proyectado

Los proyectores de imágenes, tanto de cine, diapositivas o video, nunca proyectan negros absolutos, siempre emiten algo de luz en las zonas negras de la imagen. En cualquier proyección de imágenes debemos regular la luminosidad media de modo que la luz residual del proyector quede por debajo del umbral de sensibilidad para que veamos el negro realmente negro. En una simulación del cielo nocturno ese ajuste es muy delicado, ya que la luz media de un cielo con estrellas es muy baja, pero es posible lograrlo con proyectores de calidad. En el caso de tecnologías CRT (tres tubos) y siempre hablando de equipamiento de calidad y bien ajustado, la luz residual casi siempre será invisible, aunque el CRT tiene otros inconvenientes que analizaremos cuando hablemos de tecnologías de proyección. En LCD es imposible evitarlo y en DLP se puede ocultar con facilidad, excepto al dejar la pantalla en completo negro por varios minutos, situación que siempre debe evitarse, porque si le damos tiempo al ojo para adaptarse a una oscuridad mayor, empezará a ver que nuestro negro no es perfecto. Todos los sistemas de visualización, incluyendo la TV y el cine se basan en un astuto engaño de nuestros ojos.

FOTOS REALES

Proyector SXRD

Proyector CRT 909

proyector DLP SIM5

Las fotos son reales tomadas de domos de planetarios de España, en la primera el negro no es adecuado para representaciones de astronomía, en las otras dos se ve un buen negro con dos tecnologías diferentes.