El bromo es un elemento muy reactivo que se encuentra distribuido en la naturaleza principalmente como bromuros, en pequeñas cantidades. El agua de mar es una fuente virtualmente ilimitada de bromo, cuya evaporación da lugar a la formación de salmueras, sustancias complejas y de gran valor económico debido a la gran concentración de sales disueltas. La determinación de trazas de bromuro, especialmente en muestras de composición y naturaleza compleja como el agua de mar, es un problema difícil de encarar. Los métodos convencionales para la cuantificación de bromuros por gravimetría, yodometría, entre otros, no son confiables debido a la compleja composición del agua de mar cuyos iones provenientes de las sales disueltas actúan como interferentes. El método más utilizado hasta hace unos años fue el que corresponde a la Norma ASTM D3869-09: Métodos estándares de ensayo para iones ioduro y bromuro en aguas salobres, agua de mar y salmueras. Sin embargo, desde hace unos años este no es viable debido al uso de tetracloruro de carbono como solvente de extracción al ser un reactivo prohibido debido a su toxicidad y considerado por el Protocolo de Montreal como una de las sustancias que agotan la capa de ozono. La investigación plantea la optimización y validación de un método cuantitativo para evaluar la concentración de bromuros en el rango de 34 a 200 mg/L, basado en el procedimiento descrito en la Norma ASTM D3869-09. Este nuevo método colorimétrico hace uso de la oxidación de iones bromuro a bromo molecular mediante la reacción de iones bromuro con óxido de cromo (VI) en solución ácida; luego el bromo molecular resultante de la reacción anterior, es extraído con disulfuro de carbono analizando su concentración por espectroscopia ultravioleta-visible a 420 nm. Como resultado de esta investigación, se ha comprobado la validez del método propuesto para evaluar la concentración de bromuro en el rango de 34 a 200 mg/L, se han establecido las condiciones específicas para el tratamiento de las muestras y se ha validado el método siguiendo la guía de IUPAC para validaciones realizadas por un solo laboratorio. Se comprobó que el método es robusto, preciso, veraz y que las concentraciones máximas de sales que pueden estar presentes en la muestra sin interferir en la cuantificación de iones bromuro es de de 224 ppm de sulfato de calcio, 292 ppm de cloruro de potasio, 657 ppm de cloruro de sodio, 1527 ppm de sulfato de magnesio y 40 542 ppm de cloruro de magnesio. Además, se obtuvo la incertidumbre expandida del método igual a ± 0.1418 ppm. / Tesis

No description available.

El mercurio es uno de los metales pesados más tóxicos que existen y se encuentra ampliamente distribuido en el medio ambiente ya que puede ser encontrado en el agua, el aire y el suelo. El mercurio no es biodegradable, por lo que permanece en los diversos ecosistemas y se acumula en diversas especies marinas. El mercurio es ampliamente utilizado en la minería aurífera informal e ilegal en nuestro país, cuyos efluentes son vertidos en los ríos dejando expuesta a la población y el medio ambiente ante este contaminante. Entre las diferentes formas de mercurio, el Hg2+ es la forma más común y estable, debido a su gran solubilidad en agua. Debido a la presencia de microorganismos en los sistemas acuáticos, el mercurio inorgánico es convertido en metil mercurio, sustancia altamente tóxica para los organismos vivos. Comúnmente, para el análisis de mercurio se emplean técnicas como la espectrometría de absorción atómica de llama y la espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente, que presentan excelentes límites de detección, pero requieren de tiempos largos de preparación de muestra e instrumentación especializada y costosa. Por ello, en los últimos años se han buscados metodologías alternativas para la detección de mercurio. Dentro de los nuevos avances tecnológicos y científicos han surgido investigaciones sobre el uso de nanopartículas de metales nobles (plata y oro) como sensores colorimétricos debido a la banda de resonancia plasmónica de estas nanopartículas que aparece en la región UV-Visible del espectro electromagnético. Este nuevo enfoque se presenta como una alternativa interesante, debido a los bajos costos de producción, su capacidad de brindar una respuesta analítica rápida y confiable, junto con el empleo de una instrumentación más accesible como los espectrofotómetros UV-Vis. Además, este nuevo enfoque permite la adaptación de los nuevos sistemas para poder contar con dispositivos portátiles que permitan realizar mediciones in situ. En el presente trabajo, se han sintetizado AgNPs esféricas y se han caracterizado mediante microscopía electrónica de transmisión y espectrofotometría UV-Vis. Además, se ha implementado y optimizado un protocolo de funcionalización para las AgNPs con los ligandos sulfurados cisteamina y cisteína, con el fin de detectar Hg2+ en agua. Finalmente, se ha optimizado un método colorimétrico de cuantificación de Hg2+ en agua empleando las AgNPs funcionalizadas. Para el sensor de AgNPs-CyNH2, se logró obtener un límite de detección de 108 nM con un tiempo de incubación de 2 min, mientras que para el sensor de AgNPs-Cy, se obtuvo un límite de detección de 441 nM con un tiempo de incubación de 20 min. / Mercury is one of the most toxic heavy metals that exists and is widely distributed in the environment and can be found in water, air and soil. Mercury is not biodegradable, so it remains in diverse ecosystems and accumulates in various marine species. In our country, mercury is widely used in informal and illegal gold mining. The resulting effluents are discharged into rivers, exposing the population and the environment to this pollutant. Among the different forms of mercury, Hg2+ is the most common and stable form, due to its great solubility in water. Due to the presence of microorganisms in aquatic systems, inorganic mercury is converted into methyl mercury, a substance highly toxic to living organisms. Commonly, the analysis of mercury is made by techniques such as flame atomic absorption spectrometry and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) are used. They have excellent limits of detection, but they require long sample preparation times and specialized and costly instrumentation. For this reason, alternative methodologies for the detection of mercury have been sought in recent years. Among the new technological and scientific advances, the use of noble metal nanoparticles (silver and gold) as colorimetric sensors has emerged. These sensors exploit the localized surface plasmon band of the nanoparticles, which appears in the UV-Visible region of the electromagnetic spectrum. This new approach is presented as an interesting alternative, due to the low production costs, its ability to provide a rapid and reliable analytical response, together with the use of more accessible instrumentation such as UV-Vis spectrophotometers. In addition, this new approach allows the adaptation of the new systems in order to have portable devices that allow on-site measurements. In the present research work, spherical AgNPs have been synthesized and characterized by transmission electron microscopy and UV-Vis spectrophotometry. A functionalization protocol has been implemented and optimized for AgNPs with the sulfuric ligands cysteamine and cysteine in order to detect Hg2+ in water. Finally, a colorimetric method for quantify Hg2+ in water using the functionalized AgNPs has been optimized. For the AgNPs-CyNH2 sensor, it was possible to obtain a detection limit of 108 nM with an incubation time of 2 min, while for the AgNPs-Cy sensor, a detection limit of 441 nM was obtained with an incubation time of 20 min. / Tesis

Un dispositivo de captura (escáner o cámara) de imágenes digitales no es un instrumento de medida del color como un espectrofotómetro o un tele-espectrocolorímetro. Aunque codifica la información espectral contenida en una escena en tres canales de color RGB, los datos digitales RGB asociados a un estímulo visual no son los mismos que codificaría el observador humano, el cual se caracteriza por el observador patrón colorimétrico CIE-1931 XYZ. Este trabajo desarrolla un algoritmo general de caracterización colorimétrica para cualquier dispositivo de captura incorporando un estudio del grado de exactitud (errores sistemáticos) y precisión (errores aleatorios) con respecto un tele-espectrocolorímetro.El modelo de caracterización se divide en un algoritmo de caracterización espectral y otro de caracterización colorimétrica. El dispositivo de captura usado ha sido una cámara CCD-RGB Sony DXC-930P conectada a una tarjeta digitalizadora Matrox MVP-AT 850.La caracterización espectral consiste en la determinación de las funciones de igualación, las cuales son básicamente las curvas de sensibilidad espectral relativa más dos factores de escalado: el escalado conjunto entre ellas y el balance de blanco ideal. El punto de partida para obtenerlas es la determinación de las funciones espectrales de conversión optoelectrónica (OECSF), que no son más que una relación empírica entre los niveles digitales RGB y la exposición espectral incidente en el sensor optoelectrónico. Gracias a ellas, hemos comprobado que la ley de la reciprocidad -la respuesta del sistema es independiente frente a valores idénticos de exposición espectral, pero obtenidos variando la apertura relativa N o el tiempo de exposición t- se verifica en Fotografía Digital, cuando no se verifica en Fotografía Fotoquímica. Utilizando dos términos ambivalentes de sensibilidad espectral -responsividad y espectro de acción- hemos determinado también las sensibilidades espectrales completas de los canales-color RGB, las cuales se han utilizado para describir el comportamiento de transferencia fotónica (función espectral de ganancia incremental, eficiencia cuántica, etc), un modelo de codificación cromática y las funciones de igualación.La caracterización colorimétrica consiste en la transformación de los datos digitales RGB en valores triestímulo absolutos CIE-XYZ (en cd/m2) frente a condiciones espectroradiométricas variables y desconocidas a priori. Así, en primer lugar, se ha aplicado un balance de grises sobre los datos digitales RGB para convertirlos en valores colorimétricos relativos RGB. En segundo lugar, se ha incluido por primera vez un algoritmo de adaptación luminosa con el que podemos variar controladamente la apertura relativa N del objetivo fotográfico sin por ello variar la especificación triestímulo absoluta CIE-XYZ que estimamos a partir del perfil colorimétrico entre RGB y XYZ. Con estos dos pasos previos, se ha analizado el nivel de reproducción del color de nuestro dispositivo de captura con respecto un tele-espectrocolorímetro, tanto en su estado bruto como una vez compensado con un modelo lineal de corrección de color. Se ha evaluado el grado de exactitud utilizando el espacio psicométrico CIE-L*a*b* y el algoritmo de índice de reproducción del color tras implementar previamente el modelo de apariencia de colores aislados Hunt'91. También se ha analizado la propagación de los errores aleatorios desde los niveles digitales RGB hasta CIE-XYZ y CIE-L*a*b*. Por último, se ha obtenido la gama de colores reproducibles del dispositivo a partir de la determinación del triángulo de primarios fundamentales y la captura simulada de los colores óptimos y varias muestras del Atlas Munsell. Los resultados obtenidos indican que, en general, debido a las limitaciones optoelectrónicas del rango dinámico espectroradiométrico de entrada, nuestro dispositivo de captura, en estado bruto, aclara y desatura los colores, con lo cual los errores colorimétricos serán más notables cuando se pretenda captar colores oscuros con una apertura relativa N fija. / Un dispositiu de captació (escàner o càmera) d'imatges digitals no és un instrument de mesura del color com un espectrefotòmetre o un tele-espectrecolorímetre. Encara que codifica la informació espectral inclosa en una escena en tres canals de color RGB, les dades digitales RGB associades a un estímul visual no són les mateixes que codificaria l'observador humà, el qual es caracteritza per l'observador patró colorimètric CIE-1931 XYZ. Aquest treball desenvolupa un algorisme general de caracterització colorimètrica per a qualsevol dispositiu de captació agefint-ne un estudi del grau d'exactitud (errors sistemàtics) i precisió (errors aleatoris) respecte un tele-espectrecolorímetre.El model de caracterització es divideix en un algorisme de caracterització espectral i un altre de caracterització colorimètrica. El dispositiu de captació emprat ha sigut una càmera CCD-RGB Sony DXC-930P conectada amb una tarja digitalizadora Matrox MVP-AT 850.La caracterització espectral consisteix en la determinació de les funcions d'igualació, els quals són bàsicament les corbes de sensibilitat espectral relativa a més de dos factors d'escalat: l'escalat conjunt entre elles i el balanç de blanc ideal. El punt de sortida per a obtenir-les és la determinació de les funcions espectrals de conversió optoelectrònica (OECSF), que no són més que una relació empírica entre els nivells digitals RGB i l'exposició espectral incident sobre el sensor optoelectrónic. Gràcies a elles, hem comprovat que la llei de la reciprocitat -la resposta del sistema és independent en front a valors idèntics d'exposició espectral, però obtinguts variant l'obertura relativa N o el temps d'exposició t- es verifica en Fotografía Digital, quan no es verifica en Fotografía Fotoquímica. Emprant dos conceptes ambivalents de sensibilitat espectral -responsivitat i espectre d'acció- hem determinat també les sensibilitats espectrals complertes dels canals RGB, els quals s'han utilitzat per a descriure el comportament de transferència fotònica (funció espectral de ganància incremental, eficiència quàntica, etc) i un model de codificació cromàtica, i per a calcular les funcions d'igualació.La caracterització colorimètrica consisteix en la transformació de les dades digitals RGB en valors triestímuls absoluts CIE-XYZ (en cd/m2) en front a condicions espectreradiomètriques variables i desconegudes a priori. Així, en primer lloc, s'ha aplicat un balanç de grisos sobre les dades digitals RGB per a convertir-les en valors colorimètrics relatius RGB. En segon lloc, s'ha afegit per primera vegada un algorisme d'adaptació luminosa amb el que podem variar controladament l'obertura relativa N de l'objectiu fotogràfic sense per això variar l'especificació triestímul absoluta CIE-XYZ que estimem a partir del perfil colorimètric entre RGB i XYZ. Amb aquests dos pasos previs, hem analitzat respecte un tele-espectrecolorímetre el nivell de reproducció del color del nostre dispositiu de captació, tant en el seu estat brut de funcionament com una vegada compensat amb un model lineal de correcció de color. Hem avaluat el grau d'exactitud utilitzant l'espai psicomètric CIE-L*a*b* i l'algorisme d'ìndex de reproducció del color després d'implementar el model de aparença de colors aïllats Hunt'91. Hem analitzat també la propagació d'errors aleatoris des dels nivells digitals RGB fins a CIE-XYZ i CIE-L*a*b*. Per últim, hem determinat a més el conjunt o gamma de colors reproduïbles del dispositiu a partir de l'obtenció del triangle de primaris fonamentals i la captació simulada dels colors òptims i vàries mostres de l'Atlas Munsell. Els resultats obtinguts indiquen que, en general, degut a les limitacions optoelectròniques del rang dinàmic espectreradiomètric d'entrada, el nostre dispositiu de captació, en el seu estat brut de funcionament, claretja i desatura el colors, amb lo qual els errors colorimètrics destaquen més quan van associats a la captació de colors foscos amb una obertura relativa N fixa. / A digital image capture device (scanner or camera) is not a tool for measuring colour as a spectrophotometer or a tele-spectroradiometer. Although it encodes the spectral information enclosed in a scene into three RGB colour channels, the RGB digital data associated to a visual stimulus are not the same that would encode a human observer, who is characterised by the CIE-1931 XYZ standard observer. This work shows a general algorithm of colorimetric characterisation for any digital image capture device incorporating a study of the accuracy (systematic errors) and precision (statistical errors) levels with respect to a tele-spectroradiometer.The characterisation model is divided into two algorithms of spectral and colorimetric characterisation. The digital image capture device is a CCD-RGB camera Sony DXC-930P connected to a frame grabber Matrox MVP-AT 850.The spectral characterisation consists of the calculation of the colour-matching functions, which are basically the curves of relative spectral sensitivity modified by two scaling factors: the joint scaling factor between them and the ideal white balance. The first step to obtain them is the measurement of the opto-electronic conversion spectral functions (OECSF), which are just an empirical relationship between the RGB digital levels and the spectral exposure incident on the optoelectronic sensor. Thanks to these functions, we have proved that the reciprocity law -identical values of spectral exposure yield identical responses even if the relative aperture N or the exposure time t change- is verified in Digital Photography, although it is not verified in Photochemical Photography. Using two equivalent concepts of spectral sensitivity -responsivity and action spectrum- we have also determined the complete spectral sensitivities of the RGB colour-channels, which are used to describe the optoelectronic performance (incremental gain spectral function, quantum efficiency, etc), a chromatic encoding model, and the colour-matching functions.The colorimetric characterisation consists of transforming the RGB digital data into absolute tristimulus values CIE-XYZ (in cd/m2) under variable and unknown spectroradiometric conditions. So, at the first stage, a grey balance has been applied over the RGB digital data to convert them into RGB relative colorimetric values. At a second stage, an algorithm of luminance adaptation has been included for the first time. With this algorithm, we can change suitably the relative aperture N of the zoom lens without changing the absolute tristimulus specification CIE-XYZ estimated from the colorimetric profile between RGB and XYZ colour spaces. With these previous steps, the colour reproduction level of our digital image capture device has been compared with that obtained with a tele-spectoradiometer, both in a raw state and with the corrections from a linear model of colour correction. The accuracy level has been evaluated using the colour space CIE-L*a*b*. The algorithm of colour reproduction index has been evaluated implementing previously the unrelated Hunt'91 colour appearance model. The propagation of the statistical errors from the RGB digital data to CIE-XYZ and CIE-L*a*b* values has been also studied. Finally, the device gamut has been obtained from the determination of the additive triangle of fundamental primaries and the simulated capture of the optimal colours and some Munsell chips. The obtained results indicate that, in general, due to the optoelectronic limitations of the spectroradiometric dynamic range, our digital image capture device, in raw performance, lightens and desaturates the colours, so dark colours captured with a fixed relative aperture N will have high colorimetric errors.

El bromo es un elemento muy reactivo que se encuentra distribuido en la naturaleza principalmente como bromuros, en pequeñas cantidades. El agua de mar es una fuente virtualmente ilimitada de bromo, cuya evaporación da lugar a la formación de salmueras, sustancias complejas y de gran valor económico debido a la gran concentración de sales disueltas. La determinación de trazas de bromuro, especialmente en muestras de composición y naturaleza compleja como el agua de mar, es un problema difícil de encarar. Los métodos convencionales para la cuantificación de bromuros por gravimetría, yodometría, entre otros, no son confiables debido a la compleja composición del agua de mar cuyos iones provenientes de las sales disueltas actúan como interferentes. El método más utilizado hasta hace unos años fue el que corresponde a la Norma ASTM D3869-09: Métodos estándares de ensayo para iones ioduro y bromuro en aguas salobres, agua de mar y salmueras. Sin embargo, desde hace unos años este no es viable debido al uso de tetracloruro de carbono como solvente de extracción al ser un reactivo prohibido debido a su toxicidad y considerado por el Protocolo de Montreal como una de las sustancias que agotan la capa de ozono. La investigación plantea la optimización y validación de un método cuantitativo para evaluar la concentración de bromuros en el rango de 34 a 200 mg/L, basado en el procedimiento descrito en la Norma ASTM D3869-09. Este nuevo método colorimétrico hace uso de la oxidación de iones bromuro a bromo molecular mediante la reacción de iones bromuro con óxido de cromo (VI) en solución ácida; luego el bromo molecular resultante de la reacción anterior, es extraído con disulfuro de carbono analizando su concentración por espectroscopia ultravioleta-visible a 420 nm. Como resultado de esta investigación, se ha comprobado la validez del método propuesto para evaluar la concentración de bromuro en el rango de 34 a 200 mg/L, se han establecido las condiciones específicas para el tratamiento de las muestras y se ha validado el método siguiendo la guía de IUPAC para validaciones realizadas por un solo laboratorio. Se comprobó que el método es robusto, preciso, veraz y que las concentraciones máximas de sales que pueden estar presentes en la muestra sin interferir en la cuantificación de iones bromuro es de de 224 ppm de sulfato de calcio, 292 ppm de cloruro de potasio, 657 ppm de cloruro de sodio, 1527 ppm de sulfato de magnesio y 40 542 ppm de cloruro de magnesio. Además, se obtuvo la incertidumbre expandida del método igual a ± 0.1418 ppm.

En esta tesis doctoral se describe un procedimiento orientado a la medición del color del suelo y su inclusión en una base de datos espacial. El procedimiento tiene en cuenta todos los aspectos relevantes del proceso de asignación de color a las muestras de suelo procesadas y está adaptado específicamente al flujo de trabajo típico del laboratorio de suelos. La tesis se estructura en cinco capítulos y dos apéndices tal y como se indica a continuación. El Capítulo 1 contiene una introducción al concepto de Color. En primer lugar se justifica la importancia del color en una amplia variedad de disciplinas, prestando especial atención a los campos técnicos y científicos. A continuación se describe el sistema de visión humana y la gran influencia que dicho sistema tiene en los modelos y mecanismos ideados por el ser humano para entender y procesar numéricamente el color. En este contexto se introducen los denominados sistemas de ordenación de color, elementos básicos en muchas aplicaciones prácticas. Finalmente se presenta un tema fundamental en este trabajo como es el color del suelo, comenzando con la introducción del propio concepto de suelo y la trascendencia que supone el conocimiento del color en su estudio. Seguidamente se indican los sistemas de comunicación del color utilizados en la Ciencia del Suelo y sus relaciones con el desarrollo de la Ciencia del Color. Finalmente se repasa la metodología clásica para medir y comunicar el color del suelo. El Capítulo 2 trata sobre Colorimetría, la ciencia de la medida del color. El capítulo se divide en tres partes diferenciadas. La primera contiene un resumen de unidades y magnitudes de uso habitual en Colorimetría. La segunda parte está dedicada a los espacios de color CIE, fundamentales en el tratamiento numérico del color. La tercera parte contiene información sobre la instrumentación de medición de color, con un énfasis muy marcado en los colorímetros tricromáticos. Este capítulo sirve además, como introducción o referencia para el usuario del laboratorio de suelos interesado en la medida precisa del color. El Capítulo 3 se titula Bases de Datos Espaciales (BDE), las cuales constituyen el marco idóneo para el almacenamiento y tratamiento de la información espacial. Se dedica una sección a los Sistemas de Información Geográfica (SIG) que son la herramienta elegida en esta tesis para el almacenamiento de la información del color del suelo. A continuación se especifican los distintos tipos de datos espaciales necesarios para implementar una BDE que contemple todos los aspectos importantes desde el punto de vista agronómico. El capítulo se completa con dos secciones dedicadas a los formatos de datos y a los metadatos, aspecto éste último cada vez más importante en el campo de las tecnologías de la información espacial. El Capítulo 4 presenta el procedimiento propuesto y constituye la aportación más importante de la tesis. En primer lugar se justifica la propuesta de un procedimiento en el contexto de las técnicas clásicas de medición del color del suelo, analizando los puntos débiles de dichas técnicas con el objetivo de reducir su impacto en las mediciones de color. A continuación se describe detalladamente el equipo de laboratorio necesario para poder seguir el procedimiento. Asímismo, se presenta un método de transformación entre espacios de color basado en técnicas de aprendizaje automático junto con una aplicación informática. Estos dos últimos puntos son originales y se han desarrollado basándose en la experiencia de los usuarios del laboratorio de suelos. El capítulo acaba con un resumen que engloba todos los pasos individuales descritos en los apartados anteriores. El Capítulo 5 contiene las conclusiones y reflexiones extraídas a lo largo del desarollo de la presente tesis. Asímismo se proponen posibles líneas de trabajo futuras, que podrán ampliar las capacidades del procedimiento propuesto mediante el uso de nuevos sensores o modelos de color avanzados. El Apéndice A cont / Marqués Mateu, Á. (2013). Integración de colorimetría y sistemas de información geográfica. Desarrollo de un procedimiento para la medición del color del suelo y su inclusión en una base de datos espacial [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/33921 / TESIS

Este artículo trata sobre la problemática y el desarrollo de un asistente virtual de moda propuesto mediante el uso de una cámara Kinect v2 y procesamiento de imágenes, para tiendas minoristas de moda. Surge principalmente como una respuesta a la incapacidad de proporcionar experiencias únicas durante el proceso de compra mediante el uso de diversos dispositivos. Debido a esto, se analizaron soluciones de asistente virtual similares orientadas a proporcionar recomendaciones de vestimenta para poder proporcionar un software que podría dar una sugerencia más personalizada para los usuarios basándose en sus características físicas. La validación del modelo se realizará a través de la experiencia de un grupo de usuarios en el momento del uso del asistente virtual y expertos en el área de evaluación de moda. / This article is about the problematic and development of a fashion virtual assistant proposed by using a Kinect v2 camera and image processing, for fashion retail stores. It comes up mainly as a response to the inability of providing unique experiences during the shopping process through the use of diverse devices. Because of this, similar virtual assistant solutions oriented to provide clothing recommendations were analysed to be able to provide a software that could give a more personalized suggestion for the users basing in their physical characteristics. The model validation will be done through the experience of a group of users at the moment of use of the virtual assistant and experts in the fashion assessment area. / Trabajo de investigación

[ES] Las labores de documentación de arte rupestre son arduas y delicadas, donde el color desempeña un papel fundamental, proporcionando información vital a nivel descriptivo, técnico y cuantitativo . Tradicionalmente los métodos de documentación en arqueología quedaban restringidos a procedimientos estrictamente subjetivos. Sin embargo, esta metodología conlleva limitaciones prácticas y técnicas, afectando a los resultados obtenidos en la determinación del color. El empleo combinado de técnicas geomáticas, como la fotogrametría o el láser escáner, junto con técnicas de procesamiento de imágenes digitales, ha supuesto un notable avance. El problema es que, aunque las imágenes digitales permiten capturar el color de forma rápida, sencilla, y no invasiva, los datos RGB registrados por la cámara no tienen un sentido colorimétrico riguroso. Se requiere la aplicación de un proceso riguroso de tranformación que permita obtener datos fidedignos del color a través de imágenes digitales. En esta tesis se propone una solución científica novedosa y de vanguardia, en la que se persigue integrar el análisis espectrofotométrico y colorimétrico como complemento a técnicas fotogramétricas que permitan una mejora en la identificación del color y representación de pigmentos con máxima fiabilidad en levantamientos, modelos y reconstrucciones tridimensionales (3D). La metodología propuesta se basa en la caracterización colorimétrica de sensores digitales, que es de novel aplicación en pinturas rupestres. La caracterización pretende obtener las ecuaciones de transformación entre los datos de color registrados por la cámara, dependientes del dispositivo, y espacios de color independientes, de base física, como los establecidos por la Commission Internationale de l'Éclairage (CIE). Para el tratamiento de datos colorimétricos y espectrales se requiere disponer de un software de características técnicas muy específicas. Aunque existe software comercial, lo cierto es que realizan por separado el tratamiento digital de imágenes y las operaciones colorimétricas. No existe software que integre ambas, ni que además permita llevar a cabo la caracterización. Como aspecto fundamental, presentamos en esta tesis el software propio desarrollado, denominado pyColourimetry, siguiendo las recomendaciones publicadas por la CIE, de código abierto, y adaptado al flujo metodológico propuesto, de modo que facilite la independencia y el progreso científico sin ataduras comerciales, permitiendo el tratamiento de datos colorimétricos y espectrales, y confiriendo al usuario pleno control del proceso y la gestión de los datos obtenidos. Adicinalmente, en este estudio se expone el análisis de los principales factores que afectan a la caracterización tales como el sensor empleado, los parámetros de la cámara durante la toma, la iluminación, el modelo de regresión, y el conjunto de datos empleados como entrenamiento del modelo. Se ha aplicado un modelo de regresión basado en procesos Gaussianos, y se ha comparado con los resultados obtenidos mediante polinomios. También presentamos un nuevo esquema de trabajo que permite la selección automática de muestras de color, adaptado al rango cromático de la escena, que se ha denominado P-ASK, basado en el algoritmo de clasificación K-means. Los resultados obtenidos en esta tesis demuestran que el proceso metodológico de caracterización propuesto es altamente aplicable en tareas de documentación y preservación del patrimonio cultural en general, y en arte rupestre en particular. Se trata de una metodología de bajo coste, no invasiva, que permite obtener el registro colorimétrico de escenas completas. Una vez caracterizada, una cámara digital convencional puede emplearse para la determinación del color de forma rigurosa, simulando un colorímetro, lo que permitirá trabajar en un espacio de color de base física, independiente del dispositivo y comparable con / [CA] Les tasques de documentació gràfica d'art rupestre són àrdues i delicades, on el color compleix un paper fonamental, proporcionant informació vital a nivell descriptiu, t\`ecnic i quantitatiu.Tradicionalment els mètodes de documentació en arqueologia quedaven restringits a procediments estrictament subjectius, comportant limitacions pràctiques i tècniques, afectant els resultats obtinguts en la determinació de la color. L'ús combinat de tècniques geomàtiques, com la fotogrametria o el làser escàner, juntament amb tècniques de processament i realç d'imatges digitals, ha suposat un notable avanç. Tot i que les imatges digitals permeten capturar el color de forma ràpida, senzilla, i no invasiva, les dades RGB proporcionades per la càmera no tenen un sentit colorimètric rigorós. Es requereix l'aplicació d'un procés rigorós de transformació que permeti obtenir dades fidedignes de la color a través d'imatges digitals. En aquesta tesi es proposa una solució científica innovadora i d'avantguarda, en la qual es persegueix integrar l'anàlisi espectrofotomètric i colorimètric com a complement a tècniques fotogramètriques que permetin una millora en la identificació de la color i representació de pigments amb màxima fiabilitat en aixecaments, models i reconstruccions tridimensionals 3D. La metodologia proposada es basa en la caracterització colorimètrica de sensors digitals, que és de novell aplicació en pintures rupestres. La caracterització pretén obtenir les equacions de transformació entre les dades de color registrats per la càmera, dependents d'el dispositiu, i espais de color independents, de base física, com els establerts per la Commission Internationale de l'Éclairage (CIE). Per al tractament de dades colorimètriques i espectrals de forma rigorosa es requereix disposar d'un programari de característiques tècniques molt específiques. Encara que hi ha programari comercial, fan per separat el tractament digital d'imatges i les operacions colorimètriques. No hi ha programari que integri totes dues, ni que permeti dur a terme la caracterització. Com a aspecte addicional i fonamental, vam presentar el programari propi que s'ha desenvolupat, denominat pyColourimetry, segons les recomanacions publicades per la CIE, de codi obert, i adaptat al flux metodológic proposat, de manera que faciliti la independència i el progrés científic sense lligams comercials, permetent el tractament de dades colorimètriques i espectrals, i conferint a l'usuari ple control del procés i la gestió de les dades obtingudes. A més, s'exposa l'anàlisi dels principals factors que afecten la caracterització tals com el sensor emprat, els paràmetres de la càmera durant la presa, il¿luminació, el model de regressió, i el conjunt de dades emprades com a entrenament d'el model. S'ha aplicat un model de regressió basat en processos Gaussians, i s'han comparat els resultats obtinguts mitjançant polinomis. També vam presentar un nou esquema de treball que permet la selecció automàtica de mostres de color, adaptat a la franja cromàtica de l'escena, que s'ha anomenat P-ASK, basat en l'algoritme de classificació K-means. Els resultats obtinguts en aquesta tesi demostren que el procés metodològic de caracterització proposat és altament aplicable en tasques de documentació i preservació de el patrimoni cultural en general, i en art rupestre en particular. Es tracta d'una metodologia de baix cost, no invasiva, que permet obtenir el registre colorimètric d'escenes completes. Un cop caracteritzada, una càmera digital convencional pot emprar-se per a la determinació de la color de forma rigorosa, simulant un colorímetre, el que permetrà treballar en un espai de color de base física, independent d'el dispositiu i comparable amb dades obtingudes mitjançant altres càmeres que tambè estiguin caracteritzades. / [EN] Cultural heritage documentation and preservation is an arduous and delicate task in which color plays a fundamental role. The correct determination of color provides vital information on a descriptive, technical and quantitative level. Classical color documentation methods in archaeology were usually restricted to strictly subjective procedures. However, this methodology has practical and technical limitations, affecting the results obtained in the determination of color. Nowadays, it is frequent to support classical methods with geomatics techniques, such as photogrammetry or laser scanning, together with digital image processing. Although digital images allow color to be captured quickly, easily, and in a non-invasive way, the RGB data provided by the camera does not itself have a rigorous colorimetric sense. Therefore, a rigorous transformation process to obtain reliable color data from digital images is required. This thesis proposes a novel technical solution, in which the integration of spectrophotometric and colorimetric analysis is intended as a complement to photogrammetric techniques that allow an improvement in color identification and representation of pigments with maximum reliability in 3D surveys, models and reconstructions. The proposed methodology is based on the colorimetric characterization of digital sensors, which is of novel application in cave paintings. The characterization aims to obtain the transformation equations between the device-dependent color data recorded by the camera and the independent, physically-based color spaces, such as those established by the Commission Internationale de l'Éclairage (CIE). The rigorous processing of color and spectral data requires software packages with specific colorimetric functionalities. Although there are different commercial software options, they do not integrate the digital image processing and colorimetric computations together. And more importantly, they do not allow the camera characterization to be carried out. Therefore, as a key aspect in this thesis is our in-house pyColourimetry software that was developed and tested taking into account the recommendations published by the CIE. pyColourimetry is an open-source code, independent without commercial ties; it allows the treatment of colorimetric and spectral data and the digital image processing, and gives full control of the characterization process and the management of the obtained data to the user. On the other hand, this study presents a further analysis of the main factors affecting the characterization, such as the camera built-in sensor, the camera parameters, the illuminant, the regression model, and the data set used for model training. For computing the transformation equations, the literature recommends the use of polynomial equations as a regression model. Thus, polynomial models are considered as a starting point in this thesis. Additionally, a regression model based on Gaussian processes has been applied, and the results obtained by means of polynomials have been compared. Also, a new working scheme was reported which allows the automatic selection of color samples, adapted to the chromatic range of the scene. This scheme is called P-ASK, based on the K-means classification algorithm. The results achieved in this thesis show that the proposed framework for camera characterization is highly applicable in documentation and conservation tasks in general cultural heritage applications, and particularly in rock art painting. It is a low-cost and non-invasive methodology that allows for the colorimetric recording from complete image scenes. Once characterized, a conventional digital camera can be used for rigorous color determination, simulating a colorimeter. Thus, it is possible to work in a physical color space, independent of the device used, and comparable with data obtained from other cameras that are also characterized. / Thanks to the Universitat Politècnica de València for the FPI scholarship / Molada Tebar, A. (2020). Colorimetric and spectral analysis of rock art by means of the characterization of digital sensors [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/160386 / TESIS