Manual Colorimetro Portugues (1)

3-91, Dais ennis himac hi, S akai.Os aka 590-8551, J apan K onic a Minolta P hoto Imaging U.S .A., Inc . 725 Darlington Avenue Mahwah, NJ 07430 Phone: 888-473-2656 (in US A), 201-529-6060 (outside US A) FAX: 201-529-6070 K onic a Minolta P hoto Imaging C anada, Inc . 1329 Meyerside Drive,Mississauga, Ontario L5T 1C 9 P hone: 905-670-7722 FAX: 905-795-8234 K onic a Minolta P hoto Imaging E urope G mbH Minoltaring11, 30855 Langenhagen, G ermany P hone: 0511-740440 FAX: 0511-741050 Minolta Franc e S .A. 365-367, R oute de S aint-G ermain, 78424 C arrieres-S ur-S eine, France P hone: 01-30866161 FAX: 01-30866280 K onic a Minolta P hoto Imaging UK L td. P recedent Drive, R ooksely P ark, Milton K eynes United K ingdom P hone: 01-908200400 FAX: 01-908618662 K onic a Minolta P hoto Imaging Aus tria G mbH Amalienstrasse 59-61, 1131 Vienna, Austria P hone: 01-87882-430 FAX: 01-87882-431 K onic a Minolta P hoto Imaging B enelux B .V. 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S eoul Office 801, C hung-J in B ldg., 475-22, B angB ae-Dong, S eocho-ku, S eoul, K orea P hone: 02-523-9726 FAX: 02-523-9729 ©1998 K ONIC A MINOLT A S E NS ING , INC . 9242-4830-92 AE B DP K 16 Printed in Japan Conhecendo as cores. As cores chamam a atenção e são importantes em todos os ambientes Um número infinito de cores nos envolve todos os dias de nossas vidas. Normalmente nós não damos às cores o seu devido valor, porém elas são importantes em nosso dia a dia, influenciando nossa alimentação, os produtos que compramos, e até nos informando sobre o estado de saúde de uma pessoa. Mesmo nos influenciando tanto, e apesar de sua importância continuar a crescer diariamente, nosso conhecimento da cor e seu controle normal- mente é insuficiente, gerando uma variedade de problemas, como por exemplo em transações comerciais envolvendo cores ou mesmo na escolha da cor de um produto. Uma vez que as avaliações de cores são frequentemente feitas de acordo com as impressões ou experiências pessoais, é impossível para uma pessoa controlar de forma precisa a avaliação da cor utilizando métodos comuns. Existe uma forma com a qual nos possamos expressar a cor de forma precisa; com a qual possamos descrever essa cor para outra pessoa a fim de que ela seja reproduzida da forma como nós a vemos? Como a comunicação de cores, entre os mais diversos campos da indústria pode ser feito de forma correta? * Quando falarmos sobre a cor estaremos nos referindo à cor de um objeto. 1 Conteúdo PARTE I Qual é a cor desta maçã ? .............................................................................................................................................. 4 Normalmente dez pessoas diferentes irão descrever uma única cor de dez maneiras diferentes. ..... 5 Mesmo sendo a mesma cor ela parece diferente. Por que? .............................................................................. 6 Dois balões vermelhos. Como podemos descrever para uma pessoa, a diferença de cores entre eles? .............................................................................................................. 8 Tonalidade. Luminosidade, Saturação O Mundo da cor é uma mistura desses três atributos. ...................................................................................10 Tonalidade, luminosidade, saturação. Criando um sólido de cor. ................................................................. 12 Com a criação de escalas de tonalidade, luminosidade e saturação, nós podemos determinar uma cor numericamente. ..............................................................14 Os colorímetros simplificam a identificação das cores. ...................................................................................... 15 Observando alguns espaços de cores. ...................................................................................................................... 16 Medindo várias cores com um colorímetro! ........................................................................................................... 21 Os colorímetros podem determinar diferenças de cores muito pequenas! .................................................22 Medições com um colorímetro podem apontar pequenas diferenças, mesmo entre cores que parecem iguais ao olho humano. ...........................................................................24 Um exemplo de controle de qualidade utilizando-se um colorímetro. .........................................................25 Recursos dos colorímetros. ............................................................................................................................................ 26 PARTE II Porque a maça parece vermelha? ................................................................................................................................ 28 Para podermos perceber uma cor são necessários três elementos: a luz, a visão, e um objeto. ................................................................................ 29 Os seres humanos percebem as cores em alguns comprimentos de onda específicos. .........................30 Diferenças entre a sensação de cor através da luz que entra em nossos olhos e o processo de medição de um colorímetro. ...................................................................................................... 32 Os componentes da luz e cor. Usando um espectrofotômetro. ................................................................................................................................... 34 Medindo varias cores com um espectrofotômetro. .............................................................................................36 Diferenças entre o método tristímulus e o método espectrofotométrico. .................................................. 38 Como a aparência da cor muda com a mudança da fonte de luz? ................................................................ 40 Um espectrofotômetro pode inclusive avaliar um problema complexo como a metameria. ............... 42 Recursos dos Espectrofotômetros. ............................................................................................................................. 44 PARTE III Comparando colorímetros e espectrofotômetros. ................................................................................................46 Cor e brilho. (Métodos SCE e SCI) ................................................................................................................................ 48 Medindo cores especiais. ...............................................................................................................................................50 Notas sobre a medição de diversos materiais e diversas condições. .............................................................. 52 PARTE IV Termos de cor utilizados. .................................................................................................................................................53 2 PARTE I O estudo da cor. Ao observarmos o nosso ambiente, percebemos uma grande variedade de cores surgirem diante de nossos olhos. Em nosso dia a dia estamos cercados de uma infinita variedade de cores e diferentemente do comprimento e do peso, não há uma escala física para medir a cor, o que faz com que as pessoas respondam de formas diferentes quanto question- adas a respeito de uma determinada cor. Por exem- plo, se dissermos “azul da cor do céu” ou “azul da cor do mar” para as pessoas, cada indivíduo irá imaginar um azul diferente do outro. Isso acontece porque suas experiências passadas e suas sensibilidades para a cor são diferentes. Esse é o problema da cor. Portando vamos estudar um pouco o assunto e determinar quais informações sobre a cor nos seriam úteis. 3 Qual é a cor desta maçã? Vermelho! Vermelho quente. Vermelho Intenso! Vermelho Vivo.  a expressão verbal não é um método suficientemente preciso para a determinação de uma cor. As palavras para expressar as cores têm mudado com o tempo. fosco. Se nós considerarmos o vermelho de nosso exemplo teríamos: vermelho. Mesmo que as pessoas olhem para um mesmo objeto (nesse caso. Portanto. Mesmo com uma grande variedade de formas de expressão da cor. Todavia se existisse um método pelo qual as cores pudessem ser entendidas e expressadas precisamente a comunicação seria muito mais simples e exata. Analisando as condições da cor nós ainda poderíamos adicionar adjetivos como brilhante.Normalmente dez pessoas diferentes irão descrever uma única cor de dez maneiras diferentes. Se nós descrevermos a cor de uma maça para uma pessoa como sendo vermelho vivo. A cor depende da percepção e de uma interpretação subjetiva. Até onde as palavras podem expressar uma cor? Nomes comuns de cores e nomes sistemáticos de cores. existe alguma forma para a medição da cor? Usamos uma régua para medir o comprimento e uma balança para medir o peso. escarlate. a maçã). Estes são chamados de nomes comuns de cores. para mencionar algumas. as pessoais ainda interpretarão de maneiras diferentes nomes como “vermelho vivo” ou “vermelho forte”. Existe algo similar para medir a cor? 5 . morango. elas irão expressar exatamente a mesma cor com palavras diferentes. podemos esperar que essa pessoa seja capaz de reproduzir correta- mente essa cor? A expressão verbal das cores é muito complicada e difícil. e forte para descrever a cor de maneira um pouco mais precisa. Assim como na medição do peso. "Dar um nome" à uma cor é uma tarefa difícil. descrever uma cor em particular para uma pessoa é uma tarefa extremamente difícil. provavelmente receberá quatro respostas diferentes. são chamados de nomes sistemáticos das cores. Porque existe uma grande variedade de maneiras de se expressar uma cor. Tal comunicação exata eliminaria os problemas relacionados à cor. Termos como o “vermelho vivo” usado pelo nosso personagem. Se você mostrar uma mesma maçã para quatro pessoas diferentes. cereja. ela parece diferente.Mesmo sendo a mesma cor. Por que? . 7 . as condições constantes quando visualizamos as cores. colocada à frente de um fundo escuro. precisa. O ângulo pelo qual o objeto é azul. Nos referimos a isso como efeito de área. Certos materiais. Luz do sol. possuem características direcionais sofrem de desvios na direção do vermelho e do extremamente elevadas. particularmente as tintas consideradas como tendo visão de cor “normal” metálicas e perolizadas.Condições que afetam a aparência da cor. Provavelmente muitas pessoas já tiveram essa Nos referimos a isso como sendo efeito de contraste. A seleção de objetos que possuem uma É importante área grande. luz fluorescente.Diferenças na Fonte de Luz. . baseada em amostras que possuem uma manter área pequena pode gerar erros. as pessoas acham que a cor ficou muito clara quando aplicada à parede. observado e também o ângulo pelo qual o objeto é Esses fatores fazem com que as cores sejam iluminado deve ser constante para uma comunicação de cor diferentes para observadores diferentes. A precisão visual também muda com a idade. experiência. Cores que cobrem grandes áreas tendem a parecer mais claras e mais vivas do que quando cobrem uma área pequena. Diferenças de Fundo Uma maça que parece deliciosa na loja sob a luz do Se uma maçã for colocada na frente de um sol. mesmo aquelas pessoas automotivas. Diferenças no Tamanho Após escolherem uma determinada cor através de um pequeno mostruário de papel de parede ou de tinta. Diferenças Direcionais Certos pontos de um carro podem parecer mais claros Diferenças no Observador ou escuros apenas com uma pequena mudança no ângulo de visualização. ela parecerá mais escura do que quando da luz fluorescente de casa. de alguma forma não parece tão boa debaixo fundo claro. Isso se dá em função das A sensibilidade do olho de cada indivíduo varia de características direcionais de algumas pinturas forma sutil. luz de tungstênio e etc – cada tipo de iluminação fará com que uma mesma maçã tenha aparências diferentes. Como descrever as suas diferenças de cor para uma pessoa? clara viva Qual é sua Quão clara ela é? Quão limpa ela é? tonalidade? escura suja 8 .Dois balões vermelhos. Quando as cores são classificadas. Existem muitas cores “vermelhas”. precisamos analisar o mundo da cor. as cores dos dois balões são diferentes. percebemos que eles são diferentes em diversos aspectos. e a cor do balão inferior é portando mais escura. luminosidade (clara/escura). Porém examinando-os um pouco mais de perto.Para melhor entendermos a descrição exata de uma cor. Apesar de ambos serem vermelhos. os dois balões parecem iguais. A cor dos dois é vermelha. porém a cor do balão superior é algo mais clara. O balão superior também parece mais vivo ou limpo. Os dois balões vermelhos são parecidos porém não são iguais. Quais são as diferenças? À primeira vista. elas podem ser expressas em termos de sua tonalidade (cor). e saturação (pureza) 9 . Figura 1: Roda das cores. do vermelho-violeta Alta ao verde. Ama nja Am rel Lara ar o elo -V lho er de r me Ve (A) Verde Vermelho-Violeta (B) e Vio erd let l-V a Azul u Az Azul -Viol eta Figura 2: Mudanças em luminosidade e saturação. O mundo da cor é uma mistura desses três atributos. saturação. luminosidade. Luminosidade Figura 3: Adjetivos relacionados às cores A B (para Luminosidade e Saturação) Blanco pálido pálido claro claro brilhante brilhante vivo/intenso sujo cinza/fraco cinza/fraco sujo vivo/intenso B A Baixa profundo profundo Alta Baixa Alta Saturação Saturação escuro preto escuro 10 . Tonalidade. Saturação Cores vivas. cores escuras A luminosidade das cores muda verticalmente As cores podem ser classificadas em claras e escuras quando comparamos sua luminosidade. Por exemplo. mas desta vez em termos de saturação. A continuidade dessas tonalidades resulta na roda de cores mostrada na figura 1. Observe a figura 2.. Retornando ao amarelo. As cores da roda de cor. ou menos saturadas no centro e se tornam mais limpas e vivas à medida que se distanciam deste. A saturação muda a partir do centro. Como mostra a figura. às vezes chamado de amarelo avermelhado. cores sujas. a luminosidade aumenta em direção ao topo e diminui em direção ao fundo. Luminosidade Cores claras. enquanto que o amarelo de uma pêra é mais sujo. Esse atributo e totalmente independente da tonalidade e da luminosidade. As cores são mais sujas. conforme a cor se distancia horizontalmente do centro. Se observarmos novamente a figura 2. veremos que a saturação muda para o vermelho-púrpura e para o verde. Maças são vermelhas (ou verdes). cortada em linha reta entre o A (verde) e o B (vermelho-púrpura). A tonalidade é o termo usado no mundo da cor para a classificação dos vermelhos. azul. azuis e etc. 11 . limões são verdes. Quando comparamos o amarelo de um limão com o vermelho de um morango ainda assim o amarelo do limão é mais claro. amarelos. Apesar do vermelho e amarelo serem duas cores completamente diferentes. saturação: Este é o mundo da cor. amarelo. correto? Isso mostra que a luminosidade pode ser medida independentemente da tonalidade. o céu é azul: essa é a forma pela qual nós pensamos na cor em nossa linguagem diária. Novamente temos uma grande diferença. verde. com a mistura de amarelo e verde teríamos o amarelo esverdeado e assim por diante. luminosidade. quando comparamos o amarelo de um limão com o amarelo de uma laranja. a mistura das duas resulta em laranja. Esta figura representa uma seção transversal da figura 1. A figura 3 mostra alguns adjetivos usados para descrever a luminosidade e a saturação das cores. Para entender o seu significado observe novamente a figura 2. Como podemos comparar o amarelo de um limão com o amarelo de uma pêra? Pode-se dizer que o amarelo do limão é mais vivo. Tonalidade Vermelho. o amarelo do limão é mais claro.Tonalidade. luminosidade e saturação. luminosidade.Tonalidade. Analisando a roda de cores em luminosidade. luminosidade e saturação) Luminosidade Saturaçãoz Tonalidade Preto 12 . Figura 4: Sólido em três dimensões Blanco (Tonalidade. com a luminosidade como eixo central e a saturação avançando horizontalmente nos raios. saturação. Se todas as cores existentes fossem distribuídas na figura 4. porém o sólido de cores nos ajuda a melhor visualizar as relações entre a tonalidade. formariam o sólido indicado na figura 5. As tonalidades formam o aro externo do sólido. Esses são os três atributos da cor e podem ser dispostos em conjunto para criar um sólido tridimensional. Criação de um sólido de cores. A forma do sólido de cores seria muito complicada em função dos intervalos de saturação serem diferentes para cada tonalidade e luminosidade.. saturação. luminosidade e saturação.. mostrado na Figura 4. Tonalidade. Se procurarmos pela cor da maçã no sólido de cores. luminosidade e satura- ção se encontram na área vermelha! 13 .Figura 5: Sólido de Cor. podemos ver que sua tonalidade. esse sistema foi atualizado para a criação do Sistema de Notação Munsell. a Commission Internationale de L’Eclairage. Em 1905. o artista americano A. após uma variedade de experimentos. Os dois métodos mais conhecidos são o espaço de cores Yxy. da mesma forma como nos expressa- mos em termos de comprimentos e pesos.Com a criação de escalas para a tonalidade. desenvolvido em 1931. e o espaço de cores L*a*b*. luminosidade e saturação. qualquer cor é expressa com a combinação de letras e números (H V/C). várias pessoas desenvolveram métodos. com o objetivo de tornar a comunicação de cores mais fácil e precisa. Luminosidade (Munsell Value) e saturação (Munsell Chroma).H. baseado nos valores tristímulus XYZ definidos pela CIE. Outros métodos para a expressão numérica das cores foram desenvolvidos por uma organização internacio- nal dedicada à luz e a cor. 14 . o (V) a luminosidade e o (C) a saturação. desenvolvido em 1976 para proporcionar maior uniformidade nas diferenças de cores em relação às avalia- ções visuais *Espaço de cor: Método para a expressão de cores de um objeto ou fonte de luz. História da expressão numérica das cores No passado. classificadas de acordo com a sua tonalidade (Muensell Hue). o qual é utilizado até os dias de hoje. onde o (H) é a tonalidade. através A expressão numérica das de avaliação visual comparativa. nós podemos medir as cores numericamente.'para quantificar as cores e expressá-las numericamente. Nesse sistema. (CIE). que utilizada os livros de cor cores é muito importante! Munsell. utilizando um mesmo tipo de notação ou critério. Algum tempo depois. normalmente usando fórmulas complexas. para a comparação visual com uma amostra de cor. Munsell desenvolveu um método para a expressão de cores no qual utilizou um grande número de pastilhas de papel colorido. Esses métodos visavam proporcionar uma forma numérica de expressar as cores. 84 15 .4832 y= 0.12 Espaço de cor L*C*h* L = 43.63 b*= 14. Com a utilização de um colorímetro.31 a*= 47.37 x = 0.31 C= 49.5 Espaço de cor Hunter Lab L = 36.68 h = 16. Se medirmos a cor da maçã.21 Y= 13.3045 Espaço de cor L*a*b* L*= 43. podemos obter resultados instantâneos em cada um dos espaços de cores.37 Z= 9.18 b= 8.32 Espaço de cor XYZ Y= 13. obteremos os seguintes resultados: Valores Tristímulos XYZ X= 21.56 a= 42.Os colorímetros simplificam a identificação das cores. 0 0. a CIE definiu o Observador Padrão como tendo as funções de relação de cor x(l) .5 y (λ) x (λ) 1. usando o espaço de cores Yxy. que correspondem ao ponto A no diagrama da figura 7. Em 1931.Análise de alguns espaços de cores. Os valores tristímulus XYZ são calculados utilizando-se as funções de relação de cor desses Observadores Padrão. obteremos os valores x=0. com Y= 13. 13.y é mostrado na Figura 7. e z(l) conforme a Figura 6 abaixo. Em função disso. Valores tristímulus XYZ e Espaço de cor YXY Os valores tristímulus XYZ e o espaço de cores Yxy.y(l). este é o espaço de cores Yxy. (Funções de relação cor do Observador Padrão 1931) 2. O diagrama de cromaticidade CIE x. formam a base do atual espaço de cores CIE.47 indica que a maçã possui uma reflexão de 13. porém os resultados não podem ser facilmente interpretados. Neste diagrama. y=0. O valor Y.3045 Figura 6: Resposta espectral correspondente ao olho humano. 47). a CIE também definiu um espaço de cores em 1931 para desenhar um gráfico bidimensional.0 z (λ) 1.5 x (λ) 400 500 600 700 Comprimento de onda (nm) 16 .37% (comparada com um refletor difuso ideal. as cores acromáticas estão no centro do diagrama.37 reflectância de 100%) x= 0.3045 como coordenadas de cromaticid- ade. são úteis na definição de uma cor. Se nós medirmos a maçã. Os valores tristímulus XYZ. no qual o Y é a luminosidade (com valor idêntico ao valor tristímulu Y) e x e y são as coordenadas de cromaticidade calculadas com os valores tristímu- lus XYZ (detalhes na pág. os quais estabelecem que o olho possui três receptores primários de cores (vermelho. verde e azul) e que todas as cores são misturas dessas três cores primárias. e a cromaticidade aumenta na direção das bordas. O conceito dos valores tristímulus está baseado nos três componentes teóricos da visão de cores.4832 y= 0.4832. independente da luminosidade. y de 1931 x 520 0 53 0 510 54 0 55 0 56 0 57 500 0 58 0 59 0 60 0 61 0 62 490 700~780 480 4 70 460 380~410 17 . y Tonalidade Saturação Figura 7: Diagrama de cromaticidade x. +b* a direção do amarelo e –b* a direção do azul. através do ponto A e do centro. 60 A Figura 10 é a representação de um sólido de cores do Espaço de Cor L* a*b*. A Figura 8 50 mostra um corte horizontal deste sólido Tonalidade em um valor constante de L*. -a* a direção do verde. 20 10 -60 -50 -40 -30 -20 -10 10 20 30 40 50 60 +a ∗ (Verde) (Vermelho) -10 -20 -30 -40 L*= 43. 70 60 cinzento vivo 50 sujo 40 Tonalidade 30 intenso 20 escuro 10 muito escuro 0 0 10 20 30 40 50 60 Cromaticidade 18 . o L* indica a luminosidade. em parte mostrada na figura 9. inserindo os valores medidos 30 da maçã (a*=+47. 40 Podemos ver a cor resultante. b* da Figura 8. o ponto se (Amarelo) Figura 8: +b∗ Diagrama de cromaticidade a*. b* +14. No espaço de cores L*a*b*.63 b*= 14. o ponto A. Com o aumento dos valores de a* e b*. b*. A Figura 8 mostra o diagrama de cromaticidade a*.12) no diagrama a*. b* distancia do centro e a saturação da cor aumenta. 63. Luminosidade (L∗) 90 muito pálido pálido obteremos uma visão da cromaticidade pela 80 luz luminosidade. enquanto que o a* e o b*. não representavam as diferenças visuais das cores.Espaço de cor L*a*b* O espaço de cores L*a*b* (também conhecido como CIE LAB) é atualmente um dos espaços de cores mais popula- res para a medição de cores e é amplamente utilizado em praticamente todos os campos de aplicação.31 -50 a*= 47. Ele é um dos espaços uniformes de cor definido pela CIE em 1976 com o objetivo de reduzir os problemas do espaço de cor original Yxy no qual as distâncias do diagrama de cromaticidade. representam as coordenadas cromáticas.12 -60 (Azul) Figura 9: Cromaticidade e luminosidade 100 Se cortarmos verticalmente o sólido de cor da figura 10. O centro é acromático. Nesse diagrama o a* e o b* b indicam as direções das cores: sendo +a* a direção do vermelho. Figura 10: Representação de um sólido de cor no Espaço de Cor L*a*b*. Blanco +L ∗ Amarelo +b∗ +a ∗ Verde Vermelho Azul Preto 19 . Hunter. b= 8. O 60 valor de croma C* é 0 no centro e aumenta conforme a distância deste. 20 a C* 6 0 Crom 50 40 de 10 Ângulo 30 A de Hab 20 tonalida 10 Croma C ∗= (a ∗) 2 +(b ∗) 2 10 20 30 40 50 60 +a∗(Vermelho) Ângulo de tonalidade ab = tan -1 { } a∗ - b∗ Figura 12: Croma e luminosidade 100 L= 43.31 Luminosidade 90 (L ∗) C= 49. 90 seria +b* (amarelo). Nesse espaço de cores. e possui maior uniformidade visual que o espaço de cores CIE 1931 Yxy. o L* indica luminosidade.18 indústria de tintas dos Estados Unidos. obteremos os 30 resultados mostrados abaixo. obteremos o ponto A. incluindo a a= 42.84 20 . o C* +b∗ indica o “croma” e o h é um ângulo de tonalidade. nadas cilíndricas ao invés de coordenadas retangula- res. Ao plotarmos esses valores na figura 11. utiliza o mesmo diagrama Figura 11: que o espaço de cores L*a*b*. Similar ao espaço de cores CIE L*a*b*. ele permanece em L = 36.S. 0 seria +a* Tonalidade (vermelho). porém utiliza coorde. 180 seria –a* 40 (verde) e 270 seria –b* (azul). b* da figura 8. Parte do diagrama de cromaticidade a*.Espaço de cor L*C*h O espaço de cores L*C*h*.5 70 60 50 h 40 Tonalidade 30 20 10 50 60 0 30 40 10 20 0 Croma ( C ∗) Espaço de Cor Hunter Lab O Espaço de Cor Hunter Lab foi desenvolvido por R.56 uso em diversos campos de aplicação. Se medirmos a maçã utilizando o espaço de cores L*C*h* . O ângulo de tonalidade h inicia-se 50 no eixo +a* e é dado em graus. (Amarelo) e é o mesmo L* do espaço de cores L*a*b*.68 80 h= 16. Os colorímetros correspondem às funções do olho humano. Como visto anteriormente. de dia.72 Y= 16. Ao contrário do olho humano. no interior ou exterior de ambientes.53 V = 3.07 C = 37.92 C= 14.02 a*= 15. diferentemente das expressões subjetivas comummente utilizadas pelas pessoas para descrever as cores verbalmente. Dessa forma.1 indicates the measurement point. as condições de medição serão sempre as mesmas. Além disso. Abaixo vemos os valores medidos de diversos objetos. mas como eles sempre fazem suas medições utilizando a mesma fonte de luz e o mesmo método de iluminação.47 L = 76.32 x= 0.1999 Borracha Têxteis Espaço de Cor L*a*b* Espaço de Cor L*C*h* L*= 37. é possível para qualquer pessoa entender que cor está sendo expressa. a percepção pessoal de uma determinada cor pode variar dependendo do fundo ou da fonte de iluminação utilizada.34 b*= -47.47 a*= 7.4R a*= 44. 21 . de noite.27 H = 8.7 Plástico Tinta Espaço de Cor L*a*b* Espaço de Cor Hunter Lab L*= 34. Isso faz com que medições sejam extremamente simples e precisas.4 b*= -21. Cerâmica Impressão Espaço de Cor L*a*b* Espaço de Cor XYZ(Yxy) L*= 74. os colorímetros expressam as cores numericamente em função de padrões internacionais.Medindo várias cores com um colorímetro. um colorímetro pode medir uma cor de forma precisa e simples.1693 b*= 10.77 h = 359.21 y= 0. obtemos os resultados mostrados no quadro A abaixo. Azul A: Padrão B: Amostra Preto A': Padrão de cor com a mesma luminosidade da amostra de cor 22 .03 L*= +4. e ∆b*=+1.04. os valores mostrados no visor A. No espaço de cores L*a*b*. Utilizando os espaços de cor L*a*b* e L*C*h*. ∆ Figura 13: L*=+4. b*=+15. indicando que a cor da maçã 2 é menos saturada.58. ∆a*=-3.31. mais amarela. A diferença de tonalidade entre as duas maçãs. Quando falamos de cores.04 H*= +1. As diferenças também são mostradas no gráfico da Figura 14. teremos o ∆E*ab=5. a*=+47. que é o Diferen a de cor no Espa o último valor mostrado no visor. o ∆E*ab. Os colorímetros podem determinar diferenças de cores muito pequenas! Mostrando as diferenças com valores numéricos. obteremos os resultados mostrados acima no visor B. Porém. observamos a diferença de cor entre duas maçãs.05 C*= -2.16). Se observarmos a figura 14.03. a*=+44. a diferença de tonalidade mostra que a Verde maçã 2 está mais próxima do eixo +b*.92 E*= 5.16 E*= 5. o qual indica o tamanho da diferença de cor. Usando a cor da maçã 1 (L*=43. Vermelho * "∆" (delta) significa diferença.12) como padrão e comparando-a com a maçã 2 (L*=47. O valor de ∆ L* é o mesmo apresentado no Espaço de Cores L*a*b*. A: Diferen a de cor L*a*b* B: Diferen a de cor L*C*h* L*= +4. b*=+14.16 O diagrama da figura 13 mostra como é fácil entender as diferenças de cores no espaço de cores L*a*b*. ou seja.59 Maçã 2 b*= +1. o ∆ C*=-2. a diferença de cor pode ser expressa com um único valor. com um colorímetro.16. O ∆E*ab é definido pela seguinte equação: ∆E ∗ab = (∆L ∗)2+ (∆a ∗)2+ (∆b∗)2 Ao substituirmos nesta forma. Se medirmos as diferenças de de Cor L*a*b* Blanco cores entre as duas maçãs utilizando o Espaço de Cor L*C*h*. qualquer diferença de cor pode ser facilmente entendida quando expressa numericamente.34.05.03 a*= -3.59. definida pela Amarelo equação ∆H∗= (∆E∗)2-(∆L∗)2-(∆C∗)2 é de +1.63. mas não mostra de que forma as cores são diferentes. ∆H*. a determinação de diferenças pode Maçã 1 ser um grande problema.92. 0 sem a utilização de um adjetivo (levemente.0 3.0 muito grande.0 1. −∆ L∗ 23 . para indicar o -6.0 Vivo indicar o grau da diferença de cor.0 plotados diríamos que a cor da maçã 2 é -2.0 luminosidade e croma.0 um adjetivo.0 -5.0 “levemente” mais pálida.0 mostrados nessa figura indicam a 2 3. uma vez que a diferença de croma não é -3.0 -2. dizendo que a maçã 2 é Escuro Intenso -5.0 diferenças de cores em termos de 5.b* Amarelo +b∗ 60 50 Tonalidade 40 30 de alida 20 ad e ton 60 Diferenç 50 2 40 1 10 30 ∆C ∗ 20 10 10 20 30 40 50 60 +a ∗ Vermelho Apesar das palavras não serem exatas como os números. Os termos Pálido Claro 4.0 grau de diferença. Se −∆ C ∗ 1 +∆ C ∗ observarmos os valores das duas maçãs -6.0 4.0 2.0 -1. mas 2.0 5. nós podemos utilizar Figura 15: as palavras para descrever as diferenças Termos para descrever as +∆ L∗ diferenças em croma e de cores. poderíamos acrescentar -4. A figura 15 mostra alguns dos Diferença de Luminosidade luminosidade.0 Diferença de croma -1.0 mais “pálida” que a cor da maçã 1.0 direção das diferenças de cores.Figura 14: Parte do diagrama de cromaticidade a*.0 -3. muito etc) não podem Sujo 1.0 6.0 -4. termos utilizados para descrever as 6. 02 b*= +0. Controle de cor de material impresso L*= -0. Um colorímetro pode mostrar diferenças mesmo em cores que pareçam iguais ao olho humano. Se por alguma razão a cor de um produto estiver errada e o produto for embarcado sem que o problema tenha sido observado.13 E*= 0.15 Indica o local onde foi efetuada a medição.Medições efetuadas com um colorímetro podem apontar diferenças sutis.77 Controle de cor de têxteis L*= +0.06 b*= +0.11 a*= -0.08 a*= -0.32 a*= -0. Essa reclamação afetará não apenas a produção ou o departamento comercial.70 E*= 0. um colorímetro pode expressar quaisquer diferenças de forma numérica. O controle de qualidade da cor tem um papel importante na prevenção de problemas similares ao descrito acima.13 E*= 0. com certeza haverá uma reclamação por parte do cliente.18 Controle de cor de plásticos L*= -0.01 b*= +0. mesmo em cores que sejam iguais para o olho humano. Além disso. 24 . mas a reputação da empresa como um todo. os dados medidos pelo colorímetro são anexados aos produtos no momento da entrega. A empresa B também compra partes similares de outras empresas. pois são portáteis e podem ser utilizados inclusive na linha de produção. A empresa A fabrica componentes plásticos exteriores para a empresa B. A inspeção visual depende da perícia visual dos inspetores para determinar se um produto está ou não dentro da faixa de tolerância definida pelo cliente. Este trabalho não pode ser efetuado por nenhuma outra pessoa. Os colorímetros se tornam muito populares. A empresa A decide então utilizar colorímetros para o controle de qualidade da cor de seus produtos na linha de produção. ele requer anos de experiência para desenvolver a habilidade para a inspeção visual. Algumas vezes a empresa B reclama que a cor das peças enviadas pela empresa A não combina com as peças enviadas por outros fornecedores e então a empresa B retorna o material para a empresa A. Além disso. encarregada de controlar a cor na linha de produção que avalia visualmente os produtos em comparação com os padrões. o número de pessoas que podem executar esse trabalho é limitado. Observando o quanto um colorímetro pode ser útil no controle da cor. Em função disso. 25 . Além disso. Na empresa A. o processo só pode ser executado durante um período limitado de tempo do dia. ou da semana. e a avaliação irá se modificando de acordo com a idade ou condição física do inspetor. fazendo com que sejam utilizados a qualquer momento. comprovando o controle de qualidade da empresa. são facilmente manuseados por qualquer pessoa e as medições são muito rápidas. existe uma equipe em tempo integral.Um exemplo de controle de qualidade utilizando um colorímetro. Comunicação de dados. Eliminação dos efeitos ser medidas e verificadas de área e contraste. permitindo calculados para os Iluminantes uma comunicação precisa com Padrão CIE C ou D65. mostrados de forma numérica e do objeto em todas as medições. Fonte de luz própria. de visualização são fixas. O “observador” do colorímetro é um conjunto de fotocélulas filtradas para se igualarem ao Observador Padrão CIE 1931. Uma vez que o colorímetro mede garantindo uniformidade nas apenas a amostra (o tamanho da condições das medições. automaticamente arquivados no momento da Visor de dados Uma fonte de luz própria e um sistema de retorno de feixe duplo. medição e também podem Os resultados das medições são garantem uma iluminação uniforme ser impressos. Medição da Ângulos de diferença de cor. outras pessoas. observação e As diferenças de cor podem iluminação constantes. as diferenças em “Observador” Constante. função do tamanho das amostras e dos fundos são eliminadas. As fotos mostram um colorímetro Konica Minolta CR400 26 . precisa em uma grande variedade sendo que os dados podem ser de espaços de cores. amostra deve ter um tamanho específico). comunicação ou para o Os dados de medição são controle do colorímetro. instantaneamente em A iluminação e a geometria formato numérico.Recursos dos colorímetros Os colorímetros oferecem uma grande variedade de recursos. Uma saída padrão RS-232-C pode ser utilizada para Memória de dados. o que faz uma maçã ser vermelha e porque uma mesma cor parece diferente em diferentes condições. PARTE II Estudando as cores de forma mais detalhada. mas é surpreendente como tão poucas pessoas realmente conhecem o assunto. Muitas pessoas se interessam por essa matéria. Na próxima seção iremos discutir os fundamentos da cor. 27 . Para o controle de qualidade na produção ou nos laboratórios científicos. tais como. Nas páginas anteriores. falamos sobre as cores e como devemos expressá-las. maior deverá ser o conhecimento a respeito da natureza da cor. quanto maior for a demanda por qualidade. Por que a maçã é vermelha? 28 . nós não poderemos ver a cor de um objeto. Luz. nós não podemos enxergar as cores. não há cor. a cor simplesmente não existe. visão e objeto. são os três elementos necessários para que possamos perceber a cor de um objeto. nós não podemos perceber a cor. Se fecharmos nossos olhos. Na escuridão total. Mas como podemos dizer a diferença entre o vermelho da maçã o amarelo do limão? 29 . E se não houver um objeto. Se os três elementos não estiverem presentes.Sem luz. A luz. a visão e um objeto. Os seres humanos percebem as cores em alguns comprimentos de onda específicos. Comprimento de Onda Transmissão 2 Ondas curtas 10 FM 1 Televisão Radar –2 10 –4 10 Infravermelho –6 10 Luz Visível Ultravioleta –8 10 –10 10 Raios-X –12 Comprimento de onda (nm) 10 780 Raios-γ Vermelho 700 –14 10 Raios cósmicos Laranja 600 Luz visível Amarelo Verde 500 Azul • O espectro eletromagnético Indigo Violeta 400 380 30 . a qual reconhecemos como sendo uma cor é (com exceção da luz monocromática feita pelo homem) a mistura de luz em diversos comprimentos de onda dentro da região visível. sendo que a separação da luz em um espectro é chamada de dispersão espectral. O espectro está disposto em uma ordem. Essa distribuição de cores é chamada de espectro.Se separarmos a luz em seus diversos comprimentos de onda. Muitas pessoas sabem que se passarmos a luz do sol por um prisma podemos criar uma distribuição de cor como em um arco íris. Se nos movermos além da região de luz visível. m (micrometro) é também utilizado algumas vezes. laranja. e inferiores. A luz é apenas uma entre as diversas ondas eletromagnéticas que estão no espaço. Essas duas regiões não podem ser vistas pelo olho humano. que vai das ondas de rádio e elétricas. A região de luz visível é apenas uma pequena porção desse espectro: de aproximadamente 380 a 780 nm *2. através de comprimentos de onda mais longos. se nos movermos através dos comprimentos de onda mais curtos. 31 . o comprimento de onda é distância entre o picos de duas ondas adjacentes. O espectro eletromagnético cobre uma faixa extremamente larga. A região da luz com os comprimentos de onda mais longos é vista como vermelha. amarelo. *1Comprimento de onda: A luz possui características de uma onda. de acordo com os diferentes comprimentos de onda *1 da luz. entramos na região do infravermelho. e a região da luz com os comprimentos de onda mais curtos é vista como violeta. entramos na região ultravioleta. azul e violeta. A luz refletida de um objeto. que atuam como prismas. Nós podemos criar cores diferentes pela mistura e variação da intensidade dos diferentes comprimentos de onda da luz. vermelho. com comprimentos de onda de vários quilômetros até os raios gama (g) com comprimentos de onda de 10-3. verde. A razão pela qual o ser humano pode ver o esse espectro é porque esses comprimentos de onda específicos estimulam a retina do olho humano. podemos criar um espectro. A região da luz que o olho humano pode ver é chamada de região de luz visível. Esse fenômeno foi descoberto por Isaac Newton. que também descobriu a gravidade. Wavelength *2nm (nanômetro): A unidade de medida normalmente utilizada quando os comprimentos de onda de luz são discutidos. 1nm=10 -9 m=10 -6 mm=10 -3 µm 1µm=10 -6 m=10 -3 mm=1000nm • O arco íris é criado pela passagem de luz através de finas gotas de água no ar. as cores são criadas pela mistura de a *= 47.31 Como explicado na página 31. fornecendo informações mais detalhadas do objeto medido. Os instrumentos para a medição de cor que utilizam este método. Vamos analisar as diferenças entre o O olho humano pode ver a luz na região visível do espectro eletromagnético. Além dos dados numéricos em vários espaços de cor. O método utilizado pelo colorímetro. e é aqui que o conceito de "cor" ocorre pela primeira vez como sendo a resposta do processo no qual a luz atua no olho cérebro à informação recebida do olho. baseado nas Gráfico de reflectância espectral recebem a luz do objeto e transmitem a informações fornecidas Dados numéricos da cor informação à um microcomputador. valores de reflectância espectral 100 Espectrofotômetro Objeto (maçã) composto de uma seqüência baseado na informação do sensor. espectrais da luz e depois calculam os valores tristímulus baseados em equações que utilizam as funções dos Observadores Padrão CIE. b*= 14. A estimulação do olho é trasmitida ao cérebro. objeto e transmite a baseado na informação informação ao cérebro) vinda do olho) Vermelho Colorímetro Sensor . *Fotos e detalhes do colorímetro Konica Minolta CR 400 Microcomputador (Determina os Sensor espectral (um sensor. o espectrofotômetro também pode fornecer um gráfico da reflectância espectral da cor. que será explicado mais adiante.recebe a luz Os resultados podem ser vinda do objeto e transmite a expressos em números ou em um informação ao microcomputador) gráfico espectral.Um conjunto de três sensores. Outro método para a medição da cor. medem as características processo de medição de um colorímetro. "luz" não é o mesmo que "cor". numéricos. (Método espectrofotométrico) Reflectância(%) múltiplos sensores. os instrumentos que utilizam o método espectrofotométrico podem apresentar imediatamente os dados espectrais da cor. discutido na Parte I. todavia. estes dados podem então ser apresentados em um gráfico proporcionando informações mais detalhadas a respeito da natureza da cor. L*= 43. ou em determinados intervalos de comprimento de onda. Colorímetros que utilizam este método são desenhados para medir a luz de forma semelhante ao olho humano. é o método espectrofotométrico. Ver na página 38 as informações mais detalhadas sobre ambos os tipos de medição de cor! Figura 16: Métodos de percepção da cor. Microcomputador (Método tristímulus) Objeto (maçã) (calibrados para terem a mesma (Determina os valores sensibilidade do olho humano).) Dados numéricos da cor & 50 0 400 500 600 700 *Fotos e detalhes do espectrofotômetro Konica Minolta CM 2600d Comprimento de onda(nm) 32 33 . e o chamado de método tristímulos. A figura 16 mostra a comparação básica entre os princípios pelos quais o olho humano e o colorímetro percebem as cores. Ser humano Objeto (maçã) Olho (a retina recebe a luz do Cérebro (identifica a cor.63 vários comprimentos de conta de luz em determinadas proporções.12 Um espectrofotômetro mede a luz refletida de um objeto em cada comprimento de onda. pelos sensores.) Além de fornecer os dados numéricos da cor. é humano. A luz é definida como a "radiação que estimula a retina do olho e torna possível a visão". dando a sensação de cor. e o resultado da sua estimulação sobre a retina é reconhecida pelo cérebro como a cor do objeto. 34 . Um objeto absorve parte da luz de uma fonte de iluminação e reflete o restante da luz. A luz refletida entra no olho humano.Os componentes da luz e cor. Usando um espectrofotômetro. Cada objeto absorve e reflete a luz do espectro em porções e quantidades diferentes. podemos analisar a natureza da cor Absorção da maçã. mas a reflectância é Violeta Indigo Azul Verde Amarelo Laranja Vermelho baixa nas regiões de comprimentos de onda indigo e violeta. amarelo e vermelho e absorve luz nas regiões de Reflectância comprimento de onda indigo e violeta. Reflectância indigo e violeta. Se observarmos Comprimento de onda (nm) esse gráfico. Figura 18a: Gráfico de reflectância espectral de um limão. 35 . obteremos o gráfico espectral Comprimento de onda (nm) mostrado na Figura 17a. azul. Tal precisão não é possível de ser obtida com o olho humano e nem mesmo com um colorímetro. A Figura 17b mostra que a maçã reflete luz nas regiões de comprimento de onda laranja e vermelho e absorve luz nas regiões com comprimento de onda verde. mas nos outros comprimentos de onda a reflectância é baixa. 100 Reflectância (%) 50 Limão 0 Se medirmos um limão. A Figura 18b mostra que o limão reflete luz nas regiões de comprimentos de onda verde. Observando esse gráfico vemos Figura 17b: que a reflectância (quantidade de luz refletida) na região Violeta Indigo Azul Verde Amarelo Laranja Vermelho dos comprimentos de onda vermelhos é alta. Figura 17a: Gráfico de reflectância espectral de uma maçã. 100 Reflectância (%) 50 Maçã 0 400 500 600 700 Se medirmos uma maçã. veremos que a reflectância (quantidade Figura 18b de luz refletida) é alta nas regiões de comprimentos de onda vermelho e amarelo. Dessa forma efetuando-se a medição com um espectrofotômetro e dispondo os resultados em um gráfico espectral. sendo possível Absorção somente com o uso de um espectrofotômetro. obteremos o gráfico 400 500 600 700 espectral mostrado na Figura 18a. com seu sensor de alta precisão e a inclusão de dados de diversos iluminantes. Se usarmos um espectrofotômetro para as medições.21). A A reflectância espectral reflectância espectral nas do tecido rosa é alta em regiões de 400 . com a maioria da luz indicando que a luz sendo absorvida nessa região. obteremos. o espectrofotômetro pode fornecer dados com maior precisão que os fornecidos por um colorímetro tristímulus. B: Borracha E: Têxteis Este é um azul vivo. Indica o local onde a medição foi efetuada. C: Plástico F: Tinta Medindo-se um plástico Esta tinta vermelha possui vermelho-violeta. 36 . verde e a luz amarela foram absorvidas. Parte I . sendo que regiões entre 500 e 600nm grande parte da luz nos possui baixa reflectância comprimentos de onda espectral. como também o gráfico de reflectância espectral da cor.500 nm toda a região de (regiões do azul e indigo) é comprimentos de onda.Medindo várias cores com um espectrofotômetro. Além disso. podemos obter apenas os valores numéricos da cor em vários espaços de cor. Podemos ver isso abaixo de 600nm foi pela luz que é absorvida. onda. absorvida. vermelho) é maior que nas outras Sendo um azul ligeiramente regiões de comprimentos de mais escuro. nota-se que reflectância alta apenas nas as regiões entre 400nm e regiões de comprimento de 700nm possuem uma alta onda entre 600 e 700nm reflectância espectral e que os (regiões do laranja e comprimentos de onda nas vermelho). não somente os mesmos valores numéricos. pequena. Quando medimos os objetos com um colorímetro tristímulus (p. alta e a reflectância espectral Por outro lado a em comprimentos de onda reflectância é menor em maiores que 500 nm é torno de 550nm. cerâmica reflete luz em todos os porém se observarmos comprimentos de onda e que a atentamente veremos que a reflectância espectral nas regiões reflectância espectral nos de comprimentos de onda acima comprimentos de onda maiores de 600nm (regiões do laranja e que 600nm é ainda menor. A: Cerâmica D: Impressão Observando o gráfico de A reflectância espectral do reflectância espectral de uma logotipo é quase a mesma cerâmica rosa podemos ver que a encontrada na amostra B. 100 Reflectância (%) A 50 C B 0 400 500 Comprimento de onda (nm) 600 700 100 E Reflectância (%) F 50 D 0 400 500 Comprimento de onda (nm) 600 700 37 . 2 1 são calculados pelo para a medição de Portanto C= A x B. 0 1. A luz com distribuição espectral A. integração da área sombreada nos três gráficos. No exemplo Verde diferenças percebido.32 . o método tristímulus mede Z a luz refletida de um objeto utilizando três sensores 400 500 600 700 Comprimento de 400 500 600 700 400 500 600 700 calibrados para ter a mesma sensibilidade x(λ). Eu tenho guardados os 0. Y=13. C-2: y(λ). os valores tristímulus são X=21. Y acordo com a definição da CIE para o Observador Padrão 1. amarelo.Y e Z. Sensibilidade espectral correspondente ao olho Valores tristímulus verde. várias outras funções do instrumento. x (λ) espectral. mostra como os valores tristímulus.Z. 5 2. 0 sensibilidade na região de comprimentos de onda azul. x ( λ) s e n s o r X =2 1 . o verde e o azul. o vermelho. são determinados.Y. y(λ) e z(λ) recebidos de um objeto. Os resultados nas três regiões de y ( λ) s e n s o r Y =1 3 . 5 cores que vemos são o resultado de proporções (estímulos) x (λ) sensores com sensibilidade B dados de sensibilidade 0. 5 A diferentes de x(λ).Y e Z. A Figura 20 Amostra (maçã) Os três tipos de cones na retina. de Sensor com sensibilidade espectral B correspondente ao olho humano. alta precisão e a calculados pelomicrocomputador e podem ser convertidos para capacidade de outros espaços de cor. São utilizados principalmente Sensor espectral Gráfico espectral em áreas de (múltiplos sensores. 0 y (λ) possibilitam perceber as cores. Através de uma integral. São conhecidas como as funções de relação de cor. cada um com pesquisa. y(λ) e z(λ) do onda (nm) Comprimento de onda (nm) Comprimento de onda (nm) olho humano.21.. individuais e as da maçã. o problemas em microcomputador do instrumento calcula os valores Vermelho O "vermelho"é relação às tristímulus dos dados da reflectância espectral. portáteis. Como mostrado na Figura 21b. Iluminação x (λ) A Figura 19: A X Na pag. 32 ser convertidos em outros na produção ou espaços de cor.37. são mais precisas. possui grande reflectância espectral de um objeto em cada comprimento Olho Cérebro habilidade para a de onda ou em determinados intervalos estreitos de comparação de cores. e Azul características de Z=9. o y(λ) possui alta sensibilidade na 400 500 600 700 C -3 z (λ) região de comprimentos de onda verde e o z(λ) alta y (λ) x (λ) Comprimento de onda (nm) 1.). vimos as cores do espectro (laranja. o método instrumentos de medição espectrofotométrico mostrado na figura 21c utiliza 21a: Olho humano Iluminação Essa é a forma pela qual eu O olho humano múltiplos sensores (40 no modelo CM2600d) para medir a vejo a cor da maçã. É basicamente tristímulus tem a a mesma forma do olho vantagem de ser espectral B. As Eu tenho dentro de mim. refletida 21b: Método Tristímulus Essa é a forma pela qual eu Instrumentos Iluminação Seção do receptor de uma amostra. 5 de onda vermelhos. cujos filtros dividem a luz em regiões de humano.Y e Z) C. cones do olho humano. A Figura 19: mostra as z (λ) y (λ) x (λ) A curvas de sensibilidade espectral do olho humano. espectral B na minha memória. além de medir cores de serem utilizados por forma absoluta. em áreas de x(λ). Amostra (maçã) 21c: Método Com os meus Iluminação Instrumentos espectrofotométrico Seção do receptor Valores numéricos múltiplos sensores espectrofotométri- eu proporciono medições cos proporcionam Microcomputador Os valores tristímulus X. o z (λ) x (λ) 400 500 600 700 x (λ) possui alta sensibilidade na região de comprimentos y (λ) x (λ) Comprimento de onda (nm) 1. Por outro lado. qualquer espaço de cor como Yxy ou L*a*b*. Os valores tristímulus são iguais à Três sensores correspondendo aos inspeção. X. mas existem comprimentos de onda. incide sobre sensores com sensibilidade meço a cor. são humano (funções de relação de cor do Observador C =A xB 400 500 600 700 Comprimento de onda (nm) consideradas as três cores primárias da luz. 38 39 . Isso porque o Padrão CIE 1931) z (λ) C -2 olho humano possui três tipos de cones (sensores de cor) 400 500 600 700 Comprimento de onda (nm) os quais são sensíveis à essas três cores primárias e nos 2. 0 A 1931. proporcionando a medição direta dos Figura 21: Os métodos do olho humano e dos valores tristímulus X. 31.Y e Z principalmente primárias e fornecem os valores tristímulus (X.esses valores tristímulus podem ser calculados em memória. Distribuição espectral A da luz refletida da amostra (maçã) C -1 e o método espectrofotométrico.. São Microcomputador Valores numéricos comprimentos de onda correspondentes às três cores utilizados Os valores tristímulus X. Dessas cores. e C-3: z(λ). 3 7 microcomputador e podem diferenças de cor comprimentos de onda de C também são mostrados C-1: z ( λ) s e ns or Z = 9. Amostra (maçã) sensibilidade à um comprimento de onda específico.Diferenças entre o método tristímulus Figura 20: Determinação dos valores tristímulus em medições de cor. deve ser utilizado para a 300 400 500 600 700 medição de cores que serão iluminadas pela luz do dia Comprimento de onda (nm) com comprimentos de onda de luz visíveis. a CIE definiu as caracter- ísticas espectrais de vários iluminantes. Normalmente os instrumentos possuem uma fonte de ilumina. 200 22a: Iluminantes Padrão ção própria.ou não. deve ser utilizado para a medição de 70 amostras que serão iluminadas por lâmpadas 60 incandescentes. por isso. Média da luz do dia (não incluindo a região de comprimentos de onda ultra violeta) com 0 temperatura de cor de 6774K. 50 Figura 22b: Iluminantes fluorescentes (recomendados pela CIE) 40 4 F2: Branco Frio 30 5 F7: Luz do dia 6 F11: Branco frio com três bandas estreitas 20 Figura 22c: Iluminantes fluorescentes 10 (recomendados pela JIS) 0 7 F6: Branco Frio 400 500 600 700 8 F8: Luz do dia Comprimento de onda (nm) 9 F10: Branco frio com três bandas estreitas 22c: Iluminantes fluorescentes 80 (recomendados pela JIS) Eu tenho os dados de 70 Só possuo os dados todos eles. Essa fonte de luz pode. o instrumento determina os dados das medições através de cálculos baseados nas medições com 150 a fonte de iluminação do instrumento e dos dados de distribuição espectral dos iluminantes arquivados na memória do instrumento. Para a medição de cor. se relacionar com os iluminantes CIE. A Figura Figura 22: 22 mostra a distribuição de energia espectral de Distribuição espectral dos Iluminantes CIE alguns desses iluminantes. fontes de iluminação diferentes fazem as cores parecerem diferentes. 100 Figura 22a: Iluminantes Padrão 1 Iluminante padrão D65: Média da luz do dia (incluindo a região de comprimentos de onda ultra violeta) com temperatura de cor de 6504K. 2 Iluminante padrão C. deve ser utilizado para a 50 medição de amostras que serão iluminadas pela luz do dia. 80 (recomendados pela CIE) 3 Iluminante padrão A:Luz incandescente com temperatura de cor de 2856K. do 1 ao 9 de 1 e 2 60 50 40 30 20 10 0 400 500 600 700 Comprimento de onda (nm) 40 .Como a aparência da cor muda com a mudança da fonte de luz? Como visto na página 7. incluindo a radiação ultra violeta. mas não 22b: Iluminantes fluorescentes incluindo a radiação ultra violeta. notamos que a luz na região vermelha é muito mais forte em C'. C' é a distribuição espectral de luz refletida da amostra (maçã). o instrumento pode então calcular os valores numéricos da cor em vários espaços de cor. Isso mostra que a cor de um objeto’. (%) 150 100 50 50 0 0 400 500 600 700 400 500 600 700 400 500 600 700 Comprimento de onda (nm) Comprimento de onda (nm) Comprimento de onda (nm) 41 . energia do iluminante da amostra (XYZ) Esses valores mudarão com a mudança do iluminante. A é o gráfico de is the distribuição espectral de energia do Iluminante D65. Observemos o que acontece quando medimos uma amostra (maçã) usando um espectrofotômetro com o Iluminante padrão D65 (exemplo 1) e com o Iluminante padrão C (exemplo 2). significando que a maçã parece muito mais vermelha quando observada sob o Iluminante padrão A. Um espectrofotômetro mede na verdade. A' é a distribuição espectral de energia do Iluminante padrão A e B é a reflectância espectral da amostra (maçã). C é o gráfico de distribuição espectral da luz refletida da amostra (maçã). obtido pelo produto de A e B. No exemplo 1. B é o gráfico de reflectância espectral da maçã. a reflectância espectral da amostra. No exemplo 2. Se compararmos C e C'. utilizando os valores de distribuição espectral de energia do iluminante selecionado e os valores da função de relação de cor do Observador padrão. que é a mesma do exemplo 1. Exemplo 1 C A distribuição espectral de energia da luz refletida da A Distribuição espectral de energia do B Reflectância espectral da amostra amostra (maçã) é igual a Ax B Iluminante D 65 (maçã) 200 100 (%) 150 100 50 50 0 0 400 500 600 700 400 500 600 700 400 500 600 700 Comprimento de onda (nm) Comprimento de onda (nm) Comprimento de onda (nm) Exemplo 2 C A distribuição espectral de energia da luz refletida da A Distribuição espectral de B Reflectância espectral da amostra amostra (maçã) é igual a energia do Iluminante A’ x B 200 100 (maçã) padrão A. z (λ) Imulinante padrão D 65 y (λ) x (λ) Iluminante padrão A Distribuição espectral de Reflectância espectral Valores tristímulus Valores numéricos em Funções da relação de cor diversos espaços de cor. obtida pelo produto de A' e B. muda de acordo com a iluminação utilizada para observá-lo. eles podem calcular os resultados das medições baseados em dados de iluminantes armazenados em memória. Observando a Figura 23. Colorímetros tristímulus fazem medições apenas sob os Iluminantes padrão D 65 e C. sendo estes iluminantes muito simulares em suas distribuições espectrais de energia. Esse fenômeno. em função disso. utilizarem uma única fonte de luz. Além disso. o problema de dois objetos que parecem ter a mesma cor sob a luz do sol e cores diferentes sob a luz de um ambiente fechado. mas seus valores tristímulus são iguais sob uma determinada fonte de luz e diferentes em outra. com a Eu não posso ver o metamerismo. mesma cor! 42 . podemos notar imediatamente que as curvas de reflectância espectral das duas amostras são diferentes. Apesar. podendo gráficos de reflectância espectral. Os espectrofotômetros eu posso ver imediatamente por outro lado. assim determinar o metamerismo. fornecendo os dados de medição sob vários iluminantes. Esse problema ocorre frequentemente pelo uso de corantes ou materiais diferentes nas amostras medidas. são equipados com curvas de distribuição espectral sua origem. capacidade de mostrar os gráficos de distribuição espectral. através dos de energia de um grande número de iluminantes. colorímetros e espectrofotômetros. Apesar de ambos. Relacionado a isso temos. assim como o Iluminante padrão D65 e o Iluminante padrão A. Isso mostra que mesmo que as duas amostras tenham características espectrais diferentes elas podem parecer iguais sob a luz do dia (Iluminante padrão D65 ). colorímetros tristímulus não podem ser Além de ver o metamerismo utilizados para a medição do metamerismo. os valores das medições sob o Iluminante padrão A são diferentes. com distribuição espectral de energia muito diferentes. dos valores de L*a*b* sob o Iluminante padrão D65 serem iguais nas duas amostras. no qual duas cores são iguais sob uma fonte de luz e diferentes sob outra é chamado de metamerismo. Na seção anterior nós discutimos como a cor de um objeto depende da fonte de luz com a qual ele é observado. pode-se ver exatamente as diferenças na reflectância espectral de duas amostras. Huh? Agora as Nossas pastas cores são tem a diferentes.por exemplo. Os objetos são metaméricos quando as características de suas curvas de reflectância espectral são diferentes. Então qual a forma de se trabalhar com o metamerismo? Para podermos avaliar o metamerismo é necessário a medição das amostras sob dois ou mais iluminantes.Um espectrofotômetro pode inclusive avaliar um problema complexo como a metameria. 00 0 400 500 600 700 ∆E ∗ab=8. 43 .42 a ∗=10.93 L ∗=50.12 b∗=-5.60 b∗=-2.71 Comprimento de onda(nm) •As cores apresentadas podem não ser exatas em função das limitações do processo de impressão.54 a ∗=4.12 0 400 500 600 700 ∆E ∗ab=0 Comprimento de onda(nm) Standard Illuminant A Amostra A Amostra B 200 150 100 L ∗=50.80 b∗=-5.95 50 a ∗=3.93 50 a ∗=4.54 b∗=-5.Figura 23: Metamerismo 100 Gráfico de reflectância espectral Reflectância (%) 50 Amostra A Amostra B 0 Comprimento 400 500 600 700 de onda(nm) Iluminante Padrão D 65 Amostra A Amostra B 200 150 100 L ∗=50.94 L ∗=53. Espaços de Cor As diferenças de cor em relação Sensor espectral ao padrão podem ser medidas e As medições podem ser feitas imediatamente visualizadas ou O sensor espectral é composto de e apresentadas em uma ainda dispostas em gráficos de vários segmentos. Ângulos de iluminação/visualização fixos Medição da diferença A iluminação e a visualização são fixas. Memória Comunicação Utiliza porta de comunicação Iluminantes Os dados são padrão RS-232-C para o controle do automaticamente arquivados no momento da medição. etc. precisão na medição da luz em cada espaçoes de cores. Hunter Lab. permitindo que o Visor com gráfico espectral resultado da medição seja O gráfico de reflectância espectral pode calculado sob várias condições ser mostrado no visor. . de iluminação. garantindo alta grande variedade de reflectância espectral. incluindo comprimento de onda. Recursos dos espectrofotômetros Os espectrofotômetros oferecem uma grande quantidade de recursos e maior precisão. espectrofotômetro ou para a Os dados de uma grande comunicaçao de dados. •As fotos mostram o espectrofotômetro Konica Minolta modelo CM 2600d. de medição. Yxy. garantindo uniformidade nas condições de cor. L*a*b*. variedade de Iluminantes Padrão CIE estão armazenadas na memória. Vamos estudar um pouco mais sobre cores especiais e as condições que influenciam na escolha dos espectrofotômetros. PARTE III Informações básicas para a escolha de um espectrofotômetro. O básico da ciência da cor foi explicado na Parte I e na Parte II. É necessário entendermos que as cores podem ser analisadas de diversos ângulos pelos espectrofotômetros. 45 . 21 micro em ou entos açã) X = 13. a uma incrível versatilidade. A luz refletida em ± 5 açã) ra (m Amost S po graus do ângulo especular pode ser incluída ou excluída usando-se a função SCE/SCI. Sistema de ilumina o difusa.Y e Z são áreas utado tristím ul us comp lores R e c e ptor cepto r Micro Os va os pelo dem s ser do re ad r e po calcul mputado tros espaço Se o co 21. cada Senso os sensores comprimen (mltipl um to coberta com um material branco como o Sulfato de Bário. Ilumina o Esfera de Esfera de Luz Integra o Receptor Integra o Amostra Amostra Condição V d/0 S C I Condição VI 0/d S C I Receptor Ilumina o r=0 ±1 0 Luz Ilumina o Esfera de Esfera de Luz Receptor Integra o Integra o Amostra Amostra 46 47 . s num de r Valore X. o ângulo no qual o feixe de luz ilumina a amostra e o ângulo no colorímetros também podem determinar os valores qual a luz é recebida pelo sensor é chamado de geometria de medição. são tador e do utiliza lmente em Amostra Amostra origem. Um espectrofotômetro possui alta precisão e Esse método ilumina a amostra de uma única direção. relaçã ais e as du indivi ísticas de que os colorímetros. Quando medimos compacto. São posso ve v s dos gr ficos de e s e n s of the h m ta ores n u absolu s ra T hr e c o n e Val ulus X. m ed cores s ors u ricos .Um instrumento com geometria 0/d ilumina a amostra em um ângulo normal (0 graus) e coleta a luz refletida em todas as direções. esfera de integra o etam açã) instru m tral espec rom Amost ra (m Gr fico poss o ve o Ilum ina o Esse sistema utiliza uma espera de integração para uma iluminação uniforme da amostra de o étod trico Eu n 21c: M rofotomé ct m todas as direções. Uma esfera de integração é um dispositivo esférico com sua superfície interna espe tral um co de onda r espec . s dado suo os s 1 e de Eu te 2. Os uma amostra. Essa eu ve jo a co dade habili ação de ar comp as existe m 0/45. Sempre considere a precisão com a C reb ro " é pe rcebid o mem er caract ia. Um instrumento com geometria optica d/0 ilumina a amostra difusamente e detecta a luz na direção normal (0 graus). ângulo de observação e ângulo de medição. Se o do recep tor pode s de cor. os espectrofotômetros podem ser mais caros proble às difere o nças recebida pelo sensor em um ângulo de 45 ± 2 graus. tristím icrocompu tros princi pa squisa . plos espect cionam alta istím s m lti propor o e a do tr Il x ( λ) s Z = os meu proporcion o erismo eu r Méto e ns o Com precisã de de m edir y( λ ) s r o metam 21b: e ns o r es eu sensor mais prec isas. tristímulus de forma muito fácil. al s outras fu espaço s por vária do utiliza ento. Tipos de sistemas opticos Como descrito na parte II.Comparando colorímetros e espectrofotômetros. 37 conver tid os m Instru fotométric os ra (m ro Amost ulus umina o e ns o r Y = 9. 21a:O Azul Essa a cor. São ei Ilumina o r=0 ±1 0 específica. da capaci forma Al m de ve a ding mente su z ( λ) s s pon i es de r imediata c orre ma n e ye. a superfície da amostra é iluminada pela direção normal (0 ± 10 graus) e m cores. Na geometria o análises de cor mais complexas por determinar a a pela a form r da ma . ia espect lores Os va os pelo m tidos para ou de pe reflect nc áreas r utado ad calcul ser conver serem ões do comp ém de Micro m nç erism o. permitindo uma iluminação difusa e ilidade sensib o. ba sica do ol ho hu m ano. portát s do utiliza lmente pa princi pa ra a Luz retina forma ão de na Ilumina o i=45 5±2 nes da mediç as de cor de co nç difere ão ou em ± Luz i=4 2 s tipo Os trê ricos produç inspeção . Os colorímetros são utilizados principalmente 9. o tamanho visualização. ór qual uma cor deve ser medida antes de selecionar um O "ver melho Condição I 45/0 Condição II 0/45 Olho s mento Instru us tem a tipo de instrumento a ser usado em uma aplicação Ilum ina o Vermel ho qual eu ma me o tristím ul em de ser Receptor r=0 ±1 0 lho H uma no Verde a pela a form mente a m es vantag s. Condição IV 0/d SCE de t nho os d Condição III d/0 S C E o do 1 dos eles ados Receptor Ilumina o Luz Armadilha da Luz Os espectrofotômetros são utilizados para ao . at to the ral. Armadilha da Luz r=0 ±1 0 r=0 ±1 0 nas linhas de produção e em aplicações de análises de alta precisão. Y e Z.) espec fic uniforme. Ele é mais indicado para superfície da amostra é iluminada de um ângulo de 45 ± 2 graus da direção normal e é recebida pelo sensor na direção normal à (0 ± 2 graus). mas em Todavia. qual possu i human O olho grande para a reflectância espectral em cada comprimento de onda. os colorímetros possuem Explicamos na página 7 que a cor do objeto varia conforme as condições de alguns recursos como o baixo preço. 32 de co r. gerenciamento da cor inspeção para a medição de diferenças de cor. Porém os colorímetros não são apropriados para análises de cor complexas Figura 24 como o metamerismo e a força colorística de um Sistema de Iluminação Unidirecional corante. e principalmente em laboratórios de pesquisa e desenvolvimento. Com a geometria de 45/0. a mobilidade e a operação simples. Luz especular Luz difusa Medi. da mesma forma como ela é vista pelas pessoas. o objeto não parece ser tão azul. A soma de reflectância especular mais a reflectância Parede Luz difusa é chamada de reflectância total. porém em direção oposta é chamada de luz especular refletida.cão de um objeto Nos objetos com superfície brilhante.Cor e Brilho (Métodos SCE e SCI) Podemos observar variações de cor devido à diferenças superficiais mesmo em objetos compos- tos dos mesmos materiais. Quando uma pessoa vê um plástico azul com superfície brilhante de um ângulo especular. Normalmente as pessoas olham para a cor dos objetos e procuram ignorar a reflexão especular da fonte de luz. Isso se deve à soma da reflexão especular da luz à cor do objeto. com pouco brilho. Da mesma forma. a luz especular refletida é relativamente mais forte que a luz difusa. 48 . A cor de um objeto pode parecer diferente pelas diferenças de nível de reflectância especular. Em superfícies rugosas. Para medirmos a cor de uma amostra. o componente especular é fraco e a luz difusa é mais forte. devemos excluir a reflectância especular e utilizar apenas a reflectância difusa. a luz que é refletida no mesmo ângulo. Por que vemos um azul mais apagado quando aplicamos uma lixa sobre A cor uma amostra azul com alto brilho? mudou! Ao arremessamos uma bola contra uma parede ela tende a retornar com o mesmo ângulo com o Bola qual foi arremessada. mostra como medição. Usando o modo SCI.Componente especular Alguns instrumentos podem medir simultaneamente incluso).Componente aparência total. página 47. que exclui a reflectância especular é chamado de reflectância difusa. Esse método utiliza uma A medição é feita sem a armadilha de luz para que a armadilha de luz. (Specular component Included . a reflectância especular é incluída na medição da cor. incluindo a luz reflectância especular não seja especular. como nas com a forma pela qual o observador vê a cor de um Condições V(SCI) e VI (SCI). Esse é o motivo pelo qual a reflexão total (especular As figuras indicam que: mais difusa) deve ser medida. d’ porém a quantidade total de luz refletida é sempre a b’ mesma se os materiais e suas cores forem os mesmos. Esse a reflectância especular é excluída da medição de cor da método produz uma avaliação de cor que se relaciona amostra. inspeção ou em linhas de produção. e apenas a reflectância difusa é medida. independentemente das condições especular excluso). se um plástico brilhante azul for lixado. Como podemos abcde a’ e’ c’ reconhecer a cor do material em si? A quantidade de reflectância difusa e reflectância especular varia de acordo com a superfície do objeto. Porém as cores não deveriam se modificar uma vez que utilizam os mesmos materiais. que superficiais da amostra. a reflectância especular é excluída da (SCE). a+b+c+d+e=a’+b’+c’+d’+e’. O método de medição da incluída no processo de medição juntamente com a cor. a reflectância especular será objeto. O método SCE é ideal para a O método SCI é utilizado nas áreas de comparação de cores em salas de pesquisa e desenvolvimento de cores. Por isso. pois as pessoas procuram ver apenas a luz difusa. apresentada na Figura 24. Esse critério deve ser levado em inclui a reflectância especular é chamado de SCI consideração durante a aquisição de um instrumento. A posição da armadilha de luz nas condições III (SCE) e IV No modo SCE. Se a armadilha for recolocada. Esse tipo de avaliação de cor mede a SCE (Specular Component Excluded . os métodos SCI e SCE. 49 .Vimos que a cor é modificada se alterarmos a superfície do objeto. a reflectância especular será reduzida e a reflectância difusa aumen- tada. O método de medição da cor. medida. uma cor mais escura será vista. a luz visível é uma radiação eletromagnética entre 380nm e 780nm. Nesse caso. usam uma combinação de pigmentos e flocos metálicos para obter uma coloração com efeitos. Na medição de amostras não fluorescentes. a luz é refletida em ângulos diferentes devido à orientação dos flocos de metal da tinta. Quando a luz é aplicada sobre um material fluorescente. especialmente os utilizados em aplicações automotivas. pois estes podem medir a cor em vários ângulos. incluindo as regiões ultravioleta. Porém na medição de amostras fluorescentes. os raios ultra violeta são absorvidos e emitidos em outras regiões do espectro. sendo que o valor Iluminação Luz medido em 420nm excederá 100%. Em ângulos não influenciados pelos flocos metálicos.Medindo cores especiais Cores fluorescentes Quando vemos uma cor fluorescente. Como explicado na página 31. também sofrerá variação. medida com um espectrofotômetro. Em uma Flocos tinta metálica por exemplo. o elemento de dispersão deve ser colocado entre a amostra e o detector. sendo a amostra iluminada por todo o espectro da fonte de Luz especular da iluminação. parece que ela tem luz própria. normalmente em comprimentos de onda mais 420nm 360nm longos. apesar de não ser uma fonte de luz. a aparência. devemos controlar a distribuição de energia espectral da fonte de luz. a radiação a 360nm é Reflexão absorvida e emitida a 420 nm. A Figura 25 ilustra a interação entre a reflectância especular e a Figura 25 reflectância difusa em uma amostra metálica. Componente Em ângulos próximos à reflexão especular. Uma vez que Luz uma quantidade de luz maior que a normal é vista. ao olho humano. Componente de de luz veremos uma cor clara pela influência dos flocos luz especular da difusa superfície do floco metálicos. a cor parecerá ter luz própria aos olhos humanos. Componente de luz Uma vez que a cor refletida dos flocos varia em Ângulo de incidência especular da superfície do função do ângulo. 50 . Geralmente devemos medir cores metálicas com espectrofotômetros. Cores metálicas Muitas revestimentos. o Amostra fluorecente elemento de dispersão (como uma grade de difração) pode ser colocado entre a fonte de iluminação e a amostra ou entre a amostra e o receptor. Quando uma cor fluorescente é superfície dos flocos. filme aplicado. mesmo estando os flocos alinhados na mesma direção. uma camisa branca parece brilhar quando Após lavagens. que absorvem essa energia e a emitem como luz na região visível. retorna iluminada por uma luz negra e parece mais branca quando à cor original. para a iluminação de minerais fluorescentes. os objetos parecerão amarelados. 360nm 780nm 51 . vista na luz do dia. Um objeto parece branco quando reflete quase 100% de luz em todos os comprimentos de onda visíveis. houver menos reflectância nos comprimentos de onda azuis. Se Após a utilização de um material fluorescente.Luz negra e material fluorescente Você já deve ter estado em um local aparentemente escuro ou iluminado com uma luz violeta. fazendo o objeto parecer mais branco. Esse tipo de local é iluminado com uma fonte de iluminação chamada de luz negra. Ela é vendida por exemplo. e sim porque os materiais fluorescentes são eliminados durante a lavagem e a cor original se torna aparente. Quando as roupas brancas são lavadas repetidamente ficam amareladas. Na verdade. Como resultado. a luz 360nm 780nm negra emite energia na região ultravioleta e se utilizam materiais fluorescentes. 360nm 780nm um material fluorescente (também chamado de alvejante óptico) é adicionado ao produto. detergente contendo material fluorescente. Esses materiais parecem brilhar quando iluminados pela luz negra. Isso não ocorre porque 360nm 780nm elas são manchadas por uma cor amarela. onde as camisas brancas e certos objetos pareciam ter luz própria. A luz negra é uma iluminação que Reflectância espectral utiliza comprimentos de onda normalmente fora da região original de um tecido. visível do espectro. Esse material fluorescente proporciona um aumento de reflectância nos comprimen- tos de onda azuis. Em muitos casos. para se obter esse efeito. É uma prática comum a utilização de detergentes que contenham alvejantes ópticos para eliminar o amarelado dos tecidos tornado-os mais Alvejado por brancos. devemos aumentar a espessura do material para evitar completamente a passagem da luz.92 contém desenhos Verde Dif 0. ou devemos colocar um objeto Laranja 1. sua cor também muda. Para um material. devemos aumentar a Cinza Escuro 0. superfície constante Mudança da cor de cerâmicas coloridas medidas com 10°C de diferença de temperatura . Para evitar erros de medição. quando a temperatura de um espectrofotômetro.52 branco e opaco atrás da amostra a ser medida. 52 . os valores de medição variam objeto muda.∆E*ab (de acordo com as condições de teste da Konica Minolta) Medição de objetos Cor E ∗ab semi-transparentes Blanco 0. medições devem ser efetuadas em uma sala com fixar o recipiente utilizado e a temperatura e umidade controladas.91 A medição de objetos semi-transparentes requer uma Ciano 0. Para resolver esse Preto 0. como por exemplo.32 Amarelo 0.92 Medição de objetos que Verde 0. ou devemos colocar um objeto branco e opaco atrás da amostra a ser medida.05 através do material e a medição pode ser influen- Cinza Dif 0.01 Cinza Claro 0. Esse de acordo com densidade e a superfície do fenômeno é chamado de termocromismo. Para resolver esse problema.02 problema.60 passagem da luz. além de manter a qualidade da que o objeto seja estabilizado pelo ambiente. são espectrofotômetro efetuar uma medição precisa.05 espessura do material para evitar completamente a Rosa escuro 0.Notas sobre a medição de diversos materiais e diversas condições Medição de Influência das materiais em pó condições de temperatura Quando medimos um pó com um Algumas vezes. Vermelho 1.17 material e a medição pode ser influenciada por algum objeto que esteja colocado atrás.02 A medição de objetos semi-transparentes requer uma consideração especial pois a luz pode passar Cinza Médio 0.46 consideração especial pois a luz pode passar através do Azul escuro 0.05 ciada por algum objeto que esteja colocado atrás. as necessários métodos especiais. aguardando quantidade de pó . PARTE IV Termos de cor utilizados Maiores detalhes sobre os termos. padrões e espaços de cores discutidos nesse livro. 53 . ângulo de 50cm visualização x(λ) . 1964 pela CIE.Observador Padrão 2° e Observa- Valores tristímulus XYZ (CIE 1931) dor Padrão Suplementar 10° Os valores tristímulus são baseados nas funções de A sensibilidade de cor do olho muda de acordo com o relação de cor x(λ). A maior parte das 780 informações deste livro estão baseadas no Observa. também são conhecidos como Valores São especificados. ção iguais ou menores que 4° e são definidos para dor Padrão 2°. três conjuntos individuais de Tristímulus XYZ 10°. Essas funções relação de cor x10(λ).0 100 y (λ) K= 780 ∫S (λ) y 380 10 (λ) dλ 0. enquanto que o campo de visão de 10° seria um círculo de Ø8. Em 1964. ∫ Z=K S (λ) z (λ) R (λ) dλ 380 dor Padrão 2°.z 10 (λ) Funções de relação de cor do Observador 400 500 600 700 Comprimento de onda (nm) Padrão Suplementar 10° CIE (1964).y10(λ). desta vez baseado em um campo visual de 10°. São indicados para ângulos de funções de relação de cor para os Observadores visualização iguais ou maiores que 4° e são definidos Padrão 2° e 10° para pela seguinte fórmula: Funções de relação de cor ∫ X 10 = K S ( λ ) x10 ( λ ) R ( λ ) d λ 380 2. e z10(λ) definidas em correspondem à sensibilidade do olho humano.7cm.5 x (λ) onde: S (λ) : Distribuição de energia espectral do iluminante. y 10 (λ) .daí o nome Observa.0 780 z (λ) ∫ Y 10 = K S ( λ ) y10 ( λ ) R ( λ ) d λ 380 780 1. CIE.y(λ). a CIE definiu um Observador pela seguinte fórmula: Padrão adicional.7cm S (λ) : Distribuição de energia espectral do iluminante.8cm. y (λ) . também são conhecidos como Valores Tristímu- mente a CIE definiu o Observador Padrão em 1931 lus XYZ 2°.8cm ângulo de R (λ) : Reflectância espectral da amostra visualização 50cm Funções de relação de cor As funções de relação de cor são os valores Valores Tristímulus X10 Y10 Z10 (CIE 1964) utilizados em cada comprimento de onda para a Os valores tristímulus são baseados nas funções de determinação dos valores tristímulus.5 ∫ Z 10 = K S ( λ ) z 10 ( λ ) R ( λ ) d λ Valores Tristímulus 380 x (λ) 1. o campo de visão de 2° seria um ∫ Y=K S (λ) y (λ) R (λ) dλ 380 círculo de Ø1. 10° φ 8. ∫S (λ) y (λ) d λ 380 onde: 2° φ 1. 100 K= enquanto que o Observador Padrão 10° deve ser 780 utilizado para ângulos de visualização maiores que 4°. Original. 0 x 10 (λ) . que ficou conhecido como Observador 780 Padrão Suplementar 10°. Observador Padrão 2° R (λ) : Reflectância espectral da amostra Observador Padrão Suplementar 10° 54 . O observador Padrão 2° deve ser utilizado para ângulos de visualização entre 1° a 4°. Para termos uma idéia do ∫ X=K S (λ) x (λ) R (λ) dλ 380 que seria um campo de visualização de 2°. e z(λ) definidas em 1931 pela ângulo de observação (tamanho do objeto). São indicados para ângulos de visualiza- usando um campo visual de 2°.z (λ) : Funções de relação de cor do Observador Padrão 2° CIE (1931). comparado com um campo de visualização de 10° à uma 780 distância de 50cm. ou Z/Zn for menor que 0.4 600 1/3 (. 520 então.6 560 1/3 y 500 580 (- Y Yn ) é substituído por 7. Y/Yn.787 16 Z 650 Zn Zn 116 650 480 0. mas não a direção. ) +- 540 16 X X 500 Xn Xn 116 560 0. as coordenadas cromáticas então serão 1/3 1/3 x 10 y10 z10 b∗= 200 [ (- Y ) ( Z ) ] Y n .-16 Yn ) Z z= =1-x-y Coordenadas de cromaticidade a* e b*: X+Y+Z 1/3 1/3 Se na fórmula acima utilizarmos os valores tristímulus a ∗= 500 [ (- Xn ) ( Y n ) ] X .8 ∆E ∗ab = (∆L ∗) 2+ (∆a ∗) 2+ (∆b∗) 2 x ou x 10 Observador Padrão 2° (CIE 1931) onde: Observador Padrão Suplementar 10° (CIE 1964) ∆L ∗.Coordenadas cromáticas xyz Espaço de Cor L*a*b* As coordenadas cromáticas xyz são calculadas com os O espaço de cor L*a*b* (também conhecido como valores tristímulus XYZ através da seguinte fórmula: espaço de cor CIELAB) é um dos espaços uniformes de cor definido pela CIE em 1976. ∆b∗: Diferenças entre a amostra e o padrão nos valores de L*. Os valores de L*a* e b* são calculados de acordo com a fórmula abaixo: X x= X+Y+Z Variável de luminosidade L ∗: 1/3 y= Y X+Y+Z Y ( L ∗= 116 . Z n: Valores tristímulus XYZ (Observador Padrão 2° ) baseados nas coordenadas de cromaticidade xy ou X 10 Y10 Z10 (Observador Padrão Suplementar 10° ) de um difusor de reflexão ideal. as equações acima são mudadas para as 0. Y n. Z: Valores tristímulus XYZ (Observador Padrão 2°) ou x 10 y10 e z10 (Observador Padrão Diagrama de cromaticidade xy e x10 y10 Suplementar 10°) da amostra. a qual 480 indica o grau de diferença de cor. ∆a ∗. a* e b* 55 .- Z n onde: X.8 520 equações abaixo descritas: 540 1/3 (.2 0. Y.2 A diferença de cor ∆E*ab no espaço de cor L*a*b*.4 0.787 ( . ou x10 y10 Diagrama de cromaticidade xy e x10 y10 Se X/Xn.- Y X10 Y 10 Z 10 . Podemos plotar um diagrama bidimensional X n.6 0. é 450 definida pela seguinte equação: 450 380 380 0 0.787 ( - Y Yn ) +-16 116 ou 580 y10 0.008856. ) (. ) é substituído por 7. ) +- 600 Z é substituído por 7. (∆C ∗) 2 = (∆a ∗) 2 + (∆b∗) 2 . indica a tonalidade). As cores estão definidas em A diferença de cor ∆EH no espaço de cores Hunter Lab. V=4.5(1.0 ∆E H = (∆L) 2 + (∆a) 2 + (∆b) 2 onde: ∆L.0(Y -0. indica a luminosidade) e o seguinte equação: Croma Munsell (C.0102X 0 • a = 175 - (Y/Yo) [ (- X X ) . ao invés. Z: Valores tristímulus da Amostra (também podem ser conforme a fórmula: utilizados X10 Y10 e Z10 ) X 0 . ∆a. b ∗: Coordenadas de cromaticidade no espaço de cor L*a*b* 0.02X -Y) a= - Y 7. Por exemplo.S. que termos de Tonalidade Munsel (H.847Z) b= - Sistema de Cor Munsell Y O sistema de cores Munsell consiste de uma série de gráficos de cor que podem ser utilizados para a compara- ção visual de amostras.(∆L ∗) 2 . Y. o Croma C* e o ângulo de tonalidade são tristímulus) Os valores desse espaço de cores são definidos definidos pelas seguintes formulas: pelas seguintes fórmulas: Metric Croma: C ∗= (a ∗) 2 +(b ∗) 2 Y L = 100 - Y0 b∗ Metric Ângulo de tonalidade : h = tan -1 - a∗ ( [graus] ) 0. 17.0 terá a seguinte notação 5.(- 0 Y Y )] 0 onde: a ∗. 56 . ∆H ∗= (∆E ∗ab ) 2 .0R. Z 0 :Valores tristímulus de um perfeito refletor difuso. é dada pela Luminosidade Munsell (V. ∆b: Diferenças em L. as equações acima ficarão: A diferença de tonalidade será positiva se o ângulo de L = 10 Y tonalidade h da amostra for maior que o do padrão e negativo se o ângulo de tonalidade da amostra for menor que o do padrão.0 e C=14.00847Z 0 • b= 70 - Y/Y 0 [ (- Y Y ) . Hunter em espaço de cor L*a*b*.o/14. A 1948 como sendo um espaço de cor uniforme que poderia ser luminosidade L* é a mesma que L* no espaço de cor lido diretamente de um colorímetro foto elétrico (método L*a*b*. Y 0 . indica a saturação) e são descritas como H V/C.Espaço de cor L*C*h* Espaço de Cor Hunter O espaço de cor L*C*h* utiliza o mesmo diagrama que o O Espaço de Cor Hunter foi desenvolvido por R.(∆C ∗) 2 Se utilizarmos o Observador Padrão 2 e o Iluminante Padrão C. com coordenadas cilíndricas.(- 0 Z Z )] 0 Não é calculada a diferença de ângulo. indica a diferença de cor mas não sua direção.0R 4. onde: a diferença de tonalidade ∆H* é calculada X. a cor Munsel com H=5.a e b medidas entre a amostra e o padrão. y: Coordenadas de cromaticidade (se utilizarmos as coordenadas de cromaticidade x10.008856 when - Y0 onde: X. u* e v* entre a amostra e o padrão. que tenham quase a mesma luminosidade. Y. a qual indica o grau de diferença porém não a direção. Y10 e Z10) ou das coordenadas de cromaticidade xy.+ - kL S L ) ( kC S C kHS H ) ( )] 57 . Fórmula de diferença de cor ∆E*94 (CIE 1994) Essa fórmula de diferença de cor modifica a luminosi- dade.Espaço uniforme de cor Diagrama UCS CIE 1976 Um espaço de cor no qual distâncias iguais nas O diagrama UCS CIE 1976. é dada pela seguinte equação: ∆E ∗uv = (∆L ∗) 2 + (∆u∗) 2 . a saturação e a tonalidade (L*C*h*) do Espaço de cor L*a*b* pela incorporação de fatores que corrigem a magnitude das variações na percepção da diferença de cor em diferentes áreas do Espaço de Cor (L*a*b*) CIE 1976.) v ∗=13L ∗(v’ -v’ 0 ) x. y10 .=- 1/3 X+15Y+3Z -2x+12y+3 L ∗ = 116 - Y0 ( Y -16 ) Y > 0. v’ : Coordenadas de cromaticidade do diagrama UCS CIE 1976 Y 0 . v' de um perfeito refletor difuso A diferença de cor ∆E*uv no espaço de cores L*u*v*. ∆u∗.=- de cor definido pela CIE em 1976. Z: Valores tristímulus (se utilizarmos os valores u∗=13L ∗(u’ -u’ 0 ) tristímulus X10Y10Z10 are os resultados serão u’10 e v’10. Os valores u'e v' podem ser calculados através dos valores tristímulus XYZ (ou X10. ∆v ∗: Diferenças nos valores de L*.+ . O valor de L*.(∆v ∗) 2 onde: ∆L ∗. Foi proposta pela comissão técnica da CIE em 1994.u* e X+15Y+3Z -2x+12y+3 v* são calculados pelas fórmulas a seguir: 9Y 9y v’ =. v’ 0 : Valores tristímulus Y (ou Y10) e coordenadas de cromaticidade u'. ∆L ∗ 2 ∆C ∗ab 2 ∆H ∗ab [( 2 1/2 ∆E ∗94 = . foi desenvolvido com a intenção coordenadas do diagrama correspondem à uma de proporcionar uma percepção mais uniforme para cores igual percepção das diferenças de cores. u’ 0 . os onde: resultados serão u'10 e v'10 Y: Valor tristímulu Y (o valor Y10 também pode ser utilizado) Diagrama UCS CIE 1976 (Observaodr Padrão 2°) u’. de acordo com as seguintes fórmulas: Espaço de cor L*u*v* O Espaço de Cor L*u*v* ( também conhecido como espaço de cor CIELUV) é um dos espaços uniformes 4X 4x u’ =. existem certas características angulares nas quais as O Espaço de Cor L* u* v* (CIE LUV) também é utilizado. Todavia quando uma Cores XYZ fonte de luz é observada. ∫ (λ) (λ) (λ) dλ Definição das diferenças ∫ (λ) (λ) dλ Existem três fatores básicos envolvidos quando um ser onde: (λ) Distribuição de energia espectral do iluminante x(λ humano observa a cor de um objeto. tais como nos LCDs (monitores de na determinação de uma fonte de luz porque o espaço de cristal líquido). temperatura de cor. distribuição espectral de energia da fonte de luz e a percepção do observador. Funções de relação de cor no Espaço de o objeto e a percepção do observador. z (λ) ..z(λ). Os iluminantes não são necessários quando Use a seguinte equação para determinar o valor absoluto da medimos uma fonte de luz. a intensidade de cor se modificar sob codições diferentes. A seguir explicamos de forma simples as diferenças entre a ∫ (λ) (λ) (λ) dλ ∫ (λ) (λ) (λ) dλ cor de um objeto e a cor da fonte de luz. origem. y (λ) .y(λ). Foram incluídas as coordenadas xy. onde: S (λ) Distribuição de energia espectral do iluminante x (λ) . Eles são. Todavia. tonalidades variam dependendo o tipo de fonte de luz e do Todavia é necessária a determinação de uma luz padrão ângulo de visualização. existem apenas dois fatores: a (λ) Reflectância espectral do objeto.v*) UCS CIE 1976.v) UCS CIE 1960. . As fórmulas desses conceitos estão ilustradas a abaixo: Definição das fórmulas de cor de fontes de luz Valores Distribuição Distribuição Funções tristímulus espectral da cor do dos espectral medida do objeto de relação de cor. a optica precisam ser consideradas pois a cor do objeto pode intensidade de cor (u. a temperatura* de cor. ). densidade de radiação do espectro do Espaço de Cor XYZ K=683 lm/w Diferenças nas condições geométricas de iluminação e de recepção opticas.APÊNDICE Diferençças entre a cor do objeto e a cor da fonte de luz Descrevemos anteriormente como é feita a determinação da cor de um objeto. Foram descritas na (U*. Porém. página 47 seis tipos de condições definidas pela CIE. Chamamos isso de cor da fonte de luz. Funções de relação de cor no Espaço de Cores XYZ Para a cor de um objeto é necessária a determinação e a avaliação da distribuição espectral dos iluminantes. Representação do espaço de cor Existem vários métodos para a descrição numérica de uma As condições geométricas de iluminação e a recepção fonte de luz. existe uma Definição das fórmulas de cor de objetos diferença quando uma a cor é criada por uma lâmpada. K: Fator de normalização de cor (O valor tristímulus Y é determinado Isso porque a cor muda com a mudança da fonte de conforme a quantidade de luz medida) iluminação. Essas * Ver página à direita onde constam as informações sobre a condições não determinam a cor da fonte de luz. a iluminação. Nesses casos o ângulo de visualização deve cor L*u*v* é baseado em uma cor padrão como ponto de ser fixado em um determinado valor. uma vez que a cor da fonte quantidade de luz medida quando S(λ) é o valor absoluto da de luz em si necessita ser determinada. por exemplo. ∫ (λ) (λ) dλ ∫ (λ) (λ) dλ objeto iluminantes Valores tristímulus Distribuição espectral medida Funções ∫ (λ) (λ) dλ da cor do de relação objeto do objeto de cor. a cor muda de vermelho.20 0. 0. 02 -0 -0 0. Kelvin é uma escala de temperatura 0. Essas cores 520 podem ser indicadas no gráfico de cromaticidade mostrado na 530 Figura 26.40 0.80 Figura 27 Gráfico de cromaticidade xy. 3500 3000 2500 2000 590 0.80 540 510 A correlação de temperatura de cor é usada para explicar o conceito de que a temperatura de cor é parecida. A temperatura absoluta de um corpo negro 0.60 570 nas quais todas as cores na linha parecem visualmente iguais.50 0.90 também é conhecida como a temperatura de cor.25 v 2u v .45 0.30 0 00 15 0 00 20 0 00 0 00 30 50 0. Ao mesmo tempo.00 absoluta. a fonte luz que tem 0.30 0.00 temperatura está diretamente relacionada à cor da energia radiante emitida.55 x .50 580 igual à temperatura de cor do corpo negro determinada pela interseção das duas linhas. porém não 0.0 . 01 ±0 .01 na direção do verde (∆Euv) de 680 780 um corpo negro que tem temperatura de cor de 7000k é 0. passando pelo laranja até o branco.10 0.30 0. a 500 correlação de temperatura de cor na linha de isotemperatura é 0.60 0.20 0.35 0.70 0. Por exemplo. 00 uv +0 uv .20 mostrada como tendo uma correlação de temperatura de cor de 7000K+0.10 Notas 470 Ver na seção IV "Termos de cor utilizados" a explicação de (∆Euv). A temperatura de cor é calculada 560 pelo posicionamento da fonte de luz na linha de isotemperatura.35 8000 0 900 00 100 00 130 0. 0. as linhas de isotemperatura e as linhas iguais de ∆uv 00 25 0 300 0 350 0. as linhas de isotemperatura e as linhas 4500 D55 * * B 610 que indicam os valores iguais de ∆uv dos corpos negros são D65 * D75 * * C 620 ilustradas na Figura 27.30 650 490 10000 uma diferença de cor de 0.40 6000 7000 0. Um corpo preto é um objeto ideal pois ele absorve toda a energia e Figura 26 xy cromaticidade de um corpo negro a emite como energia radiante de tal forma que sua 1.0 1u +0 uv .45 0 400 4500 uv 500 0 0.40 0.01 (unidade uv) 480 0.40 4000 A * 1500 600 Os corpos negros.25 0. As linhas de isotemperatura são linhas retas 0. a emissão de radiação termal também aumenta.50 0.70 550 igual à dos corpos negros. 460 450 380 440 "K" é a abreviação de Kelvin. indicando as linhas do corpo negro.Temperatura de Cor Quando a temperatura de um objeto aumenta. Anotações . PRECISE COLOR COMMUNICATION COLOR CONTROL FROM PERCEPTION TO INSTRUMENTATION 3-91. B.O. Teban Gardens Crescent. Switzerland Phone: +41 43 322 97 40 FAX: +41 43 322 97 49 Konica Minolta Business Solutions Italia S. 10. Milano. Japan Konica Minolta Photo Imaging U.V. Korea Phone: 02-523-9726 FAX: 02-523-9729 1998 KONICA MINOLTA SENSING. Milton Keynes. F .p. Hong Kong Phone: 852-34137508 FAX: 852-34137509 Shanghai Office Rm 1211. 9242-4830-92 AEMFPK 18 Printed in Japan . INC. 201-574-4000 (outside USA) FAX: 201-574-4201 Konica Minolta Photo Imaging Canada. Sweden Phone: +46 (0)8-627-7650 FAX: +46 (0)8-627-7685 Konica Minolta Photo Imaging (HK)Ltd. 7-9 Tanners Drive. Blakelands North. BangBae-Dong. Wanchai. United Kingdom Phone: +44 (0) 1908 283 939 FAX: +44 (0) 1908 618 662 Konica Minolta Photo Imaging Austria GmbH Amalienstrasse 59-61.G. 50077. 475-22. INC. Inc. rue de la Belle-Etoile. Room 1818. 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