Espectrometria por Refletância, Metameria e espaço de cores.

Prévia do material em texto

SENAI CETIQT
Centro de Tecnologia da Indústria Química e Têxtil
Engenharia Química
Espectrometria por Refletância, Metameria e espaço de cores
Priscila Spata e Rafaela Naegele
Objetivo
 Interpretar curvas espectrais e coordenadas de amostras metaméricas e do sistema Munsell sob diferentes iluminantes.
Introdução
 Contextualização
Define-se espectrofotometria como toda técnica analítica que usa a luz para medir as concentrações das amostras, através da interação da luz com a matéria. Cada substância transmite ou absorve certos comprimentos de onda, mas não outros, ou seja, cada cor possui um comprimento de onda específico, então quando a luz atinge um objeto, alguns comprimentos de onda são absorvidos e outros refletidos de volta. 
A cor de um objeto depende de uma série de fatores, dentre os quais o tamanho da amostra, a iluminação, a textura e as cores no entorno que podem contaminar a cor da amostra. Por ser um fenômeno subjetivo, a sensação de cor depende também do observador. O observador produz a sensação de cor através dos comprimentos de onda que não foram absorvidos.
O controle da cor tem num papel importantíssimo com o acelerado avanço tecnológico do setor têxtil. Esse papel além de ser de extrema relevância, é a grande chave para o sucesso neste exigente mercado. Em alguns casos, como na indústria alimentícia, a cor é utilizada para uniformizar a aparência do produto.
Por conta dessa importância é necessário evitar que as amostras de cores sofram influência de meios externos como os diferentes tipos de iluminantes. Caso isso não ocorra, pode acontecer de uma cor variar de acordo com o iluminante que a amostra é colocada. A metameria descreve um par de objetos iguais sob uma determinada condição de visualização ou fonte de luz, mas não sob outra, ou seja, pode-se descrever metameria como o resultado da comparação entre a cor de dois produtos que seria, iguais em termos de tingimento e estrutura e que possuam a mesma cor aparente quando colocadas sob um iluminante padrão, porém essas amostras não possuem a mesma cor quando são colocadas sob outra fonte de iluminação.
Descreve-se o espaço de cor como um método que expressa a cor de um objeto utilizando algum tipo de representação.
No espaço CIELAB descreve-se as cores por coordenadas geométricas. Elas são descritas por meio da luminosidade (L*), do conteúdo de vermelho/verde (a*) e de amarelo/azul (b*), ou pelas coordenadas cilíndricas de luminosidade (L*), tonalidade (hº) e croma (C*). Dentro desse espaço pode-se dizer que a diferença de cor entre dois estímulos ∆E*, no caso entre o do padrão e de uma amostra, pode ser quantificada pela distância entre as duas posições do espaço uniforme CIELAB.
O espaço de cor L*C*h é semelhante ao espaço CIELAB. É possível afirmar que o mesmo é o preferido por alguns profissionais da indústria, já que seu sistema se correlaciona melhor com a forma como o olho humano percebe a cor. O sistema L*C*h utiliza o mesmo diagrama que o espaço de cor L*a*b *, porém utiliza as coordenadas cilíndricas ao invés de coordenadas retangulares. Onde a luminosidade é representada por (L*), a saturação é representada por (C*) e o ângulo da tonalidade é representado por h. O valor dado pela saturação C* indica a distância do eixo da luminosidade L* e inicia em zero no centro. Já o ângulo de tonalidade começa no eixo +a*, e se movimenta em sentido anti-horário. É expresso em graus (por exemplo, 0° é vermelho e 90° é amarelo).
O Espaço de Cor Hunter Lab foi desenvolvido por R.S. Hunter, e possui maior uniformidade visual. É um sistema de definição de uma cor dentro da tricromacia, bastante utilizado. Similar ao espaço de cores CIE L*a*b*, ele permanece em uso em diversos campos de aplicação, incluindo a indústria de tintas dos Estados Unidos.
O sistema de cores Munsell é um espaço de cores que especifica cores com base em três dimensões de cores: valor (leveza), matiz e croma (pureza de cor). Foi criado na primeira década do século XX e adotado pelo USDA como o sistema oficial de cores para pesquisa de solo na década de 1930.
Vários sistemas de ordem de cores anteriores colocaram as cores em um sólido de cor tridimensional de alguma forma, porém Munsell foi o primeiro a separar valor, croma e matiz em dimensões perceptualmente independente e uniformes, e ele foi o primeiro a ilustrar sistematicamente a cores no espaço tridimensional. 
Nesse sistema, as cores são arranjadas cilindricamente com as coordenadas descritas a seguir: o eixo vertical representa value (V), uma dimensão associada ao brilho, entre preto (V = 0) e branco (V = 10), para as cores localizadas respectivamente nos extremos – inferior e superior – do eixo vertical. Perpendicularmente ao eixo vertical estão dispostas as outras dimensões representando os outros dois atributos das cores. O ângulo polar e a distância, representam, respectivamente, o hue ou matiz (H) e o chroma (C), dimensão associada à saturação. No caso do matiz, o círculo de cores.
A cor é especificada conforme o formato H V/C. Por exemplo: 5P 5/10, em que 5P é o código da cor violeta, 5 significando luminância média e saturação 10 indicando um alto grau de pureza.
Figura 1 – Sistema Munsell
Materiais e Métodos:
Materiais:
Os materiais utilizados no seguinte experimento foram:
Um espectrofotômetro
O software SpectraMatch
Um computador
Amostras de cores: vermelho (5R 4/12, 5R 5/12), amarelo (10YR 7/14, 8.75YR 7/14) e azul (5B 5/8 5B 5/10)
. 
Métodos:
 Foram utilizados um espectrofotômetro de refletância juntamente com o programa SpectraMatch para a medição colorimétrica das amostras de vermelho (5R 4/12, 5R 5/12), amarelo (10YR 7/14, 8.75YR 7/14) e azul (5B 5/8, 5B 5/10).
Sendo o azul 5B/10, o amarelo 8.75 YR 7/14 e vermelho 5R 4/12 foram utilizadas como parâmetro.
Primeiramente, foi utilizado uma amostra padrão de branco e preto para a calibração do aparelho.
Posteriormente foi feita a medição das amostras, onde durante a medição o instrumento não pode ser movimentado.
Houve mudança nos iluminantes e nos espaços de cor (coordenadas).
Análise dos Resultados:
Figura 2: Amostras utilizadas na prática
Figura 3: Amarelo Munsell
Figura 4: Amostra 1 CMC
Figura 5: Amostra 1 Hunter Lab
Figura 6: Amostra 1 XYZ
Figura 7: Amostra 1
Figura 8: Amostra 2 Hunter Lab
Figura 9: Amostra 2 XYZ.
Figura 10: Amostra 2 CMC
Figura 11: Amostra 2
Figura 12: Amostra 3 CMC
Figura 13: Amostra 3 Hunter Lab
Figura 14: Amostra 3 XYZ
Figura 15: Amostra 3
Figura 16: Azul Munsell
Figura 17: Vermelho Munsell
 Analisando as amostras padrão e comparando com as amostras utilizadas, foi possível perceber que a partir do momento que muda o iluminante ocorre um “erro” no software, que ele sinaliza como “fail”, isso significa que ele não reconhece as outras amostras sob outros iluminantes como sendo as mesmas ou reconhece como sendo iguais, e isso ocorre independente do sistema de coordenadas utilizado. 
Dependendo da luz utilizada a cor da amostra pode mudar, e comparando duas amostras sob o mesmo iluminante elas podem parecer iguais, esse fenômeno é chamado de metameria. 
Conclusão
 “O metamerismo acontece quando duas os mais cores parecem iguais para um observador e diferente para outro ou quando parecem ser iguais em uma determinada fonte de luz e diferente em outra.”
 Quando a curva espectral de duas amostras se cruzam pelo menos três vezes, podemos considerá-las como cores diferentes ou par metamérico. Para diminuir esse efeito, o ideal seria utilizar na amostra os mesmos corantes que foram utilizados para tingir o padrão. Se isso não for possível, e na maioria dos casos não é, então um processo de formulação de cores deve ser implementado para localizar a combinação metamérica  com menos corantes para cada lote. Isso diminuirá o efeito metamérico e produzirá uma cor mais próxima. 
 A distribuiçãode potência espectral descreve a proporção do total da luz emitida, transmitida ou refletida por uma amostra de cor em cada comprimento de onda visível, que define precisamente à luz de qualquer estímulo físico. No entanto, o olho humano contém apenas três receptores de cor (cones), o que significa que todas as cores são reduzidos a três quantidades sensorial, chamado de valores tristimulares. A Metameria ocorre porque cada tipo de cone responde à energia acumulada a partir de uma ampla gama de comprimentos de onda, de forma que diferentes combinações de luz em todos os comprimentos de onda pode produzir uma resposta do receptor e os valores equivalentes tristimulares ou mesmo sensação de cor.
Referências Bibliográficas
<http://sensing.konicaminolta.com.br/2015/06/compreenda-os-iluminantes-padrao-na-medicao-de-cor/> (Acesso em: 2 de Setembro de 2019)
<http://sensing.konicaminolta.com.br/2013/11/entendendo-o-espaco-de-cor-lab/> (Acesso em: 2 de Setembro de 2019)
<http://sensing.konicaminolta.com.br/2013/10/o-que-e-metameria-e-por-que-ela-ocorre/> (Acesso em: 2 de Setembro de 2019)
<https://cor-sensacao.blogspot.com/2010/04/metamerismo.html> (Acesso em: 2 de Setembro de 2019)
	10	/04/2019