Componentes básicos de la medición del color

1. Condiciones standard para evaluación visual

Amarillo miel, Rojo frambuesa, azul zafiro o verde esmeralda son nombres de colores muy atractivos y descriptivos. Pero ¿estás seguro de que todas las personas se refieren al mismo color? Usualmente no. ¿Cómo describe claramente un color y garantiza el mismo color a lo largo del tiempo?
Nuestra percepción del color depende de nuestro "gusto" individual, que está influenciado por nuestro estado de ánimo, sexo, edad, pero también por la fuente de luz utilizada, el entorno visual sea claro u oscuro, neutro o colorido, así como nuestra deficiencia para recordar y comunicar un color específico.
Para una evaluación visual e instrumental controlada, se debe definir la fuente de luz, el entorno y el observador. Los colores pueden coincidir bajo una fuente de luz (luz diurna), pero no bajo otra (luz fluorescente). Este efecto se conoce como metamerismo y es un requisito de calidad crucial para los productos de varios componentes. Por lo tanto, la coincidencia debe verificarse con la fuente de luz que probablemente se utilizará.
 

2. Fuente de luz e iluminante

Los cambios de color con la fuente de luz se deben acordar y utilizar iluminantes patrón. El requisito previo para que una fuente de luz pueda utilizarse para la evaluación del color es emitir energía continuamente en todo el espectro visible (400 a 700 nm) (Fig. 1).

La CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) estandarizó las fuentes de luz por la cantidad de energía emitida en cada longitud de onda (= distribución de potencia espectral relativa).

En la práctica, los iluminantes importantes son:

Iluminante patrón CIE D65 (Fig. 2)
D65 pretende representar la luz diurna promedio y tiene una temperatura de color correlacionada de aproximadamente 6500 K. D65 corresponde aproximadamente a la luz del mediodía promedio en Europa Occidental/Europa del Norte, que comprende tanto la luz solar directa como la luz difundida por un cielo despejado.

CIE Standard Illuminant C 
Una aproximación de la luz diurna promedio que tiene una temperatura de color correlacionada de aproximadamente 6670 K; se aproxima a la luz del día en un día despejado al mediodía

Iluminante patrón CIE A (Fig. 2)
Una lámpara de filamento de tungsteno operada a una temperatura de color correlacionada de aproximadamente 2856 K. El iluminante A tiene un pico en el área roja del espectro. En consecuencia, es una luz más rojiza con un ambiente cálido.

patrón CIE iluminante F2 (Fig. 2)
Lámpara fluorescente compuesta por dos emisiones de semi-banda ancha. Anteriormente conocido como: CWF (Cool White Fluorescent)

Iluminante patrón CIE F11
Lámpara fluorescente compuesta por tres emisiones de banda estrecha.
Anteriormente conocido como: TL84 (Phillips Ultralume 40)

Imagen 1 Luz blanca de día dispersa en el espectro de color (arco iris)

Imagen 2 Illuminates patrón CIE

3. Observador patrón

La luz reflejada de un objeto coloreado llega al ojo humano a través de la lente e incide en la retina. La retina está poblada con tres tipos diferentes de receptores sensibles a la luz: uno que reacciona a la luz roja, otro a la luz verde y un tercero a la luz azul.

Juntos estimulan el cerebro para producir la impresión de color. Para determinar la sensibilidad de los receptores, CIE realizó pruebas visuales sistemáticas en 1931 y 1964. Con base en los resultados (Fig. 3), se estandarizaron los observadores de 2° y 10°, representando un campo de visión pequeño y grande, respectivamente.

El observador para control de color instrumental se estandarizó con dos
campos de visión (Fig. 4): 2° observador patrón y 10° observador patrón. El observador Patrón de 2° debe usarse para ángulos de visión de 1° a 4°, el observador estándar de 10° debe usarse para ángulos de visión de más de 4°. Hoy en día, se utilizan principalmente las funciones de observador de 10° a medida que el ojo se integra en un área más grande.
 

Imagen 3 Respuesta espectral del ojo humano

Imagen 4 Observador patrón CIE 2° 1931 Observador patron CIE 10° 1964

4. Entornos para la medición de color

Las normas ISO y ASTM definen el entorno como una parte del campo visual que rodea inmediatamente a las muestras, así como el campo visual ambiental, cuando el observador aparta la vista de la muestra. Las paredes interiores de la cabina de luz tendrán un color con notación Munsell N5-N7 y un brillo a 60° no mayor a 15 GU. El observador para la evaluación visual debe tener una visión del color normal y estar capacitado para observar y clasificar los colores. Se recomiendan pruebas visuales para verificar periódicamente la visión del color de un observador, ya que puede cambiar con el tiempo (consulte la Guía ASTM E1499).

5. Curvas espectrales de los objetos

La fuente de luz y el observador están definidos por CIE y sus funciones espectrales se almacenan en los instrumentos de color. Las propiedades ópticas de un objeto son las únicas variables que deben medirse. Los instrumentos modernos de color miden la cantidad de luz que refleja una muestra coloreada. Esto se hace en cada longitud de onda y se denomina datos espectrales. Por ejemplo, un objeto negro no refleja luz en todo el espectro (0 % de reflexión), mientras que una muestra blanca ideal refleja casi toda la luz (100 % de reflexión). Todos los demás colores reflejan la luz solo en partes seleccionadas del espectro. Por lo tanto, tienen formas de curva o huellas dactilares específicas, que son sus curvas espectrales (Fig. 5).

En estas gráficas se ven las curvas típicas para el rojo, el azul y el verde.
 

Imagen 5 Curvas espectrales

6. Resumen

Se necesita combinar datos de iluminante patrón, observador patrón y datos de reflexión espectral para calcular sistemas de color estandarizados internacionalmente, como el sistema CIELab ampliamente utilizado. Ahora, un color se puede describir con los términos de luminosidad, matiz y saturación. Así, la comunicación del color se vuelve objetiva, es decir, independiente de las circunstancias externas y del juicio personal.