Ma guarda un pò chi si rivede… è un pò che la gestione del colore non si faceva viva su questo blog!
Prima di analizzare i vari dispositivi che possono essere impiegati nel flusso di lavoro voglio chiarire le basi del funzionamento di questi strumenti. In questo modo è più semplice comprendere le differenze e le potenzialità delle diverse tecnologie, in modo da poter impiegare quella adatta in base alle necessità.
- COLORIMETRO
Nei colorimetri a comparazione ottica, come il colorimetro di Dubosq, è confrontata l’intensità di colore di un campione e quella di una o più soluzioni di riferimento. La comparazione avviene ad occhio per cui questi strumenti sono definiti anche colorimetri a visione. Fu impiegato negli anni ’20 da Giacomo Pighini per condurre ricerche sulle alterazioni del sangue in soggetti affetti da demenza precoce. In uso fino alla prima metà del ‘900, l’apparecchio sarà poi sostituito dai colorimetri a cellula fotoelettrica.
Nei colorimetri moderni il processo di misurazione del colore si basa sul principio che le specifiche CIE descrivono correttamente la sensibilità spettrale dei tre recettori presenti nell’occhio umano.
Di conseguenza, è possibile misurare il colore tramite tre sensori dotati di una sensibilità spettrale simile a quella dei recettori dell’occhio.
Nella pratica, lo sviluppo di filtri colore corrispondenti alle caratteristiche esatte delle relative curve dei valori standard dello spettro presenta ancora alcune difficoltà.
La distribuzione delle radiazioni dello spettro della sorgente luminosa utilizzata è una variabile critica e dovrebbe corrispondere il più possibile all’illuminante standard specificato.
I colorimetri tristimolo sono perfetti solo se tutte le condizioni all’interno dell’unità (illuminazione, filtro colore, sensore, geometria di riproduzione) riflettono perfettamente tutte le condizioni di misurazione standardizzate.
Solo in questo caso, i criteri di semplificazione per la derivazione diretta dei valori di colore standard CIE produrranno valori accurati.
I dispositivi portatili usati nel campo della gestione del colore in genere operano mediante una misura puntuale, ovvero limitata ad una regione circoscritta del materiale in esame.
- SPETTROFOTOMETRO
Gli spettrofotometri si basano sul presupposto che ogni colore possa essere descritto come una mescolanza additiva di colori spettrali. Lo spettro visibile da misurare viene suddiviso in piccoli intervalli e le intensità della luce vengono misurate separatamente in ciascun intervallo di lunghezza d’onda. Gli spettrofotometri più diffusi funzionano con intervalli di 10 nm, in modo da calcolare all’incirca 30 singole intensità di luce attraverso lo spettro visibile.
La successiva elaborazione dei dati relativi all’intensità dello spettro è generalmente seguita da una simulazione matematica dei tre recettori dell’ osservatore colorimetrico standard CIE, sotto un determinato illuminante e con un determinato angolo di osservazione.
In tal modo, il segnale a 30 canali può essere ad esempio ridotto in determinate quantità CieXYZ per la valutazione colorimetrica e, successivamente, convertito per essere utilizzato in altri sistemi di colore (per es. CieLab). Grazie ai dati di misurazione dello spettro, è possibile rilevare alcuni effetti di colore parzialmente disgregativi, come il metamerismo o la fluorescenza.
La Commission International de l’Éclairage (CIE) ha definito modi standard di operare nell’illuminare il campione e nel raccogliere la luce, per cui vi sono due tipi di spettrofotometri, a seconda dell’ottica che usano: 45/0° e diff/0°.
Lo spettrofotometro 45/0° ha la sorgente luminosa che si trova a 45° rispetto l’osservatore e alla superficie da misurare ed il raggio di luce arriva direttamente dalla fonte al campione.
Si evita di considerare raggi rigorosamente ortogonali alla superficie illuminata per evitare che l’ottica produca riflessioni alterando la misura. Si opera con un angolo prossimo a 0°, per convenzione di 8°.
Lo spettrofotometro diff/0°, invece, ha la sorgente luminosa che illumina l’interno di una sfera, quindi la luce arriva al campione dall’ambiente circostante e non direttamente dalla sorgente.
La luce illuminante entra nella sfera d’integrazione la cui superficie interna, che approssima nel modo migliore la superficie lambertiana bianca, diffonde la luce che poi, attraverso una piccola apertura, illumina lo strumento.
Non si raccoglie la luce emergente esattamente a 0° ma la si raccoglie a 8°, come nel caso della geometria 45°/0° e per la stessa ragione.
Si può decidere di operare secondo due modi diversi, con la componente speculare inclusa o esclusa: sulla sfera, in posizione simmetrica al punto in cui si raccoglie la luce da inviare allo spettrometro e rispetto alla normale al campione da misurare, si presenta un foro otturabile con un tappo rimovibile.
Se il tappo chiude l’apertura la misura è con la componente speculare inclusa. Se il tappo è rimosso la componente speculare viene esclusa.
Il confronto tra le misure ottenute nei due diversi modi dà informazioni sulla lucidezza della superficie del campione.
Solo per la misura ottenuta con la componente speculare esclusa ha senso un confronto con la misura ottenuta in geometria 45°/0°.
Questo strumento ha la possibilità di riconoscere se due colori all’apparenza diversi (magari per differenza di lucidezza) hanno la stessa formulazione interna.
- DIFFERENZE
Mediante uno spettrofotometro misuro i valori spettrali di un colore, e matematicamente posso ricavare le coordinate Lab (o XYZ) a posteriori utilizzando i dati spettrali di una qualunque sorgente di illuminazione misurata o di un illuminante standard ( le coordinate Lab di un oggetto cambiano se lo illumino con sorgenti luminose diverse).
Con un colorimetro l’illuminante e l’angolo di osservazione utilizzati nella misura sono fissati per come è costruito lo strumento, per cui non posso, se non approssimando, calcolare le coordinate Lab relative ad illuminanti diversi.
Inoltre il colorimetro è più idoneo a stabilire differenze di colore che non a misurare il colore assoluto.
Prossimo articolo sulla gestione del colore: il metamerismo
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