Colorimetria - Transformando Teoria em Resultados (Parte 1)

Colorimetria? O que é e para que serve?

Imagine por um instante os meios que você encontra para resolver os inúmeros desvios de processo que ocorrem durante a produção de uma embalagem. Relembre agora os procedimentos de inspeção adotados para controlar as especificações desse item. Algum dos itens que você considera críticos é avaliado de maneira empírica? Qual?

Se a sua resposta foi cor, considere seriamente a possibilidade de continuar lendo esse artigo, pois, provavelmente ele foi feito para você.

Racionalize a idéia através de exemplos simples. Você previne os desvios de tamanho utilizando equipamentos específicos e medidas padronizadas, como réguas e trenas, todos cuidadosamente aferidos e certificados pelo pessoal da gestão da qualidade. Problemas de espessuras são evitados usando um micrômetro. Para metragem e peso utilizam-se contadores e balanças digitais, etc. Um padrão de cores, no entanto, geralmente é aprovado utilizando como base apenas o “olhômetro” apurado do Controle de Qualidade, impressor ou o responsável pela aprovação das cores. É importante frisar que não tenho a intenção de desmerecer o trabalho desses profissionais. Muito pelo contrário. A experiência destes e sua avaliação visual, continua sendo a parte mais importante da aprovação da cor. O problema é que de todos os exemplos citados de verificação/medição, este é o único em que não se utiliza um instrumento para medição e uma unidade de medida padronizados. É nesse contexto que a colorimetria se aplica, ao tentar diminuir a variação decorrente do empirismo do método visual, o que pode ajudar muito a conseguir uma produção mais homogênea e também um acerto de tonalidade mais rápido.

O objetivo dessa série de artigos portanto, resume-se em tentar diminuir a resistência provocada pela falsa sensação de segurança do método tradicional e facilitar o acesso ao conteúdo teórico desse método.

Formação da cor

Quando se fala em cor, devemos distinguir entre a cor adquirida por síntese aditiva (luz) da cor obtida por síntese subtrativa (pigmento, tinta).

Na síntese aditiva, as cores primárias de luz, vermelho (red), verde (green) e azul (blue) formam o sistema chamado RGB. Esse sistema é encontrado - quando se fala em visualização de cores através de luz - em televisores, monitores e o próprio sol. A cor branca resulta da sobreposição de todas as cores, enquanto o preto é a ausência de luz.

Na síntese subtrativa, as cores primárias em artes plásticas (pigmentos ou tintas) , Cyan, Magenta e Amarelo são misturadas em cima de uma superfície sem pigmentação (branca), como o papel. São chamadas de subtrativas porque subtraem parte da luz branca, fazendo com que enxerguemos apenas a fração da luz refletida. A mistura (subtração) dessas três cores básicas resulta na cor preta. Nesse caso houve absorção total de luz. Esse sistema é encontrado - visualização de cores através de tintas ou pigmentos - em impressoras, telas de pintura, ou seja, quando se quer obter cor em objetos não emissores de luz. A indústria gráfica (offset, flexografia, etc...) utiliza o sistema CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Black).

Isso é o básico para conseguirmos separar o conceito de cor luz de cor pigmento.
Portanto, existem duas maneiras de visualizarmos a cor de um objeto. Posso olhar para um objeto de pigmento vermelho iluminado por um iluminante de cor branca (pigmento, ou seja, CMYK) como na figura abaixo, ou olhar para um objeto branco (sem pigmento) iluminado por uma fonte de luz vermelha, como uma lâmpada, por exemplo (luz, ou seja, RGB).

Dizemos que um determinado objeto é vermelho porque ele recebe a luz branca (soma de todas as cores), reflete apenas a cor vermelha e absorve as demais.

Esse conceito é a base de toda a teoria de gerenciamento de cores, onde o objetivo é tornar a visualização destes dois “mundos” o mais compatível possível, através da geração de perfis ICC. É importante salientar que o range de cores (gamut) em cada um desses sistemas é diferente (muito maior no RGB), portanto deve-se tomar cuidado ao fazer a conversão de uma imagem de RGB para CMYK, para que haja a menor perda possível de cores.

A figura acima mostra o gamut do espectro visível ao olho humano (todo o círculo), o gamut que o sistema RGB consegue reproduzir (demarcado pela área amarela) e o gamut conseguido com o sistema CMYK (área azul).

Luz é cor

Todas as cores que o olho humano é capaz de detectar são partes integrantes da luz. Os objetos não possuem cor própria. Eles refletem o comprimento de onda correspondente à sua própria cor.

Espectro de Cores

A cor é relacionada com os diferentes comprimentos de onda do espectro eletromagnético. São percebidas pelas pessoas, em faixa específica (espectro visível) através dos órgãos da visão. Esse espectro visível corresponde ao range de comprimentos de onda entre 400 a 700 nanômetros.

A luz branca (soma de todas as cores) é decomposta através de um prisma, tornando possível a visualização de todo o range do espectro visível, conforme figura abaixo.

A percepção da cor então, é adquirida através de três elementos essenciais: uma fonte de luz (chamado de iluminante), um objeto e um observador.

Curva Espectral

Tanto o objeto quanto o iluminante podem ter sua cor medida com exatidão em relação à sua curva de reflectância dentro do espectro visível. Isso significa que a cor do iluminante interfere diretamente na percepção da cor do objeto.
Um exemplo para tornar isso mais claro:

Ao fazer a medição da curva de reflectância de uma amostra, com um espectrodensitômetro, (acima à dir.) recebemos como resultado o comprimento da onda correspondente à cor em questão, medido em nanômetros. Se medirmos uma amostra verde, por exemplo, o resultado exibido pelo aparelho será semelhante ao exibido acima à esquerda. Uma curva com pico na região dos 500 nm, que corresponde exatamente a zona do verde no espectro visível, conforme podemos ver na figura abaixo.

Obs: Nos próximos artigos, conforme formos avançando na teoria, irei incluindo imagens e exemplos práticos para facilitar o entendimento.

No entanto, se as fontes iluminantes (lâmpadas, sol) também possuem sua própria curva de cor, isso significa que a sua exposição ao objeto de observação interfere na cor.

Note a extrema diferença das curvas de cada exemplo de iluminante acima. A lâmpada incandescente (A) possui excesso de comprimento de onda na faixa do vermelho. Com isso, teremos predominância de enxergar o vermelho na amostra em análise.
A lâmpada fluorescente (F2) possui excesso de verde, enquanto a luz do sol ao meio dia (com céu de brigadeiro) ou a lâmpada Luz do Dia (D65) possuem excesso de azul. O que pode ocorrer em casos como esse, é que ao analisar uma amostra sob determinado iluminante, padrão e amostra aparentam ser semelhantes, mas se tornam diferentes quando trocamos o iluminante. Esse fenômeno é chamado de metamerismo e está diretamente ligado com a formulação da tinta (pigmento) da amostra em relação ao padrão.

Mesma foto, vista sob três iluminantes diferentes.

No próximo artigo, vamos tratar sobre os espaços de cores; a base deste conceito, com a árvore de Munsell e os espaços Lab e L*C*hº. Com elas vamos entender a organização das cores e interpretar os dados do espectrodensitômetro, que nos guiará na formulação ou na correção de uma determinada tinta.

Um abraço à todos.

Leia também:
Colorimetria - Transformando Teoria em Resultados (parte 2)
Colorimetria - Transformando Teoria em Resultados (parte 3)