Colorimetria - Transformando Teoria em Resultados (Parte 2)

Vimos na parte 1 desta série de artigos sobre colorimetria, alguns fundamentos básicos da colorimetria, como as sínteses aditiva e subtrativa, conceitos fundamentais como cor luz e cor pigmento, o que difere o padrão CMYK do RGB, bem como uma breve introdução sobre o espectro visível, curva espectral de cor, as diferenças em visualizar uma amostra com iluminantes diferentes e o fenômeno chamado metamerismo.
     Nesta segunda parte, vamos apresentar o conceito dos sistemas e espaços de cores, essencial para sua utilização prática e o entendimento das informações quando no momento da medição com equipamento apropriado.
     Quem achar essa parte teórica um pouco chata, peço desculpas, mas é fundamental para a aplicação correta das técnicas propostas em busca de um resultado que pode ser surpreendente.
O Sistema de cores Munsell

     Com o objetivo de facilitar a descrição e organização, foram criados os sistemas de cores (também conhecidos como espaços ou espectros). O sistema de cores Munsell foi criado na primeira década do século XX por Albert H. Munsell. Na figura acima, o eixo circular Hue (tom) define o nome da cor em si, alternando entre amarelo, laranja, vermelho, etc. O eixo radial Chroma (saturação) define a maior ou menor quantidade do pigmento que forma a cor em questão, ou seja, a "pureza da cor". Quanto mais longe do eixo central, maior a concentração do pigmento, e mais "viva" é a cor. O eixo vertical Value (luminosidade) variando a cor de mais claro para cima e mais escura para baixo.

     A figura acima demonstra apenas um pedaço de todo esse espectro, algumas dezenas de cores das milhões possíveis, organizadas da maneira descrita no parágrafo anterior. Note o sentido que mudam o tom, a saturação da cor e como fica claro para cima e escuro para baixo.


O Espaço Lab

     Da mesma maneira como o sistema Munsell, o espaço Lab utiliza três cordenadas cartesianas. "L" da luminosidade, "a" da variação de cores de verde para o vermelho, e "b" da variação do azul para o amarelo. É através destas três cordenadas, que podemos localizar determinada cor no espaço Lab, também chamado de "endereço" da cor.
     Ao realizarmos a medição Lab de uma cor de determinada amostra e comparamos com o padrão desejado, o Espectrodensitômetro nos retorna esses três valores, podendo cada um deles ser positivo ou negativo. Um valor de L = 0 indica que ele está no centro do espaço, neutra (cinza) . A variação para cima, ou positiva, indica que a cor é mais clara. Se for negativa, mais escura. O valor a = 0 também é neutro. Se positivo, possui tom avermelhado, se negativo, tende a ser verde. O valor b = 0 também é neutro. Se positivo, possui tom amarelado, se negativo, pende para o azul. Quanto maior os valores, mais para fora do espaço será o endereço, portanto mais pura e pigmentada será (mesmo raciocínio do sistema Munsell).


Desta maneira é feito o cálculo das diferenças entre as duas.
L amostra - L padrão = Delta L
a amostra - a padrão = Delta a
b amostra - b padrão = Delta b
    
Estes valores podem ser interpretados da seguinte maneira:
Se Delta L > 0 então a amostra é mais clara que o padrão.
Se Delta L < 0 então a amostra é mais escura que o padrão.
Se Delta a > 0 então a amostra é mais avermelhada que o padrão.
Se Delta a < 0 então a amostra é mais esverdeada que o padrão.
Se Delta b > 0 então a amostra é mais amarelada que o padrão.
Se Delta b < 0 então a amostra é mais azulada que o padrão.


O Delta E é o valor que define a diferença total da cor da amostra em relação ao padrão. Este é um dos métodos existentes para aprovação/reprovação.

     Através destas três cordenadas, portanto, podemos comparar duas amostras, interpretar seus valores Lab e afirmar se a amostra está mais escura, mais amarelada ou azulada, para conseguirmos atingir o padrão, por exemplo.

     É um excelente guia, que, se bem interpretado e aproveitado pelo colorista/formulador, pode evitar muitas dores de cabeça, principalmente em cores claras, as mais difíceis de acertar.

O Espaço L*C*hº

     Esse espaço, juntamente com o L*a*b* e a curva de reflectância espectral, são ferramentas poderosas de análise e comparação de cores. A Luminosidade (L*) é a mesma coordenada do espaço L*a*b*. A Saturação (C) é a distância radial entre a localização da cor e o centro do espaço, e está diretamente ligada com a concentração do pigmento ou corante da tinta. O ângulo do tom - ou ângulo tonal - (hº) define a cor em si e através dela, sabemos se, durante a formulação da tinta da amostra, foram usados os mesmos pigmentos ou corantes do padrão.

     Por exemplo, o ângulo 0º indica, portanto a cor vermelha; 90º a cor amarela, 180º a cor verde e 270º o azul.

Exemplo prático:

Padrão: Pantone 485

Temos como padrão esse pantone, e após medição com espectrofotômetro, temos os seguintes dados:

L*a*b*:

L* 48.32

a* 61.65

b* 42.55

L*C*hº:

L* 48.32

C* 74.90

hº  34.62

Reflectância do Espectro:

Note como podemos identificar uma cor facilmente pelo gráfico de reflectância espectral. O Vermelho amarelado bem relevante com algumas características próprias da cor.

Amostra em máquina:

Vamos comparar o padrão com a amostra que temos em máquina; após medição com espectrofotômetro, temos os seguintes dados:

L*a*b*:

L* 45.14

a* 66.58

b* 30.59

L*C*hº:

L* 45.14

C* 73.27

hº  24.67

Reflectância do Espectro:

Comparando e analisando:

Pantone 485 C:     Amostra:           Diferença:

L*a*b*:                    L*a*b*:            Delta L*a*b*:

L* 48.32                  L* 45.14           Delta L*   -3.18

a* 61.65                  a* 66.58           Delta a*    4.94

b* 42.55                  b* 30.59           Delta b* -11.96

                                                          Delta E (cmc 2:1) 8.58 

L*C*hº:                   L*C*hº:            Delta L*C*hº:

L* 48.32                  L* 45.14           Delta L*   -3.18

C* 74.90                 C* 73.27          Delta C*   -1.63

hº 34.62                   hº 24.67           Delta hº -12.84

                                                          Delta E (cmc 2:1) 8.58 

Pelo Delta L* (-3.18) descobrimos que a amostra está ligeiramente mais escura que o padrão.

Delta a* (4.94) indica a amostra pendendo mais ainda ao vermelho do que o padrão.

Delta b* (-11.96) indica a amostra com uma grande variação para o azul, em relação ao padrão.

Delta C* (-1.63) amostra ligeiramente menos intensa em pureza de pigmento em relação ao padrão.

Delta hº (-12.84) o ângulo da cor em relação ao padrão está muito fora do padrão, o que indica mais ainda um grave erro de formulação, e que será difícil de corrigi-lo em máquina.

Tente interpretar as diferenças deste exemplo no espectro de reflectância. Com o tempo e com prática, você verá que ele e o L*a*b* juntos podem guiá-lo para encontrar o problema muito rapidamente, evitando tempo precioso de setup.

Conclusão: AMOSTRA REPROVADA

Se você tem uma cartela Pantone /solid coated, compare o Pantone 485 C com o Pantone 199 C que é o da amostra desde exemplo, e veja se concorda com os dados acima.

IMPORTANTE: tanto minha avaliação visual quanto a configuração do espectrodensitômetro, foram feitas sob iluminante D65 (luz do dia 12h)  2º (perto). Caso você observe ou meça através de outro iluminante, a comparação poderá ter grande variação. A minha tolerância máxima padronizada é de Delta E de 1.5, não importa se a cor é clara ou escura, pois estou usando a tolerância CMC 2:1 (mais detalhes nos próximos artigos).

     No próximo artigo, finalizaremos o entendimento dos diferentes iluminantes e indicaremos a opção correta para trabalhos com aprovações de cores. Abordaremos também a importantíssima parte sobre tolerâncias de aprovação, onde normalmente cometem-se os maiores erros, ocasionando reprovações de amostras boas ou aprovações de amostras ligeiramente fora do padrão. Esse fator é o que geralmente implica no engavetamento do espectrofotômetro nas indústrias, pois o equipamento não deve dar o veredito final, e sim o profissional com sua experiência aliada à interpretação correta das informações.

Um abraço a todos e até o próximo artigo.

Editada em 28/06/2012:

Conclusão da amostra reprovada: Delta L negativo fornece uma amostra mais escura, e não mais clara, conforme informa a árvore de LAB acima. Obrigado ao leitor que nos avisou.