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Espectrofotômetro X Colorímetro

Primeiramente precisamos entender como a visão humana funciona. O olho humano é um sistema complexo, que recebe e emite informações ao cérebro, fazendo possível nossas sensações visuais. O recebimento destas informações se dá pelas células oculares cones e bastonetes.

No centro da retina, existe uma pequena depressão de aproximadamente 1mm chamada fóvea e é nela que se encontram os cones. Os cones são responsáveis por nossa visão colorida, causada pela absorção de fótons pelos pigmentos presentes  nos cones. O olho humano é capaz de captar fótons com comprimento de onda entre 400 e 700 nanômetros e converte essa energia em impulso elétrico, que será levado ao cérebro e interpretado.

Os bastonetes são células que registram apenas a presença ou ausência de luz, sendo sensíveis ao movimento, forma, textura e pequenas variações da intensidade luminosa.

Cada bastonete contém milhões de moléculas de um pigmento sensível à luz chamado rodopsina.

É por meio deles que um observador pode ver objetos e formas em um ambiente pouco iluminado, a chamada visão noturna.

CIE

A Comissão Internacional de Iluminação, conhecida como CIE (Commission International de l'Eclairage), é uma entidade independente, sem fins lucrativos, sediada em Viena (Áustria), fundada em 1913.

Através de um experimento simples e genial, a CIE conseguiu descobrir a intensidade captada de cada cor no espectro visível. O propósito era especificar todas as cores utilizando as três cores primárias: verde, azul e vermelho. A ideia foi de ajustar a intensidade destas três lâmpadas até obter a mesma cor do iluminante fixo abaixo do anteparo. Assim todas as cores do espectro foram "mapeadas".

Então, em 1931, pela primeira vez foi traçado graficamente o valor do observador padrão 2°. As três curvas (XYZ) no gráfico representam a quantidade de energia regulada em cada iluminante do experimento e por consequência a sensibilidade do olho humano em cada comprimento de onda visível.

O procedimento foi repetido em 1964, porém com um ângulo de visão de 10°, e não mais de 2°, e foi visto assim, uma maior percepção, chegando aos resultados mostrados no gráfico.

Através deste experimento foi possível desenvolver equipamentos para a medição de cores. Estes equipamentos implementam uma forma de captar e calcular os valores triestímulos tentando chegar o mais próximo possível da visão humana. Nesta comparação entre colorímetro e espectrofotômetro vamos abordar a medição de cor por reflexão.

Colorímetro: Possui uma fonte de luz e três filtros que simulam o comportamento da visão humana e medem a quantidade de luz que foi refletida pela amostra. No colorímetro são usados matrizes matemáticas que aproximam o resultado da medição com a percepção visual humana, resultando em dados XYZ triestímulos.

Espectrofotômetro: Possui uma fonte de luz, porém a luz refletida pela amostra é separada de acordo com o comprimento de onda, desta forma a matriz de diodos (sensores) mede a quantidade de luz recebida em várias regiões de comprimento de onda. A resolução do espectrofotômetro depende justamente da quantidade de sensores nesta matriz, sendo mais comum resoluções de 10nm. Com isto, é possível obter a curva espectral e a partir desta curva pode-se calcular o resultado em XYZ triestímulos, bem como índices específicos e simular iluminantes/observadores.

Conclusão: A diferença estre estes instrumentos está no fato do espectrofotômetro medir a curva espectral e o colorímetro captura diretamente as informações pelos filtros triestímulos Azul, Verde e Vermelho. Ambos os instrumentos medem as coordenadas XYZ as quais são utilizadas para calcular as coordenadas CIE L*a*b* utilizadas amplamente pelos instrumentos que medem a cor.

Para aplicações de controle de qualidade de cor,  muito utilizadas na indústria em geral, um colorímetro pode ser o suficiente e dará uma ótima resposta. Ou seja, mede-se um padrão de cor e as amostras produzidos e verifica-se os deltas da medição, a fim de saber se estão de acordo com a tolerância definida para o padrão de cor.

Para aplicações que necessitam da curva espectral, ou de algum índice específico ou o controle de metameria, então o espectrofotômetro é a solução ideal. Além disto os resultados medidos pelo espectro são valores absolutos, ou seja, podem ser comparados com os resultados medidos entre espectrofotômetros de outros fabricantes, desde que tenham a mesma geometria óptica e as mesmas configurações colorimétricas.

A Delta Color possui ambos os instrumentos, os quais são nacionais e equivalentes ou superiores aos equipamentos importados. Por ser nacional o preços dos instrumentos da Delta Color são de aproximadamente 50% de um equipamento importado equivalente.