I dispositivi di misurazione del colore esistono dagli anni '40, ma da allora hanno fatto molta strada.
Costruito da Jules Duboscq in Francia nel 1870, il colorimetro Duboscq è stato uno dei primi dispositivi di misurazione del colore.
I primi strumenti erano i colorimetri, che utilizzavano filtri rossi, verdi e blu per simulare la risposta tristimolo dell'occhio umano. Negli anni '40 erano piuttosto costosi e poche persone vi avevano accesso. Ancora più costosi erano gli spettrofotometri, che misurano il colore campionando la luce a intervalli molto stretti nello spettro visibile.
La tecnologia moderna ha aperto la strada a dispositivi speciali per ogni tipo di industria e i prezzi più bassi rendono i dispositivi di misurazione del colore accessibili a tutti, dai fotografi per hobby ai produttori di automobili.
Oggi analizzeremo la differenza tra colorimetria e spettrofotometria e le geometrie che le definiscono.
Colorimetria vs. Spettrofotometria
Gli strumenti di misurazione del colore sono colorimetri o spettrofotometri.
Un colorimetro è un dispositivo a tre canali che "vede" i colori esattamente come l'occhio umano. In sostanza, quantifica le componenti tristimolo rosso, verde e blu di ogni misurazione e utilizza questi dati per determinare la posizione di un colore nello spazio cromatico utilizzando le metriche L*a*b* o L*C*h°. Per alcuni settori, questi dati sono sufficienti. Per altri, invece, potrebbe non essere in grado di identificare errori cruciali di corrispondenza dei colori.
La spettrofotometria, ovvero la lettura della risposta di un campione nello spettro visibile, è il modo migliore per ottenere dati per la formulazione del colore e per garantire la qualità. La spettrofotometria funziona filtrando la luce in bande di colore molto strette, che passano attraverso l'ottica dello strumento e arrivano a un ricevitore dove vengono analizzate.
Colorimetro 0°/45
Spettrofotometro 0°/45°
Ogni banda, da 400 a 700 nanometri, viene analizzata e registrata come curva di riflettanza: l'"impronta digitale" del colore. Ecco la curva di riflettanza di una palla rossa. Appare rossa perché riflette soprattutto le lunghezze d'onda rosse della luce. Rimane solo una piccola percentuale di luce incidente proveniente dalle porzioni blu e verde dello spettro. Passando dai gialli ai veri rossi, la curva si avvicina all'80%.
Non esistono due curve di riflettanza esattamente uguali... a meno che non si tratti di due letture degli stessi pigmenti o coloranti.
Geometrie dei dispositivi di misurazione del colore
Se tutto fosse piatto, opaco e liscio, basterebbe uno strumento di base. Ma ci sono così tante superfici da misurare - opache, riflettenti, trasparenti, curve, strutturate e screziate- che un solo strumento non può fare tutto.
Dispositivi di misurazione del colore ad angolo singolo 0°:45°
La geometria più diffusa per il controllo qualità e la garanzia del prodotto in molti settori è quella 0°/45° (pronunciato zero quarantacinque), o 45°/0°. Le lampade sono posizionate con un angolo di 45° rispetto al campione e al ricevitore, oppure invertite con il ricevitore a 45° e la lampada in alto. In entrambi i casi si ottiene un angolo retto, bipartito a 45 gradi. Questo strumento riproduce più fedelmente il modo in cui gli esseri umani vedono i colori, perché esclude la brillantezza dalla misurazione.
Gli strumenti a 0°/45° funzionano bene con la maggior parte delle superfici, dei coloranti e dei pigmenti.
La famiglia eXact di X-Rite è ideale per misurare i campioni di stampa per garantire l'accuratezza e la coerenza dei colori.
Dispositivi di misurazione del colore sferici
Un'altra geometria comune è la sfera, nota anche come 8° diffuso, o semplicemente D8. È un po' più complicata perché può includere la brillantezza come parte della misurazione.
All'interno dello strumento c'è una lampada che illumina la parete lontana e curva anziché direttamente il campione. La luce viene diffusa dalla parete migliaia di volte, illuminando il campione da ogni direzione e tenendo conto di ogni variazione di texture e lucentezza. Una piccola botola, chiamata porta speculare, può essere aperta e chiusa per consentire alla lucentezza di sfuggire alla brillantezza e alla texture.
Uno spettrofotometro a sfera come la serie Ci64 di X-Rite è ideale per formulare ricette di inchiostri, pigmenti e coloranti, a prescindere dalla lucentezza e dalla consistenza.
Dispositivi di misurazione del colore multi-angolo
Molti settori, tra cui quello cosmetico e automobilistico, sono molto interessati agli effetti speciali come i perlati e i metallizzati. Questi pigmenti fanno apparire la vernice diversa a seconda delle angolazioni. Tutti abbiamo visto automobili che sembrano cambiare colore a seconda della posizione o dell'angolazione della lamiera.
I gonio-spettrofotometri sono stati i primi dispositivi multi-angolo in grado di vedere le variazioni di colore come facciamo noi, ma erano molto grandi e molto costosi. Oggi disponiamo di strumenti portatili e multiangolari in grado di misurare una superficie da più angolazioni. Funzionano con un singolo punto di illuminazione, in genere a 45 gradi, e una serie di ricevitori diversi che catturano e registrano la luce mentre si disperde in diverse direzioni.
Oltre che nell'industria automobilistica, questi strumenti sono utilizzati in cosmetica per lo smalto delle unghie e il trucco degli occhi e in altri settori che producono materiali con proprietà ottiche particolari.
Il dispositivo multi-angolo MA-5 QC di X-Rite è eccezionale per misurare finiture metalliche, perlacei e altri effetti speciali.
Quale dispositivo di misurazione del colore scegliere?
I moderni dispositivi di misurazione del colore sono disponibili in varie forme e dimensioni e vengono utilizzati in molti settori diversi, tra cui quello alimentare, medico, dentale, fotografico, delle vernici, delle materie plastiche e persino farmaceutico. Possono essere manuali o a scansione automatica. Alcuni effettuano una sola misurazione alla volta e la visualizzano sullo schermo di un computer, mentre altri sono dotati di computer integrati. Alcuni sono addirittura privi di contatto, il che significa che possono misurare i pezzi a distanza mentre si muovono lungo la linea di produzione.
Con almeno un centinaio di tipi diversi di strumenti tra cui scegliere, come si fa a scegliere quello più adatto alle proprie esigenze?
- Iniziate a considerare il tipo di materiali da misurare. I vostri campioni sono lisci o testurizzati? Grandi o piccoli? Sono piatti o curvi? Sono realizzati con pigmenti speciali, come metallizzati o perlescenti?
- In che tipo di ambiente effettuerete le misurazioni? I campioni possono essere maneggiati senza subire danni?
- Fate parte di un gruppo globale di misurazione del colore che richiede una qualità eccezionale e una stretta coerenza? Oppure potete accontentarvi di una precisione inferiore perché siete un'azienda indipendente?
- I dati devono essere archiviati? E se fossero condivisi in tutto il mondo?
- Che tipo di velocità e automazione vi serve?
- E, naturalmente, la ripetibilità è fondamentale, così come il prezzo.
Soprattutto, è necessario considerare il proprio settore per decidere quale sia il dispositivo di misurazione del colore più adatto alle proprie esigenze.
Per la stampa e il packaging, consultate il nostro recente blog.
Soluzioni di gestione del colore in evidenza
Per saperne di più su questi prodotti:
VS450
Il VS450 è un esclusivo strumento di misurazione del colore senza contatto per misurare l'accuratezza del colore di una varietà di campioni umidi e secchi, tra cui cosmetici, vernici, materie plastiche, polveri e alimenti.
Ci64
Il Ci64, lo spettrofotometro a sfera portatile più preciso di X-Rite, è disponibile in tre modelli: con SPIN/SPEX simultaneo, gloss correlato e opzione UV.
