Espectrofotômetros e colorímetros

Espectrofotômetros e colorímetros são instrumentos para medir a cor de amostras com alta precisão, utilizados no controle de qualidade de tintas, tecidos, plásticos, alimentos, cosméticos, embalagens, impressão, cerâmica e em todos os contextos onde a cor é uma especificação comercial ou estética. Eles fornecem coordenadas de cor de acordo com os sistemas padronizados da CIE (Commission Internationale de l'Éclairage): L* (luminosidade), a* (eixo vermelho-verde), b* (eixo amarelo-azul) no espaço CIE Lab; ou XYZ, xyY, RGB, CMYK. Permitem o controle de matiz com tolerâncias precisas (ΔE – diferença de cor perceptual) e a geração de formulações de cores para correspondência de cores.

Espectrofotômetros versus colorímetros

Os colorímetros utilizam três fotodetectores com filtros triestímulo (vermelho, verde e azul) – uma aproximação da resposta do olho humano – para calcular as coordenadas L*a*b*. São compactos, rápidos e baratos, mas têm precisão limitada (ΔE típico de 0,5 a 1) e são propensos ao metamerismo (duas cores percebidas diferentes resultando na mesma leitura). Os espectrofotômetros medem todo o espectro visível (400 a 700 nm em incrementos de 10 nm ou 20 nm) por meio de grades de difração ou múltiplos filtros ópticos com conjuntos de fotodetectores; calculam as coordenadas colorimétricas a partir do espectro completo, com precisão superior (ΔE de 0,1 a 0,3) e independência do metamerismo. Os espectrofotômetros são a referência para aplicações de alta tecnologia.

Medindo geometrias

As principais geometrias de medição são: 45°/0° (iluminação a 45°, coleta perpendicular à superfície – elimina a componente especular refletida, simula a visão do olho humano – a mais comum para tintas e produtos foscos); d/8° (com esfera integradora para iluminação difusa, coleta a 8° – para medições mais estáveis ​​em superfícies texturizadas); SCI/SCE (Componente Especular Incluído/Excluído – com ou sem a componente especular refletida, importante para superfícies brilhantes). A escolha da geometria depende do tipo de superfície (brilhante, fosca, texturizada) e da aplicação (inspeção de tinta, inspeção de cor de plástico, etc.).

Especificações

As características típicas dos espectrofotômetros portáteis e de bancada são: faixa espectral de 360 ​​a 740 nm (incluindo as porções UV e NIR para aplicações avançadas); resolução de 10 ou 20 nm; repetibilidade ΔE < 0,05; precisão entre instrumentos ΔE < 0,3; tempo de medição de 1 a 3 segundos; ponto de medição selecionável (3, 8, 14, 25 mm, dependendo da superfície); banco de dados de iluminantes padrão (D65, D50, A, F2, F7, F11); observadores padrão de 2° (para objetos pequenos) e 10° (para superfícies grandes); fórmulas de cálculo ΔE76, ΔE94, ΔE2000, CMC. Conectividade USB, Bluetooth e Wi-Fi.

Aplicações

As aplicações são diversas: indústria automotiva (controle da precisão da cor da carroceria, rebites); indústria de tintas (formulação de cores, controle de qualidade, correspondência de cores em amostras); produção têxtil e de vestuário (controle de cor em fios e tecidos); indústria de plásticos (controle de cor de grânulos e peças acabadas); cosméticos (controle de cor de produtos como batons e bases); indústria alimentícia (controle de cor de alimentos para otimizar a percepção do consumidor); impressão de alta qualidade (controle de cor entre provas e impressão final); indústria cerâmica (esmaltes e pigmentos cerâmicos).

Padrões de cores

Os principais sistemas de padronização de cores são: CIE Lab (sistema científico universal); Pantone Matching System (PMS, para impressão industrial e embalagens); RAL (para tintas industriais e arquitetônicas); NCS (Natural Color System, nórdico); Munsell (para aplicações industriais e de P&D). Os espectrofotômetros integram bibliotecas dessas escalas de cores para permitir a comparação imediata com referências comerciais padrão. As tolerâncias de aceitação são expressas como o ΔE máximo em relação à cor alvo, com valores típicos variando de 1,0 (alta qualidade) a 3,0 (qualidade padrão) para superfícies foscas.

Padrões de referência

As principais normas são: ISO 11664 (colorimetria CIE, partes 1 a 6); ISO 13655 (para impressão); ASTM E308 (cálculo colorimétrico); DIN 6174 (sistemas de cores industriais); CIE 15 (publicação oficial da CIE sobre colorimetria). A calibração periódica é realizada com placas de referência certificadas pela ISO 17025 (normalmente conjuntos de 3 a 5 placas de referência de cor) ou com placas em preto e branco para calibração básica. A frequência típica de calibração é anual para aplicações de alta precisão.