Tecnología para Tecnología para la Exportaciónla Exportación

Medición del Color de los Medición del Color de los AlimentosAlimentos

MSc Ricardo Carranza De La Torre

hutorre@yahoo.es

PAPRIKA, CALIDAD Y ASTA 

La calidad de paprika se determina por su La calidad de paprika se determina por su sabor, textura y el contenido de color que sabor, textura y el contenido de color que ostenta. El contenido de color se mide en ostenta. El contenido de color se mide en laboratorio, se usa un medidor laboratorio, se usa un medidor espectrográfico para determinar la espectrográfico para determinar la absorción de luz roja a través de un absorción de luz roja a través de un extracto (muestra de paprika en acetona).extracto (muestra de paprika en acetona).

El resultado se calcula en unidadesEl resultado se calcula en unidades ASTA ASTA y este valor es el factor más importante y este valor es el factor más importante en la determinación de la calidad del en la determinación de la calidad del producto final. Internacionalmente producto final. Internacionalmente paprika se compra y vende en base al paprika se compra y vende en base al principio del precio por unidad ASTA por principio del precio por unidad ASTA por kilogramokilogramo. .

El ColorEl Color Es una propiedad de apariencia Es una propiedad de apariencia

atribuible a la distribución atribuible a la distribución espectral de la luz.espectral de la luz.

Ojo humano: sensitivo sólo a Ojo humano: sensitivo sólo a vibraciones electromagnéticas vibraciones electromagnéticas en rango longitudes de onda: en rango longitudes de onda: 400 – 760 nm (1 nm= 10400 – 760 nm (1 nm= 10-9-9 m) m) “Región Visible (RV)”.“Región Visible (RV)”.

Mezcla de todos los colores de Mezcla de todos los colores de s en RV: Luz blanca.s en RV: Luz blanca.

Rangos aproximados de Rangos aproximados de s de s de

colores:colores: Ultravioleta Ultravioleta << 400 nm 400 nm VioletaVioleta 400 – 450 nm 400 – 450 nm AzulAzul 450 – 500 nm 450 – 500 nm VerdeVerde 500 – 570 nm 500 – 570 nm AmarilloAmarillo 570 – 590 nm 570 – 590 nm NaranjaNaranja 590 – 620 590 – 620

nmnm RojoRojo 620 – 760 nm 620 – 760 nm InfrarrojoInfrarrojo > 760 nm> 760 nm

Sensación de colorSensación de color Si luz que toca retina no Si luz que toca retina no

contiene todas las contiene todas las s de RV o si s de RV o si sus intensidades difieren sus intensidades difieren considerablemente, se produce considerablemente, se produce la la sensación de color.sensación de color.

Otras s o se absorben o se transmiten según naturaleza del objeto y el ojo las percibe como el color del objeto.

La luz blanca, o casi luz blanca del sol, contiene una distribución continua de s. La luz del sol es esencialmente la de un cuerpo negro radiante a 5780 K.

Las s (colores espectrales) de la luz blanca pueden ser separadas por un medio dispersor como un prisma (luz de ≠s s refracta en grados ≠s al pasar a través de medio transparente). Una separación aún más efectiva puede lograrse con una rejilla de difracción.

Otra manera extraer porciones del espectro: Interferencia

Ciertas s de luz blanca pueden extraerse por absorción, que es origen más común del color del material del absorbente.

Color puede observarse como luz transmitida Color puede observarse como luz transmitida a través de una solución de la sustancia a través de una solución de la sustancia contenida en un medio transparente o como contenida en un medio transparente o como luz reflejada de la superficie de la sustancia.luz reflejada de la superficie de la sustancia.

Color visual es complementario al color absorbido, es sensación de color producida por todas las s menos las absorbidas

Tabla 1: colores observados cuando se absorben bandas relativamente estrechas de RV

Tabla 1. Relación entre Absorción y Tabla 1. Relación entre Absorción y Color VisualColor Visual

s absorbidas Color absorbido Color Visual (nm)

400 – 430 violeta amarillo – verde435 – 480 azul amarillo480 - 490 verde – azul naranja490 – 500 azul – verde rojo500 – 560 verde púrpura560 – 580 amarillo – verde violeta580 – 595 amarillo azul595 – 605 naranja verde – azul605 – 750 rojo azul - verde

Teoría de espectrofotometría y Colorimetría

Luz (monocromática o heterogénea) llega a un medio: una porción es absorbida en el medio, resto es transmitida.

Medición espectrofotométrica o colorimétrica se basa en Leyes de Lambert y de Beer de la absorción de la luz.

T = P / Po

P y Po deben obtenerse a = y con el mismo ancho de rendija espectral

Si rayo luz monocromática pasa por una solución de [ ]n = cte, Absorbancia (A) es α espesor d solución (b), es decir A α b, ó:

A = ao b donde: ao = índice de absorbancia cte.

A = ao b = Log Io/I donde: Io = intensidad de la luz

I = intensidad de luz transmitida

T = transmitancia

P = energía radiante transmitida por muestra

Po = energía incidente sobre la muestra

Beer: luz monocromática q pasa x solución de longitud cte:

A α [ ]n solución

A a C ó A = aoC = Log Io/I , Combinando Lambert y Beer :

A α bC ó A = a0bC = Log I0 / I ó A = aoC = Log I0 / I

Transmisión (T): o transmitancia, razón luz transmitida a luz incidente

Transmitancia (Ts): razón de transmitancia de celda con solución coloreada a la de otra idéntica con solvente o solución en blanco.

Densidad óptica ( DO ): o extinción (E) o absorbancia de un medio, es razón log de intensidad de luz incidente a luz emergente.(% transmitancia puede convertirse en DO mediante 2 – Log Ts

Coeficiente de extinción: o índice de absorbancia, es DO por unidad de longitud de celda.

Coeficiente de extinción específico (absortividad): DO x unidad de longitud de celda y unidad de concentración. Si p.m. de sustancia es desconocido se usa unidad de [ ]n como superíndice y la de longitud como subíndice:

50440%11 nmE cm

A 440 nm, 1cm ancho cubeta y [ ]n = 1% = (1g/100 ml)

el Log I0 / I = 50

Coeficiente de extinción molecular ( v). O absortividad molar o índice de absorbancia molar es coeficiente extinción especfico para [ ]n de 1 gmol / litro y longitud de celda 1 cm.

Color de alimentos se debe a: antocianinas, carotenoides, clorofila

Longitud de onda ( ). Distancia entre picos de ondas (cm)

Número de onda (v’). # de ondas / cm

Frecuencia ( v ). # de ondas / s. La relación entre las tres es:

1 / λ = v’ = v / c

Unidades de medición

1 Armstron Ao = 10 -10 m = 10 -8 cm

1 milimicrón (nm ó mμ) = 10 Ao = 10-7 cm

1 micrón (μ)= 10-4 Ao = 10-4 cm

Velocidad de la luz ( c ) = 2,99796 x 1010 cm/s

Medición y especificación del color

Color. Sensación producida a partir de actividad de retina y mecanismo nervioso conexo. Luz reflejada o transmitida por alimento es recibida x retina y sensaciones conducidas al cerebro que hace aparecer concepto de color

Medición. Implica expresar concepto anterior en términos de dimensiones numéricas. Dos enfoques posibles:

• Completa especificación cuantitativa ó

• Uso de índice numérico que defina un color adecuadamente para propósitos específicos y posibilite comparación.

Para ser completa, requiere la medición de 3 atributos reconocibles:

Especificación del color

1 Matiz. La clase de color: rojo, azul o verde

2 Saturación. La profundidad, fuerza o intensidad del color o el grado que el color puro está mezclado con blanco.

3. Claridad. Grado en el cual el color está diluido con . (asociada con la brillantez)

negro

En la medición del color es necesario relacionar matiz, saturación y claridad con las propiedades de la luz que estimula la retina.

Comité de Colorimetría de Sociedad Optica Americana: la luz tiene 3 características:

Flujo luminoso: medida de su efectividad para provocar sensación de brillo.

dominante: corresponde a característica de sensación de color llamada matiz.

Pureza: corresponde a la característica de saturación del color

Colores estándar. Objetos coloreados usados como estándares (pinturas, vidrios, baldosas, cerámicas, etc pueden decolorarse o cambiar con el tiempo.

Medir y especificar color científicamente? CIE en 1931 adoptó un juego de estándares que ha hecho posible definir el color en términos absolutos

LA VISION DEL COLOR : ASPECTOS BASICOS

El ojo humano puede distinguir alrededor de 4 000 000 matices de color pero puede recordar sólo unos 250 y es necesario contar con métodos de identificación y representación del color.

En ver color hay 3 aspectos En ver color hay 3 aspectos diferentes:diferentes:

iluminacióniluminación reflexiónreflexión respuesta del ojorespuesta del ojo

iluminante Ailuminante A: Luz artificial : Luz artificial de lámpara de tungstenode lámpara de tungsteno

iluminante Biluminante B: luz del sol : luz del sol de mediodía europeode mediodía europeo

iluminante Ciluminante C: luz de día : luz de día nublado (luz del norte)nublado (luz del norte)

1. Iluminación. estándares definidos por CIE:

2. Reflexión. Si superficie:• refleja toda la luz en RV :

luce blanca

• no refleja toda la luz en RV: luce

• Refleja algo de luz en RV y no preferencialmente a determinadas s: luce gris

Esto se conoce como cla-ridad o valor

Si una superficie refleja preferencialmente a ≠s s luce de color, esto se conoce como dominante o color

negra

Reflectancia vs Longitud de ondaReflectancia vs Longitud de onda Superficie que refleja la > parte Superficie que refleja la > parte

de la luz en región 400 nm luce de la luz en región 400 nm luce

Superficie que refleja la > parte Superficie que refleja la > parte de la luz en región 500 nm luce de la luz en región 500 nm luce

Superficie que refleja la > parte Superficie que refleja la > parte de la luz en región 700 nm luce de la luz en región 700 nm luce

CelesteCeleste: < reflectancia: < reflectancia

A menor reflectancia color A menor reflectancia color más débilmás débil

azul

verde

roja

Reflectancia difusa. Luz es reflejada uniformemente por una superficie (en todos los ángulos) Superficie se ve opacaReflectancia especular. Luz es reflejada + fuertemente a determinado ángulo (usualmente 45o) Superficie brillosa

Medir la reflexión? La reflectancia ( R ) puede medirse con un accesorio colocado en un espectrofotómetro ordinario

3. Respuesta del ojoObservador Estándar. representación del ojo humano. Se hace con 3 filtros de colores primarios X, Y, Z

El ojo considera 554 nm lo más brillante en RVPara el observador estandar la muestra es cada .Varios observadores con visión normal aparejan c/color de RV con adecuadas combinaciones de 3 primarios: Rojo, Azul y Verde

mario requeridas p aparejar c/color. Se sacan promedios de c/observador y se establece “cómo un observador estándar ve el color. El ojo tiene células receptoras “conos” que difieren enSensitividad al rojo, verde y azul. Requiere combinación de estos 3 primarios para percibir un color dado.

Así se obtiene especificación en términos d cantidades d c/pri-

Formulación del Color

Sustractiva. Se logra con mezcla de pinturas o tintes. Se usan primarios Rojo, Amarillo y Azul.

Aditiva. Se logra por superimposición de luces de color en una pantalla. Los primarios son Rojo, Verde y Azul

Sistema GRB (Green Red Blue) (Verde Rojo Azul)

Grassman: “En una dirección dada, la luminancia por unidad de área proyectada ortogonalmente y producida por mezcla aditiva de luces es la de la luminancia producida separa-damente x c/u de estas luces”

Es decir, la apropiada adición de luces Roja, Verde y Azul dará luz blanca para la cual la luminancia es la suma algebraica de las tres.

El triángulo de MaxwellEl triángulo de MaxwellIlustración matemática del resultado de la adición de Ilustración matemática del resultado de la adición de

lucesluces Coordenadas de Coordenadas de

cromaticidadcromaticidad de L1 y L2 (2 de L1 y L2 (2 colores diferentes) serán:colores diferentes) serán:

yy xx zz

L1L1 0,30,3 0,20,2 0,50,5

L2L2 0,50,5 0,40,4 0,10,1

ΣΣ 0,80,8 0,60,6 0,60,6

Σ /2 = L3 0,4 0,3 0,3

Calidad de color (matiz y croma [o saturación]) de cualquier mezcla aditiva de luces se calcula así. Pero sólo define posición en un plano, no muestra la claridad o valor.

En C: cero rojo

En Y: cero azul

En P: cero verde

En O: luz blanca

En G: 100 % verde

En cualquier punto de línea verde-rojo: cantidad de azul = cero

Sobre línea rojo-verde: todos los matices obtenibles con mezcla de luces roja y verde: naranja, amarillo, amarillo-verde, pero son colores saturados (3er primario, azul, no participa)

Colores de lado azul-rojo no aparecen en espectro: púrpura no espectrales. Triángulo representa todos los colores que tienen el mismo grado de claridad u oscuridad

Origen: luminosidad o claridad cero

Claridad aumenta a lo largo de ejes, triángulos sucesivos crecen en tamaño y abarcan + colores

(para ver un colores necesaria cierta cantidad de luz). El movimiento sigue hasta que la luminosidad de cada color sea 100 %

Vector direccional y de magnitud de color en 3 dimensiones: color P medido con luces primarias R, V y A tiene 3 valores tristimulus R, V y A. Proporciones de V, R y A a lo largo de OP nunca cambian, sí sus valores absolutos.

Proporciones de V, R y A a lo largo de OP nunca cambian, sí sus valores absolutos. Color y croma no cambian, sólo claridad de color P

Color y croma no cambian, sólo claridad de color P

El Sistema CIE

Al comparar colores de lados de Maxwell con colores similares d espectro real: primeros se ven menos ricos o saturados. Rojo-verde a ½ de línea R-V compara-do con color + próximo d espectro se ve (-) rico.

Rojo-verde espectral debe ser diluido mezclándolo con cierta cantidad de luz azul para igualar exactamente el rojo-verde del

Esto equivale a imaginar color espectral fuera de llevarlo hacia adentro adicionando luz azulMatemáticamente esto es sus-

traer azul de la mezcla o agregar una ‘cantidad negativa d luz a la mezcla’

No todos los colores pueden obtenerse con adición d luces espectrales primarias puras

Ciertos colores espectrales pueden lograrse sólo usando cantidades ‘negativas’ de rojo o azul.Si se lograran todos los colo-res espectrales con primarios espectrales puros y encontra-ran los valores tristimulus del color, estos valores podrían convertirse en coordenadas d cromaticidad g, r y b y grafi-carse.te saturados como los V-A (ptos N y C) y amarillo (pto A)

Ciertos colores altamen

caen fuera de RGB, en perfil d espectro. Conectando R con N ó C se establece escala de rojo. Conectando B con A se establece escala de azul. Distancia fuera de : valores (-) d rojo necesarios p definir N y C, valores (-)s de azul p definir A. Igualar colores

espectrales con primarios escogidos sólo posible: esquinas RVB

Uso de cantidades negativas: no siempre cómodo. Problema de colores que caen fuera de triángulo se resolvió adoptando 3 primarios de referencia teóricos con mayor saturación que los del espectro y que caen fuera del perfil del espectro.

Estos primarios teóricos no pueden ser producidos ni apreciados por el ojo

y se les conoce como “stimuli” y no como primarios. Estos R, V y A irreales se designan X, Y, Z. Vea cómo se escogen los 3 stimuli:

Al extender línea VA se halla punto con iluminancia = 0 para azul.

En lado VR: punto con iluminancia relativa = 0 para rojo.

Espectro forma casi línea recta VR, es apropiado trazar lado XY tangente al perfil que pasa por punto de iluminancia = 0 para rojo.

Para que primario teórico (o stimuli azul) tenga iluminancia = 0 se traza línea q une puntos con iluminancia = 0 para Rojo y Azul. Luego se traza línea YZ tangencial al punto más externo del perfil.

Función luminosa fotópica o luminosidad relativa: recíproco de la más baja cantidad de luz necesaria para producir = claridad para todas λs para visión de conos: Y

altura de curva es a sensitividad de conos a la claridad a una λ particular.

La comparación de luminosidad relativa:

Verde: a ± 550 nm Y = 1,0

Rojo : a ± 655 nm Y = 0,1

Azul : a ± 455 nm Y = 0,03

Hizo ver conveniencia de tener 1 sóla función q describa luminosidad (claridad) de un color. La mejor funcion? La que fuera responsable de casi la total descripción de luminosidad en sistema RVA, es decir el VERDE es parámetro más importante para describir la 3ra dimensión del color

Mediante otra transformación de triánguloss, para facilitar la manipulación matemática se obtiene el triángulo rectángulo CIE (carta de cromaticidad)

Cuando coordenada x, entre X y Z se indica mediante unidades subdivididas iguales y se hace lo mismo con y entre Y y Z, diagrama se llama ‘Carta de Cromaticidad CIE’.

Cuando los tristimuli X, Y, Z se suman para dar la unidad se llaman ‘Coordenadas de Cromaticidad’ y se les designa x, y, z

Son proporciones relativas de los 3 primarios necesarios para aparejar el color. Se calculan así:

X Y Z

X + Y + Z X + Y + Z X + Y + Zx = y = z =

Sólo 2 son necesarias ya que: z = 1 – (x + y)

Especificación completa se logra con x, y, Y

Línea curva: unión de puntos q representan color espectral a c / del visible

Línea recta: sólo para conectar cromaticidades de extremos del perfil

Determinación de Dimensiones Visuales de un color particular C

1. Marcar S

2. Unir S con C

3. Extrapolar hasta borde de espectro D

S = iluminante C (luz blanca)

C = color C

Color C

Color : dominante en

Saturación: se mide en términos de pureza, es decir SC/SD

Claridad: se obtiene en coordenada Y

Color C2: está en S 380 770 (región de púrpuras no espectrales). No hay dominante para esos colores, sólo puede determinarse complementaria: unir C2 con S y continuar hasta cortar el perfil Y se lee - 540 nm ( ó 540 C ) para distinguirla de dominante

Es difícil formarse una imagen mental del color a partir Es difícil formarse una imagen mental del color a partir de sus coordenadas de sus coordenadas CIECIE

Iguales diferencias en perceptibilidad entre colores se Iguales diferencias en perceptibilidad entre colores se representan por líneas de desigual longitud en representan por líneas de desigual longitud en diferentes partes del espacio de colordiferentes partes del espacio de color

Pueden haber ciertas diferencias debido a la reacción Pueden haber ciertas diferencias debido a la reacción individual de un observador al color. individual de un observador al color. CIECIE, define un , define un ‘‘observador estándarobservador estándar’ al cual ha arribado pidiendo a ’ al cual ha arribado pidiendo a varios observadores que aparejen un # suficiente de varios observadores que aparejen un # suficiente de puntos en el puntos en el de color por medio de los 3 colores de color por medio de los 3 colores reales acordados y tomando luego un promedio de sus reales acordados y tomando luego un promedio de sus lecturas.lecturas.

Desventajas del Sistema CIE

Estándares de IluminaciónEstándares de Iluminación Iluminante A : luz de lámpara de tungsteno con gas : luz de lámpara de tungsteno con gas

operada a una temperatura de 2856 operada a una temperatura de 2856 oKK Iluminante B : luz del día promedio tipo amarillento : luz del día promedio tipo amarillento

encontrado en Europa. Consiste del iluminante estándar A encontrado en Europa. Consiste del iluminante estándar A en conjunción con un filtro de color que a su vez consiste en conjunción con un filtro de color que a su vez consiste de 2 soluciones Bde 2 soluciones B1 y B y B2 c/u de 1 cm de grosor contenidos c/u de 1 cm de grosor contenidos en una celda doble hecha de vidrio óptico incoloro.en una celda doble hecha de vidrio óptico incoloro.

Iluminante C : corresponde a la luz del cielo más que a la : corresponde a la luz del cielo más que a la del sol (luz del norte). Consiste del iluminante A usado en del sol (luz del norte). Consiste del iluminante A usado en conjunción con un filtro de color que consiste de 2 conjunción con un filtro de color que consiste de 2 soluciones Csoluciones C1 y C y C2 contenidos en una celda, como en caso contenidos en una celda, como en caso de iluminante B.de iluminante B.

DD65: nuevo iluminante estándar operando a To de color aprox. 6 500 K. Dirigido a reproducir luz día neutral + exactamente, incluye algo de UV cercano hasta 300 nm

Luz blanca Luz blanca Pueden haber varias clases de luz Pueden haber varias clases de luz

blanca, Fluorescente, de tungsteno, blanca, Fluorescente, de tungsteno, luz del día o crepúsculo. Estas luz del día o crepúsculo. Estas diferentes fuentes de luz contienen diferentes fuentes de luz contienen todos los colores del espectro, pero en todos los colores del espectro, pero en diferente grado. diferente grado.

La luz fluorescente tiene más azul, la La luz fluorescente tiene más azul, la de tungsteno tiene mas rojo y amarillo de tungsteno tiene mas rojo y amarillo y la luz del día y la del crepúsculo y la luz del día y la del crepúsculo están compuestas de distintas están compuestas de distintas mezclas de matices espectralesmezclas de matices espectrales

En lugar de describir estas luces En lugar de describir estas luces “blancas” como más azules o rojas, es “blancas” como más azules o rojas, es más conveniente describirlas en más conveniente describirlas en términos de sus longitudes de onda, lo términos de sus longitudes de onda, lo que puede hacerse midiendo la que puede hacerse midiendo la energía relativa emitida por la fuente energía relativa emitida por la fuente de luz a cada longitud de onda y de luz a cada longitud de onda y graficar los resultados.graficar los resultados.

La gráfica típica para la luz del día La gráfica típica para la luz del día puede verse en la figura siguiente. Se puede verse en la figura siguiente. Se le llama curva de distribución de le llama curva de distribución de energía espectral para la fuente de luz energía espectral para la fuente de luz en cuestiónen cuestión..

energía de radiación α su frecuencia e 1/α a su λ, es posible predecir energía total > para fuente que tiene > cantidad de luz azul que otra fuente. Es manera conveniente de definir fuente de luz de modo unidimensional. Se hace cuando se especifica T de color de una fuente.Imaginemos calentamiento de pieza de acero. A

medida que T aumente, pasa de negro a rojo, a naranja, a amarillo y finalmente a blanco azulino. En vez de definir color como “rojo caliente” puede definirse el grado exacto de rojo. podría hacerse especificando T del acero para color particular. Azul tiene > frecuencia (< longitud de onda) que rojo y más energía.

Fuentes estándar de luzFuentes estándar de luz Si viéramos jugo de tomate o un bife bajo luz de Si viéramos jugo de tomate o un bife bajo luz de

tungsteno y de luz fluorescente, cuál sería la tungsteno y de luz fluorescente, cuál sería la diferencia? La luz fluorescente tiene T de color diferencia? La luz fluorescente tiene T de color mayor y mayor y mayor energía espectral en extremo mayor energía espectral en extremo azul del espectro. Recíprocamente, la luz de azul del espectro. Recíprocamente, la luz de tungsteno tiene < T de color y más energía en tungsteno tiene < T de color y más energía en la región roja.la región roja.

Como el color de un cuerpo depende de esa Como el color de un cuerpo depende de esa parte del espectro no absorbida, sino reflejada, parte del espectro no absorbida, sino reflejada, puede entenderse que a más rojo en la fuente, puede entenderse que a más rojo en la fuente, más rojo será reflejado hacia el ojo. El jugo de más rojo será reflejado hacia el ojo. El jugo de tomate o el bife lucirán “más rojos” bajo la luz tomate o el bife lucirán “más rojos” bajo la luz de tungsteno y quizás no muy apetecibles bajo de tungsteno y quizás no muy apetecibles bajo la luz fluorescente. Por esta razón, la CIE ha la luz fluorescente. Por esta razón, la CIE ha definido las fuentes A, B y C que simulan las definido las fuentes A, B y C que simulan las luces de tungsteno, del sol y del día luces de tungsteno, del sol y del día respectivamente.respectivamente.

Composición Química de las Soluciones B1, B2, C1 y C2

B1 C1

Sulfato de cobre (CuSO4.5H2O) 2,452 g 3,412 g

Manita (C6H8) OH6 2,452 g 3,412 g

Piridina (C5H5N) 30,0 ml 30,0 ml

Agua destilada para enrase hasta 1000 ml 1000 ml B2 C2

Amonio sulfato cobalto 21,71 g 30,580 g

(CoSO4.(NH4) 2SO4.6H2O)

Sulfato de cobre (CuSO4.5H2O) 16,11 g 22,520 g

Acido sulfúrico (g.e. = 1,835) 10 ml 10 ml

Agua destilada para enrase hasta 1000 ml 1000 ml

Aparejamiento del Color

Métodos Sensoriales

En la comparación visual de color contra colores estándar: iluminación tiene máxima importancia. Observadores deben ser evaluados respecto de su visión normal del color.

Los colores metaméricos (con diferente composición espectral pero idénticos valores tristimuli: se ven idénticos para el ojo humano) pueden aparejarse bajo un iluminante y no otro

1. Diccionario de Maerz y Paul

Consta de 56 cartas de 7 grupos de colores presentados en orden de su espectro.

Cada grupo consta de 8 láminas, la primera impresa en blanco y las siguientes en tonos profundizantes de gris hasta que colores se aproximen al negro.

Se han definido en términos CIE y se transforman a valores Munsell.

Desventajas (Diccionario de Maerz yPaul)

Difícil aparejar superficies diferentes( ejemplo: superficie húmeda brillosa contra carta mate.

Hay salto definido de color entre cuadritos vecinos que dificulta el aparejado.

Los papeles estándar pueden deteriorarse.

Procedimiento (Diccionario de Maerz yPaul)

Debe usarse una máscara gris neutral con 2 aberturas. Debe colocarse una de las aberturas sobre la muestra y la otra sobre los cuadritos de la láminas. Finalmente, anotar el color.

(…Continúa Métodos Sensoriales)

2. Discos Colorimétricos

Sistema Munsell

En este espacio, el color se especifica según los atributos:

Color (matiz)

Saturación y

Valor

Hay 10 colores y cada color se subdivide en 10 tonos:

Rojo 1 - 10 R

Amarillo – Rojo 1 – 10 AR

Amarillo 1- 10 AVerde – Amarillo 1 – 10 VA

Verde 1 -10 V

Azul - Verde 1 – 10 A

Azul 1 – 10 A

Púrpura – Azul 1 – 10 PA

Púrpura 1 – 10 P

Rojo – Púrpura 1 – 10 RP

5V = verde mediano5V = verde mediano 2V = verde tendiendo a VA2V = verde tendiendo a VA Valor se evalúa en escala de = (negro) al 10 (blanco), ejemplo: 2/ Valor se evalúa en escala de = (negro) al 10 (blanco), ejemplo: 2/

es gris oscuro, 8/ es gris claroes gris oscuro, 8/ es gris claro Saturación en escala arbitraria de 0 a 18 ( o a 14, o a 10), Saturación en escala arbitraria de 0 a 18 ( o a 14, o a 10),

ejemplo: /2 representa color débil y /9 un color fuerteejemplo: /2 representa color débil y /9 un color fuerte 5V 8/2 significa verde mediano, gris claro, color débil5V 8/2 significa verde mediano, gris claro, color débil

Teoría y Procedimiento

Sistema aditivo de discos coloreados con ranuras radiales (varios pueden girar juntos mostrando porciones variables de c/u); giro a ± 2700 RPM y combinan dentro de matiz único sin titilar.

La muestra se coloca junto al disco giratorio bajo iluminación controlada. Si uestra non es homogénea en color puede hacerse girar.

Proporción de discos superpuestos da la notación Munsell. Mediante cálculos puede transferirse a unidades CIE.

Comparación se hace bajo fuente de luz difusa de aproximadamente 250 pie candela de intensidad y calidad espectral que se aproxima a luz del día con cielo moderadamente cubierto y T de color de 7500 K ± 200

Desventajas

• Procedimiento tedioso

• Diferencias entre observadores pueden ser considerables

3. Tintómetros

Lovibond

Colorímetro sustractivo. Se observa muestra iluminada a través de tubo visor.

Tiene estándares permanentes: juegos de slides de vidrio rojo, amarillo y azul.

Slides forman series de colores ligeros (0) a profundos (20)

Intensidades de color en cada serie son aditivas: slide 10 = dos ó más slides que suman 10.

Muestra ocupa mitad del campo visual, otra mitad recibe luz reflejada de superficie blanca estándar. Color se especifica por valor de slides, ejemplo: 14.0 R + 6.0 Y + 1.0 B

Unidad de color es arbitraria. Resultados pueden reportarse como unidades de rojo, amarillo y azul con unidades adicionales de claridad.

En descripción: 14.0 R + 6.0 Y + 1.0 B para ketchup de tomate, una unidad de azul combina con una de rojo y una de amarillo para formar una unidad de tinte neutral. Saldo de 5 unidades de amarillo combina con 5 de rojo para formar 5 unidades de naranja. Restantes 10 unidades de rojo permanecen incambiables y color observado se compone de: 1 unidad de gris (opacidad), 5 de naranja y 10 de rojo.

Ventajas

Extrema simplicidad

Buena reproducibilidad entre operadores sin defectos visuales obvios

Resultados obtenidos por personal entrenado son comparables y no son tan ampliamente variables como los que se obtienen con algunos instrumentos totalmente objetivos.

Desventajas

Area extremadamente pequeña en “mitad de campo” visual.

Fatiga del ojo relativamente rápida.

MétodosMétodos ObjetivosObjetivosLa comparación visual de colores está sujeta a errores de observadores La comparación visual de colores está sujeta a errores de observadores

humanos, más aún es difícil memorizar colores. El uso de instrumentoshumanos, más aún es difícil memorizar colores. El uso de instrumentos

fotoeléctricos, en los cuales células fotoeléctricas reemplazan la retinafotoeléctricos, en los cuales células fotoeléctricas reemplazan la retina

humana, obvian estas dificultades.humana, obvian estas dificultades.

EspectrofotómetrosSe obtiene especificación completa del color. • Posible calcular valores x, y, Y CIE mediante curva espectrofotométrica que relaciona e intensidad en RV del espectro. • Puede lograrse con instrumentos Hardy (General Electric) o espectrofotómetro Beckman: usan prisma o espectrofotómetro colorímetro Spectronic 20 Bausch & Lomb: usa rejilla para aislar bandas espectrales. • Instrumentos que dependen de filtros seleccionan bandas + amplias (más o menos 30 nm). Bandas seleccionadas se dirigen a muestra en sucesión y luz reflejada o transmitida desde muestra se mide mediante células fotoeléctricas que transforman E radiante en E eléctrica la cual es indicada en alguna forma de milivoltímetro.

En espectrofotómetros registradores, En espectrofotómetros registradores, es es cambiada automáticamente y reflectancia se cambiada automáticamente y reflectancia se registra contínuamente → curva completa de registra contínuamente → curva completa de reflexión a través de todo el rango de reflexión a través de todo el rango de de RV. de RV. Graficado manual de curvas espectrales es un Graficado manual de curvas espectrales es un procedimiento tedioso e inadecuado para procedimiento tedioso e inadecuado para medición rutinaria del color. Curva medición rutinaria del color. Curva espectrofotométrica caracteriza el color del espectrofotométrica caracteriza el color del producto. Se requieren cálculos adicionales producto. Se requieren cálculos adicionales para hacer esta información más significativa.para hacer esta información más significativa.

Hay instrumentos que registran Hay instrumentos que registran automáticamente y calculan los valores CIE automáticamente y calculan los valores CIE pero son caros y requieren operación pero son caros y requieren operación sofisticada. La reducción de la información sofisticada. La reducción de la información espectrofotométrica a valores tristimulus X, Y, espectrofotométrica a valores tristimulus X, Y, Z se basa en la leyes de Grassman. Puede ser Z se basa en la leyes de Grassman. Puede ser hecha mediante el método de las ordenadas hecha mediante el método de las ordenadas ponderadas o el de las ordenadas ponderadas o el de las ordenadas seleccionadas.seleccionadas.

Método de las Ordenadas PonderadasMétodo de las Ordenadas Ponderadas

Espectro se divide en # finito intervalos igualess Espectro se divide en # finito intervalos igualess de de ss y se pondera c/ordenada de curva graficada y se pondera c/ordenada de curva graficada contra contra mediante valores tristimulus para esa mediante valores tristimulus para esa . . Procedimiento para medir el color usando el Procedimiento para medir el color usando el espectrofotómetro/colorímetro Spectronic 20 por espectrofotómetro/colorímetro Spectronic 20 por este método se da a continuación:este método se da a continuación:

1. Instalar accesorio de reflectancia al colorímetro y

conectar fuente de poder.2. Poner colorímetro a la deseada.3. Poner aguja medidora en cero en escala

de % de transmitancia, la cual con accesorio

de reflectancia estará como % de

reflectancia.

4. Con estándar blanco incorporado en 4. Con estándar blanco incorporado en posición, girar control de luz hasta el % de posición, girar control de luz hasta el % de reflectancia requerido (ver reflectancia requerido (ver Tabla de Tabla de guayabaguayaba). Cuando se use carbonato de ). Cuando se use carbonato de magnesio en bloque poner control de luz en magnesio en bloque poner control de luz en 100% de reflectancia.100% de reflectancia.

5. Colocar muestra, cubrir con un protector 5. Colocar muestra, cubrir con un protector ligero y leer % de reflectancia.ligero y leer % de reflectancia.

6. Para deducir la información del accesorio de 6. Para deducir la información del accesorio de reflectancia, fijarse en los valores X, Y, Z para reflectancia, fijarse en los valores X, Y, Z para c/u de las c/u de las s a partir del formato s a partir del formato computacional que viene con el instrumento.computacional que viene con el instrumento.

7. Sumar valores X de todas las 7. Sumar valores X de todas las s examinadas s examinadas que darán X total. De igual manera hallar los que darán X total. De igual manera hallar los valores Y total y Z total.valores Y total y Z total.

8. Convertir valores tristimulus X, Y, Z a 8. Convertir valores tristimulus X, Y, Z a coordenadas de cromaticidad x, y, z:coordenadas de cromaticidad x, y, z:

x = x = X X y = y = Y Y z = z = Z Z

X + Y + Z X + Y + Z X + Y + Z X + Y + Z X + Y + Z X + Y + Z

9. Marcar iluminante C en 9. Marcar iluminante C en diagrama de diagrama de cromaticidad de la cromaticidad de la figura. Los coeficientes figura. Los coeficientes tricromáticos de tricromáticos de iluminantes estándar se iluminantes estándar se dan a continuación:dan a continuación:

xx y yiluminante Ailuminante A 0,4476 0,4476

0,4075 0,4075

iluminante Biluminante B 0,3485 0,3485 0,3518 0,3518

iluminante Ciluminante C 0,31010,3101 0,31630,3163

punto S en la figura muestra dónde caería el iluminante C.

10. Marcar coordenadas de cromaticidad 10. Marcar coordenadas de cromaticidad de la muestra en el diagrama. El de la muestra en el diagrama. El punto de intersección C representa la punto de intersección C representa la muestra cuando es iluminada por el muestra cuando es iluminada por el iluminante C.iluminante C.

11. Unir S con C y extender hasta el 11. Unir S con C y extender hasta el borde de la figura (línea de borde de la figura (línea de s de s de colores espectrales), la colores espectrales), la que que intercepta es la intercepta es la dominante D.dominante D.

12. Hallar la proporción de la distancia 12. Hallar la proporción de la distancia SC a la distancia SD para obtener la SC a la distancia SD para obtener la pureza del color C y es una medida de pureza del color C y es una medida de su saturación.su saturación.

Ejemplo: Color de la guayaba enlatadaEjemplo: Color de la guayaba enlatada

• Guayaba enlatada en mitades se drenó, Guayaba enlatada en mitades se drenó, sacó de las latas y pulpeó. La muestra fue sacó de las latas y pulpeó. La muestra fue colocada en celdas de vidrio similares a colocada en celdas de vidrio similares a las celdas 5-820 de American Instrument las celdas 5-820 de American Instrument Co y se midió el color con un colorímetro Co y se midió el color con un colorímetro Spectronic 20 usando un protector de Spectronic 20 usando un protector de vidrio. vidrio.

• La reflectancia observada a diferentes La reflectancia observada a diferentes longitudes de onda y los correspondientes longitudes de onda y los correspondientes valores X, Y, Z aparecen en la tabla valores X, Y, Z aparecen en la tabla siguiente:siguiente:

Color de la Guayaba EnlatadaColor de la Guayaba Enlatada

Longitud Valor*Reflectancia Coef. Tricrom. a partir formato cómputo de onda referencia observada Bausch & Lomb para iluminante C [nm] blanca [%] [%] X Y Z

L

X + Y + Z = 94,52 X + Y + Z = 94,52 por consiguiente:por consiguiente:

x = 0,3462x = 0,3462

y = 0,3594y = 0,3594

z = 0,2944z = 0,2944

Brillantez (Y %) = 33,97Brillantez (Y %) = 33,97

% saturación = (distancia SC/ distancia % saturación = (distancia SC/ distancia SD) x 100 = (1,3/6,5) x 100 = 20,0SD) x 100 = (1,3/6,5) x 100 = 20,0

(hallado en diagrama de cromaticidad)(hallado en diagrama de cromaticidad)

Longitud de onda dominante D = 576,3Longitud de onda dominante D = 576,3

(del diagrama de cromaticidad)(del diagrama de cromaticidad)

Los factores deseados son usualmente :Los factores deseados son usualmente :

• las coordenadas de cromaticidad x, y las coordenadas de cromaticidad x, y • la la dominante (o tinte) dominante (o tinte) • la pureza del color (saturación o croma) y la pureza del color (saturación o croma) y • la eficiencia visual o brillantez.la eficiencia visual o brillantez.• En caso de guayaba la En caso de guayaba la dominante fue de 576,3 nm y el dominante fue de 576,3 nm y el

croma 20%, esto significa que 80% de la respuesta se debe croma 20%, esto significa que 80% de la respuesta se debe al iluminante y 20 % a la luz espectral de la longitud de al iluminante y 20 % a la luz espectral de la longitud de onda dominante.onda dominante.

• La brillantez (eficiencia visual) o claridad es una medida de La brillantez (eficiencia visual) o claridad es una medida de la eficiencia de transmisión o reflexión. Es independiente del la eficiencia de transmisión o reflexión. Es independiente del tinte y la pureza y es igual a Y % (33,97 % para guayaba)tinte y la pureza y es igual a Y % (33,97 % para guayaba)

• Para medir color en espectrofotómetro con accesorio de Para medir color en espectrofotómetro con accesorio de reflectancia, debe determinarse % de reflectancia para reflectancia, debe determinarse % de reflectancia para c/banda de c/banda de entre 380 y 770 nm a intervalos de 10 nm. A entre 380 y 770 nm a intervalos de 10 nm. A c/c/multiplicar % reflectancia de muestra por respectivos multiplicar % reflectancia de muestra por respectivos valores X, Y, Z que aparecen en la valores X, Y, Z que aparecen en la Tabla siguienteTabla siguiente dependiendo del tipo de iluminante usado. Totalizar los dependiendo del tipo de iluminante usado. Totalizar los valores para X, Y, Z de todas las bandas de valores para X, Y, Z de todas las bandas de (como en caso (como en caso de guayaba). Determinar x, y, z y demás parámetros de guayaba). Determinar x, y, z y demás parámetros igualmente.igualmente.

Tabla 5. Valores tristímulos para espectro de fuentes CIE Tabla 5. Valores tristímulos para espectro de fuentes CIE estándar A, B y Cestándar A, B y C

λλ A A B B CC

[nm][nm] X Y ZX Y Z X Y Z X Y Z X Y ZX Y Z

380 .001 .000 .006 .003 .000 .014 .004 .000 .020380 .001 .000 .006 .003 .000 .014 .004 .000 .020

90 .005 .000 .023 .013 .000 .060 .019 .000 .08990 .005 .000 .023 .013 .000 .060 .019 .000 .089

400 .019 .001 .093 .056 .002 .268 .085 .002 .404400 .019 .001 .093 .056 .002 .268 .085 .002 .404

10 .071 .002 .340 .217 .006 1.033 .329 .009 1.57010 .071 .002 .340 .217 .006 1.033 .329 .009 1.570

20 .262 .008 1.256 .812 .024 3.899 1.238 .037 5.94920 .262 .008 1.256 .812 .024 3.899 1.238 .037 5.949

30 .649 .027 3.167 1.983 .081 9.678 2.997 .122 14.62830 .649 .027 3.167 1.983 .081 9.678 2.997 .122 14.628

40 .926 .061 4.647 2.689 .178 13.489 3.975 .262 19.93840 .926 .061 4.647 2.689 .178 13.489 3.975 .262 19.938

450 1.031 .117 5.435 2.744 .310 14.462 3.915 .443 20.638450 1.031 .117 5.435 2.744 .310 14.462 3.915 .443 20.638

60 1.019 .210 5.851 2.454 .506 14.085 3.362 .694 19.29960 1.019 .210 5.851 2.454 .506 14.085 3.362 .694 19.299

70 .776 .362 5.116 1.718 .800 11.319 2.272 1.058 14.97270 .776 .362 5.116 1.718 .800 11.319 2.272 1.058 14.972

80 .428 .622 3.636 .870 1.265 7.396 1.112 1.618 9.46180 .428 .622 3.636 .870 1.265 7.396 1.112 1.618 9.461

90 .160 1.039 2.324 .295 1.918 4.290 .363 2.358 5.27490 .160 1.039 2.324 .295 1.918 4.290 .363 2.358 5.274

500 .027 1.792 1.509 .044 2.908 2.449 .052 3.401 2.864500 .027 1.792 1.509 .044 2.908 2.449 .052 3.401 2.864

10 .057 3.080 .960 .081 4.360 1.371 .089 4.833 1.52010 .057 3.080 .960 .081 4.360 1.371 .089 4.833 1.520

20 .425 4.771 .525 .541 6.072 .669 .576 6.462 .71220 .425 4.771 .525 .541 6.072 .669 .576 6.462 .712

30 1.214 6.322 .309 1.458 7.594 .372 1.523 7.934 .38830 1.214 6.322 .309 1.458 7.594 .372 1.523 7.934 .388

Continuara …