O que é um colorímetro
A cor é uma percepção produzida em conjunto por uma fonte de luz, uma superfície e um observador, e o colorímetro substitui os três por padrões fixos, de modo que uma cor possa ser escrita como números. É isso que faz da cor uma especificação: uma meta é combinada como coordenadas, uma tolerância é combinada como diferença, e daí em diante uma amostra está dentro dela ou não está, independentemente de quem a olha ou sob qual lâmpada.
O instrumento funciona iluminando a amostra de maneira definida e medindo a luz que retorna dela por um conjunto de filtros ou por um elemento dispersivo, a partir do qual se calculam coordenadas em um espaço de cor padrão. Duas famílias se distinguem pela óptica. Um instrumento de filtros, geralmente construído em torno da geometria de 45°, ilumina em um ângulo e observa em outro, e lê a superfície como a leria um observador colocado ao lado dela. Um instrumento espectral mede ao longo da faixa de comprimento de onda e calcula as mesmas coordenadas a partir do espectro, o que permite fazer mais com os dados.
A distinção que decide a maioria das especificações não é a família, mas a geometria, e em particular se o brilho da superfície entra na medição. Uma geometria de esfera, ou esfera integradora, coleta tanto a luz refletida na direção especular quanto a luz dispersada pela superfície, de modo que a amostra é medida como se o brilho fizesse parte da sua cor. Uma geometria de 45° exclui a componente especular por projeto. A mesma tinta medida nos dois arranjos dá números diferentes, e nenhum dos dois está errado.
Como um colorímetro mede
A medição começa pelo iluminante e pelo observador. Uma cor só está definida em relação a uma fonte de luz, de modo que o instrumento contém ou pressupõe uma, e uma função de observador padrão substitui a resposta humana. As duas são convenções acordadas por comissão internacional, e não propriedades do instrumento, e uma leitura citada sem elas não é reprodutível.
A partir da refletância medida, o instrumento calcula coordenadas em um espaço de cor, que descrevem a amostra como uma claridade e duas componentes cromáticas. A diferença entre uma amostra e um padrão passa a ser uma distância nesse espaço, expressa como um único número. A fórmula usada para calcular essa distância importa, porque fórmulas diferentes ponderam as componentes de maneiras diferentes, e um par de amostras pode ficar de lados opostos de uma tolerância conforme a fórmula aplicada.
Repetibilidade e concordância são dois números diferentes, e muitas vezes são citados como um só. A repetibilidade é a dispersão das leituras feitas no mesmo instrumento sobre a mesma amostra, e ela define a menor mudança que o instrumento consegue detectar. A concordância entre dois instrumentos é pior, porque depende da calibração individual de cada um, da geometria e da resposta espectral. Dois instrumentos podem cada um repetir a fração pequena de uma unidade e discordar entre si por mais do que a tolerância aplicada.
Opções de configuração
Grande parte da especificação é definida por essas decisões, e não pela classe de exatidão. Cada uma restringe a seguinte, e por isso elas são resolvidas em ordem.
| Configuração | Opções a definir | O que isso decide de fato |
| Geometria de medição | Iluminação a 45° com visão normal, ou uma esfera que inclui a componente especular | Se o brilho faz parte da cor. Uma superfície texturizada, com grão ou com brilho variável, se comporta de maneira diferente em cada arranjo, e a escolha tem de acompanhar a amostra e a tolerância. |
| Tamanho da abertura | Uma área de medição pequena ou grande, e se há mais de uma disponível | Se um detalhe pequeno pode ser medido sem captar o que está ao redor, e se uma amostra texturizada é promediada sobre área suficiente para ser representativa. |
| Espaço de cor e fórmula de diferença | As coordenadas informadas, e a fórmula usada para calcular a diferença entre amostra e padrão | Se a tolerância citada está sendo avaliada na base em que foi escrita. O mesmo par de amostras pode ser aprovado por uma fórmula e reprovado por outra. |
| Iluminante e observador | A fonte de luz pressuposta no cálculo, e a função de observador padrão aplicada | Se uma leitura feita em um local pode ser comparada com uma leitura feita em outro. Sem uma convenção comum, os números não são comparáveis. |
| Repetibilidade | A dispersão das leituras repetidas na mesma amostra, e as condições em que ela é especificada | A menor diferença que se pode esperar que o instrumento detecte, e que precisa ser bem menor do que a tolerância que ele serve para fiscalizar. |
| Dados capturados e biblioteca | Padrões armazenados no instrumento, uma biblioteca de cores de amostras medidas, ou uma conexão com um telefone ou um computador | Se um julgamento pode ser feito junto à máquina e se existe um registro dele depois. Uma tolerância que não é registrada não pode ser defendida. |
| Arranjo de calibração | A referência branca usada para ajustar o instrumento, e com que frequência ela é aplicada | Se as leituras permanecem comparáveis ao longo de um turno e entre instrumentos. É essa a prática que mantém honesto um programa de cores, mais do que a resolução do display. |
A geometria é a primeira decisão, porque ela decide o que o número significa. Todo o resto refina apenas a precisão com que esse número se repete.
Como escolher um colorímetro
| Decisão | O que define isso | O que perguntar |
|---|
| A superfície que será medida | Plana e uniforme, ou texturizada, com grão e brilhante | Textura e brilho decidem juntos a geometria e a abertura. Uma amostra com superfície direcional precisa do arranjo que a promedia, e não daquele que a pega no ângulo errado. |
| O tamanho da área a julgar | Um painel grande, ou um pequeno detalhe impresso | O tamanho da abertura decide se o instrumento mede o detalhe ou a média entre o detalhe e tudo o que está ao lado dele. |
| Quem define a tolerância | Uma especificação do cliente, ou um número que escolhe quem produz | Uma tolerância expressa em unidade de diferença só tem significado com a fórmula e a geometria anexadas; sem elas, não é especificação. |
| A margem que o processo consegue manter | Uma tolerância larga, ou uma próxima da repetibilidade do instrumento | Quando a tolerância é estreita, a repetibilidade do instrumento e a prática de calibração passam a ser os fatores limitantes, e não a exatidão. |
| Se o julgamento é feito na linha de produção | Uma decisão junto à máquina, ou uma amostra enviada a um laboratório | Um instrumento portátil leva a decisão para onde o trabalho está, e precisa de display, de autonomia de bateria e de uma verificação de tolerância embutida. |
| Se as cores precisam ser armazenadas | Um padrão ou dois, ou uma biblioteca de cores aprovadas | Uma biblioteca torna o padrão reprodutível quando uma amostra física se perde ou desbota, que é a razão habitual pela qual um programa de cores deixa de funcionar. |
| Se a leitura precisa ser reportada | Um aprovado ou reprovado anotado no roteiro do lote, ou dados exportados para um sistema | O caminho de exportação é especificado junto com o instrumento, porque uma medida que precisa ser redigitada acabará sendo redigitada errada. |
Se algum desses pontos ainda estiver em aberto, envie o que já se sabe. Um orçamento pode ser emitido a partir de uma descrição da aplicação e refinado quando as lacunas forem preenchidas.
As alternativas mais próximas
Estes são os tipos em que uma consulta sobre um colorímetro normalmente se resolve, e o ponto em que a escolha realmente se decide.
| Alternativa mais próxima | Diferença em relação a um colorímetro |
| Espectrofotômetros | Medem quanta luz uma amostra absorve ou transmite ao longo de uma faixa de comprimentos de onda, para determinar o que a amostra contém. Um colorímetro mede a cor de uma superfície em relação a um padrão. Os instrumentos compartilham um banco óptico e respondem a perguntas diferentes, e quando o que se quer é uma concentração, o espectrofotômetro é o que se calibra contra um padrão químico. |
| Analisadores de TOC | Informam o carbono orgânico total de uma amostra de água, oxidando-a e medindo o resultado, o que é uma determinação destrutiva de conteúdo, e não uma avaliação de aparência. |
| Analisadores de qualidade da água | Informam a condição de uma água por vários métodos ao mesmo tempo. Quando a cor é um deles, ela costuma ser medida como absorbância em uma cubeta, e não como a aparência de uma superfície, e esses dois sentidos de cor não devem ser transportados um para o outro. |
| Analisadores de tamanho de partículas | Informam uma distribuição de tamanho, e não uma cor. Uma amostra em pó é medida pelos dois instrumentos, e os dois resultados descrevem propriedades diferentes do mesmo pó. |
| Medidores de espessura de revestimento | Medem a espessura de um revestimento por método magnético ou de correntes parasitas. Cor e espessura da camada são os dois números que uma especificação de pintura ou de revestimento geralmente define em conjunto, e cada um exige o seu próprio instrumento. |
A fronteira que vale definir primeiro é para que serve o número: para a aparência de uma superfície, ou para a concentração de uma substância em um líquido. Os dois são chamados de medição de cor, e não são intercambiáveis.
O que incluir na solicitação
A primeira resposta pode ser um orçamento, e não um conjunto de perguntas, se a consulta trouxer esses dados. Quando um valor não for conhecido, envie a descrição da função e confirmaremos o que ela implica.
- A superfície a ser medida, inclusive se ela é texturizada, brilhante ou com grão
- O tamanho da área que precisa ser julgada e, portanto, a abertura necessária
- A tolerância a aplicar, e o espaço de cor e a fórmula de diferença em que ela está escrita
- As convenções de iluminante e de observador que a especificação pressupõe
- Se a preferência é por um instrumento portátil ou por um instrumento de bancada em local fixo
- Se é preciso armazenar e recuperar um padrão ou uma biblioteca de padrões
- Se as leituras precisam ser exportadas, e para qual sistema
- A repetibilidade que o processo exige em relação à tolerância fiscalizada
- Quantidade, porta de destino e data de entrega exigida
