Tecnologia do Tingimento e a Ciência das Cores

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RUBENS FERRARI
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TECNOLOGIA DO
 TINGIMENTO
Rubens Ferrari		Eng. Químico
 BL. 12/04/15
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O que é cor ?
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DEFINIÇÃO DE COR
Cor é a palavra que descreve uma distribuição irregular da energia radiante, visível, que impressiona os olhos, partindo de uma fonte de luz e refletindo nos objetos, quimicamente é o resultado de uma reação que ocorre com algumas moléculas, originando grupos que quando excitados eletronicamente, emitem radiação característica.
Essa distribuição pode ser definida como a derivação da média de energia dos comprimentos de ondas. Essas derivações são à base das muitas cores ou nomes que descrevem as várias misturas ou combinações da energia visível
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 COR
Cor: é algo subjetivo. Pode-se inclusive definir como “a aparência dos corpos segundo o modo porque refletem ou absorvem luz” ou como uma percepção subjetiva causada no cérebro, em conseqüência de uma certa energia radiante transmitida aos olhos. 
Para a percepção de uma cor 
	há necessidade de:
Fonte de luz.
Objeto colorido.
Observador – a vista humana 
	 recebe a imagem e a transforma 
 em impulsos que são 
	 transmitidos, mediante o nervo
	 óptico, ao 	cérebro onde se
	 manifesta a percepção da cor.
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Quais são as diferenças entre as duas maçãs ?
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Materiais e Processos Têxteis - Prof: Juarez Reiter
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A cor é um aspecto da aparência
Outros aspectos são :
textura
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A cor é um aspecto da aparência
Outros aspectos são :
brilho
reflexo
textura
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Efeito Circundante
Cada círculo tem a mesma cor ?
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Efeito Circundante
Cada círculo tem a mesma cor ?
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Ilusões de Óptica
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Ilusões de Óptica
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Ilusões de Óptica
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 As cores dos quadrados “A” e “B” são iguais!?
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Não?!!?!!!
Melhor olhar de novo......
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DALTONISMO
Nem todas as pessoas vêem as cores da mesma maneira. Aproximadamente 10% dos homens e menos de 1% das mulheres apresentam algum grau de deficiência na percepção das cores, por razões de ordem cromossômica. Daltonismo é o nome que se dá a essa deficiência de característica hereditária.
O que realmente confunde essas pessoas são as tonalidades de cores "próximas", como verde escuro e marrom, salmão e laranja.
A deficiência em perceber as cores pode levar o indivíduo a ter dificuldade na vida profissional - fotógrafos, artistas plásticos, editores de imagem e técnicos em eletrônica, por exemplo, que manipulam circuitos coloridos.
Um dos testes utilizados para verificar se existe alguma deficiência é o Teste de Ishihara, muito utilizado na prática médica.
O Dr. Shinobu Ishihara (1879-1963), professor emérito da Universidade de Tókio, desenvolveu, em 1917, uma série de testes para testar deficiências na percepção de cores. 
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ACUIDADE VISUAL
Teste para Avaliação de Acuidade Visual – Em acordo com a Norma Internacional ASTM-D1729.
		Teste de 100 Matizes de Farnsworth-Munsell.
Neste teste, 85 pedras de plástico preto que possuem selos coloridos de diferentes valores cromáticos, com 12 mm de diâmetro aderidos no centro de uma de suas faces, são agrupadas em 4 porções, separadas em caixas distintas.
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ACUIDADE VISUAL
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ACUIDADE VISUAL
Em ambos os testes o total de erros cometidos pelo paciente é determinado pela soma do erro, menos 2, para cada pedra. Uma seqüência perfeita de cores resulta, portanto, em erro total igual a zero.
A classificação da Visão de Cores Farnsworth-Munsell foi adotada por nós para:
Discriminação de cores superior: erro total de 0 a 16 (16% da população);
Discriminação de cores média: erro total de 17 a 100 (68% da população);
Discriminação de cores pobre: erro total >100 (16% da população).
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COLORIMETRIA
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COLORIMETRIA
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DEFINIÇÃO DE COLORIMETRIA
Colorimetria refere-se à ciência e à tecnologia usada para quantificar e descrever (pela ajuda de modelos matemáticos) as percepções humanas da cor.
A percepção das cores pelos olhos não é um processo meramente visual, mas sim psico-visual. A cor é algo que se vê com os olhos e se interpreta com o cérebro, é o resultado da interação da luz com os materiais.
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fonte de luz
objeto
observador
Um observador analisa cores quando 
vê um objeto sob uma fonte de luz. 
Min
Min
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COLORIMETRIA
 Fonte de Luz
Objetos só podem ser vistos quando luminosos (emitem luz) ou quando iluminados (refletem total ou parcialmente a luz que incide sobre eles). Artigos tingidos se enquadram nesse segundo caso.
O que dá a sensação dimensional de um objeto é a sua cor. Se, por exemplo, colocarmos um livro verde sobre um lençol branco, as linhas dimensionais do livro serão delimitadas por sua cor.
Como é sabida, a percepção sensorial da cor é causada pela luz. Por essa razão, a cor é sempre relacionada a uma fonte de luz, denominada iluminante, desde que o objeto não emita luz própria. Assim, um objeto só manifesta sua cor quando é iluminado.
Luz é o nome que damos à radiação eletromagnética na faixa de 400 a 700 nm (nanômetros), a qual constitui a radiação visível para seres humanos. 
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COLORIMETRIA
As radiações que limitam o espectro de luz visível são os raios ultravioletas (<400nm) e os infravermelhos (> 700 nm).
Quando um feixe de luz atravessa um prisma (experiência de Newton); ele se decompõe em bandas de luz colorida (cores do arco íris), com comprimentos de onda diferentes e que vão desde o vermelho ( 700 nm) até o violeta (400 nm). 
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COLORIMETRIA
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COLORIMETRIA
A distribuição de energia espectral de um determinado iluminante, indica o quanto de energia o iluminante irradia em cada intervalo de comprimento de onda. Os iluminantes se diferem muito na proporção dos componentes de seu espectro. A lâmpada incandescente, por exemplo, contem mais radiações longas (vermelho, amarelo) do que a luz solar. Com a mudança do iluminante haverá mudança na cor do objeto iluminado. Devido a isso, afirmamos que a cor não é uma propriedade imutável do objeto, mas, varia em função da composição espectral do iluminante.
Tipos mais utilizados de fontes iluminantes:
1. Luz do dia normalizada - D 65
2. Luz normalizada da lâmpada incandescente - A
3. Luz fluorescente padronizada Philips – TL 84
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Materiais
e Processos Têxteis - Prof: Juarez Reiter
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As fontes de luz não reais são os corpos negros. Os números listados mostram as temperaturas de cor correlacionadas.
Temperatura de Cor
Materiais e Processos Têxteis - Prof: Juarez Reiter
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ILUMINANTE A
O iluminante A representa a luz de um corpo negro de temperatura 2856K de acordo com a Escala Internacional de Temperatura de 1968.
A fonte A é a fonte mais comum de luz artificial. Nesta categoria enquadram-se todas as lâmpadas incandescentes cuja temperatura de cor correlata se aproxime de 2856K.
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ILUMINANTE B
O iluminante B foi desenvolvido para representar a luz do sol, com uma temperatura de cor correlata de aproximadamente 4900K.
A fonte B foi desenvolvida para simular o iluminante B. Ela foi construída pela combinação da fonte A com um filtro contendo líquidos especiais em duas células.
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ILUMINANTE C
O iluminante C foi desenvolvido para representar a luz média do dia, com uma temperatura de cor de aproximadamente de 6800K.
A fonte C foi desenvolvida de forma similar à fonte B, substituindo-se os líquidos das células por outros com os mesmos componentes, mas em outras concentrações, modificando dessa forma a distribuição espectral de potência de 4900K (fonte B) para 6800K (fonte C).
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ILUMINANTE D
A CIE definiu iluminantes padrão de luz do dia série D com base na combinação de diferentes medições que variam tanto em relação à localização geográfica, quanto em relação aos horários de medição e às condições atmosféricas e climáticas.
Foi em 1963 que a CIE recomendou o iluminante padrão D65. Ele apresenta uma temperatura correlata de cor de 6504K e é utilizado para representar a média da luz do dia, no espectro visível e também na região UV até 300nm.
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Primeiramente podemos fazer uma avaliação visual para controlar as cores.
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Luz do dia
padrão
amostra
Primeiro checamos as duas amostras sob a luz do dia... São iguais.
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incandescente
padrão
amostra
Sob luz incandescente elas não são iguais.
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COLORIMETRIA
 Objeto Observado
A cor de um objeto (por exemplo: um artigo têxtil) é determinada pela luz refletida por este. Assim, um substrato é branco quando reflete toda luz que incide sobre ele e é preto quando não há reflexão de luz, e sim absorção.
Substratos são coloridos quando absorvem certos raios do espectro e refletem os restantes. Por exemplo, dizemos que um substrato é azul quando, ao incidir sobre ele luz branca, reflete azul e absorve os demais componentes do espectro. Por essa razão, quando tingimos um artigo têxtil, estamos trabalhando com subtração de cores. 
Para cada corpo colorido existem dois tipos de cores:
Cor absorvida ou física
Cor refletida ou psicológica (é a que vemos)
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COLORIMETRIA
Sempre que a luz atinge um objeto, podem ocorrer diversos fenômenos ligados à cor:
Transmissão: a luz atravessa o material praticamente sem alteração, sendo o material descrito como transparente;
Absorção: a luz pode ser absorvida ou perdida, sendo neste caso o material descrito como colorido;
Remissão: a luz atinge o objeto e é parcialmente absorvida e refletida. Neste caso descrevemos o objeto como opaco.
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COLORIMETRIA
Quando queremos dar cor a esse substrato, precisamos modificar a luz refletida, de modo a só sensibilizar à nossa vista a cor desejada. Isso se consegue pela aplicação de produtos químicos que agem absorvendo seletivamente todas as faixas do espectro menos a desejada, que deverá ser refletida. Esses produtos são chamados CORANTES ou PIGMENTOS e agem por subtração de cores.
Por meio de espectrofotômetros, os laboratórios de colorimetria estabelecem as curvas de remissão dos tingimentos, isto é, para radiações de todos os comprimentos de onda, dentro do espectro de luz visível, é determinada a porcentagem de refletância de energia. 
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COLORIMETRIA
 A Visão
A terceira condição essencial para que haja cor é a visão, que funciona como receptor. Os raios luminosos ao atravessarem o cristalino vão atingir a retina, onde encontram os terminais do nervo óptico. Nesses terminais existem dois tipos de células:
 Bastonetes e
Cones
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COLORIMETRIA
Bastonetes - responsáveis pela visão em ambiente escuro, com muito baixa intensidade de luz.Todos os bastonetes têm a mesma sensibilidade espectral e por essa razão vemos somente objetos cinza no escuro e não distinguimos cores. Em intensidade normal de luz os bastonetes não são mais usados e, nesse caso só os cones são decisivos.
Cones - Os cones exibem diferentes
 sensibilidades ( caso contrário, não
 haveria cores). Basicamente, distinguem-se 
 3 tipos de cones, sensíveis às radiações 
 azul, verde e vermelho.
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COLORIMETRIA
 Cérebro
O cérebro funciona como um preceptor. A visão, como vimos, separa os componentes da luz que incide na retina por meio dos cones e retransmite essas faixas separadamente ao cérebro que faz, novamente, a integração da cor irradiada pelo objeto observado.
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COLORIMETRIA
 Cores Fundamentais
Como já foi exposta, as cores do espectro são 7: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Os coloristas chamam de cores fundamentais o vermelho, amarelo e azul, pois as demais podem ser obtidas pela combinação dessas. Por intermédio do triângulo das cores podemos ilustrar bem as cores fundamentais e suas combinações binárias e ternárias.
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COLORIMETRIA
Dentre as cores do espectro, os físicos (note bem: não os coloristas) estabeleceram 3 cores fundamentais:
Vermelho
Verde
Azul
Raios luminosos desses 3 comprimentos de onda, quando projetados sobre uma superfície branca produzem as demais cores do espectro. Assim, projetando-se sobre um fundo branco raios verdes e vermelhos obteremos uma mancha amarela. Projetando-se os raios das 3 cores obteremos o branco. Essa superposição de feixes coloridos constituem o princípio da composição aditiva de cores.
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COLORIMETRIA
Os raios luminosos podem também ser subtraídos. Assim, ao projetarmos um feixe de luz branca sobre uma lâmina transparente azul (filtro azul), só passarão os raios azuis e, portanto, os demais raios do espectro visível foram subtraídos. Se sobrepormos 3 filtros, azul, amarelo e vermelho, e projetarmos sobre eles um feixe de luz branca, haverá absorção completa nos filtros e produziremos o preto. Os coloristas trabalham na base da composição subtrativa das cores.
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COLORIMETRIA
Assim, para o físico:
VERMELHO + VERDE + AZUL = BRANCO
(na base da composição aditiva das cores)
e para o colorista:
AMARELO + VERMELHO + AZUL = PRETO 
(na base da composição subtrativa das cores)
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 CONCEITO DE DIFERENÇA DE COR
HUE ou Matiz é o atributo pelo qual se identificam as cores, ou seja, o Vermelho, Azul, Verde e Amarelo e as suas respectivas misturas. Vermelho Violetado, Amarelo Avermelhado, Verde Amarelado, Azul Esverdeado, Violeta Azulado.
VALUE - Brilho ou Luminosidade é o atributo que descreve a luminosidade da cor, ou seja, mais clara ou mais escura. Assim, uma cor na escala do eixo central que vai de zero para o preto absoluto até 10 para o branco absoluto. 
CROMA ou Saturação é o atributo que 
 define a intensidade, saturação ou 
 pureza da cromaticidade.
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TOM
Três Dimensões da Cor
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SATURAÇÃO
Três Dimensões da Cor
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Três Dimensões da Cor
BRILHO
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COLORIMETRIA
Propriedades espectrais do objeto observado.
O grau de remissão ou reflexão espectral de uma determinada superfície corresponde à porcentagem de luz refletida em cada faixa da luz visível (usualmente mede-se em intervalos de 10 nm). É, portanto, a relação entre a luz refletida e a luz incidente em cada comprimento de onda. O grau de remissão de um tingimento é expresso mediante uma curva de remissão. 
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COLORIMETRIA
Propriedades 
espectrais 
do objeto 
observado.
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COLORIMETRIA
 Valores Cromáticos (Valores tristimulo)
Corresponde a soma dos produtos da distribuição espectral do iluminante (S), pelo fator de remissão espectral (R), pelos fatores relativos à sensibilidade relativa do olho humano (x , y, z).
 Coordenadas cromáticas (x, y)
Corresponde a relação dos valores cromáticos normais (X ou Y) pela soma X+Y±Z.
Os valores tristimulus podem ser colocados em um sistema de coordenadas tridimensionais e, assim, cada cor ocuparia um determinado ponto no sistema.
À distância entre duas cores semelhantes pode ser a medida da diferença de cor perceptível. 
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COLORIMETRIA
 Sistema CIELAB
No decorrer dos anos foram desenvolvidas numerosas equações matemáticas no sentido de criar outros sistemas de coordenadas, sempre, procurando definir espaços colorimétricos eqüidistantes.
Atualmente, na indústria têxtil, é adotado o sistema CIELAB. Trata-se de um sistema de coordenadas retangular, cujos eixos são designados por:
L* = claridade - eixo vertical cuja base é o preto e o topo branco.
a* = eixo vermelho/verde
b* = eixo amarelo/azul
Atualmente, são mais empregados os valores:
L* = claridade
Ângulo h* = hue - tonalidade
Raio C* = chroma - indica a pureza da cor
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COLORIMETRIA
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As diferenças DL*, Da* e Db* que fisicamente representam as diferenças
entre a amostra analisada e o padrão estabelecido, são calculadas conforme as
equações abaixo:
DL* = L*amostra - L*padrão
Da* = a*amostra - a*padrão
Db* = b*amostra - b*padrão
DCab* = C*ab,amostra - C*ab,padrão
DE*ab = [(DL*)2 + (Da*)2 +(Db*)2]1/2
DH*ab = [(DE*ab )2 - (DL*)2 - (DCab*)2]1/2
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Provavelmente a aplicação mais importante da colorimetria é a determinação calculada de diferença de cor e as possibilidades daí derivadas. Tanto na comparação de uma imitação contra o padrão como no controle de qualidade obtemos um parâmetro para o desvio das medições colorimétricas.
O desvio total ((E) pode ser desdobrado em três componentes:
- desvio de tonalidade, (H* ab ou (H* 
- desvio de saturação (C* ab ou (C*
- desvio de luminosidade (L*
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O controle visual de cores tem limites: 
dificuldade de comunicação 
subjetivo
perda de tempo 
etc...,
Foi necessário então criar equipamentos de medição e fórmulas matemáticas para converter as informações.
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Colorímetro
Espectrofotômetro
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METAMERISMO
 O metamerismo está presente quando dois objetos coloridos, apresentam a mesma cor sob uma condição de iluminação, e cores diferentes ao mudar a condição de iluminação.
COLORIMETRIA
É a variação de tonalidade que uma cor possui quando for alterada a fonte luminosa.
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METAMERISMO
Exemplo
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To describe the complete appearance of an object would encompass many sciences. Color technology is just one aspect of the measurement and description of appearance.
The appearance of an object is influenced by its color, gloss, opacity, translucency, reflex surface texture.
Our perception of an object appearance is also influenced by its illumination, surrounding conditions, and our own state as its observer. 
 Education, training and practice allow us to decide how much or how little influence each of these attributes will have on our color evaluations
 Like artists, color technicians must develop a new way of seeing.
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 Non-color aspects of appearance include texture, gloss, opacity, haze and reflex.
 Each aspect can introduce its own type of “metamerismo”.
 Standardized viewing conditions are designed to minimize the effects of non-color appearance attributes.
An object’s TEXTURE, GLOSS and REFLEX can lead to changes in its appearance which depend on the relative angle of illumination and viewing. 
 Our perception of a textured object also changes with our distance and the area viewed.
 Objects with different opacities will appear different over different backgrounds. 
 Instrumental evaluation of samples may be affected by some surface effects and not others depending on the instrument geometry. 
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