TECNOLOGÍA DE LA CONFECCIÓN TEXTIL Segunda Parte
el proceso industrial textil, de la materia prima a los acabados de las telas
Capítulo 11
Fotometría y Colorimetría 1. Fotometría. Definiciones. 1.1 Iluminantes patrones. Un iluminante es un campo radiante de luz visible. 2. Colorimetría. Definición. 2.1 Los colores primarios. Los colores elementales. 2.2 Leyes de síntesis de colores. 2.3 Especificaciones del color percibido. 2.4 Medida y reproducción del color. 2.5 Colorimetría textil.
1. Fotometría La Fotometría es el estudio de las características de los focos luminosos ligada a las frecuencias que capta el receptor. DEFINICIONES
Iluminantes patrones Un iluminante es un campo radiante de luz visible. El iluminante más simple es aquel que tiene iguales todos sus componentes espectrales. A éste iluminante se le designa con el nombre de la letra E; pero es demasiado simple y apenas puede concebirse más que en teoría. Los iluminantes patrones más usuales son tres, designados con las tres primeras letras del alfabeto latino: A = Luz incandescente incandescente B = Luz de día nublado suave C = Luz de día despejado Otros iluminantes patrones se utilizan para la luz de día en sus diferentes fases. Por varios motivos, la luz del sol que llega a la tierra no tiene la misma temperatura de color a lo largo del día, aun en todo un día despejado. Estos iluminantes se designan con la letra D y un numero subíndice que se refiere a su temperatura de color en ºK. Dado el incremento de utilización de luz fluorescente se han normalizado otros patrones iluminates, designados con la letra F y un subíndice que se refiere al tipo de fluorescente. La Comisión Internacional de la Energía (CIE) recomienda el uso de los siguientes iluminantes:
PATRONES SU REFERENCIA E, A, D65 D50, D55, D65 para la determinación del rendimiento del color D65, A para la determinación del índice de metameria F2, F7, F11 para luces fluorescentes
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Flujo luminoso Es la cantidad de energía que por unidad de tiempo (segundo) emite un foco luminoso en el interior de un ángulo sólido dado. Se expresa en lúmenes. Intensidad luminosa Es el resultado de dividir el flujo luminoso por el ángulo sólido que sustenta el foco. Se mide en candelas o bujías nuevas. Un lumen Es el flujo luminoso emitido por un foco puntual de una candela de intensidad y bajo un ángulo sólido de un esterorradián. Una unidad lux Es la luz de un foco luminoso de una candela de intensidad medida al incidir en una superficie situada a un metro de distancia de dicho foco. Luminancia o brillo La cantidad de flujo luminoso según la dirección normal de un foco por unidad de ángulo sólido y por unidad de superficie se llama luminancia o brillo. Su unidad de medida es el stilb. Un stilb equivale a una candela/m2.
EJEMPLOS
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El sol produce 10 lux. La luna en plenilunio 0,2 lux. Las buenas condiciones para la visión humana se sitúan entre 100 y 300 lux. Las óptimas, alrededor de 500 lux. Una lámpara de incandescencia de 10 w tiene un flujo luminoso de 78 lúmenes. Un fluorescente de 4 w, 73 lúmenes.
2. Colorimetría Colorimetría es la ciencia que trata de la medida del color y la técnica de medir los estímulos del color y relacionarlos con una calculada respuesta o reacción de un observador tipo. Un color queda determinado por sus componentes espectrales:
o o o
Longitud de onda (dada en nanómetros) Anchura de banda (en nanómetros) Cantidad de energía (en julios).
2.1 Los colores primarios Los colores elementales Los conos en la retina de nuestro ojo son el origen de tres tipos de sensaciones de color distintas: una de nombre azul-violáceo, otra verde y otra rojo anaranjado. Estas tres sensaciones se corresponden conceptualmente con los tres colores primarios. Por otra parte, la combinación entre sí de estos tres colores Cap. 11. Pág. 2
con todas sus posibilidades da las ocho posiciones extremas de impresión del órgano de la vista. COLORES PRIMARIOS
COLORES ELEMENTALES
azul+verde+rojo
blanco
verde+rojo
amarillo
azul+rojo
magenta
azul+verde
cyan
azul
azul
verde
verde
rojo
rojo
ningún color negro Colores complementarios son aquellos que sumados producen negro o blanco, según su síntesis MAGENTA + CYAN = VIOLETA + AMARILLO = NEGRO o BLANCO MAGENTA + AMARILLO
=
NARANJA + CYAN
=
NEGRO o BLANCO
CYAN + AMARILLO
=
VERDE + MAGENTA
=
NEGRO o BLANCO
2.2 Leyes de síntesis de colores La síntesis aditiva Es la mezcla simultánea de estímulos de color. Siempre se entiende por síntesis aditiva la mezcla aditiva. Es una simulación técnica del funcionamiento del órgano de vista y es el principio que constituye la base de la pantalla reticular de la televisión en color. La síntesis sustractiva Es la mezcla simultánea de tres filtros translúcidos, capaces de sustraer algo de la absorción de luz. Es el proceso básico de la reproducción fotográfica. Los tres filtros sustractivos empleados son los correspondientes a los tres colores complementarios. La síntesis sustractiva es la ley complementaria de la síntesis aditiva. En la síntesis aditiva el color acromático es el negro y en sustractiva es el blanco. Hay que mantener la claridad respecto a las leyes de mezclas de colores para su comprensión correcta: son sistematizaciones de procedimientos técnicos para conseguir que el órgano de la visión produzca las sensaciones de color que deseamos; siempre hay que referir estas leyes y hacerlas corresponderse con las otras que rigen la visión. Otras leyes de mezcla de colores consisten en la mezcla de colores acromáticos, blanco y negro, para producir diversos grises, y adicionar posteriormente mezclas de cubrientes cromáticas; o de cromáticas translúcidas sobre cubrientes cromáticas. Las computadoras ofrecen, mediante la tecnología digital, unas combinaciones de colores cada vez más extendidas. Las posibilidades de llevar esta variedad a la industria textil, mediante el proceso tintóreo, son más reducidas; pero se irán ampliando a medida que la técnica digital se vaya implantando en los procesos de tintura y estampado.
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2.3 Especificaciones del color percibido En la industrial textil son tres los atributos que suelen usarse para la definición de un color: matiz, brillo, intensidad. matiz (TONO) Atributo de un estímulo de color que lo asemeja a uno de los siguientes colores percibidos, Rojo, Amarillo, Verde, Azul. brillo (CROMA) Atributo que expresa la cuantificación de color refiriéndola a otro que aparece como blanco. intensidad (CLARIDAD) Atributo que expresa la cantidad de luz que aparentemente emite un color en relación con otro que aparece como blanco. Un color puede representarse en coordenadas espaciales (coordenadas colorimétricas): Y x y. En donde x y son las coordenadas de croma e Y es la luminosidad.
2.4 Medida y reproducción del color Las normas internacionales han establecido patrones observadores estándar, es decir instrumentos que miden directamente un color, con la cuantificación de sus atributos. Estos instrumentos se llaman Colorímetros triestímulos. Otro instrumento es el Espectrofotómetro, que mide directamente la curva de reflectancia espectral y que se usa para el control más estricto de calidad de color. El ESPECTROFOTÓMETRO consta de: fuente de iluminación, que es una lámpara de gas xenón correspondiente al patrón iluminante D65 portamuestras de color a examinar discriminador de longitudes de onda célula fotoeléctrica como detector de la luz procedente de la muestra. En la colorimetría textil se miden estas longitudes de onda a intervalos suficientes como para definir los colores. LONGITUD DE ONDA
COLORES ABSORBIDOS
COLORES COMPLEMENTARIOS REFLEJADOS
400 435
violeta
verde-amarillo
435 480
azul
amarillo
480 490
azulverdoso
anaranjado
490 500
verdeazulado
rojo
500 560
verde
púrpura
560 580
verde-amarillo
violeta
580 595
amarillo
azul
595 605
anaranjado
azuverdoso
605 650
rojo
verdeazulado
650 750
púrpura
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2.5 Colorimetría textil
La ley de Beer Por lo general, la colorimetría en el proceso tintóreo de la industria textil consiste en (reproduciendo un color a partir de una muestra elegida) medir las diferencias entre el color muestra y el color duplicado. Cuantificar el color en una solución tintórea se lleva a cabo aplicando la ley de Beer , según la cual un rayo de luz monocromática al pasar por una solución coloreada pierde intensidad según el grado de concentración de la sustancia absorbente que en ella existe . En la solución tintórea, esa sustancia absorbente es el colorante, y este fenómeno es aprovechado para determinar cuantitativamente la concentración de ese colorante, comparándola con un patrón de color preexistente. La apreciación de esas diferencias, en la práctica de la tintura, deben ser llevadas a cabo de forma rápida y precisa utilizando los aparatos llamados colorímetros. La medida de color por medio del colorímetro consiste en producir, mediante un filtro, un rayo de luz monocromática que se hace incidir sobre una cubeta calibrada en la que se ha depositado la solución tintórea. El rayo de luz, después de atravesar la cubeta es recogido por una célula fotoeléctrica (en el colorímetro) que convierte su intensidad luminosa en intensidad eléctrica y que se mide en el galvanómetro de alta sensibilidad que el colorímetro posee; la lectura de esa intensidad eléctrica sobre una escala traduce los valores eléctricos cuantificándolos en valores cromáticos. La tecnología digital y la informática ofrecen la solución óptima para la colorimetría textil, ofreciendo medidas mucho más completas, más precisas y con mayor rapidez.
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