Guía de iluminación. Seleccionar la iluminación correcta para la evaluación del color

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1 Guía de iluminación Seleccionar la iluminación correcta para la evaluación del color

2 Guía de iluminación Las empresas que se ocupan de la calidad del color de sus productos pueden usar instrumentos sofisticados para asegurarse de que sus procesos se adhieran a las exigentes especificaciones numéricas. Sin embargo, es muy fácil ignorar la necesidad de realizar una evaluación visual correcta de los colores y de las diferencias de los colores como parte del proceso de control de calidad. Si bien las lecturas de un espectrofotómetro pueden mostrar que un proceso se está ejecutando dentro de las especificaciones, una empresa puede producir partes deficientes si el color del producto no es el que el cliente esperaba cuando los artículos se acomodan en los estantes de una tienda. En cierto punto de la cadena de suministro, la gente necesita realizar una evaluación visual de cómo se ven los colores cuando se colocan juntos bajo aproximadamente la misma iluminación del lugar donde se venden o usan. A través de la implementación de la iluminación y procedimientos adecuados para realizar una evaluación visual según las mejores prácticas, las empresas pueden lograr una ventaja sobre la competencia, al mismo tiempo que reducen los desperdicios, los rechazos y los reprocesamientos. No todos los blancos son iguales de luz blanca pobre en luz roja. Generalmente, no notamos la diferencia en nuestra percepción de los colores según la iluminación debido a la constancia del color. (Nuestro sistema visual está adaptado para ajustar el color percibido de un objeto al color de la luz incidente. Por lo tanto, una hoja blanca parece ser del mismo color si caminamos desde el escritorio hasta una ventana. La mala memoria del color también contribuye con nuestra experiencia de constancia del color). Nuestro mundo está diseñado para aceptar la luz del día como el estándar más comúnmente aceptado, ya que los ojos humanos están adaptados para ver los colores bajo la luz solar. La luz solar ofrece una gran variedad de colores, facilita la distinción entre tonos sutiles y tiene la proporción exacta de longitudes de onda para un aspecto natural. Y las personas han visto objetos bajo la luz solar por más tiempo que bajo cualquier otra fuente de luz. Incluso la luz solar no es constante Las mejores prácticas exigen que usemos los mejores estándares medibles y constantes, por lo que pareciera que la luz solar natural sería la elección lógica para realizar evaluaciones precisas del color. variaciones espectrales en condiciones de luz natural Debido a que no podemos ver los componentes de la luz blanca sin la ayuda de un prisma o de las gotas de lluvia que crean un arcoiris, en general asumimos que toda la luz blanca es prácticamente igual. Nada más alejado de la verdad. 200 luz del cielo nórdico > K En gran medida, el proceso que se usa para producir luz blanca puede predecir la intensidad de los colores en el espectro visible (a veces definido como rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta). Si ese proceso resulta ser la reacción termonuclear que ocurre en el sol, la luz blanca tiene todas las longitudes de onda del espectro visible, en diferentes proporciones. Otro proceso que se usa para producir luz blanca (el filamento brillante de tungsteno de una lámpara incandescente) no genera tanta energía lumínica en la gama de azules del espectro como la luz solar, lo cual nos dificulta la tarea de juzgar pequeñas diferencias de color de los productos azul oscuro. Percibimos el color de un objeto de manera diferente según la cantidad relativa de cada color de luz que se combina para crear la luz blanca que observamos. Una manzana luce roja porque su piel absorbe la mayoría de los colores del espectro visible excepto el rojo, y la luz roja se refleja hacia los ojos. Esa manzana puede lucir como un rojo brillante bajo una fuente de luz blanca rica en luz roja, o puede lucir como un rojo opaco bajo una fuente UV violeta azul cyan verde amarillo naranja rojo IR potencia espectral relativa Iluminante D65 luz solar del mediodía 6.500K Iluminante D55 luz solar del mediodía a 5.500K cielo durante el ocaso + luz solar < 4.000K 560 nm longitud de onda (en nanómetros) Pero al margen de que no siempre es conveniente o posible, la luz solar natural tiene una proporción de colores visibles en constante cambio. Por ejemplo, la intensidad de la luz solar natural de la luz roja comparada con la luz azul cambia dramáticamente según el momento del día, el clima, la época del año, la altitud y la calidad del aire

3 La luz de un amanecer en un día claro se mide con las longitudes de onda amarillas y rojas, pero la curva cambia con más intensidad al sector azul del espectro al mediodía. La luz solar en San Pablo es notablemente diferente a la de Shanghái a la misma hora del día, incluso si las condiciones climáticas son idénticas en ambas ciudades. 600 Potencia espectral normalizada (W/% NM/ LM) K 6.500K Curvas SPD con luz solar 5.500K 5.500K 6.500K 7.500K 400 Longitud de onda (nm) 700 Como la luz solar no es ni constante ni accesible las 24 horas del día, los fabricantes necesitan la mejor alternativa: entornos que simulan con precisión la luz solar estandarizada (según condiciones específicas como horas del día y latitudes) para que funcionen como un estándar común en la cadena de suministro. Pero las empresas necesitan más que simulaciones de la luz solar, ya que los consumidores suelen tomar sus decisiones de compra o usan los productos bajo luz artificial, como luz fluorescente, Descarga de Alta Intensidad (HID, High Intensity Discharge) y lámparas incandescentes. Esto generalmente se logra con una cabina de luz. Además, las cabinas de luz contienen fuentes cercanas a la ultravioleta (UV) que, si bien son invisibles para los humanos, hacen que algunos objetos brillen ya que los rayos UV se convierten en luz visible. La evaluación visual con UV ayuda a los fabricantes a determinar cómo se percibirán los colores de los productos que contienen abrillantadores ópticos, ya que estos objetos se suelen usar o vender en entornos con energía UV como parte de la iluminación general. Para alcanzar los estándares de iluminación que todos pueden usar, la organización internacional Commission Internationale de l Eclairage (CIE) creó definiciones sistemáticas de la luz blanca de fuentes específicas, incluida la cantidad numérica de energía para cada color como lo describe la longitud de onda. Estos valores se conocen como distribuciones de potencia espectral (SPD) y se pueden graficar o publicar como datos tabulares. Cuando se grafican, las curvas muestran las longitudes de onda de la luz visible en el eje horizontal (aproximadamente de 380 a 830 nanómetros) y la cantidad relativa de energía de cada una en el eje vertical. Existen dos tipos de curvas SPD: una que se desarrolla a partir de las mediciones de una fuente de luz real y otra llamada iluminante, la cual es un modelo matemático de una fuente de luz ideal. La CIE creó el sistema de iluminantes para definir los estándares constantes mediante los cuales se pueden realizar comparaciones matemáticas de mediciones reales. Por ejemplo, el iluminante estándar de la CIE, D65, define una curva SPD que en teoría corresponde a la luz del mediodía en Europa septentrional y occidental. Los iluminantes estándar de la CIE son tablas numéricas que usan los sistemas de medición del color basados en instrumentos para determinar los valores colorimétricos que consistentemente describen el color de un objeto. De manera consistente, las fuentes de luz físicas se suelen medir para proporcionar datos para la misma tarea, pero estas medidas no son estándares internacionales. El beneficio de los estándares internacionales es que los diferentes usuarios en diferentes empresas del mundo pueden compartir prácticas comunes. Sin embargo, las mediciones de fuentes de luz específicas o entornos de luz también pueden ser útiles para evaluar el color de un objeto en condiciones de luz no estándar. Existe una cantidad de iluminantes de luz solar basados en la medición de las SPD del sol en ciertas posiciones en el cielo. Por ejemplo, la industria de las artes gráficas generalmente emplea el iluminante D50 que describe la luz solar del mediodía. La industria textil, entre otras, generalmente usa D65. El iluminante horizon simula un amanecer temprano o una puesta del sol por la tarde. La CIE también ha creado iluminantes estándar para fuentes de luz incandescentes, halógenas y fluorescentes múltiples. Por ejemplo, el iluminante F2 es la representación matemática de la luz de las lámparas fluorescentes de color blanco frío. Los fabricantes de cabinas de luz estandarizadas proporcionan fuentes que simulan los iluminantes deseados de la CIE con la mayor precisión posible. Las fuentes más comunes son la luz solar D50, D65, D75; luz solar horizon a K; incandescente, fluorescente color blanco frío ; filtrado cercano al ultravioleta; U30 (3.000 K); U35 (3.500 K) y TL84 (4.000 K). Como ejemplo, la luz solar fluorescente de X-Rite en la cabina de luz Judge QC es una coincidencia cercana a la luz solar natural. La publicación S 012 de la CIE describe el método para medir de manera cuantitativa la capacidad de una fuente de realizar una simulación D65. Las cajas de luz con la mejor simulación D65 reciben la clasificación A, seguida de la B, luego la C, D y E.

4 Este método se llama Índice de grado de calidad de metamerismo, el cual se puede incluir en las especificaciones que vienen con una lámpara. El índice usa ejemplos físicos precisos para evaluar la cercanía de un sistema de iluminación a D65. El metamerismo en un fenómeno físico en el cual un par de ejemplos coinciden en color bajo una fuente de luz, pero no coinciden bajo otra fuente de luz. El índice usa calificaciones de calidad que se basan en Delta E* o una diferencia de color total de los conjuntos metaméricos, donde A es la diferencia menor y E es la diferencia más grande para las aplicaciones industriales. Una notación A/C representa una calificación A en la región visible y una calificación C en la región UV. Las lámparas fluorescentes de luz natural varían en calidad, generalmente con calificaciones B o C. Judge QC usa una lámpara fluorescente D65 de nueve fósforos para lograr la mejor simulación de luz solar en su clase con una simulación B en el rango visible y C en el rango UV. y 0,9 0,8 0,7 0, ,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0, ,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 La temperatura del color correlativa ofrece una guía limitada x 560 Cuando un fabricante le pide a un cliente que especifique la fuente de iluminación para la evaluación del color, el cliente puede proporcionar la temperatura del color correlativa de la fuente de luz. Como su nombre lo sugiere, la temperatura del color define el color de un cuerpo oscuro (imagine una varilla de hierro) mientras se calienta a miles de grados Kelvin (K). Si aplica la llama de un soplete de acetileno a la varilla de hierro, primero brilla de un color rojo opaco, luego un rojo brillante, luego amarillo y finalmente se acerca a un blanco azulado El color rojo de la varilla de hierro a aproximadamente K es casi del mismo color que el sol poniente. El brillo de la varilla de hierro a aproximadamente a K se acerca al color de una típica lámpara incandescente. Si pudiese calentar la varilla de hierro a K o más sin derretirla, la varilla brillaría con una luz que se asemejaría a la luz solar directa. Las lámparas de luz natural suelen tener temperaturas del color entre los K y los K. Las fuentes de luz con temperaturas del color bajas suelen tener una proporción superior de longitudes de onda rojas y amarillas, mientras que las fuentes de luz con temperaturas del color más altas suelen tener mayores proporciones de luz azul. Pero el color de un objeto iluminado por la luz solar del mediodía y medido a K aún puede lucir bastante diferente si es iluminado por una fuente de luz artificial con un valor de K. Por sí sola, la temperatura del color puede ser engañosa cuando se trata de la percepción del color, ya que solo se trata de una descripción parcial de la lámpara. SPD es una descripción mucho más completa de una fuente de luz. Dos lámparas con la misma temperatura del color pueden tener diferentes SPD, y por lo tanto, la experiencia visual con el mismo objeto puede ser muy diferente. La temperatura del color solo calcula la proporción visible de los colores contenidos en la luz blanca; ciertamente no es algo lo suficientemente preciso para predecir cómo se percibirán los colores. Limitaciones del índice de reproducción del color Al preguntar qué fuente de luz usar para la evaluación del color, un cliente también puede responder con el índice de reproducción del color, una medición cuantitativa de la capacidad de una fuente de luz de reproducir fielmente el color de un objeto en comparación con una fuente estándar. El CRI (Índice de representación del color) se expresa en un valor de cero a 100, donde cero no representa un color y 100 es una representación perfecta del color, comparado con una fuente de luz estándar. La fuente de luz de referencia para las lámparas de menos de K es iluminante A, esto es incandescente. La luz incandescente tiene muy poca energía azul y una sobreabundancia de energía amarilla, naranja y roja; esta no es la mejor opción para una evaluación precisa del color. Aun así, esta fuente de luz posee un CRI de 100. El iluminante de referencia para las fuentes con temperaturas del color superiores a K es D65, el cual es un iluminante mucho más azul y de espectro más completo. Por lo tanto, cualquier fuente con una temperatura del color superior a los K se comparan con D65 para CRI, lo que significa que una fuente con un CRI cercano a los 100 reproduce los colores del objeto casi tan bien como lo hace el D65.

5 Temp. del color CRI Lámpara fluorescente de color blanco frío Xenón Vapor de mercurio Incandescente de 100 W Cabina de visualización Cielo típico de verano Saber que una lámpara tiene un CRI de solo 90 nos dice que la lámpara reproduce los colores con una precisión del 90 %, igual que una fuente estándar; pero no nos dice si la fuente estándar es incandescente o luz solar. Al igual que la temperatura del color, CRI es una descripción incompleta de una fuente de luz. Considere que una lámpara de sodio de alta presión tiene un CRI de solo 15, lo cual convierte a la lámpara en una opción deficiente para evaluar el color. Una fuente de luz común para un espacio de oficinas puede tener un CRI en el orden de los 60, pero el estándar comercial para las fuentes de luz que se usan para la evaluación del color es un CRI de 90 o superior. El CRI es un índice relativo, lo cual significa que el rendimiento de la lámpara es relativo a una fuente de luz de referencia, a la cual se le asigna la calificación superior de 100. Debido a que el CRI no es un indicador absoluto del rendimiento de la lámpara, ofrece un panorama incompleto de cómo los colores lucirán bajo las fuentes de luz que simulan la luz solar. Incluso las lámparas con el mismo CRI pueden no representar los colores de la misma manera. Dos lámparas pueden tener el mismo CRI de 50, pero una lámpara puede ser buena para mostrar el naranja y el azul, y pobre para representar el verde y el rojo, mientras que la otra puede ser exactamente lo opuesto. Probar todo junto Considerando todas las diferentes formas que pueden usar los fabricantes de lámparas para describir las fuentes de luz, los fabricantes sintieron cierta frustración al no haber pautas recomendadas sobre la curva SPD, temperatura del color apropiada, CRI y otros parámetros. Por suerte, existen. ISO 3664:2009(E) e ISO 23603:2005(E), desarrolladas por la Organización internacional de normalización (ISO, International Organization for Standardization) en Génova, Suiza, establecen las prácticas generalmente aceptadas que ofrecen formas confiables de iluminar muestras para la evaluación visual del color. ISO 3664 se desarrolló para ayudar a la industria de la fotografía y de los gráficos, e ISO se desarrolló, en gran medida, para los fabricantes. Ambos estándares se pueden usar en la industria como un punto de inicio sólido para obtener una iluminación confiable. Así, cuando su cliente o proveedor le cuente acerca de una nueva fuente para evaluar el color, recuerde preguntar qué iluminante CIE o fuente (definida por SPD) se debe usar para la evaluación visual. La temperatura del color, el índice de representación del color y el nombre genérico de la lámpara no son suficientes para garantizar que ambas partes usen la misma fuente de luz para la evaluación del color, lo cual puede resultar en inconsistencias entre las dos. Distribución de la temperatura del color y la potencia espectral 2,4E-3 2,2E-3 2,0E-3 Irradiancia espectral (Wm -2 mm) 1,8E-3 1,6E-3 1,4E-3 1,2E-3 1,0E-3 8,0E-1 6,0E-1 4,0E-1 2,0E-1 0,0E Longitud de onda (nm)

6 X-Rite World Headquarters Grand Rapids, Michigan USA (800) , X-Rite, Incorporated. Todos los derechos reservados. L LA (12/15)

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