12-16 de Noviembre de Francisco Javier Burgos Fernández

Transcripción

1 MEMORIA DE LA ESTANCIA CON EL GRUPO DE VISIÓN Y COLOR DEL INSTITUTO UNIVERSITARIO DE FÍSICA APLICADA A LAS CIENCIAS TECNOLÓGICAS. UNIVERSIDAD DE ALICANTE de Novembre de 01 Francsco Javer Burgos Fernández Centre de Desenvolupament de Sensors, Instrumentacó Sstemes (CD6), Unverstat Poltècnca de Catalunya. Esta memora resume la estanca en el laboratoro de Vsón y Color del Insttuto Unverstaro de Físca Aplcada a las Cencas y Tecnologías (Unversdad de Alcante), bajo la dreccón del Dr. Francsco Mguel Martínez-Verdú. Esta estanca se enmarcó dentro de la Red Temátca Cenca y Tecnología del Color y tuvo lugar entre el 1 y el 16 de Novembre de 01. El objetvo prncpal de esta vsta consstó en la famlarzacón con dferentes aspectos del gonocromatsmo. Con ese propósto, se evaluaron varos tpos de muestras gonocromátcas medante el uso de dstntos nstrumentos específcos para estas meddas. El trabajo desarrollado se dvdó en dos tareas. La tarea 1 se centró en la comprobacón de la correlacón nstrumental y vsual de colores gonocromátcos a varas geometrías de medda utlzando una cabna de lumnacón drecconal y dstntas fórmulas de dferenca de color. Por otro lado, para la tarea se estudó el número mínmo de meddas necesaras para la medda del color y la textura (sparkle) de muestras gonocromátcas. A contnuacón se descrben más detalladamente cada una de ellas. TAREA 1 En prmer lugar, se presentó el fundamento teórco: pgmentos de efecto, mult-gonoespectrofotometría, geometrías de medda, evaluacón vsual del gonocromatsmo y dferencas de color: CIEDE000 E 00 dl' kdls dl dc' kdcs dc dh ' kdhs dh R T dc' kdcs dc dh ' kdhs dh (1) AUDI000 E AUDI * * * dl dc dh 000 kdlsdl kdcsdc kdhsdh () V ΔVsual 3,396 1,156G,364G 0,160G (3) A contnuacón se procedó a la eleccón del conjunto de muestras. Se escogeron 13 parejas de muestras formadas por colores sóldos, metalzados y perlados del msmo color pero de lotes dferentes. Esta tarea se dvdó en dos subtareas, una centrada en la comparacón de las fórmulas AUDI000 y CIEDE000 con la ΔVsual medante comparacones vsuales, mentras que en la segunda comparó el comportamento de un sstema gonoespectrofotométrco nstrumental frente a uno vsual a través de la fórmula AUDI000.

2 Tarea 1a: Comparacón prelmnar del rendmento de las fórmulas de dferenca de color AUDI000 y CIEDE000 con las evaluacones vsuales en una cabna de lumnacón drecconal. En esta tarea se realzó una evaluacón prelmnar de las fórmulas de dferencas de color AUDI000 y CIEDE000, con el propósto de analzar el comportamento de ambas para las msmas muestras y relaconando sus resultados con los observados vsualmente (ΔV). El comportamento colormétrco de las parejas se determnó a partr de las meddas realzadas con el gono-espectrofotómetro BYK-mac (Fgura 1) para todas sus geometrías: 45as-15, 45as15, 45as5, 45as45, 45as75 y 45as110. En la nomenclatura de las dstntas geometrías, el prmer número ndca el ángulo de lumnacón (fjado a 45º), as se refere al ángulo aspecular y los otros números que le sguen menconan el valor del ángulo aspecular (varable). En cambo, las evaluacones vsuales se realzaron en la cabna de lumnacón drecconal Byko-spectra effect (Fgura ), la cual cuenta con las msmas geometrías de medda que el BYK-Mac. Las valoracones vsuales (ΔV) se obtuveron colocando cada pareja de muestras dentro de la cabna y tomando como referenca la carta de parejas de grses SDC Color Change card (Fgura 3). Fgura 1. Mult-gono-espectrofotómetro BYK-mac. Fgura. Cabna de lumnacón drecconal Byko-spectra effect.

3 Fgura 3. Carta de pares de grses SDC Color Change card. A partr de las meddas y cálculos de dferenca de color realzados durante esa semana, se contnuó trabajando durante los meses sguentes. La comparacón entre las dos fórmulas de dferencas de color (AUDI000 y CIEDE000) y la dferenca vsual (ΔV) se realzó a través del cálculo del índce STRESS [Melgosa et al. 01]: STRESS 100 E F V F 1 1 V 1 con F 1 E E V e 1,..., N (4) sendo, el número de parejas de color. Los valores del STRESS se encuentran en el rango (0, 100), de modo que cuanto menor sea el valor de este, mejor correlacón exste entre las dos dferencas de color calculadas. Los resultados prelmnares señalan que: Para las geometrías más cercanas al brllo especular (45as-15, 45as15 y 45as5), la fórmula AUDI000 funcona mejor que la CIEDE000, con índces de STRESS de 55, 34.1 y para cada una de las geometrías menconadas, respectvamente. Para las geometrías lejanas al reflejo especular (45as45, 45as75 y 45as110), se comporta mejor la CIEDE000, con índces de STRESS de 34.7, y 39.19, respectvamente. Como se esperaba, los peores resultados se obtuveron para las parejas metalzadas y perladas. Sn embargo, para cualquera de las muestras y para cualquera de las geometrías, se generaba una sobreestmacón en la valoracón vsual, obtenendo así valores de ΔV menores que con AUDI000 y CIEDE000. La conclusón que se extrae de estos resultados prelmnares es la necesdad de una nueva fórmula de dferencas del color con los puntos fuertes de la AUDI000 y CIEDE000, para así predecr mejor las dferencas de color en materales gonocromátcos. Este trabajo prelmnar se envó al congreso AIC 013.

4 Tarea 1b: Correlacón nstrumental y vsual entre un espectrofotómetro multángulo y una cabna de lumnacón drecconal. El propósto de esta segunda subtarea fue analzar la posble correlacón exstente entre los resultados colormétrcos ofrecdos por el gono-espectrofotómetro BYK-mac y el sstema gonofotométrco formado por el tele-espectroradómetro PR-650 y la cabna de lumnacón multángulo Byko-spectra effect (Fgura 4). La comparatva se llevó a cabo medante la fórmula de dferencas de color AUDI000. Al msmo tempo se pudo observar el dstnto comportamento de ambos dspostvos para los dferentes tpos de pgmento. Para este trabajo se volvó a contar con los 13 pares de muestras de color que ncluían ses parejas sóldas, cuatro metalzadas y tres perladas Fgura 4. Conjunto formado por el tele-espectroradómetro PR-650 y la cabna de lumnacón drecconal Byko-spectra effect En la Tabla 1 aparecen los valores máxmo y promedo de la ΔE AUDI000 para cada muestra consderando las ses geometrías de meddas y separados según el nstrumento utlzado. Las muestras que presentan mayores valores máxmos y promedos son las correspondentes al conjunto de pgmentos perlados, como por ejemplo, las muestras Grs claro y Dorado. Los resultados obtendos con el conjunto compuesto por el tele-espectroradómetro y la cabna de lumnacón, dan lugar a dferencas de color mayores para colores sóldos y metalzados. Sn embargo, las dferencas de color referentes a materales perlados son mayores para el gono-espectrofotómetro. La Fgura 5 presenta tres gráfcas que representan a cada tpo de pgmento, sendo éstas las más representatvas de cada uno. Tal y como revelan los resultados, para los colores sóldos ambos equpos se comportan de forma muy smlar y las dferencas de color son muy bajas, cercanas a cero en algunas parejas. Referente a las parejas metalzadas, estas exhben mayores dferencas de color para la clardad, prncpalmente en las geometrías de medda 45as-15 y 45as110 obtendas con el BYK-Mac, en cambo, para el PR-650 más la cabna, cuánto mayor es el ángulo aspecular, mayores son las dferencas de color. Por otro lado, las dferencas de tono y croma mostradas por las parejas perladas son mayores para los ángulos cercanos a la reflexón especular. En este caso, las dferencas de color calculadas a partr de los datos ofrecdos por el gono-espectrofotómetro son mayores que las obtendas a partr de los datos del conjunto compuesto por el tele-espectroradómetro más la cabna. En resumen, los dos equpos se comportan de forma semejante pero no exste nnguna correlacón frme entre las dferencas de color calculadas a través de la ΔEAUDI000, solo se

5 observan lgeras tendencas. El trabajo futuro se centrará en analzar un conjunto mayor de muestras gonocromátcas y en estudar más a fondo el dferente comportamento para cada clase de pgmento para así reafrmar las correlacones ncales. Este trabajo prelmnar se envó tambén al congreso AIC 013. BYK-mac PR Byko-spectra effect MUESTRAS ΔE AUDI000 Máxma ΔE AUDI000 Promedo ΔE AUDI000 Máxma ΔE AUDI000 Promedo Rojo Amarllo Blanco Crema Verde B Voleta Verde Grs Azul Grs oscuro Azul claro Dorado Grs claro Tabla 1. Valores ΔE AUDI000 máxmo y promedo consderando las ses geometrías de cada muestra y según el nstrumento utlzado.

6 Fgura 5. Dferencas parcales para un par de muestras sóldas, metalzadas y perladas.

7 TAREA Método para determnar el número mínmo de meddas de color y textura en muestras gonocromátcas En esta segunda tarea se realzaron las meddas necesaras para desarrollar un método de determnacón del número mínmo de meddas de color y textura para la caracterzacón de pgmentos gonocromátcos. De modo que se escogó un conjunto formado por 30 muestras, 10 de cada tpo (sóldas, metalzadas y perladas), las cuales fueron meddas un total de 0 veces tanto con el gono-espectrofotómetro BYK-mac como con el X-Rte MA98 (Fgura 6). Fgura 6. Mult-gono-espectrofotómetro X-Rte MA98. Hasta el momento, solo se han utlzado las meddas realzadas con el BYK-mac ya que es el únco capaz de generar valores colormétrcos y de textura. Posterormente, a partr de los resultados ofrecdos por este se calcularon y representaron las medas acumulatvas para los parámetros colormétrcos (L *, a *, b * ) y de textura (S, ntensdad; S a, área). En la Fgura 7 se expone un ejemplo de estas representacones correspondentes a la geometría 45as5 de una muestra metalzada. A parte de este método, se empleó la sguente fórmula estadístca para encontrar tambén el número mínmo de meddas colormétrcas y de textura: N Z n (5) ( N 1) e Z donde N es el tamaño de la poblacón, σ es la desvacón estándar de la poblacón, Z es el valor obtendo por los nveles de confanza (equvalente a 1,96 para un ntervalo de confanza de un 95%) y e es el límte aceptable del error de muestreo para el cual se asume el valor 0,5. Los resultados ndcan que: Para medr el destello se necesta un número de meddas (condconado por las geometrías de ±15º) mayor que para valores colormétrcos, ndependentemente del tpo de muestra o geometría de medda. Se requere un número mayor de meddas para determnar el color en los ángulos cercanos al reflejo especular. Se necesta un número mayor de meddas para determnar el color de las muestras con pgmentos de efecto que para las sóldas.

8 Se requere un número mayor de meddas para determnar el destello de muestras gonocromátcas que para las sóldas, estando sempre condconado por la varable S debdo a la varable Sa. Como puntualzacón fnal, se observó que el número de meddas tambén depende de la clardad de la muestra, pero este aspecto será objetvo de trabajo futuro. Fgura 7. Izquerda: Valores de la meda acumulada de L*, a* y b* en funcón del número de muestras promedadas para la muestra metalzada Azul Claro con la geometría de medda 45as5. Derecha: Valores de la meda acumulada de SI y SA en funcón del número de muestras promedadas para la muestra metalzada Azul Claro con la geometría de medda 45/0. Este trabajo prelmnar se envó tambén al congreso AIC 013, Además,los tres trabajos realzados a partr de esta estanca están en fase de evaluacón fnal por parte del comté centífco de este congreso nternaconal.