Las modernas tecnologías de medición del color van más allá de la subjetiva mirada humana y nos permiten cuantificar objetivamente un arco iris de colores. Fuente de la imagen: Unsplash usuario Denise Chan

El color nos rodea en cada momento de nuestras vidas y afecta a nuestras emociones, comportamientos y creencias de formas grandes y pequeñas, conscientes e inconscientes. El color puede crear un estado de ánimo, advertirnos de un peligro, darnos información crítica e incluso alegrarnos. A pesar de la presencia universal del color, su descripción sigue siendo difícil, en parte debido a las variaciones en la percepción del color de una persona a otra y en parte debido a la falta de descriptores para cada uno de los millones de matices que percibe el ojo humano.

La medición instrumental del color va más allá de los límites de la percepción y el vocabulario humanos y nos permite capturar información sobre el color como datos objetivos, creando un lenguaje común del color que resulta esencial para la comunicación dentro de las industrias de todo el mundo y entre ellas. Los dos tipos de instrumentos de medición del color más avanzados son los colorímetros y los espectrofotómetros, que utilizan tecnologías sofisticadas para cuantificar y definir el color con exactitud y precisión.

Aunque están estrechamente relacionados, estos instrumentos tienen cualidades únicas que pueden hacer que uno sea más adecuado que el otro para un tipo concreto de medición.1 Comprender las características de un colorímetro frente a un espectrofotómetro puede ayudarle a seleccionar la mejor herramienta para su aplicación.

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Los colorímetros son ideales para evaluar los resultados finales de color e identificar variaciones de color no deseadas. Fuente de la imagen: Karolina Grabowska, usuaria de Pexels

¿Qué es un colorímetro?

Un colorímetro está diseñado para realizar un tipo de análisis psicofísico de muestras imitando la percepción humana ojo-cerebro, lo que significa que sus mediciones se correlacionan con la percepción humana.... En otras palabras, está diseñado para ver el color como nosotros.

Sus resultados son directos y se leen como valores triestímulos. Un valor triestímulo es aquel que identifica un color con caracteres que representan distintas dimensiones de su aspecto visual. Un valor triestímulo puede contener valores como X, Y y Z o L, a y b. El "patrón oro" para los colores triestímulos es el Sistema de Color CIE, desarrollado por la Comisión Internacional de Iluminación (CIE).

En un colorímetro intervienen unos cuantos componentes únicos.

  • Iluminante: El iluminante representa una fuente de luz específica, como la luz diurna o la luz incandescente, para proyectar un brillo uniforme sobre el objeto. En un colorímetro, el iluminante es fijo.
  • Observador: El observador estándar ofrece un campo de visión específico con el que analizar los colores. Un colorímetro suele utilizar un observador estándar de 2 grados, que es adecuado para la evaluación del color y el control de calidad.
  • Filtro de absorción triestímulo: El filtro de absorción aísla longitudes de onda específicas que se aplicarán a la muestra.
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Cómo funciona un colorímetro

El uso de un colorímetro suele basarse en la ley de Beer-Lambert, que nos dice que la concentración de un soluto es proporcional a su absorbancia. El colorímetro parte de una fuente de luz simple. Con la ayuda de una lente y de filtros de absorción triestímulos, el haz de luz se convierte en una longitud de onda única y focalizada que pasa a la solución de la muestra. Al otro lado de la solución hay un detector de fotocélula que identifica la cantidad de longitud de onda absorbida. El detector está conectado a un procesador y a una pantalla digital que ofrece una salida legible de los resultados.

Ahora que ya sabes cómo funciona, veamos los pros y los contras de un colorímetro.

Ventajas del colorímetro

A continuación se indican algunas de las ventajas de un colorímetro.

  • Se centran en los valores triestímulos. Si no necesita datos espectrales de rango completo, un colorímetro no le hace pagar por herramientas que no va a utilizar.
  • Tienden a ser más portátiles. Los colorímetros son menos complejos, por lo que pueden ser más fáciles de trasladar o utilizar sobre el terreno.
  • Trabajan con rapidez. Muchas aplicaciones para colorímetros requieren equipos de movimiento rápido, como en una cadena de montaje, y un colorímetro puede hacerlo.

Los contras de los colorímetros

Aunque las ventajas de un colorímetro son evidentes, existen algunos inconvenientes asociados a ellas.

  • No ofrecen una gama completa de datos. Aunque los colorímetros son estupendos si no necesita muchos datos, no le van a ofrecer información espectral sobre su muestra. Un colorímetro no tendrá fuentes de luz ajustables y filtros que permitan mediciones adicionales. Tampoco podrá determinar la intensidad del colorante ni ayudarle a formular el color.
  • No son versátiles. Los colorímetros carecen de versatilidad, ya que su propósito principal es comparar productos con una muestra predefinida. No son adecuados para aplicaciones de investigación o desarrollo de productos, ya que carecen de precisión y de componentes ajustables.
  • No pueden identificar el metamerismo. El metamerismo se produce cuando los colores parecen idénticos en unas condiciones de iluminación, pero no en otras. Por ejemplo, la luz fluorescente puede hacer que un producto tenga un aspecto muy diferente al que tendría a la luz del sol. Los colorímetros no pueden identificar y ajustar este fenómeno.

Aplicaciones de los colorímetros

Normalmente, el colorímetro compara los resultados con una muestra existente. Los colorímetros son extraordinariamente precisos para la medición directa del color e ideales para la determinación de la diferencia, la solidez y la intensidad del color, así como para las comparaciones rutinarias de colores similares. Como tales, pueden ser muy valiosos para el control de calidad del color y se utilizan principalmente en las fases de producción e inspección de la fabricación.

¿Qué es un espectrofotómetro?

Un espectrofotómetro es un instrumento diseñado para el análisis de muestras físicas mediante la medición del color en todo el espectro. Al proporcionar un análisis espectral longitud de onda por longitud de onda de las propiedades de reflectancia, absorbancia o transmitancia de una muestra, produce datos precisos más allá de los observables por el ojo humano. Si se desea, los espectrofotómetros también pueden utilizarse para calcular información colorimétrica psicofísica.
Los espectrofotómetros son increíblemente precisos y ofrecen una amplia gama de datos. Utilizan componentes similares a los de un colorímetro, pero con ligeras variaciones.

  • Iluminante: El iluminante de un espectrofotómetro es versátil. Puede utilizar iluminantes estándar y fluorescentes que representan varios tipos de luz.
  • Observador: El observador de un espectrofotómetro suele ser más grande, de unos 10 grados. CIE lo recomienda como la herramienta más adecuada para aplicaciones de color industriales.
  • Prisma, rejilla o filtro de interferencia: Para aislar longitudes de onda específicas, un espectrofotómetro utiliza un prisma, una rejilla o un filtro de interferencia, que permite cambiar qué longitud de onda se selecciona.
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¿Cómo funciona un espectrofotómetro?

El esquema básico de un espectrofotómetro es similar al de un colorímetro, pero con más pasos y variaciones, así como algunos componentes diferentes. Un iluminante proyecta una fuente de luz sobre un objeto y a través de un prisma, una rejilla o un filtro. El instrumento utilizado aislará sólo una banda de longitud de onda para que incida sobre la muestra. A continuación, un sensor detecta la luz que no absorbe el objeto y transmite los datos a un procesador u ordenador equipado con el software adecuado. Puede detectar aspectos como la reflectancia, la transparencia y la iluminancia, junto con un valor triestímulo.

A continuación, repasaremos los pros y los contras de un espectrofotómetro.

Ventajas de un espectrofotómetro

Algunas de las ventajas de un espectrofotómetro son las siguientes.

  • Son increíblemente completos. Un espectrofotómetro tiene un hardware más avanzado y puede medir cualidades que un colorímetro no puede, incluyendo el metamerismo y la reflectancia.
  • Son versátiles. Normalmente puede ajustar la iluminancia y la configuración del observador para obtener las opciones adecuadas en un espectrofotómetro.
  • El trabajo con un potente software. Al integrarse con el software, los espectrofotómetros ofrecen una forma nueva y completa de revisar y analizar los datos fuera de una pantalla incorporada.
  • <Los espectrofotómetros están disponibles para una amplia gama de tipos de muestras, incluidos polvos, líquidos y materiales transparentes. También hay disponibles opciones portátiles.

Contras de un espectrofotómetro

Por supuesto, ninguna tecnología está exenta de algunos inconvenientes. He aquí algunos contras de los espectrofotómetros.

  • Son más complejos. Con la complejidad viene la sensibilidad, y pueden no ser tan adecuados para entornos de fábrica.
  • Pueden ser más caros. Aunque el precio varía según el modelo, los espectrofotómetros y su precisa y amplia gama de información suelen costar más que un colorímetro.
  • Pueden tener más tecnología de la necesaria. Si sólo necesita mediciones de color sencillas que puede proporcionar un colorímetro, un espectrofotómetro puede ser más de lo que necesita.

En el pasado, los espectrofotómetros eran grandes y complicados, pero la tecnología moderna permite que sean más pequeños y fáciles de usar.

Aplicaciones de los espectrofotómetros

Los espectrofotómetros ofrecen un mayor nivel de flexibilidad y versatilidad que los colorímetros debido, en parte, a que ofrecen múltiples combinaciones de iluminante/observador y pueden funcionar en múltiples disposiciones geométricas, incluidas 45°/0° y d/8°. Como tales, los espectrofotómetros son capaces de medir el metamerismo, identificar la intensidad del colorante, analizar una amplia gama de tipos de muestras y dar a los usuarios la opción de incluir o excluir la reflectancia especular para tener en cuenta los atributos geométricos.

El análisis de espectro completo también proporciona una mayor especificidad, pudiendo identificar diferencias de color que los colorímetros no detectan. Los instrumentos espectrofotométricos son ideales para una amplia gama de aplicaciones en la fase de investigación y desarrollo, incluida la formulación del color y el desarrollo del sistema de color, así como el control de calidad del color durante la producción.

¿Cuáles son las principales diferencias entre los colorímetros y los espectrofotómetros?

Existen varias similitudes entre los colorímetros y los espectrofotómetros, pero ambos son muy diferentes. La mayor diferencia radica en la capacidad y el uso. Los espectrofotómetros son increíblemente potentes y pueden ofrecer mediciones más profundas que un colorímetro, como datos espectrales. Por eso se utilizan principalmente para mediciones precisas en investigación y desarrollo o en laboratorios. Los colorímetros, en comparación, son más sencillos y son habituales en producción y fabricación, por ejemplo para el control de calidad.

Otras diferencias son:

  • Versatilidad: Los espectrofotómetros tienen muchas opciones ajustables y pueden funcionar bien para diferentes tipos de muestras y mediciones.
  • Coste: Como se ha mencionado, los espectrofotómetros suelen ser más caros que los colorímetros debido a su potente tecnología.
  • Exactitud: Los colorímetros no son tan exactos ni precisos como los espectrofotómetros.
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Al considerar un colorímetro frente a un espectrofotómetro, es importante tener en cuenta una serie de factores que pueden influir en su aplicabilidad a su situación, como la fuente iluminante. Fuente de la imagen: Pexels usuario Sebastian Müller

Elija el mejor dispositivo de medición del color para su aplicación

Para elegir un instrumento de medición del color es necesario conocer las ventajas e inconvenientes de los colorímetros y los espectrofotómetros, tal y como se ha detallado anteriormente. Si aún no está seguro de qué instrumento es el mejor para sus propósitos, estas preguntas, inspiradas por David R. Wyble del Rochester Institute of Technology, pueden ayudarle a obtener claridad a la hora de considerar sus opciones.:2

  • Tipo de datos requeridos: ¿La aplicación requiere datos espectrales o sólo valores triestímulos?
  • Geometría del instrumento: Tiene el instrumento la geometría necesaria para su aplicación?
  • Precisión y exactitud: ¿Qué nivel de precisión y exactitud son necesarios para obtener resultados satisfactorios?
  • Fuente de luz: Dispone el instrumento de una fuente de luz adecuada para su aplicación?
  • Rapidez de la medición: ¿Con qué rapidez pueden obtenerse los datos? Qué tipo de preparación de la muestra se requiere?
  • Facilidad de uso: ¿Está el instrumento diseñado pensando en el usuario, facilitando un manejo sencillo y rápido?
  • Robustez: ¿es el instrumento adecuado para el entorno en el que se va a utilizar? Puede soportar las duras condiciones de la fábrica?
  • Interfaz del software: El software que lo acompaña, ¿le permite recopilar, analizar y compartir datos fácilmente?
  • Calidad del producto: No todos los instrumentos de medición del color son iguales, independientemente de si son colorímetros o espectrofotómetros. Al seleccionar el instrumento de mejor calidad, puede estar seguro de que obtendrá resultados de la máxima calidad.

Medición del color HunterLab

En HunterLab somos pioneros en el campo de la medición del color desde hace más de 60 años. Ofrecemos una amplia gama de modernos instrumentos colorimétricos y espectrofotométricos diseñados para satisfacer las versátiles necesidades y los exigentes estándares de nuestros clientes en todos los sectores, ya sea sobre el terreno, en el laboratorio o en la fábrica.

Nuestro compromiso con la innovación continua y la excelencia tecnológica nos ha llevado a desarrollar los colorímetros, espectrofotómetros y productos de software de mayor calidad disponibles actualmente en el mercado, ampliando las posibilidades del análisis del color, la formulación y el control de calidad. Póngase en contacto con nosotros para obtener más información sobre nuestros instrumentos de medición del color, paquetes de software personalizables y servicios dedicados de atención al cliente, y permítanos ayudarle a seleccionar las herramientas adecuadas para sus aplicaciones.