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, sigue siendo difícil describirlo, 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 la información del color como datos objetivos, creando un lenguaje común del color que es esencial para la comunicación dentro y entre industrias de todo el mundo, desde alimentación y bebidas hasta farmacia. 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. Comprender las características de un colorímetro frente a un espectrofotómetro puede ayudarle a seleccionar la mejor herramienta para su aplicación.

¿Qué es un colorímetro?

Un colorímetro está diseñado para realizar un tipo de análisis psicofísico de muestras de color, lo que significa que sus mediciones se correlacionan con la percepción humana del color. 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 diferentes dimensiones de su apariencia 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 (el CIE del título es la versión francesa de su nombre).

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, 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.

Tipos de colorímetros

Los colorímetros son esenciales para determinar el color de forma objetiva y precisa. Sus distintas variedades miden el color con distinta profundidad y grado. Los tipos incluyen:

  • Densitómetros: Miden el grado de oscuridad, o densidad, de un material semitransparente.
  • Fotómetros: Los fotómetros de color miden cómo se transmite y refleja el color.

¿Cómo funciona un colorímetro?

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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.

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Ventajas del colorímetro

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

  • Se centran en los valores triestímulos. Si no necesitas datos espectrales de rango completo, un colorímetro no te hace pagar por herramientas que no vas a utilizar.
  • Suelen ser más portátiles. Los colorímetros son menos complejos, por lo que pueden ser más fáciles de desplazar o utilizar sobre el terreno.
  • Funcionan 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 excelentes si no necesita muchos datos, no le van a ofrecer información espectral sobre su muestra. Un colorímetro no tendrá fuentes de luz ajustables ni 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 finalidad 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 del 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, los colorímetros 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.

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Factores a tener en cuenta al comprar un colorímetro

Es importante determinar el ámbito de uso y otros factores a la hora de comprar un colorímetro, como:

  • Presupuesto: Su presupuesto puede determinar las características que obtendrá del colorímetro.
  • Control de calidad: Los distintos colorímetros miden la precisión del color del material en distintos grados, por lo que es fundamental comprender los requisitos de su sector.
  • Aplicación: El propósito de uso puede determinar qué unidad necesita. Los colorímetros de sobremesa son los mejores para laboratorios, mientras que las soluciones portátiles sirven para visitas industriales.
  • Digital o analógico: La frecuencia de las pruebas determinará el colorímetro que necesita. Las variedades digitales ofrecen un uso sencillo cuando se realizan muchas pruebas varias veces al día.

¿Qué es un espectrofotómetro?

Un espectrofotómetro es un instrumento diseñado para el análisis de muestras físicas mediante la medición del color de espectro completo. 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 de color pueden utilizarse también 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.

Tipos de espectrofotómetros

Existen varios tipos de espectrofotómetros:

  • Espectrofotómetro de absorción atómica: Analiza los elementos metálicos de los materiales midiendo la absorción de radiación de los vapores atómicos.
  • Espectrofotómetro de fluorescencia: Estos espectrofotómetros escanean el espectro de fluorescencia de etiquetas de fluorescencia líquida y se utilizan normalmente para la investigación científica, pruebas clínicas y pruebas de alimentos.
  • Espectrofotómetro de infrarrojos: Esta máquina mide los niveles de absorbancia de los materiales a una longitud de onda inferior a 760 nm.
  • Espectrofotómetro UV-VIS: Analizando el material como longitudes de onda visibles y ultravioletas, este dispositivo mide cuantitativamente la absorbancia.
  • Espectrofotómetro VIS: Este aparato analiza las longitudes de onda visibles, midiendo la absorbancia y realizando un análisis cuantitativo.

Los espectrofotómetros miden la turbidez y el color simultáneamente

La diferencia entre espectrofotómetros y colorímetros radica en sus capacidades de medición. Los espectrofotómetros miden a un nivel más amplio, analizando el color de los materiales y su turbidez. La turbidez es la nebulosidad presente en un líquido y puede afectar significativamente a la claridad y calidad visual de algunas sustancias líquidas. En el caso de algunas bebidas en las que un aspecto más translúcido es esencial para el control de calidad, medir el nivel de turbidez o nebulosidad es primordial. 

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Cómo funciona la turbidez

Al exponer un material a la luz, una parte de ésta se absorbe y otra se refleja en el ojo. La presencia de partículas influye en la claridad de la luz reflejada, lo que da lugar a un aspecto turbio. Esto puede deberse a un mayor nivel de turbidez, que puede afectar al control de calidad. Cuando niveles significativos de pequeños materiales flotan en la sustancia, ésta aparece menos clara.

Este nivel de turbidez en los líquidos puede dar la impresión de que ciertas bebidas no son apetecibles y es también un factor crucial para medir la seguridad del agua embotellada.

La importancia de los espectrofotómetros para medir la turbidez

Identificar y estabilizar los niveles de turbidez es esencial para mantener la consistencia del color y la calidad de muchos productos líquidos, ya que los consumidores compran primero con la vista y examinan los productos mientras están en la botella. Nuestros ojos no pueden medir la turbidez o el color con precisión debido a la fatiga, la subjetividad y otros factores. Aquí es donde entran en juego los espectrofotómetros. La avanzada tecnología de los espectrofotómetros permite medir tanto el color como la turbidez con precisión, utilizando el análisis cuantitativo como dato objetivo.

¿Cómo funciona un espectrofotómetro?

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El diseño básico de un espectrofotómetro es similar al de un colorímetro, pero con más pasos y variaciones, así como algunos componentes diferentes. El instrumento utilizado aislará sólo una banda de longitud de onda para incidir sobre la muestra. A continuación, un sensor detecta la luz que no absorbe el elemento y transmite los datos a un procesador u ordenador equipado con el software adecuado. Puede detectar cosas como la reflectancia espectral y la transmitancia con un valor triestímulo.

Este intrincado proceso elimina la incertidumbre que produce el análisis subjetivo del color. Mientras que los colorímetros son excelentes fuentes para medir el color, los espectrofotómetros van un paso más allá al cuantificar las mediciones en datos objetivos para un análisis eficaz del color y la neblina que minimice el error humano y arroje resultados exhaustivos.

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, incluidos los datos espectrales.
  • Son versátiles. Normalmente, en un espectrofotómetro se pueden ajustar los parámetros del iluminante y del observador para obtener las opciones adecuadas.
  • Funcionan 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.
  • Se presentan en una gran variedad de estilos. Los espectrofotómetros están disponibles para una amplia gama de tipos de muestras, incluidos polvos, líquidos y materiales transparentes. También hay disponibles opciones de espectrofotómetros portátiles.
  • Ofrecen resultados rápidos. Algunos espectrofotómetros ofrecen resultados en tan solo cuatro segundos, lo que aumenta la rapidez y la eficacia.
  • Ayudan a conseguir el color deseado. Obtener el color deseado de forma continua es vital para la coherencia de la marca y el control del proceso.
  • Son ideales para realizar análisis precisos. Para entornos centrados en la investigación en los que la precisión es primordial, los espectrofotómetros ofrecen análisis en profundidad y resultados en varios niveles para obtener resultados coherentes.

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 amplia y precisa 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 las direccionales (0°/45° o 45°/0°) y difusas (d/8°). Como tales, los tipos de 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.

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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 de sistemas de color, así como el control de calidad del color durante la producción.

Factores a tener en cuenta al comprar espectrofotómetros

Considerar cómo y en qué medida va a utilizar su espectrofotómetro puede ayudarle a determinar qué tipo de solución necesitará:

  • Presupuesto: Determinar su presupuesto es importante, ya que los espectrofotómetros de diferentes precios tienen diversas características. La financiación es una buena opción para una unidad más avanzada.
  • Espacio de laboratorio: Considere si necesitará un dispositivo portátil o de sobremesa para los objetivos de su experimento.
  • Especificaciones: Adquiera un espectrofotómetro que analice materiales de acuerdo con el alcance y la profundidad que necesitará, como los rangos de longitud de onda y las limitaciones de detección. El espectrofotómetro también debe estar en consonancia con sus aplicaciones.

¿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 de color 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, como por ejemplo para el control de calidad.

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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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Cómo elegir 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 cuál es el mejor instrumento para sus fines, estas preguntas, inspiradas por David R. Wyble, del Instituto de Tecnología de Rochester, pueden ayudarle a obtener claridad a la hora de considerar sus opciones.

  • 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 70 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 de atención al cliente dedicados, y permítanos ayudarle a seleccionar las herramientas adecuadas para sus aplicaciones. También puede solicitar un presupuesto hoy mismo, y uno de nuestros expertos le ayudará a encontrar un espectrofotómetro adecuado a las necesidades de su laboratorio.