O que é um Espectrodensitômetro? Por: Bruce Leigh Myers, Ph.D.
Os densitômetros de reflexão de cores têm sido usados por muitos anos na indústria de comunicações gráficas e são provavelmente o tipo mais amplamente adotado de medição de cores para controle de processo, especialmente quando se trata de impressão por processo de quatro cores (CMYK). Na década de 1990, instrumentos começaram a ser utilizados que, embora fornecessem informações densitométricas, eram chamados de “EspectroDensitômetros”. Isso gerou confusão para alguns e foi considerado marketing hiperbólico por outros. Isso se origina do uso do prefixo “Spectro”, que pode significar “Espectrofotômetro”. Para entender melhor as diferenças entre os dispositivos, um breve histórico é fornecido, juntamente com informações sobre quando e como as diferenças são significativas.
Em sua forma mais simples, um densitômetro é composto de três componentes projetados para medir a luz refletida e, subsequentemente, monitorar o corante no substrato: um componente de iluminação, um componente de detecção e medição de luz e um componente de processamento de sinal. O mesmo pode ser dito para espectrofotômetros de reflexão de cores. O componente de detecção e medição de luz, que contém fotorreceptores projetados para capturar a luz refletida, é o que separa os densitômetros (aqui, descritos como “densitômetros tradicionais”) de seus equivalentes baseados em espectro.
Uma introdução muito breve e reconhecidamente simplificada à teoria da cor é fornecida aqui, o que é suficiente para uma compreensão rudimentar dos conceitos discutidos. Os humanos com visão de cores normal percebem a cor refletida porque os objetos absorvem e refletem seletivamente a luz que incide sobre ela; os cientistas chamam a luz iluminante de “incidente”. Se a luz incidente for branca, ela contém porções iguais do espectro visível (frequentemente chamado de arco-íris). O comprimento de onda da luz determina sua cor, os comprimentos de onda do espectro visível da luz podem ser medidos essencialmente em 400 nm – 700 nm nm. Os comprimentos de onda de 700 nm podem ser descritos como vermelho, os comprimentos de onda de 400 nm podem ser descritos como violeta. Entre o “R (Red – Vermelho)” e o “V (Violet – Violeta)”, muitos descrevem as cores sequenciais como laranja (O – Orange), amarelo (Y – Yellow), verde (G – Green), azul (B – Blue) e índigo (I – Indigo): o famoso “ROY G BIV”. Se o espectro visível de 400-700 nm é dividido em três partes iguais de 100 nm, a parte de 400-500 nm pode ser chamada de azul, a parte de 500-600 nm pode ser chamada de verde e a parte de 600-700 nm pode ser chamada de vermelha, a base para a teoria da cor aditiva RGB. Desta forma, um objeto iluminado por 400 – 700 nm de luz “branca” que absorve 400 – 600 nm (as regiões azul e verde) e reflete a região de 600 – 700 nm seria provavelmente descrito como vermelho … ele reflete a parte vermelha de a luz branca incidente.
Para as cores do processo cromático (C, M e Y), um densitômetro tradicional incluía pelo menos um conjunto de três filtros de cores diferentes que foram selecionados para transmitir apenas certas partes do espectro visível aos foto-receptores. Esses filtros foram selecionados com base em sua capacidade de dividir o espectro visível em essencialmente três regiões, o vermelho, o verde e o azul mencionados anteriormente. Esses filtros têm um efeito interessante; por exemplo, um objeto amarelo iluminado por luz branca e visto através de um filtro azul é percebido como quase preto. Isso ocorre porque o filtro azul bloqueia amplamente as partes verdes e vermelhas do espectro incidentes, que é a parte que o objeto amarelo normalmente refletiria. Conforme o objeto amarelo absorve a luz azul, ele parece quase preto. Isso significa que pequenas mudanças no objeto amarelo seriam mais facilmente percebidas pelos fotorreceptores do densitômetro quando vistos através do filtro azul. O mesmo é verdadeiro para o filtro verde, que os objetos magenta perceberiam como quase preto, e o filtro vermelho, que os objetos ciano perceberiam como quase preto. Esses filtros vermelho, verde e azul podem ser considerados “bandas” ou “bandas de passagem”, ou mesmo “canais”. Isso fornece a base para a densidade de reflexão de cor do processo cromático: novamente, os densitômetros tradicionais conteriam filtros vermelho, verde e azul projetados para medir filmes de tinta ciano, magenta e amarelo [1]. As características específicas dos filtros vermelho, verde e azul fazem parte do “status” do densitômetro, ou seja, o padrão no qual o densitômetro é baseado.
Os espectrofotômetros, por outro lado, são projetados para medir em todo o espectro visível. Por exemplo, um “espectrofotômetro abreviado de 10 nm” obteria uma leitura da refletância de um objeto em 400 nm, 410 nm, 420 nm e assim por diante, até 700 nm. Esses 31 pontos de dados podem ser conectados para construir uma “curva espectral”, que é uma descrição muito completa das propriedades reflexivas de um objeto. Alguns se referem à curva espectral como o DNA da cor de um objeto; isso porque com os valores espectrais é possível calcular diversas métricas diferentes, incluindo colorimetria (ex .: CIE LAB, Delta-E), índices especializados (ex .: brilho do papel) e até mesmo status de densitometria. Como o status da densitometria é baseado em respostas de filtro padronizadas conhecidas, é simplesmente uma questão de ter os valores matemáticos e espectrais corretos para calcular com precisão a densidade do status.
O chamado espectrodensitômetro é apenas isso, um instrumento que pode calcular leituras de densidade a partir de valores espectrais. Embora haja benefícios reais para essa metodologia, que são analisados posteriormente, alguns ficam surpresos com o fato de nem todos os espectrodensitômetros também exibirem leituras colorimétricas. A situação é semelhante à das calculadoras de bolso; uma loja de materiais de escritório vende versões básicas e baratas e calculadoras científicas com uma infinidade de recursos, embora por mais dinheiro. Todos são compostos de uma fonte de alimentação, circuitos e um display, mas são os recursos programados que determinam em grande parte as diferenças de custo. Da mesma maneira, os espectrodensitômetros fazem leituras espectrais e têm a capacidade integrada de calcular a densidade. Isso não significa necessariamente que eles possam calcular e exibir valores colorimétricos ou outros índices que podem ser baseados em valores espectrais.
No entanto, existem muitas vantagens nos espectrodensitômetros quando comparados aos densitômetros tradicionais. Esses incluem:
STATUS DE DENSIDADE MÚLTIPLA
A capacidade de ler vários status de densidade. Os densitômetros tradicionais são normalmente “ou / ou” em relação ao status, eles podem ler Status-T (mais popular nos EUA) OU Status-E (mais popular na Europa). Os espectrodensitômetros normalmente podem ler esses dois padrões de reflexão de cores mais populares das artes gráficas; o usuário seleciona o que deseja.
ATUALIZAÇÃO
Embora muitos espectrodensitômetros não exibam valores colorimétricos, muitas vezes eles poderiam. Isso significa que um espectrodensitômetro básico com a capacidade de exibir apenas atributos densitométricos adquiridos hoje pode provavelmente ser atualizado para a capacidade de ler valores colorimétricos e outros índices conforme as necessidades aumentam. Essas atualizações geralmente não são possíveis com densitômetros tradicionais. Isso permite que os usuários comprem um instrumento para suas necessidades atuais, visando ter a capacidade de atualização caso as necessidades futuras exijam valores colorimétricos, por exemplo.
PRECISÃO DO ESPECTRODENSITÔMETRO
Os espectrodensitômetros podem ser mais precisos e repetíveis do que os densitômetros de reflexão de cores tradicionais. Em alguns casos, eles também são mais simples de calibrar. Além disso, os espectrodensitômetros frequentemente aproveitam os valores espectrais com atributos que não eram possíveis com os densitômetros tradicionais. Esses atributos são especialmente úteis para impressoras que trabalham com cores especiais e projetos de cores de escala de gama expandida, e incluem densidade espectral e otimização de densidade com base em valores espectrais.
DENSIDADE ESPECTRAL (às vezes chamada de “Densidade por comprimento de onda” ou “Densidade Lambda”)
Os densitômetros tradicionais baseados em filtro são otimizados para ler cores de processo. Embora um usuário obtenha um número quando as cores exatas não processadas forem lidas, elas não foram projetadas para essa finalidade. Os espectrodensitômetros geralmente têm a capacidade de escolher um comprimento de onda ideal para calcular a densidade. Embora não seja “densidade de status”, para fins de controle de processo, como otimizar e ajustar a espessura do filme de tinta para cores que não são de processo, a densidade espectral é mais útil do que a densidade de status. A densidade espectral também é importante para um controle mais preciso do processo de impressão em cores de processo de gama expandida.
OTIMIZAÇÃO DE DENSIDADE BASEADA EM VALORES ESPECTRAIS
Conhecido como InkCheck com os instrumentos Techkon SpectroDens, InkCheck responde à pergunta “Qual densidade irá minimizar o Delta-E para esta amostra?” Com esse recurso, os usuários podem tomar decisões informadas na impressora sobre a otimização do Delta-E por meio do ajuste de densidade. Isso geralmente indica se uma tinta precisa ser remisturada ou se um simples ajuste de densidade corresponderá suficientemente ao padrão.
Para resumir, embora os densitômetros tradicionais ainda tenham seu lugar nas operações de impressão em cores de processo, é importante lembrar que eles são mais bem utilizados para o controle do processo de impressão CMYK. Os recursos aprimorados possíveis com o espectrodensitômetro são essenciais para quem imprime cores de marca, gama expandida ou que deseja controles mais avançados. A importância crescente das informações colorimétricas também é digna de nota: esses dados são necessários para muitas iniciativas de padronização da indústria e são inestimáveis para outras aplicações frequentemente esquecidas, como a inspeção de materiais de entrada de papel e tinta.
[1] Hoje, muitos densitômetros tradicionais não utilizam filtros, mas aproveitam os avanços na tecnologia de LED para atingir a densidade de status; no entanto, o princípio permanece o mesmo.
Traduzido de: https://techkonusa.com/what-is-a-spectrodensitometer/
© Bruce Leigh Myers, Ph.D.