< back to all O essencial da ciência da cor

A ciência de como vemos a cor – e porque precisamos de espectrofotómetros

Alguma vez discordou com um amigo, familiar ou colega sobre a cor de um objecto? Se sim, já experimentou como a cor pode ser subjectiva.(Lembra-se do infame vestido que se tornou viral em 2015 porque ninguém podia concordar com a cor?)

Há uma ciência complexa por detrás da percepção das cores, e múltiplos factores que têm impacto na forma como vemos. No mínimo, estas diferenças podem causar desacordos amigáveis. No entanto, se as cores exactas e consistentes dos produtos são uma parte crítica do sucesso da sua empresa, não contabilizar estas diferenças pode ser um erro dispendioso.

Como Vemos

Vemos graças às células fotorreceptoras nas retinas dos nossos olhos que transmitem sinais para o nosso cérebro. As varetas altamente sensíveis permitem-nos ver a níveis de luz muito baixos – mas em tons de cinzento. Para ver a cor, precisamos de luz mais brilhante e células cone dentro dos nossos olhos que respondam a cerca de três comprimentos de onda diferentes:

  • Curto (S) – espectro azul (pico de absorção ≈ 445 nm)
  • Médio (M) – espectro verde (pico de absorção ≈ 535 nm)
  • Longo (L) – espectro vermelho (pico de absorção ≈ 565 nm)

A cor percebida depende de como um objecto absorve e reflecte os comprimentos de onda. Os seres humanos só conseguem ver uma pequena porção do espectro electromagnético, de cerca de 400 nm a 700 nm, mas é suficiente para nos permitir ver milhões de cores.

Esta é a base da teoria tricromática, também chamada Young-Helmholtz, depois dos investigadores que a desenvolveram. Só foi confirmado nos anos 60, o que significa que este nível de detalhe na compreensão dos comprimentos de onda e cores tem apenas 60 anos de idade.

Entretanto, a teoria do processo adversário postula que a visão a cores depende de três complexos receptores com acções opostas: claro/escuro (ou branco/preto), vermelho/verde, e azul/amarelo.

Juntas, as duas teorias ajudam a descrever a complexidade da percepção da cor humana.

Percepção da cor: Um exemplo do mundo real

Hoje em dia, ver um autocarro escolar amarelo é uma visão comum. Quando o “autocarro escolar amarelo” foi votado em 1939 como a cor padrão a adoptar, não sabíamos tanto sobre a ciência da cor como sabemos agora.

No artigo do Smithsonian, The History of How School Buses Became Yellow, Ivan Schwab, porta-voz clínico da American Academy of Ophthalmology, explica

“A melhor maneira de descrever [the color] seria em comprimento de onda”.

O amarelo do autocarro escolar encontra-se na realidade no meio dos comprimentos de onda que desencadeiam a nossa percepção do vermelho e do verde. Porque está mesmo no meio, esta cor particular atinge os nossos cones (ou fotorreceptores) de ambos os lados, igualmente. Isso torna quase impossível para nós perder um autocarro escolar – mesmo quando está na nossa visão periférica.

Quando a luz atinge um objecto, uma parte do espectro é absorvida e outra é reflectida. Os nossos olhos percebem as cores de acordo com os comprimentos de onda da luz reflectida.

Também sabemos que a aparência de uma cor será diferente dependendo da hora do dia, da iluminação na sala, e de muitos outros factores. Isto não é um tal problema para a pessoa comum, mas imagine ter pessoas a avaliar amostras de cor em diferentes escritórios em todo o mundo. Podem perceber variações diferentes da cor com base numa gama de factores – incluindo a sua iluminação.

É por isso que é tão importante implementar ferramentas digitais para o controlo da cor. Estas ferramentas – de espectrofotómetros a software e serviços – asseguram que a avaliação da cor se mantém objectiva, independentemente do que aconteça. É também importante seguir as melhores práticas para operar e manter os seus instrumentos de medição de cor.

Como as nossas envolventes impactam a percepção da cor

A maioria de nós consegue reconhecer a cor dos objectos familiares, mesmo quando as circunstâncias de iluminação mudam (tal como um autocarro escolar amarelo). Esta adaptação do olho e do cérebro é conhecida como constância de cor. Mas não se aplica a variações de cor subtis, nem contraria as mudanças de cor devido à intensidade ou qualidade da luz.

Poderemos também ser capazes de concordar uns com os comprimentos de onda que definem as cores básicas. No entanto, isto pode ter mais a ver com o nosso cérebro do que com os nossos olhos.

Por exemplo, num estudo de 2005 na Universidade de Rochester, os indivíduos tinham tendência a perceber as cores da mesma forma, embora o número de cones nas suas retinas fosse muito variado. Quando foi pedido aos voluntários que sintonizassem um disco no que descreveriam como luz “amarelo puro”, todos seleccionaram quase o mesmo comprimento de onda.

Mas as coisas tornam-se muito mais complicadas quando indivíduos ou múltiplas pessoas tentam combinar cores com um produto ou amostras de material. Os factores físicos ou ambientais e as diferenças pessoais entre os espectadores podem alterar a nossa percepção da cor. Estes factores incluem:

  • Física: fonte de luz, fundo, altitude, ruído
  • Pessoal: idade, medicamentos, memória, estado de espírito

Se o seu trabalho depender da obtenção da cor certa uma e outra vez, confiar apenas na visão humana não vai funcionar. Isto porque há factores fora do nosso controlo que ditam a forma como vemos a cor.

Não só isso, quando se trabalha com pessoas em diferentes escritórios – quer estejam em todo o país ou em todo o mundo – estes factores aumentam grandemente o risco de variações de cor.

Para complicar ainda mais as coisas, o fenómeno das cores impossíveis, cores quiméricas e mais existe e pode causar estragos num negócio que depende fortemente de leituras de cores precisas.

A utilização de instrumentos para detectar com precisão as cores das amostras e dos produtos é imperativa e ter um acordo inter-instrumentos é ainda mais. A ThoughtCo faz um bom trabalho de explicação do impacto destes factores.

A importância da cor nas nossas vidas

As cores desempenham um papel vital na nossa vida quotidiana. Como o autocarro escolar amarelo. Por que é importante que o vejamos, mesmo na nossa periferia? Por segurança, é claro.

Muitas cores são usadas para retratar mensagens importantes sem palavras. Os sinais de stop vermelhos e os semáforos verdes são universais. Estas e outras cores regulamentadas desempenham um papel importante nas nossas vidas.

Também associamos as cores ao orgulho. Pense nas cores da bandeira de um país, ou mesmo nas cores que usamos para apoiar as nossas equipas desportivas favoritas.

Mas as cores existiam há milhares e milhares de anos antes de haver autocarros escolares e sinais de paragem e espectrofotómetros. A história das cores e corantes é bastante fascinante e remonta a mais de 2000 AC. Não há dúvida de que tiveram uma forte influência mesmo nessa altura.

A Matemática da Percepção da Cor

Uma vez que factores ambientais e pessoais influenciam a percepção das cores, não podemos ter a certeza de correspondências precisas quando estamos a comparar visualmente as cores com uma amostra padrão. Isto pode causar verdadeiros problemas comerciais como atrasos de produção, desperdício de material e falhas no controlo de qualidade.

Como resultado, as empresas estão a recorrer a equações matemáticas para especificar cores, e a dispositivos de medição não subjetivos para assegurar uma correspondência precisa.

O modelo de cor CIE, ou espaço de cor CIE XYZ (mostrado acima), foi criado em 1931. É essencialmente um sistema de mapeamento que traça cores num espaço 3D utilizando os valores vermelho, verde, e azul como eixos.

Muitos outros espaços de cor foram definidos. As variantes CIE incluem CIELAB, definido em 1976, onde L se refere à luminância, A ao eixo vermelho/verde, e B ao eixo azul/amarelo. Mais um modelo, CIE L*C*h, factores de leveza, cromatização e matiz.

A medição depende de colorímetros ou espectrofotómetros que fornecem descrições digitais de cores. Por exemplo, as percentagens de cada uma das três cores primárias necessárias para corresponder a uma amostra de cor são referidas como valores de tristimulus. Os colorímetros Tristimulus são utilizados em aplicações de controlo de qualidade.

O primeiro passo para superar as diferenças de percepção de cor

O controlo das cores apesar das diferenças inevitáveis na percepção humana começa com a sensibilização e educação. É verdade que os nossos olhos só nos podem levar tão longe. Felizmente, existe uma gama de ferramentas disponíveis para garantir que as cores dos seus produtos sejam sempre precisas.

A Datacolor oferece uma linha completa de espectrofotómetros, software e outras soluções adequadas para uma variedade de indústrias – incluindo plásticos, têxteis, revestimentos e tintas de retalho. Também concebemos um instrumento especificamente para medir materiais que um espectrofotómetro tradicional não pode medir.

Para saber mais sobre percepção da cor, ciência da cor e como a Datacolor desempenha um papel, mergulhe num dos nossos blogs abaixo!

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