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Princ�pios de Colorimetria

O que � cor?

Cor � o resultado da modifica��o f�sica da luz feita pelos pigmentos, observada pelo olho humano e interpretada no c�rebro. Sob o ponto de vista puramente f�sico, a produ��o de cor requer tr�s coisas: a fonte de luz, um objeto iluminado, e olho e c�rebro para perceber a cor. Alternativamente, o olho pode ser substitu�do por um detetor foto-sens�vel e equipamento auxiliar.

A fonte de luz

Muitos objetos considerados fontes de luz emitem luz branca ou aproximadamente branca, como o sol, filamentos de l�mpadas incandescentes, e l�mpadas fluorescentes, entre outros. Em 1703 Newton demonstrou, usando um prisma para dispersar a luz em um espectro, que a luz branca � normalmente composta de todas as cores.

A luz de qualquer fonte pode ser descrita em termos da quantidade de luz emitida para cada cor. Colocando-se em um gr�fico essa quantidade de luz (energia ou pot�ncia relativa) em fun��o da cor (comprimento de onda) obt�m-se a curva de distribui��o de energia espectral da fonte de luz.

A C.I.E. (Comiss�o Internacional de Ilumina��o) definiu v�rias fontes padr�es para descri��o de cor. Uma delas, a fonte A � uma l�mpada com filamento de tungst�nio. As fontes B e C s�o derivadas da fonte A ao se passar sua luz atrav�s de filtros. A fonte B � uma aproxima��o da luz do meio-dia; a fonte C � uma aproxima��o m�dia da luz do dia.

O objeto iluminado

Do ponto de vista da cor, o efeito de um objeto sobre a luz pode ser descrito por sua curva de reflet�ncia espectral, que mostra a fra��o da luz refletida pelo mesmo a cada comprimento de onda (cor). Esta curva descreve o objeto da mesma forma que a curva de distribui��o de energia espectral descreve uma fonte de luz.

O olho humano ou o detetor de luz

Uma pequena fra��o de todas as pessoas tem vis�o com defici�ncia para cores. O mais comum � n�o poder distinguir entre verdes e vermelhos - s�o os dalt�nicos. O daltonismo afeta menos de 8% dos homens e 0,5% das mulheres. Pode-se demonstrar em testes de laborat�rio que n�o h� duas pessoas com a mesma vis�o para cores. Para medida de cor tubos fotomultiplicadores e fotodiodos de sil�cio s�o os �nicos detetores de luz importantes al�m do olho humano. Sua resposta � diferente para diferentes comprimentos de onda, isto �, t�m diferentes curvas de resposta espectral.

Resumo

Como vimos, a produ��o f�sica de cor requer tr�s coisas: a fonte de luz, um objeto por ela iluminado, e um detetor de algum tipo, normalmente o olho e o c�rebro. Cada uma dessas coisas � descrita por um determinado gr�fico em fun��o do comprimento de onda: a fonte, por sua curva de distribui��o de energia espectral; o objeto, por sua curva de reflet�ncia espectral; e o detetor, por sua curva de resposta espectral.

A combina��o dos tr�s fornece o est�mulo, ou sinal, que o c�rebro converte em nossa percep��o de cor.

A descri��o da cor

Para se descrever a cor s�o necess�rias tr�s e somente tr�s quantidades chamadas coordenadas de cor, que s�o:

1.Cromaticidade (hue),

2.Luminosidade (lightness, value), e

3.Satura��o (saturation, chroma, colorfulness, chromaticness).

A cromaticidade � a qualidade da cor que n�s descrevemos pelas palavras vermelho, amarelo, verde, azul etc.

A luminosidade � a qualidade da cor que n�s descrevemos pelas palavras claro, escuro etc, numa escala de cinzas desde o branco at� o preto.

A satura��o � a qualidade da cor que n�s descrevemos pelas palavras limpo ou saturado, sujo etc, numa escala entre o cinza e a cor pura.

Metameria

Dois objetos podem ter a mesma cor quando vistos por um observador sob uma determinada fonte. Se eles tiverem cores diferentes sob outra fonte isto significa que eles t�m diferentes curvas de reflet�ncia espectral. Se eles t�m a mesma cor sob determinada fonte, eles t�m as mesmas coordenadas de cor. N�o h� conflito entre essas afirma��es porque a curva de reflet�ncia espectral cont�m muito mais informa��o do que o conjunto de tr�s coordenadas de cor. Muitas curvas de reflet�ncia espectral diferentes correspondem ao mesmo conjunto de coordenadas de cor.

N�s definimos um par de objetos que t�m diferentes curvas de reflet�ncia espectral mas com as mesmas coordenadas de cor para um mesmo conjunto de condi��es como objetos metam�ricos, ou um par metam�rico. Pares de objetos que t�m a mesma curva de reflet�ncia espectral e, portanto, as mesmas coordenadas de cor para todas as fontes, s�o n�o-metam�ricos e formam um par invariante.