Controle de cor da indústria de cuidados pessoais: Medição e Análise de cor da pele


Na prática da dermatologia e pesquisa clínica, indicações visuais como a cor, são de fundamental importância para um diagnóstico preciso e classificação das lesões de pele. A quantificação do eritema e pigmentação é importante na avaliação das reações da pele a estímulos externos como por exemplo, radiação ultravioleta. A medição da cor da lesão é também útil para quantificar a avaliação da eficácia de terapias para lesões de pele.

Todavia, a inspeção visual é uma percepção com interpretação subjetiva e dificilmente quantificável. Isso ocorre por existe uma grande variedade de maneiras de se expressar a cor o que torna sua descrição e definição de diferenças, extremamente difícil e vaga. A despeito da habilidade do olho humano em reconhecer milhões de cores, nós somos incapazes de quantificar precisamente nossa percepção de cor sem ajuda instrumental. Além disso é necessário para obtermos resultados cientificamente baseados, a quantificação não invasiva da cor da pele ou extensão do eritema e pigmentação.

Quantificação de cor
Propriedades ópticas de um objeto opaco, em geral, baseada na refletância e difusão da luz pelo objeto. A razão da luz refletida da superfície em relação à luz incidente é frequentemente conhecida como refletância e está relacionada com a direção de entrada e saída da luz. A cor refletida de um objeto a qual reconhecemos como cor é (com exceção de luzes monocromáticas feitas pelo homem) a mistura de luz em vários comprimentos de onda do espectro de luz visível entre 380 e 780nm.

Nós podemos ver a luz em seus comprimentos de onda na região visível, todavia, a luz em si não é uma cor. A definição de cor especifica “a energia radiante que pode estimular a retina no olho para produzir a sensação de visão”, a cor é formada quando a luz entra no olho e estimula a retina com a consequente reação do cérebro.

Entre as cores do espectro, três cores, o vermelho, verde e azul, são geralmente descritas como sendo as três cores primárias da luz. Acredita-se que possamos perceber as cores porque o olho possui três tipos de cones (sensores de cor), que são sensíveis à essas três cores primárias. A figura 1 mostra as curvas de resposta espectral do olho humano, de acordo com a definição do Observador Padrão CIE de 1931. Essas curvas são conhecidas como funções de percepção de cor, x (λ) tem uma alta resposta na região de comprimentos de onda vermelhos, y (λ) tem alta resposta na região de comprimentos de onda verdes, e z (λ) tem alta resposta na região de comprimentos de onda azuis. As cores que nós vemos são o resultado de diferentes proporções de estímulos x (λ), y (λ), e z (λ) recebidos de um objeto.

Figura (1) Resposta espectral correspondente ao olho humano.

Os valores tristímulus XYZ, são calculadores usando-se as três funções de percepção de cor dos observadores padrão. Os valores tristímulus XYZ e o espaço de cor Yxy associado à eles, são a base do atual espaço de cor da CIE.

O espaço de cor L*a*b* (também conhecido como CIELAB) é atualmente o mais popular dos espaços de cor para a medição da cor de objetos e é amplamente utilizado em todos os campos. Ele é um dos espaços uniformes de cor definidos pela CIE em 1976 com o intuito de reduzir o maior problema do espaço de cor original Yxy, no qual distâncias iguais do diagrama de cromaticidade x,y não correspondem à iguais diferenças perceptíveis de cor. Neste espaço de cor, o L* indica a luminosidade e o a* e b* as coordenadas de cromaticidade. A Figura 2 é a representação do espaço de cor L*a*b*.

Neste diagrama, o a* e o b* indicam as direções da cor; +a* direção do vermelho, -a* direção do verde, +b* direção do amarelo, -b* direção do azul. O centro é acromático e à medida em que os valores de a* e b* aumentam e se distanciam do centro a saturação da cor aumenta.

Figura 2 – Representa o espaço de cor L*a*b*.

A medição da cor da pele no sistema L*a*b*
Com os colorímetros ou espectrofotômetros da Konica Minolta são normalmente utilizadas para a observação da cor da pele. Para quantificar as mudanças da cor da pele, o espaço de cor CIE L*a*b* é frequentemente utilizado. Os parâmetros L*a*b* proporcionam a medição da percepção da cor da pele e podem não corresponder com a percepção da média das pessoas ou dermatologistas que trabalham com a pele. Os valores de L*, b* são usados com frequência para avaliar a quantidade de melanina epidérmica, enquanto que o valor de a* é usado para avaliar a quantidade do eritema no plexo superficial. Numa tentativa de quantificar a quantidade de pigmentação da pele o ‘Ângulo de Tipologia Individual (ITA) ’ ou ‘Ângulo de Característica Alpha’ têm sido propostos e definidos como o vetor direcional no plano L*-b*:

ITAo = [tan-1 ((L*-50) / b*)] x (180/π), sendo o ITA dado em graus;

Deve-se notar que os valores de ITA são inversamente relacionados à pigmentação da pele, exemplo, A pigmentação induzida por UV diminui os valores medidos de ITA.

Índices baseados em espectrofotometria de refletância
A hemoglobina e a melanina, são os indicadores que quantificam a intensidade do eritema e pigmentação, respectivamente. Esses índices são derivados dos dados de refletância da pele em determinados comprimentos de onda. Diferentemente das coordenadas de cores, esses índices foram criados para mostrar quantidades que se correlacionam linearmente com as quantidades de hemoglobina e melanina da pele. Sendo assim eles podem ser utilizados como genuínos instrumentos para quantificações físicas.

No passado, quando espectrofotômetros de refletância eram muito caros e desajeitados, instrumentos óticos eletrônicos portáteis, com apenas certos comprimentos de onda (2 a 3), foram desenvolvidos e se tornaram amplamente utilizados para a medição de absorção de melanina e também absorção de hemoglobina, utilizando cálculos que geravam índices relativos. Com o avanço da tecnologia e diminuição dos preços os espectrofotômetros visíveis e portáteis tornaram-se disponíveis. Atualmente utilizamos métodos espectrais populares de análise da luz refletida para quantificar e calcular as concentrações de hemoglobina e melanina.

A Shiseido Co Ltd, desenvolveu um método para calcular a concentração de melanina e hemoglobina através de resolução espectral (SR). Resumindo, a absorbância espectral da pele é expressa como uma soma linear de absorbância da melanina na epiderme, da hemoglobina nos vasos sanguíneos e da absorbância do espectro-dermis da pele, medida por um espectrofotômetro e calculada pelo espectro de refletância da pele (entre 500 e 700 nm). O Software CM-SA Skin Analysis da Konica Minolta foi desenvolvido com base nas pesquisas da Shiseido Co Ltd.

A vantagem da utilização do espectrofotômetro Konica Minolta com o software CM-AS Skin Analysis; em relação aos simples medidores com comprimentos de onda seletivos; é a sua capacidade de fornecer tanto os valores colorimétricos como também os índices de melanina e hemoglobina.

A Konica Minolta oferece uma grande variedade de colorímetros e espectrofotômetros para medições de pele não invasiva. Para maiores informações sobre os instrumentos de medição de cor clique aqui.

Você pode entrar em contato através do 0800-020-1565 ou pelo e-mail sensing.konicaminolta.us/br/ para contatar nossa e conhecer as características de nossos produtos ou para conversar, sem compromisso, com nossos consultores de aplicação que o ajudarão na seleção dos modelos indicados para a sua aplicação específica.

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