Entendendo o Espaço de Cor L*a*b*


É impressionante que o olho humano possa perceber milhões de cores.  Também é impressionante o quão diferente é percepção de cores para cada indivíduo e como essas diferenças resultam em problemas, normalmente custosos, para fabricantes e seus fornecedores.  Então, como podemos avaliar e expressar  corretamente a cor de um objeto
para outra pessoa usando uma linguagem uniforme e padronizada?

Espaços de Cor

Um espaço de cor pode ser descrito como um método para se expressar a cor de um objeto usando algum tipo de notação, como os números por exemplo. A CIE Commission Internationale de l’Eclairage é uma organização sem fins lucrativos  considerada como a autoridade na ciência de luz e cor, e definiu três espaços de cor, CIE XYZ, CIE L*C*h e
CIE L*a*b* – para a comunicação e expressão das cores.

O espaço de cor L*a*b*, também conhecido como espaço de cor CIELAB é atualmente o mais popular dos espaços de cores uniformes usados para avaliar as cores. Esse espaço de cor é amplamente utilizado pois correlaciona consistentemente os valores de cor com a percepção visual. Indústrias como as de plástico, tintas, impressão, alimentos e têxtil, além de universidades, utilizam este espaço para identificar, comunicar e avaliar os atributos da cor além das inconsistências ou desvios de uma cor padrão.

Linguagem Universal: Expressando cores em coordenadas L*a*b*

A cor é uma questão de percepção e subjetividade da interpretação. Duas pessoas olhando para o mesmo objeto fornecerão diferentes referências para expressar exatamente a mesma cor com uma grande variedade de palavras, levando à confusão e falhas de comunicação entre os departamentos da companhia ou produtores e fornecedores. A cor precisa ser expressa de forma objetiva através de números, para evitar esse tipo de problema e garantir que o produto final esteja de acordo com suas especificações.

Quando as cores são ordenadas, elas podem ser expressas em termos de tonalidade, luminosidade e saturação. Com a criação de escalas para esses atributos nos podemos expressar cores de forma precisa.

O espaço de cor L*a*b* foi criado após a teoria de cores opostas, onde duas cores não podem ser verdes e vermelhas ao mesmo tempo, ou amarelas e azuis ao mesmo tempo.
Como mostrado abaixo, o L* indica a luminosidade e o a* e b*, são as coordenadas cromáticas.

  • L* = Luminosidade
  • a* = coordenada vermelho/verde (+a indica vermleho e–a indica verde)
  • b* = coordenada amarelo / azul (+b indica amarelo e –b indica azul)

Um instrumento de medição faz facilmente a quantificação desses atributos de cor. Espectrofotômetros e colorímetros medem a luz refletida dos objetos em cada comprimento de onda ou em faixas específicas. Ele então quantifica os dados espectrais para determinar as coordenadas de cor do objeto no espaço de cor L*a*b* e apresenta a informação em termos numéricos.

Quando medimos a cor de uma maça, por exemplo, o instrumento de medição, mostra  os valores de L*a*b*, apresentados na figura 2.

Identificando
diferenças de cores. Quão próxima a
sua amostra está do
padrão?

Pequenas diferenças podem ser encontradas por um instrumento de medição de cor, mesmo quando duas cores parecem iguais para uma pessoa. Se a cor do produto não atende as especificações do padrão,  a satisfação do cliente é comprometida e a quantidade de reprocesso e custos aumenta. Por isso é importante identificar as diferenças entre uma amostra do produto e o padrão, antes de se iniciar uma produção em alta escala.

As diferenças de cor são definidas pela comparação numérica entre a amostra e o padrão. Ela indica as diferenças absolutas nas coordenadas de cor entre a amostra e o padrão e
são conhecidas como Deltas (Δ). Os Deltas para L* (ΔL), a* (Δa) e b* (Δb) podem ser negativas  (-) ou positivas (+). A  diferença total , Delta E (ΔE), todavia, é sempre positive.  Elas são expressas como:

ΔL* = diferença em mais claro e escuro (+ = mais claro, – = mais escuro)

Δa* = diferença em vermelho e verde (+ = mais vermelho, – = mais verde)

Δb* = diferença em amarelo e azul (+ = mais amarelo, – = mais azul)

ΔE* = diferença total de cor

Para determinar a diferença total de cor entre as três coordenadas é utilizada a seguinte formula: ΔE* = [ΔL*2  + Δa*2  + Δb*2 ]1/2

Observe que o Delta E apenas indica a magnitude da diferença total de cor, mas não o que fazer para corrigi-la.

Agora vamos comparar a maçã na figura 2 para a segunda maça (veja figura 3)

Olhando para os valores de L*a*b* de cada maça na Figura 3, podemos determinar objetivamente que as maçãs não têm cores iguais. Esses valores nos dizem que a Maça 1 é levemente mais escura, vermelha e menos amarela que a Maça 2. Se colocarmos os valores de ΔL* = +4.03, Δa* = -3.05 e Δb* = + 1.04 na formula de diferença de cor, podemos determinar que a diferença total de cor é de 5.16.

5.16 = [4.03*2 + -3.05*2 + 1.04*2]1/2

Um espectrofotômetro pode detectar diferenças imperceptíveis aos olhos humanos e então mostra-las instantaneamente em forma numérica ou através de um gráfico de
refletância espectral. Após a identificação das diferenças de cor utilizando L*a*b*, podemos então decidir se a amostra é aceitável ou não.

Tolerâncias de cor: A diferença de cor é aceitável? 

A tolerância de cor é o limite de aceitação de o quão  grande pode ser a diferença de cor entre a amostra e o padrão. Usando L*a*b*, os usuários podem correlacionar as diferenças numéricas com sua percepção visual.  Os valores de tolerância devem ser definidos entre o fornecedor e o cliente e usados no controle de qualidade para determinar se uma amostra passa ou falha durante a inspeção.

Normalmente as tolerâncias devem ser estabelecidas para cada um dos componentes, ΔL*, Δa*, e Δb*, para identificar quais coordenadas, excederam os limites. Os valores de
tolerância criam uma caixa ao redor do padrão (ver figura 4). Cores que caem dentro dessa caixa são consideradas aprovadas, enquanto que as cores que caem foram dessa caixa
são rejeitadas.  O ΔE*, também pode ser utilizado como tolerância, contanto que o usuário também avalie os atributos individuais.

Os instrumentos de medição de cor e o espaço de cor L*a*b* são usados em uma variedade de aplicações e industrias para fornecer métodos uniformes e padronizados de
comunicação e controle de  cor nos fluxos de pesquisa e desenvolvimento, produção e laboratório.

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