En colorimetría , el metamerismo es una coincidencia percibida de colores con distribuciones de potencia espectral diferentes (no coincidentes) . Los colores que coinciden de esta manera se llaman metámeros .
Una distribución de potencia espectral describe la proporción de luz total emitida (emitida, transmitida o reflejada) por una muestra de color en cada longitud de onda visible; Define la información completa sobre la luz proveniente de la muestra. Sin embargo, el ojo humano contiene sólo tres receptores de color (tres tipos de células cónicas ), lo que significa que todos los colores se reducen a tres cantidades sensoriales, llamadas valores triestímulos . El metamerismo se produce porque cada tipo de cono responde a la energía acumulada de una amplia gama de longitudes de onda, de modo que diferentes combinaciones de luz en todas las longitudes de onda pueden producir una respuesta receptora equivalente y los mismos valores de triestímulo o sensación de color. En la ciencia del color, el conjunto de curvas de sensibilidad espectral sensorial se representa numéricamente mediante funciones de coincidencia de colores.
Las coincidencias metaméricas son bastante comunes, especialmente en colores casi neutros (colores grises o blanquecinos) u oscuros. A medida que los colores se vuelven más brillantes o más saturados, el rango de posibles coincidencias metaméricas (diferentes combinaciones de longitudes de onda de luz) se vuelve más pequeño, especialmente en colores de espectros de reflectancia superficial.
Las coincidencias metaméricas realizadas entre dos fuentes de luz proporcionan la base tricromática de la colorimetría . La base de casi todos los procesos de reproducción de imágenes en color disponibles comercialmente, como la fotografía, la televisión, la impresión y las imágenes digitales, es la capacidad de realizar coincidencias de colores metaméricas.
Hacer coincidencias metaméricas utilizando materiales reflectantes es más complejo. La apariencia de los colores de la superficie se define por el producto de la curva de reflectancia espectral del material y la curva de emitancia espectral de la fuente de luz que incide sobre él. Como resultado, el color de las superficies depende de la fuente de luz utilizada para iluminarlas.
El término falla metamérica del iluminante o metamerismo del iluminante se utiliza a veces para describir situaciones en las que dos muestras de material coinciden cuando se ven bajo una fuente de luz pero no bajo otra. La mayoría de los tipos de luces fluorescentes producen una curva de emitancia espectral irregular o puntiaguda, por lo que dos materiales bajo luz fluorescente pueden no coincidir, aunque sean una coincidencia metamérica con una fuente de luz "blanca" incandescente con una curva de emitancia casi plana o suave. Los colores de los materiales que coinciden en una fuente a menudo aparecerán diferentes en la otra. La impresión de inyección de tinta es particularmente susceptible y las pruebas de inyección de tinta se ven mejor con una iluminación de temperatura de color estándar de 5000 K para obtener precisión del color. [1]
Normalmente, los atributos del material como la translucidez, el brillo o la textura de la superficie no se tienen en cuenta a la hora de combinar colores. Sin embargo, puede ocurrir una falla metamérica geométrica o metamerismo geométrico cuando dos muestras coinciden cuando se ven desde un ángulo, pero luego no coinciden cuando se ven desde un ángulo diferente. Un ejemplo común es la variación de color que aparece en acabados nacarados de automóviles o en papeles "metálicos"; por ejemplo, Kodak Endura Metallic, Fujicolor Crystal Archive Digital Pearl.
La falla metamérica del observador o el metamerismo del observador pueden ocurrir debido a diferencias en la visión del color entre los observadores. La fuente común de falla metamérica del observador es el daltonismo , pero también puede ocurrir entre observadores "normales". En todos los casos, la proporción de conos sensibles a longitudes de onda largas y conos sensibles a longitudes de onda media en la retina, el perfil de sensibilidad a la luz en cada tipo de cono y la cantidad de coloración amarillenta en el cristalino y el pigmento macular del ojo, difiere de una persona a otra. Esto altera la importancia relativa de las diferentes longitudes de onda en una distribución de potencia espectral para la percepción del color de cada observador. Como resultado, dos luces o superficies espectralmente diferentes pueden producir una coincidencia de color para un observador, pero no coinciden cuando las observa un segundo observador.
La falla metamérica del tamaño de campo o metamerismo del tamaño de campo ocurre porque las proporciones relativas de los tres tipos de conos en la retina varían desde el centro del campo visual a la periferia, de modo que los colores que coinciden cuando se ven como áreas muy pequeñas y fijadas centralmente pueden aparecen diferentes cuando se presentan como grandes áreas de color. En muchas aplicaciones industriales, se utilizan coincidencias de color de campo grande para definir tolerancias de color.
Finalmente, el metamerismo del dispositivo surge debido a la falta de consistencia de colorímetros del mismo o de diferentes fabricantes. Los colorímetros consisten básicamente en una combinación de una matriz de células sensoras y filtros ópticos, que presentan una variación inevitable en sus mediciones. Además, los dispositivos fabricados por diferentes fabricantes pueden diferir en su construcción. [2]
La diferencia en las composiciones espectrales de dos estímulos metaméricos a menudo se denomina grado de metamerismo . La sensibilidad de una coincidencia metamérica a cualquier cambio en los elementos espectrales que forman los colores depende del grado de metamerismo. Es probable que dos estímulos con un alto grado de metamerismo sean muy sensibles a cualquier cambio en el iluminante, la composición del material, el observador, el campo de visión, etc.
La palabra metamerismo se usa a menudo para indicar una falla metamérica en lugar de una coincidencia, o para describir una situación en la que una coincidencia metamérica se degrada fácilmente por un ligero cambio en las condiciones, como un cambio en el iluminante.
La medida más conocida de metamerismo es el índice de reproducción cromática (CRI), que es una función lineal de la distancia euclidiana media entre los vectores de reflectancia espectral de prueba y de referencia en el espacio de color CIE 1964 . Una medida más nueva, para los simuladores de luz diurna, es el MI , el índice de metamerismo CIE, [3] que se deriva calculando la diferencia de color media de ocho metámeros (cinco en el espectro visible y tres en el rango ultravioleta ) en CIELAB o CIELUV . La diferencia más destacada entre CRI y MI es el espacio de color utilizado para calcular la diferencia de color, siendo el utilizado en CRI obsoleto y no perceptualmente uniforme .
El MI se puede descomponer en MI vis y MI UV si solo se considera una parte del espectro. El resultado numérico se puede interpretar redondeando a una de cinco categorías de letras: [4]
El uso de materiales que son coincidencias de colores metaméricas en lugar de coincidencias de colores espectrales es un problema importante en industrias donde la coincidencia de colores o las tolerancias de color son importantes.
Un ejemplo clásico es la industria del automóvil: los colorantes utilizados para telas, plásticos y pinturas interiores se pueden elegir para proporcionar una buena combinación de colores bajo una fuente fluorescente blanca fría , pero las coincidencias pueden desaparecer bajo diferentes fuentes de luz (por ejemplo, luz diurna o fuente de tungsteno ). . Además, debido a las diferencias entre los colorantes, las coincidencias espectrales son poco frecuentes y con frecuencia se produce metamerismo. [5]
La combinación de colores en la industria del teñido textil es esencial. En esta rama, se encuentran comúnmente tres tipos de metamerismo: metamerismo iluminante, metamerismo observador y metamerismo del tamaño de campo. [ cita necesaria ] Debido a la amplia gama de diferentes iluminantes a los que estamos expuestos en la vida diaria, es difícil garantizar la combinación de colores de los textiles. El metamerismo en artículos textiles grandes se puede resolver utilizando diferentes fuentes de luz al comparar colores. Sin embargo, el metamerismo en artículos más pequeños, como las fibras textiles, es más difícil de resolver. Esta dificultad surge debido a la necesidad de un microscopio, que tenga una única fuente de iluminación, para observar estas pequeñas fibras. Por tanto, las fibras metaméricas no se pueden distinguir ni macroscópicamente ni microscópicamente. Un método que puede resolver el metamerismo en fibras combina microscopía y espectroscopia y se llama microespectroscopia. [6]
Las combinaciones de colores realizadas en la industria de la pintura a menudo tienen como objetivo lograr una coincidencia de color espectral en lugar de simplemente una coincidencia de color triestímulo (metamérica) bajo un espectro de luz determinado. Una coincidencia de color espectral intenta dar a dos colores la misma característica de reflectancia espectral, convirtiéndolos en una buena coincidencia metamérica con un bajo grado de metamerismo y, por lo tanto, reduciendo la sensibilidad de la coincidencia de color resultante a los cambios de iluminante o a las diferencias entre observadores. Una forma de evitar el metamerismo en las pinturas es utilizar exactamente las mismas composiciones de pigmentos y colores base en las reproducciones que las que se utilizaron en el original. Cuando se desconoce la composición del pigmento y el color base, el metamerismo sólo puede evitarse con el uso de dispositivos colorimétricos. [7]
La industria gráfica también se ve afectada por el metamerismo. Las impresoras de inyección de tinta mezclan colores bajo una fuente de luz específica, lo que da como resultado una apariencia modificada del original y la copia bajo diferentes fuentes de luz. Una forma de minimizar el metamerismo en la impresión es medir primero la reflectancia espectral de un objeto o reproducción utilizando un dispositivo de medición de color. Luego, se selecciona un conjunto de composiciones de tinta correspondientes al factor de reflectancia del color, que son utilizadas por la impresora de inyección de tinta para la reproducción. El proceso se repite hasta que el original y la reproducción presenten un grado aceptable de metamerismo. A veces, sin embargo, se llega a la conclusión de que no es posible una mejor combinación con los materiales disponibles debido a limitaciones de gama o propiedades colorimétricas. [8]
compare la prueba de inyección de tinta con la pieza impresa en condiciones de iluminación de 5000 K
