Ir al contenido

GDC | §1.13 – Las condiciones M de medición

§1.12 – Instrumentos de medición del color

En pos de lograr un color cada vez más «blanco», muchos papeles para impresión comercial y prueba color de contrato utilizan componentes químicos agregados al sustrato conocidos como blanqueadores ópticos, también denominados OBA (Optical Brightening Agents) o FWA (Fluorescent Whitening Agents), lo que introduce complicaciones al momento de realizar mediciones espectrales, ya que, como veremos, el contenido de ultravioleta de la fuente de iluminación empleada tiene una fuerte incidencia en el espectro de reflexión resultante. Esto llevó a la necesidad de especificar con mayor precisión qué tratamiento recibe la parte de UV de la fuente de iluminación empleada al momento de la medición. Analizaremos las causas y las formas de tener en cuenta esa incidencia.

Principio de operación de los blanqueadores ópticos

Estos agentes, agregados a ciertos sustratos, operan por el fenómeno de fluorescencia. Básicamente, son sustancias capaces de absorber energía en el rango del ultravioleta (por debajo de los 400 nm) y reflejarla dentro del rango visible en la zona del azul, típicamente entre 400 y 450 nm. Este incremento «artificial» en el contenido de azul genera la percepción de un papel más «blanco», ya que tiende a cancelar la tonalidad algo amarillenta típica de los papeles sin este aditamento.

Espectro de reflexión de un sustrato sin OBA (naranja) y otro con OBA (azul). Notar el pico en la reflectividad alrededor de las 430 nm, lo que revela la existencia de cierta fluorescencia como consecuencia de la excitación producida por la energía UV presente en la fuente de iluminación empleada en la medición.

Si recordamos el principio de operación de un espectrofotómetro, el espectro de reflexión se obtiene calculando el porcentaje de reflexión a través de la relación intensidad de luz reflejada / intensidad de luz incidente para cada longitud de onda. Implícitamente hemos asumido que una determinada longitud de onda incidente se reflejará en general con una intensidad diferente pero conservando su longitud de onda.

La presencia de OBA destruye ese supuesto, ya que la intensidad de luz reflejada en la zona del azul puede llegar a ser superior a la intensidad incidente (ya que proviene de la parte ultravioleta «redirigida» hacia la visible, además de la propia reflexión en el azul), lo que podría generar un porcentaje de reflexión superior al 100%. Esto hace que el color percibido en un trabajo impreso en un sustrato que contiene OBA aparezca diferente según la iluminación utilizada contenga energía en el rango UV o no.

La industria gráfica adoptó como estándar desde hace mucho tiempo el iluminante D50, en un intento por normalizar la medición de muestras impresas, y no deberían existir diferencias sensibles entre lecturas hechas con diferentes instrumentos en la medida que la muestra sólo sea expuesta a radiación dentro del rango visible. La ausencia de OBA hacía esa suposición más que razonable, pero su presencia en un sustrato o en las tintas vuelve el contenido de UV de la iluminación utilizada altamente relevante para el resultado medido, por lo que se impone tener en cuenta ese contenido (si deseamos concordancia entre mediciones o entre visualizaciones diferentes). Para ello se definieron una serie de métodos conocidos como condiciones M, que actualmente son parte de la norma ISO 13655[1].

La serie de condiciones M de medición

En la práctica, la mayoría de los espectrofotómetros comerciales tradicionales utilizaban como fuente de iluminación (y algunos lo hacen hoy día) un iluminante de tipo A, es decir, un lámpara incandescente de tungsteno con un CCT de 2856 K. Como es fácil comprobar, este iluminante tiene un bajo contenido de energía en el extremo azul y ultravioleta del espectro, lo que hace que la respuesta del OBA no sea probablemente tan intensa como en condiciones de visualización típicas (iluminación fluorescente, LED, solar). Pero lo que es más serio, esa cantidad de UV presente en la fuente de luz del instrumento no está especificada, por lo cual puede esperarse discrepancias cuando se comparan mediciones entre diferentes instrumentos, aún empleando «nominalmente» el mismo tipo de iluminación.

Como consecuencia, se establecieron una serie de condiciones que apuntan a completar la especificación de una medición concreta, agregando de alguna manera la información relativa al contenido de energía UV presente al momento de esa medición. Para ello se definieron cuatro escenarios posibles con sus correspondientes modos de medición, denominados M0, M1, M2 y M3. Veremos una descripción de esas condiciones.

La condición M0 de iluminación

La gran mayoría de los densitómetros y espectrofotómetros que se emplean en artes gràficas utilizan, como dijimos, lámparas incandescentes cercanas al iluminate A de la CIE, con una temperatura de color de 2856 K. Para que estas condiciones resulten contempladas en las nuevas normas, se definió la condición de medición M0 para representar justamente el estado actual de las mediciones hechas en esas condiciones. Por definición, M0 representa una medición realizada cuando la cantidad de UV presente en el iluminante no es conocida durante la medición, y puede verse como una condición «por defecto» donde se ubican todas las mediciones realizadas con los instrumentos descriptos. Además, aún cuando la cantidad de UV de esos instrumentos pueda conocerse, también quedarán incluídos en esta condición ya que no cumplen las especificaciones de las otras condiciones M, tal como veremos. Por lo tanto, la mayoría de las mediciones actuales pertenecen a M0.

La condición M1 de iluminación

Debido a las diferencias que potencialmente pueden esperarse entre mediciones al emplear la condición M0, es necesario definir otra condición donde el contenido UV de la fuente de iluminación se conozca con precisión y así saber de manera precisa el efecto de fluorescencia (sea por el agregado de OBA al sustrato o por fluorescencia propia de las tintas) que puede presentar la muestra. Este es el objetivo de las condiciones M1.

En esta condición, se especifica que la fuente de luz debe ser exactamente D50, según la definición de la CIE. Sin embargo, es muy difícil en la práctica tener una fuente de luz artificial con esa distribución espectral, y aún más hacerla viable en el interior de un instrumento. Por lo tanto, si bien esta condición permitiría una excelente correlación entre las mediciones y la visualización de muestras en cabinas normalizadas D50, su dificultad impulsó a desdoblar esta condición en dos partes:

  • Parte 1: Define que la distribución espectral de la fuente de luz debe coincidir con el iluminante D50 de la CIE.
  • Parte 2: Establece que la fuente de luz puede no ser D50 a condición que el sustrato contenga OBA (no así las timtas) y se utilice una cantidad de UV suficiente para poner de manifiesto el efecto de fluorescencia en la misma cantidad en que la muestra será visualizada. Por ejemplo, bastaría con saber exactamente cuánta UV tiene la fuente empleada, calcular su relación con D50 y compensar numéricamente la medición. Esto permitiría tener buena correlación con una medición hecha bajo un D50 real, sin tener que sintetizar una fuente D50.

La condición M2 de iluminación

Si bien en el pasado muchos instrumentos contaban con la posibilidad de realizar mediciones con filtros UV, es la primera vez que esta posibilidad se contempla dentro de una norma. Una condición de medición M2 implica que la fuente de luz no debe tener ningún contenido de UV, condición también llamada corte de UV (UV-cut), sin UV (no-UV) o UV filtrado (UV-filtered)

For the first time, an ISO standard defines what UV exclusion (variously known as UV-cut, No UV, or UV-filtered) should be in a measurement tool. M2 also provides a test to ensure compliance to the standard. Instrument manufacturers now have a defined way to provide agreement when customers require an instrument that does not contain UV. We will be able to measure papers containing optical brightening agents and communicate color data with greater precision and consistency. X-Rite, as part of its XRGA efforts, has made sure that all new UV-cut products meet this definition.

La condición M3 de iluminación

Esta condición está pensada para situaciones donde no sólo debe evitarse el efecto de UV en la iluminación sino también los cambios producidos por la reflexión en ciertas condiciones que dan como resultado una polarización de la luz reflejada. Un caso usual es el control de densidad en impresión offset cuando la impresión aún no está seca, pero que difiere del resultado final, cuando el impreso ya está seco, como consecuencia de la diferencia en el brillo (gloss) en uno y otro caso. Una manera de evitar esa inicidencia es utilizar filtros de polarización, para lo cual la condición M3 está formulada.

Uso y aplicaciones de las condiciones M0, M1, M2 y M3

Como resumen de los escenarios donde cada medición encuentra su aplicación, tenemos:

  • M0: Apropiada cuando se sabe que ni el sustrato ni las tintas presentan fluorescencia (y por tanto el contenido de UV de la fuente de iluminación es irrelevante);
  • M1 parte 1: Cuando el sustrato y/o las tintas pueden presentar fluorescencia;
  • M1 parte 2: Cuando el sustrato puede presentar fluoresencia (pero no las tintas) y el efecto debe ser tenido en cuenta en la medición;
  • M2: Indicada cuando el sustrato puede presentar fluorescencia pero se desea eliminar ese efecto de la medición;
  • M3: Para casos especiales cuando la influencia de los efectos superficiales en la reflexión deben minimizarse en los datos medidos.
§2.1 – Color dependiente del dispositivo >

1 Específicamente, la norma ISO 13655-2009: Spectral Measurement and Colorimetric Computation for Graphic Arts Images.