Laboratorio di Fotometria & Illuminotecnica

Colorimetria

La colorimetria è la scienza che misura il colore e lo identifica in modo sistematico. Essa nasce dalla confluenza di più discipline: l'ottica, la fisiologia, la psicologia ed oggi anche l'ingegneria, dato il ruolo applicativo che la ha assunto. Nella misura del colore sono tre i fattori di cui deve essere tenuto conto:

• Illuminante
  
  
• Oggetto
  
  
• Sensibilità spettrale dell'occhio
  
  

La radiazione emessa dall'illuminante, indicata con S(λ), è riflessa dall'oggetto colorato in funzione della riflettività spettrale dell'oggetto stesso, indicata con R(λ).
La radiazione proveniente dall'oggetto e incidente sull'occhio umano è proporzionale al prodotto spettrale S(λ)*R(λ) e stimola i tre tipi di coni presenti sulla retina in base alla loro diversa risposta spettrale.

Nella misura del colore viene utilizzato un procedimento che simula il comportamento dell'occhio umano, dove vengono utilizzate tre curve di risposta spettrali codificate dalla Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) nel 1931.
Le aree sotto le tre curve che si ottengono alla fine del procedimento danno le coordinate di tristimolo X, Y e Z, legate alle coordinate di cromaticità x ed y da relazioni lineari.

Gli strumenti per eseguire misure di colore si dividono in due gruppi in base al metodo usato:

• Metodo tristimolo

• Metodo spettrofotometrico

Nel metodo tristimolo la radiazione emergente dal campione (S(λ)*R(λ) viene rivelata da tre sensori ognuno dei quali ha davanti un filtro tale che la risposta del sistema rivelatore+filtro sia uguale a quelle codificate dalla CIE.
Nel metodo spettrofotometrico viene acquisito per intero lo spettro S(λ)*R(λ) e quindi i calcoli vengono eseguiti via software. Questo secondo metodo è più elastico in quanto possono essere utilizzate diverse curve di "peso" in base al sistema di riferimento che si vuole usare; è inoltre possibile, sempre via software, cambiare lo spettro dell'illuminante.

Gli strumenti presenti in Laboratorio basano il loro funzionamento sul metodo spettrofotometrico.
Due ulteriori classificazioni dividono la strumentazione in base che essa possa eseguire misure

• A contatto

• A distanza

Nel metodo "a contatto" il campione colorato viene posto su di una apertura della sfera integratrice dello strumento, illuminato per mezzo della lampada interna ad esso e quindi viene acquisito lo spettro.
Nel metodo "a distanza" invece il campione non è a contatto con lo strumento ed è illuminato da sorgenti esterne (lampade, luce solare etc.). E' in questo modo possibile misurare il colore di un campione immerso nell'ambiente (fogliame, mura etc.) oltre che eseguire misure utilizzando la sovrapposizione di diverse sorgenti controllate (es. neon+incandescente, neon+solare etc.). E' anche possibile misurare coordinate cromatiche, spettro e temperatura di colore di sorgenti luminose.

Nel Laboratorio è presente strumentazione sia "a contatto" che "a distanza" per poter coprire tutte le esigenze di misurazione del colore.