¿Qué es el metamerismo? Definición, ejemplos y aplicaciones
Metamerismo Introducción
¿Qué es el metamerismo? Imagina que estás en unos grandes almacenes y encuentras una combinación de camisa y pantalón. A pesar de ser de marcas diferentes, tienen colores perfectamente combinados. Sin embargo, cuando vuelves a casa y te los pruebas, te molesta comprobar que los colores son ligeramente diferentes.
Se trata de un problema causado por el metamerismo: dos materiales que muestran el mismo color bajo una luz (en la tienda), pero colores diferentes bajo otra (en casa). En pocas palabras, la definición de metamerismo se refiere a este fenómeno de desajuste del color entre distintas fuentes de luz. Pero, ¿por qué ocurre esto?
En primer lugar, debemos asegurarnos de que entiende los conceptos de iluminación.
- ¿Qué es el metamerismo? – Definición y Ciencia del Color
- Conceptos básicos de la luz para entender el metamerismo:
- ¿Cómo influyen los materiales superficiales en el metamerismo?
- ¿Por qué las diferencias moleculares causan metamerismo en los materiales?
- El metamerismo es un reto para las empresas
- Aplicaciones reales del metamerismo en la industria
- Soluciones de gestión del color a los retos del metamerismo
- Cómo medir el metamerismo: Índices y métodos de prueba
- ¿Cuál es la clave para entender el metamerismo?
Fig 1 Metamerismo, materiales diferentes que muestran el mismo color bajo una luz y colores diferentes bajo otra.
¿Qué es el metamerismo? – Definición y Ciencia del Color
En la ciencia del color, el metamerismo se define como el fenómeno por el cual dos objetos con distribuciones de potencia espectral diferentes parecen tener el mismo color bajo una fuente de luz, pero dejan de coincidir bajo otra. Esta definición de metamerismo explica por qué la ropa, las pinturas o los plásticos pueden parecer idénticos en la tienda, pero no coincidir cuando se ven en casa o a la luz del día.
La razón reside en cómo interpreta la luz el sistema visual humano. Nuestros ojos perciben el color basándose en las respuestas de tres tipos de células cónicas, en lugar de analizar directamente todo el espectro luminoso. Cuando dos curvas espectrales diferentes estimulan las mismas respuestas de los conos, parecen idénticas: un ejemplo perfecto de metamerismo en acción.
Conceptos básicos de la luz para entender el metamerismo:
- La luz blanca de las lámparas de techo se compone de muchos colores. Probablemente ya lo sepa. Un arco iris muestra que la luz blanca puede difractarse en muchos colores diferentes: rojos, azules, amarillos, naranjas, verdes, etc. Un prisma también puede demostrarlo. Entender estos fundamentos de la luz y el color es esencial antes de poder comprender plenamente el fenómeno del metamerismo.
Fig 2 Prisma, luz y color
- Las intensidades de esos colores varían en una luz. Es posible que sus luces emitan más luz azul que roja. Puedes verlo en la Fig. 3, panel derecho – Espectro de luz LED. Estas variaciones en la composición espectral son una de las razones subyacentes por las que se produce el metamerismo.
Fig 3 Vista del espectro de las luces incandescente (l) y LED (r) tomada por el espectrómetro.
- Cuando la luz incide sobre la superficie de un material, pueden ocurrir tres cosas.
– reflexión
– absorción
– transmisión (atraviesa)
Pueden darse de forma individual o combinada.
Fig 4 La luz se refleja, se absorbe, se refleja
Una manzana es roja porque refleja gran parte de la luz roja procedente de una lámpara de techo. Esto se aprecia en la curva de reflectividad de la manzana de la Fig. 5. Observe que se reflejan todos los colores, pero la parte roja es más significativa: son todos los colores combinados los que forman el «rojo manzana» de la manzana.
Fig 6 Enrojecimiento de una manzana
Fig 5 Curva de reflectividad de una manzana roja
¿Cómo influyen los materiales superficiales en el metamerismo?
Se podría pensar que si dos materiales tienen un aspecto similar bajo una luz, también lo tendrán bajo otra; al fin y al cabo, es la misma luz la que incide sobre ambos; el color puede cambiar, pero ambos materiales deberían reflejar el mismo color.
No es así, y la razón es que los materiales son diferentes.
La figura 7 muestra que, en la tienda, los pantalones y la camisa reflejan el mismo color. Tenga en cuenta que el color 510nm (verde) – partes de ella están siendo reflejados y absorbidos, pero ya que la intensidad es mínima, el efecto sobre el color es insignificante..
Fig. 7 Camisa y pantalón muestran el mismo color bajo las luces de la tienda. Obsérvese que la intensidad de la longitud de onda de 510 nm es insignificante.
Figura 8, muestra como la luz verde de 510nm en casa es más intensa. La superficie del pantalón absorbe más de ese color, mientras que la camisa lo refleja, creando así el fenómeno del metamerismo. Como el color de 510 nm era despreciable por las luces de la tienda, no afectó al color.
Fig 8 Camisa y Pantalón son diferentes bajo las luces de casa – note la intensidad del color 510nm. La camisa refleja más y los pantalones absorben más. El color resultante es diferente
Bajo la luz de la tienda, la reflexión/absorción/transmisión de cada material creaba un color común. La luz del hogar, sin embargo, introdujo algunas características de color diferentes, a las que los pantalones y la camisa respondieron de forma distinta debido a los materiales individuales de sus superficies.
¿Por qué las diferencias moleculares causan metamerismo en los materiales?
Para entenderlo, hay que tener en cuenta el aspecto muy pequeño, o molecular, del material. La estructura molecular de un material superficial determina las propiedades de un objeto, del mismo modo que el ADN determina las características humanas (color del pelo, altura, peso, etc.).
La estructura molecular determina si el objeto es sólido, gaseoso o líquido, o si es pesado o ligero. Determina si conduce el calor y la electricidad, e incluso cómo procesa los distintos colores de la luz.
La forma en que cada material refleja/absorbe/transmite colores individuales en la luz será única para cada material. Por eso no es fácil hacer coincidir objetos de diferentes materiales bajo distintas iluminaciones.
El metamerismo es un reto para las empresas
Comprar una combinación de pantalón y camiseta de distintas marcas no es algo que se haga todos los días, pero una aplicación más realista son los automóviles.
Los parachoques de un coche están hechos de materiales plásticos, diferentes de las superficies metálicas de otras partes del exterior. Sin embargo, es imprescindible que la reflectividad del color del parachoques coincida con la del resto del coche, en cualquier situación de iluminación. De lo contrario, sería vergonzoso para Toyota ver sus coches con los parachoques ligeramente descoloridos.
Figura 10 – Foto de Michail Dementiev en Unsplash
Aplicaciones reales del metamerismo en la industria
El metamerismo no es sólo un concepto teórico de la ciencia del color, sino que tiene consecuencias prácticas en muchos sectores. Más allá del ejemplo de los automóviles, donde distintos materiales como plásticos y metales deben conseguir un color uniforme, otros campos también luchan con este fenómeno.
- Textil y Moda
Los fabricantes de ropa se enfrentan a frecuentes quejas de los clientes cuando los tejidos parecen coincidir en la tienda pero chocan a la luz del día. La gestión del metamerismo en los tejidos requiere un estricto control de calidad y unas condiciones de iluminación estandarizadas durante la producción. - Impresión y envasado
En impresión, dos tintas pueden parecer idénticas bajo la luz de una oficina, pero diferir bajo la luz del día o fluorescente. Esto puede dar lugar a costosas reimpresiones o problemas de imagen de marca, especialmente en los envases, donde la consistencia del color es fundamental. - Pinturas y Recubrimientos
Los proveedores de pintura industrial, sobre todo en automoción y construcción, deben garantizar que los revestimientos tengan un aspecto uniforme en todas las superficies y bajo múltiples fuentes de luz. A menudo se utilizan espectrofotómetros para minimizar los efectos del metamerismo. - Tecnologías de visualización e iluminación
Los fabricantes de LED, pantallas y otros productos de iluminación también se enfrentan al metamerismo cuando diseñan dispositivos que deben reproducir los colores con precisión en entornos variados.
Para estas industrias, comprender y controlar el metamerismo es esencial para mantener la calidad del producto, la integridad de la marca y la satisfacción del cliente.
Soluciones de gestión del color a los retos del metamerismo
Las empresas utilizan la Gestión del Color, un estricto conjunto de protocolos que insisten en un meticuloso escrutinio del color de proveedores, materiales y pinturas. Utilizan dispositivos espectrales especializados, estándares de color y otras tecnologías de igualación del color, todo ello para garantizar la coherencia del color y evitar el METAMERISMO.
- Los espectrofotómetros se utilizan para medir la reflectividad de los materiales. Los espectrómetros se utilizan para medir la composición del color de la luz.
- Se utilizan normas como RGB, CMYK o Pantone para garantizar la coherencia entre proveedores.
- Las curvas de reflectividad de las superficies suelen distribuirse a los proveedores de piezas de productos para garantizar que los componentes importantes muestren los colores con precisión bajo cualquier iluminación.
Figura 11 – Espectrómetro y visualización del espectro
Figura 12 – Curva de reflectividad de la pintura verde oliva
Cómo medir el metamerismo: Índices y métodos de prueba
Para controlar el metamerismo, es esencial medir y cuantificar el fenómeno con precisión. En la ciencia y la industria del color se utilizan habitualmente varios índices y métodos:
- Distribución Espectral de Potencia (SPD): Analizando el espectro luminoso de distintas fuentes, los ingenieros pueden identificar dónde pueden producirse desajustes.
- Métrica de la diferencia de color (ΔE): Valor numérico que cuantifica la diferencia percibida entre dos colores bajo distintas fuentes de luz.
- Curvas de reflectancia: Muestran cómo un material refleja diferentes longitudes de onda de la luz, proporcionando una visión de cómo pueden comportarse dos materiales bajo múltiples iluminaciones.
En la práctica, estas mediciones requieren instrumentos precisos. Aquí es donde aparatos como el espectrómetro de mano UPRtek MK350S Premium resultan esenciales. Permite a los usuarios capturar datos de SPD, evaluar la reflectividad y calcular índices críticos que revelan posibles problemas de metamerismo antes de que afecten a la calidad del producto.
Fig 13 – Foto de Josh Berquist en Unsplash
¿Cuál es la clave para entender el metamerismo?
Esperamos haber arrojado algo de luz sobre el metamerismo, un tema difícil de explicar, pero si entiendes lo básico sobre la luz, el color y los materiales, es un primer paso para tomar el control. Comprender el metamerismo significa comprender:
- Conceptos básicos sobre la luz y el color.
- Las distintas luces tienen su propia distribución de colores.
- La estructura molecular de los materiales refleja/absorbe/transmite cada color de forma única.
Una vez que los haya comprendido, podrá utilizar espectrofotómetros, espectrómetros y curvas de reflectividad espectral para empezar a diagnosticar y evitar los problemas del metamerismo.
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