ColorWorkDesk: guida alla formulazione del colore in colorimetria
Il colore è ovunque intorno a noi, nei vestiti che indossiamo, nei prodotti che compriamo, nelle pareti delle nostre case. Ma come si fa a ottenere esattamente il colore che vogliamo? Qui entra in gioco la colorimetria, la scienza che misura e quantifica il colore, permettendo di replicarlo con precisione attraverso tecniche di formulazione del colore.
In questo articolo:
- La formulazione del colore
- Diffusione e Assorbimento
- Il Modello Kubelka-Munk: come prevedere il comportamento dei pigmenti
- Proprietà di K e S: proporzionalità e combinazioni lineari
- Processo di formulazione del colore
- Strumenti e software di formulazione del colore
- Verifica del risultato finale
- Oggi e domani: quale futuro per la colorimetria?
- ColorWorkDesk: le migliori tecnologie per la formulazione del colore oggi sul mercato
La formulazione del colore
Sono diversi i settori che si servono della colorimetria per ottenere sempre il colore corretto: dalla moda al design fino all’industria chimica e all’automotive, la formulazione del colore risulta, dunque, fondamentale.
Eppure, trovare una formula capace di riprodurre esattamente il colore desiderato può essere estremamente complesso senza l’aiuto di software specializzati, soprattutto per chi non ha una lunga esperienza nel settore.
Per fortuna, l’uso di sistemi numerici avanzati e la loro rappresentazione grafica possono semplificare notevolmente questo compito, rendendolo più accessibile anche a chi ha meno familiarità con il processo.
La formulazione del colore, infatti, è un processo che utilizza modelli matematici per prevedere e creare colori specifici, combinando vari pigmenti e materiali. Questi modelli tengono conto del tipo di materiale usato e delle sue proprietà ottiche per prevedere con precisione il colore finale.
I coloristi riescono, in tal modo, a calcolare e ottenere l’esatta tonalità di colore desiderata, utilizzando strumenti avanzati e metodi scientifici.
Ma non si tratta solo di mescolare colori a caso, perché una formula è composta da una serie di ingredienti, tra cui coloranti, pigmenti e paste concentrate, scelti accuratamente tra le opzioni disponibili e combinati nelle giuste proporzioni.
Ad esempio, se mescoliamo pigmenti blu e gialli, otteniamo un pigmento verde, ma il risultato finale dipenderà anche da come il materiale assorbe e diffonde la luce. Questo significa che il processo non è solo visivo, ma coinvolge modelli matematici complessi.
Diffusione e Assorbimento
Per capire meglio come funziona la formulazione del colore, è importante conoscere due concetti chiave: diffusione e assorbimento.
Immagina la luce che colpisce un oggetto. Cosa succede a quella luce?
Alcuni materiali diffondono la luce, facendola rimbalzare all’interno del materiale e impedendole di uscirne facilmente. Quando un materiale diffonde molta luce, appare dunque più opaco e coprente, come un muro dipinto.
D’altra parte, esistono anche materiali che assorbono la luce in modo selettivo. Questo significa che trattengono alcune lunghezze d’onda della luce e ne riflettono altre. L’assorbimento è, quindi, ciò che dà ai materiali il loro colore specifico.
Ad esempio, un oggetto rosso assorbe tutte le altre lunghezze d’onda della luce tranne il rosso, che viene riflesso verso i nostri occhi.
Se la diffusione è alta vedremo più riflettanza (cioè, il materiale riflette la luce), mentre se la diffusione è bassa il materiale sarà più trasparente e lascerà passare la luce, il che si traduce in trasmittanza.
Per approfondire i concetti di riflettanza e trasmittanza della luce leggi anche “ColorWorkDesk: funzionamento degli spettrofotometri”.
Il Modello Kubelka-Munk: come prevedere il comportamento dei pigmenti
Il modello Kubelka-Munk è un modello matematico usato dai coloristi per prevedere il comportamento di pigmenti e materiali quando vengono mescolati insieme.
Questo modello permette di calcolare due parametri fondamentali per ogni ingrediente:
- K, che rappresenta l’assorbimento selettivo del materiale
- S, che rappresenta la diffusione selettiva
Conoscendo questi due parametri, possiamo prevedere come un materiale rifletterà la luce e, quindi, quale colore vedremo.
Immagina di avere un pigmento blu: misurando i valori di K e S per questo pigmento a una particolare lunghezza d’onda della luce, diciamo 420 nm, possiamo capire come si comporterà questo colore quando viene mescolato con altri pigmenti. In questo modo si ottiene la riflettanza per quel punto specifico dello spettro.
Se conosciamo i valori di K e S all’1% di concentrazione del pigmento blu, possiamo facilmente calcolare il comportamento del blu anche a concentrazioni più alte, come il 10% o il 20%, semplicemente moltiplicando K e S per la quantità utilizzata.
Proprietà di K e S: proporzionalità e combinazioni lineari
I parametri K e S sono, infatti, proporzionali alla quantità di pigmento utilizzato.
Ciò significa che se raddoppiamo la quantità di pigmento, anche K e S raddoppieranno. Questa proprietà permette ai coloristi di prevedere come cambierà il colore aumentando o diminuendo la concentrazione di un pigmento.
Inoltre, K e S possono essere combinati in modo lineare: significa che possiamo sommare i valori di K e S di diversi pigmenti per ottenere il comportamento complessivo della miscela.
Ad esempio, se abbiamo il 20% di un pigmento blu e il 10% di un pigmento giallo, possiamo moltiplicare i valori di K e S di ciascun pigmento per la loro percentuale e poi sommarli insieme.
Questo ci permette di prevedere il colore finale della miscela senza dover sperimentare fisicamente.
Processo di formulazione del colore
Il processo di formulazione del colore si basa su curve di riflettanza, che rappresentano come un materiale riflette la luce a diverse lunghezze d’onda.
Per ogni materiale, pigmento o pasta concentrata, i valori di K e S vengono calcolati in via preventiva e memorizzati in un file colorante, che contiene tutte le informazioni necessarie per formulare un colore specifico.
Quando un colorista deve riprodurre un colore, confronta lo spettro di riflettanza del colore desiderato con quello di una miscela di pigmenti presenti nel file colorante.
Utilizzando i valori di K e S del file colorante, il colorista può calcolare la miscela necessaria per ottenere il colore il più vicino a quello dello standard, che corrisponde a riprodurre una curva di riflettanza il più possibile identica a quella dello standard.
Per formulare un colore in modo strumentale, dunque, si dovrà avere a disposizione un file colorante e una curva di riflessione relativa allo standard.
Strumenti e software di formulazione del colore
Per formulare il colore i coloristi utilizzano software specializzati, che hanno due obiettivi principali:
- Scegliere correttamente i materiali e i pigmenti che entrano in gioco per quel tipo di formulazione in funzione della cromaticità da trattare.
Un lavoro non sempre facile, perché spesso i software, per fornire risposte in tempi accettabili, testano semplicemente alcune combinazioni di pigmenti e se i pigmenti scelti non sono quelli giusti, il risultato sarà impreciso.
Ad esempio, un tipico processo di formulazione prevede l’uso di quattro pigmenti in una formula e rapido calcolo delle combinazioni di pigmento. Ma se si considera un insieme di 12 pigmenti, allora, le combinazioni da analizzare sono 495 e per ogni combinazione si dovranno affrontare calcoli molto più complicati, che comportano tempi importanti di esecuzione.
- Riuscire a calcolare i giusti quantitativi per ottenere la proporzione migliore in assoluto dei materiali, così da ottenere uno spettro il più simile possibile allo spettro standard.
Anche questo, un lavoro non facile da eseguire, perché si tratta di risolvere equazioni lineari e non lineari.
La vera sfida, dunque, è trovare i pigmenti giusti e calcolare le proporzioni esatte per ottenere il colore desiderato.
Verifica del risultato finale
Una volta formulato il colore in modo teorico, è fondamentale verificare nel concreto che il risultato sia corretto, riproducendo fisicamente la formula.
I coloristi confrontano lo spettro di riflettanza del colore riprodotto fisicamente con quello dello standard desiderato o utilizzano le differenze con parametri L, a* e b*, che rappresentando le coordinate del colore nello spazio tridimensionale CIELab.
Per approfondire l’argomento dello spazio colore CIElab leggi anche “ColorWorkDesk: funzionamento degli spettrofotometri”.
Se, infatti, ci sono delle differenze significative tra lo spettro formulato e lo spettro standard, il colorista sa che la formulazione non è ancora perfetta e dovrà apportare delle modifiche alla miscela per avvicinarsi ulteriormente allo standard.
Oggi e domani: quale futuro per la colorimetria?
La formulazione del colore è, dunque, un processo sofisticato e scientifico, che richiede una profonda comprensione della fisica della luce e dell’interazione tra materiali e pigmenti.
Oggi grazie a modelli matematici come il Kubelka-Munk e all’uso di software avanzati, i coloristi possono prevedere con precisione il colore finale e ottenerlo attraverso calcoli accurati.
La colorimetria, unendo scienza e creatività, permette di realizzare colori che rispondono perfettamente alle esigenze estetiche e funzionali in settori dove la precisione del colore è fondamentale, come l’industria tessile, automobilistica e delle vernici.
Le tecnologie per la formulazione del colore sono però in continua evoluzione e, in futuro, potremmo vedere algoritmi ancora più sofisticati e strumenti che renderanno il processo di formulazione ancora più efficiente e preciso.
ColorWorkDesk: le migliori tecnologie per la formulazione del colore oggi sul mercato
La tecnologia ColorWorkDesk combina l’utilizzo di strumenti all’avanguardia, come gli spettrofotometri portatili e da banco CWD, la profonda conoscenza della fisica del colore e delle sue proprietà e la modellazione matematica ottenuta tramite server centralizzati e software avanzati.
Questi elementi la pongono come soluzione ideale e innovativa sul mercato per una colorimetria efficace ed efficiente destinata ai più diversi settori industriali.