Análise Sensorial. Representação da cor

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1 Análise Sensorial AULA T/P Nº 3 SUMÁRIO: Parte expositiva: Sistemas de medição de cor: diagrama de cromaticidade CIE, sistema de Hunter e sistema de Munsell. Parte prática: Determinação de cores problema utilizando o diagrama de cromaticidade CIE. Utilização do colorímetro de reflectância para determinação da cor de tomates em estados de maturação diferentes. 1 Representação da cor Principais atributos psicológicos da cor: - Tom (Hue) refere-se à qualidade (nome) da cor (olho distingue 125 tons) ex: amarelo, vermelho, verde, etc... Luminosidade (Value) é a quantidade de luz que atinge o olho humano dentro do mesmo tom e da mesma pureza (mais clara, mais escura); limites : preto e o branco. Pureza (Chroma) ou saturação é a proporção do tom puro predominante, refere-se à nossa percepção da diferença duma dada cor relativamente à cor branca ou cinzenta Cor esbatida tem pouco saturação Cor espectral tem muita saturação Uma cor é tanto mais saturada quanto menor a quantidade de branco ou preto tiver. Uma cor está completamente saturada, quando não possui nem branco nem preto. 2 1

2 Representação da Cor Explicação pictórica dos atributos Luminosidade - + Tom ou cor Pureza TOM ou COR É o atributo mais estreitamente relacionado com o estímulo do comprimento de onda. Diferentes cores têm tonalidades diferentes. 4 2

3 Pureza ou Saturação Está relacionada com a quantidade de branco que está no estímulo Os tons monocromáticos são altamente saturados A cor menos saturada é o branco. Por exemplo, o cor de rosa é menos saturado que o vermelho e mais saturado que o branco. O azul escuro à esquerda é altamente saturado enquanto que o azul esbatido è direita tem baixa saturação. 5 Luminosidade Relaciona-se com a quantidade de luz proveniente da fonte ou reflectida pelo objecto 6 3

4 Representação da Cor Brilho versus Saturação Brilho Saturação 7 Representação da Cor Tonalidade versus Saturação Disco da Cor dá informação sobre a cor e a saturação 8 4

5 Espaço de Cores Representação Perceptual 9 Modelo dos 3 Receptores Sistema Visual Humano Permite distinguir 125 tons diferentes É difícil conceber um sistema que seja capaz de mostrar individualmente um tão grande número de cores Propriedades especiais do SVH: Permite conceber um sistema simples para mostrar essas cores Qualquer cor pode ser reproduzida misturando de forma apropriada as três cores primárias 10 5

6 Percepção da cor Resumindo A percepção da cor envolve fenómenos físicos, fisiológicos e psicológicos A luz proveniente do objecto, seja por reflexão, transmissão e/ou emissão estimula o sistema visual humano permitindo que o objecto seja visualmente percebido; A cor percebida de um objecto depende não só das características da superfície do objecto, mas também das características da iluminação, de objectos à sua volta e do sistema visual do observador. 11 Espectro de absorção % Max. Absorption Blue S B (λ) Green S G (λ) Red S R (λ) λ (in nm) Espectro de absorção típico dos três tipos de cones da retina humana. 12 6

7 Cor aparente e cor absorvida 13 Porque é que a maçã é vermelha? Resposta: a maçã é vermelha porque esta absorve o verde (cor complementar) reflectindo o vermelho. Qual é a diferença entre vermelho e encarnado? Segundo o dicionário da Porto Editora, são sinónimos. 14 7

8 Formação de cores 15 Mistura Aditiva de Cores Red Light Blue Light Green Light 16 8

9 Curvas dos três estímulos 17 Espaço de cores CIE 18 9

10 Diagrama de Cromaticidade (CIE) 19 Modelo de cor CIE CIE (Comission Internationale de I Eclairage) Os modelos de cor CIE permitem representar numericamente as cores que as pessoas, com a visão normal, podem perceber

11 Modelo de cor CIE Sistema Primário CIE XYZ É o espaço de cor padrão da CIE. Baseado na capacidade visual do Observador Padrão ao triestímulo (vermelho, verde e azul) utilizando como referência três cores imaginárias derivadas das primárias aditivas e no espaço de cor universal. As coordenadas X, Y e Z são proporcionais às três cores primárias. Os valores em RGB são convertidos para um sistema que utiliza somente valores positivos e inteiros. Os valores não correspondem directamente ao vermelho, verde e azul, mas são bastante aproximados. 21 Sistema Primário CIE XYZ X, Y, Z Valores tri-estímulo Y - denominado Luminosidade/Luminância Associado à luminosidade/brilho, percepção de claro/escuro. Relacionada com a refletância do objecto X e Z: associados a informações de cromaticidade (tom e saturação) 22 11

12 Sistema Primário CIE XYZ O padrão CIE-XYZ define ainda um conjunto de brancos ou iluminantes: São fontes de luz com definições espectrais determinadas, exemplos: -Iluminante A: representa uma lâmpada de filamento de tungsténio com a temperatura de cor de 2854 K. -Iluminante B: representa um dia de sol com temperatura de cor de 4874 K. -Iluminante C: representa um dia de sol pela manhã com temperatura de cor de 6774 K. - Iluminante D: é uma série de iluminantes que representam a luz do dia de vários modos. Mais comuns: D50 e o D65 com temperaturas de cor de 5000 K e 6504 K, respectivamente. 23 Sistema Primário CIE XYZ 24 12

13 Cores visíveis representadas no sistema CIE xyy Diagrama de cromaticidade CIE a duas dimensões Goreti CIE Botelho xy 25 Componentes das cores monocromáticas - CIE XYZ - C(λ ) = X(λ) X + Y(λ) Y + Z(λ) Z Z(λ) Cores Básicas do CIE Valor X(λ) Y(λ) X(λ) Nota: λ (mμ) Y foi escolhida de forma a Y(λ) ser semelhante à curva de sensibilidade do olho (luminância) 26 13

14 Cores visíveis representadas no sistema CIE XYZ Y Plano X+Y+Z=1 X Z 27 Cores visíveis representadas no sistema CIE xyy y Verde Amarelo Cian Branco 490 Azul 480 Purpura Vermelho x 28 14

15 Nome das cores y 0.9 Coordenadas cromáticas do iluminante: Iluminante C (0,310;0,316) 505 green yellowgreen yellow orange white 490 cyan pink red magenta blue 480 purple x Saturação e cor complementar no diagrama de cromaticidade xy y C b C 1 a cores saturadas saturação de C 1 = a a + b 0.2 Branco x y C Branco C x C é complementar a C α C + β C = Branco 30 15

16 Saturação e cor complementar no diagrama de cromaticidade xy saturação de C 1 C é complementar a C y C 2 s = a a + b y α C + β C = Branco 0.6 b cores saturadas 0.6 C 1 C 0.4 a 0.4 C 0.2 Branco 0.2 Branco Goreti xbotelho x Exemplos de alimentos

17 Cores perceptualmente equidistantes representadas no sistema CIE xyy Par de cores perceptualmente equidistantes 33 Reflectâncias espectrais de flores 34 17

18 Exercícios Exercício 1: a) Sabendo que X=20, Y=70 e Z=10, marque o ponto (A) correspondente no diagrama de cromaticidade CIE. b) Qual é o valor da luminosidade dessa cor? c) Qual é o tom da cor (A)? d) Qual é a pureza da cor (A)? 35 Exercícios Exercício 2: a) Sabendo que X=97, Y=45 e Z=5, marque o ponto (B) correspondente no diagrama de cromaticidade CIE. b) Qual é o valor da luminosidade da cor (B)? c) Qual é o tom da cor (B)? d) Qual é a pureza da cor (B)? 36 18

19 Exercícios Exercício 3: a) Qual é a cor (C) resultante da mistura da cor A com a cor B, sabendo que a cor B é 2 vezes mais forte (intensa) que a cor A? 37 O modelo de cor Hunter Lab Modelo de cor definido pela CIE na tentativa de aumentar a uniformidade das cores percebidas pelo sistema visual humano. Sistema de definição de uma cor dentro da tricromacia, bastante utilizado. O modelo de cor CIELAB funciona como um tradutor universal de línguas entre os dispositivos, permitindo controlar as cores que passam de um dispositivo para outro, correlacionando os valores em RGB com os valores em L, a, b

20 O modelo de cor HunterLab Desenvolvido por Hunter em Conceito dos eixos L, a e b - CIELab, L Luminosidade (value) define a claridade relativamente a ser mais clara ou mais escura, Limites: preto (0) e o branco (100); a - Tom (hue) - define a tonalidade da cor, Limite: verde (-) e o vermelho (+) b - Saturação (chroma) define a intensidade ou pureza da cor. Limites: azul (-) e o amarelo (+) 39 O modelo de cor HunterLAB / CIELab Plano tridimensional policromático: Espaço de cor HunterLab 40 20

21 O modelo de cor HunterLAB / CIELab Plano tridimensional policromático: Espaço de cor HunterLab 41 CIE 1976 (L*a*b*) colour space, Lightnedd 1 3 Y 16 L* = 116 Y n 116 L = Lightness (black= 0 and white = 100) 42 21

22 CIE 1976 (L*a*b*) colour space, Hue and Chroma 1 3 X Y a * = 500 X n Y n b* = 200 Y Y 1 3 Z n Z n Hue (Matiz): h ab b* = arctan a * Chroma: C ab = a* b* 43 Munsell Color System Equal perceptual steps in Hue Saturation Value. Hue: R, YR, Y, GY, G, BG, B, PB, P, RP (each subdivided into 10) Value: (dark... pure white) Chroma: (neutral... saturated) Example: 5YR 8/

23 45 Munsell Book of Colors 46 23

24 Munsell Book of Colors 47 Sistema de Munsell O sistema de Munsell consegue identificar milhares de cores distintas em termos físicos, a partir de três características mensuráveis: o tom (hue) - H a luminosodade/brilho (value) - V a saturação (chroma) - C Sistemas de notação da cor Cor é descrita por um ponto no espaço tridimensional Hue-Value-Chroma 48 24

25 O sistema de Munsell Na borda da órbita está a faixa das cores, ou seja, o tom. No eixo central está uma escala de cinza neutro que pode variar de preto (localizada no pólo sul) a branco (localizada no pólo norte). Quando se afasta do eixo central, o valor de cada cinza é gradativamente modificado até atingir uma cor totalmente saturada. 49 O sistema de Munsell Cada cor mede-se de acordo com as características, H, V e C há 10 tons principais e 10 tons intermédios. a luminosidade está classificada numa escala de 1 a 9, atribuindo ao amarelo o valor máximo. saturação de 1 a 14. Na prática o sistema é descodificado em PANTONES Sistema de Munsell é útil para especificar uma cor mas Necessário olho humano para efectuar a correspondência da cor da amostra com a cor do sólido de Munsell

26 Sistemas de cores por enumeração Munsell Albert H. Munsell - artista plástico (1905) valor ou intensidade mapas de cores tonalidade ou matiz croma ou saturação base para os sistemas de interface Pantone (início dos 60 s) 51 Medição da cor A medida da cor de um alimento pode fazer-se de uma forma subjectiva, por apreciação visual, ou objectiva, mediante o emprego de colorímetros ou até, em alguns casos, determinando quimicamente a proporção das substâncias corantes

27 Limitações do olho humano: a) não é reprodutível o mesmo alimento apresentado a vários provadores ou ao mesmo provador em momentos diferentes pode merecer qualificações diferentes. Este último fenómeno deve-se ao facto de que, em oposição à grande capacidade humana de apreciar diferenças, o homem não tem uma boa memória da cor, ou seja, é difícil recordar uma cor quando não a está a ver. b) a nomenclatura é pouco concreta e até confusa. As expressões verde muito claro ou amarelo intenso não são suficientes para definir uma cor e muito menos para a reproduzir ou compará-la com outras quando não se dispõe do objecto que tem essa cor. c) a forma, o tamanho e as características superficiais do alimento, assim como a cor do fundo sobre o qual se coloca o alimento e outros factores ambientais, modificam a sensação que sobre o observador produz uma determinada cor. 53 Sob o ponto de vista do controlo de qualidade... e mais concretamente, da medição da cor dos alimentos, interessa especialmente o aspecto físico-psicológico e e o aspecto físico-óptico. O primeiro é útil para realizar e interpretar correctamente as medições subjectivas e o segundo estabelece as bases das medições instrumentais

28 Para podermos escolher a solução correcta para cada problema particular de medida de cor, é necessário: ter um conceito claro da natureza da cor. conhecer os fundamentos do sistemas actuais de medida. dispor de informação sobre as soluções particulares já encontradas para medição da cor dos alimentos principais. 55 Concluindo... A cor, enquanto fenómeno físico, depende das características da luz incidente, da natureza do produto e da espessura das camadas atravessadas, no caso de líquidos transparentes e da natureza e estrutura das camadas externas, assim como das características da superfície, no caso de produtos opacos

29 Conceito físico-psicológico da cor: A sensação de cor percebida pelo observador depende, em adição aos factores físicos antes considerados, das características geométricas do alimento, da cor e intensidade da iluminação do meio, da capacidade de visão, do cansaço do observador e até do seu estado anímico. 57 Sensação da cor A sensação de cor é tridimensional. O olho humano aprecia três características ou atributos bem diferenciados; estes atributos psicológicos da cor são: o tom, a pureza e a luminosidade

30 Comprimento de onda predominante Para fixar correctamente o tom de uma cor não basta observar em que zona do espectro a curva é mais alta mas sim é necessário comparar visualmente a cor problema com luzes de diferentes comprimentos de onda e eleger a mais parecida. A esta dá-se o nome de comprimento de onda predominante e representa o tom da cor. 59 Representações gráficas: A cor branco perfeito que reflecte toda a luz incidente de todos os comprimentos de onda estará representada por uma linha horizontal de ordenada R=1; o preto absoluto, será representado pelo eixo das abcissas (R=0) e toda a gama de cinzentos por linhas horizontais de diferentes valores de R

31 COR PURO ESPECTRAL A sensação que produz no olho humano a luz monocromática (de um só comprimento de onda, ou mais exactamente, de um estreito feixe de comprimentos de onda) denomina-se cor puro espectral. 61 Cor valores triestímulo A C.I.E. chama valores triestímulo à expressão numérica da contribuição dos 3 primários ideais, designados com as letras X (vermelho), Y (verde), Z (azul). Quando se trata de cores puros espectrais, ou seja de luzes monocromáticas, utilizam-se os símbolos x, y, z para cada contribuição

32 Coeficientes tricromáticos Os coeficientes tricromáticos obtêm-se directamente dos valores C.I.E., aplicando-se as expressões que os definem: O lugar geométrico de todas as cores reais, representadas pelos seus coeficientes tricromáticos é uma superfície limitada por uma linha, em forma de ferradura, sobre a qual se encontram os pontos correspondentes às cores puros espectrais, desde os 400 aos 700 nm e a recta que une os seus extremos. 63 A representação gráfica das cores, dadas pelos seus valores triestímulo X,Y,Z, supõe um diagrama de 3 dimensões, difícil de representar e de interpretar

33 Medição da cor Medir a cor é um paradoxo, pois o que se pode medir éoestímulo, ou seja, aluz, que para o observador é a luz que entra nos olhos e possibilita a sensação das cores. Os instrumentos para medir o estímulo utilizam uma luz de valor espectral conhecido e sensores para medir a luz reflectida ou transmitida. 65 Medição da cor Instrumentos: Colorímetros (para sólidos ou líquidos) Espectrofotómetros Objectos coloridos podem ser analisados de acordo com as cores primárias ou pelo comprimento de onda

34 Colorimetria Ciência do estudo da cor de acordo com a percepção humana padrão. Princípio do colorímetro: separar as componentes RGB da luz. Utiliza filtros que imitam a resposta dos cones do sistema visual humano e produz resultado numérico em um dos modelos de cores CIE. A maioria dos colorímetros permite uma selecção para obtenção dos valores das cores, podendo geralmente ser CIEXYZ, CIELab ou outro modelo de cor colorimétrico, assim como a medição do valor e entre duas amostras de cores. 67 Colorimetria/Espectrofotometria Existem imensas aplicações na indústria alimentar: Controlo de qualidade de pão (mostrar exemplo) Controlo na clarificação dos sumos de fruta Controlo de qualidade da polpa de tomate Cor no sistema Lab 8,5 ºBrix (unidade de medida a/b): Min: 1,9 Máx: 2,3 Controlo de qualidade do vinho tinto (Medição da intensidade de cor I corante =A 420 +A 520 +A 620 ). Cada vez mais o controlo de qualidade da cor é automatizado e em tempo real ( ) 68 34