Cos’è il metamerismo?

Capire il metamerismo: Le sottili sfumature della corrispondenza dei colori

Il metamerismo è un concetto intrigante e fondamentale se lavori con il colore.
I suoi effetti permeano vari aspetti della formulazione e della produzione del colore, rendendolo una considerazione essenziale nei settori in cui la corrispondenza precisa dei colori è vitale.
Sebbene chi ha familiarità con la scienza del colore abbia già incontrato questo fenomeno, le sue sfumature e le sue implicazioni per la qualità del colore dei prodotti meritano un’esplorazione più approfondita.

“Il controllo del metamerismo gioca un ruolo importante nel garantire la qualità del prodotto”, afferma Monica Paul, veterana del settore tessile e dell’abbigliamento e attuale Inside Sales Representative di Datacolor.
“Una vera misura dell’eccellenza nella gestione del colore è il mantenimento della coerenza, e parte di questo aspetto è la gestione del metamerismo.
È fondamentale per fornire prodotti che soddisfino i più alti standard di precisione del colore”.

Che cos’è il metamerismo?

Il metamerismo è il fenomeno per cui due oggetti sembrano avere lo stesso colore in una determinata condizione di luce, ma appaiono diversi in un’altra condizione a causa delle differenze nella loro riflettanza spettrale.
In parole povere, gli oggetti metamerici sembrano identici sotto una sorgente luminosa ma rivelano le loro reali differenze di colore sotto un’altra.
Questo accade anche se gli oggetti hanno fattori di riflettanza spettrale diversi, ovvero le loro curve spettrali – i grafici che mostrano come riflettono la luce nello spettro – differiscono.

Esempio 1

Il metamerismo viene sempre considerato nell’ambito del sistema colorimetrico CIE (Commission Internationale de l’Eclairage), il sistema colorimetrico.
Questo sistema si basa su una “tripletta di colori” che comprende:

• Sorgente luminosa: L’illuminante che illumina l’oggetto.
• Un oggetto: L’oggetto che riflette la luce per l’osservatore.
• Un osservatore: L’individuo che percepisce la luce riflessa.

L’interazione tra questi componenti definisce la sensazione di colore che un osservatore prova, che può essere rappresentata matematicamente attraverso i Valori di Tristimolo CIE.
Questi valori vengono calcolati utilizzando i dati degli illuminanti standard (come D65, A, F2), la misurazione spettrofotometrica dell’oggetto e i dati standard dell’osservatore (1931 2° o 1964 10°).

Differenza tra metamerismo e costanza del colore

Mentre la metameria è un concetto relativo che riguarda il confronto tra due oggetti colorati, la costanza del colore si riferisce a un singolo oggetto colorato e alla capacità dell’occhio umano di percepire e identificare il colore in modo coerente nonostante i cambiamenti di illuminazione.
Questo fenomeno ci permette di riconoscere un colore, come una mela rossa, come la stessa tonalità, sia che lo si veda alla luce naturale del giorno che nella penombra di una stanza.

La costanza del colore è il modo in cui il cervello stabilizza la nostra percezione del colore di un oggetto, compensando le diverse sorgenti luminose.
Al contrario, il metamerismo si verifica quando il colore di un oggetto sembra cambiare da un ambiente all’altro a causa di cambiamenti nell’illuminazione esterna.
Essere consapevoli della differenza tra questi fenomeni e utilizzare la terminologia corretta quando si valuta o si descrive la qualità del colore è fondamentale per una buona comunicazione in determinati scenari.

Il metamerismo in pratica

Il metamerismo diventa particolarmente significativo nelle applicazioni reali in cui l’uniformità del colore è molto importante, come nel caso di vernici e rivestimenti, cosmetici, prodotti in plastica e tessili.

“I filati acrilici tendono ad avere una metameria dovuta alla loro natura sintetica, che in genere diventa rossa in D65”, spiega Paul, “quindi vengono valutati solo sotto la sorgente luminosa principale. Ad esempio, un maglione in acrilico progettato per essere abbinato a un pantalone e/o a un top coordinati può essere abbinato solo sotto quella sorgente luminosa”.

Esistono due tipi principali di metamerismo che i professionisti del colore incontrano:

1. Metamerismo illuminante: Si verifica quando due oggetti corrispondono sotto una sorgente luminosa ma non sotto un’altra, come nell’esempio 1 di cui sopra.
   È un problema comune quando i prodotti vengono abbinati a specifiche condizioni di illuminazione di produzione ma appaiono diversi nelle condizioni di illuminazione in cui verranno venduti o utilizzati.

2. Metamerismo dell’osservatore: Questo tipo di metamerismo si verifica quando due oggetti corrispondono per un osservatore ma non per un altro.
   Questo può accadere quando si utilizzano osservatori standard diversi (CIE 2° o 10°) o quando gli individui hanno funzioni di sensibilità cromatica diverse, con conseguenti discrepanze nella valutazione del colore.
   • Metamerismo geometrico: Si tratta di un tipo di metamerismo dell’osservatore che si verifica quando l’osservatore guarda un campione di colore da diverse angolazioni.
     Si tratta di un problema comunemente riscontrato con materiali metallici o perlescenti o con materiali come tappeti e alcuni tessuti.

Test per il metamerismo

L’analisi del metamerismo è un passo importante per garantire la precisione del colore e la coerenza del prodotto.
Esistono due metodi principali:

1. Test visivo: Si tratta di osservare gli oggetti sotto diverse sorgenti luminose in un ambiente controllato (come una cabina luminosa).
   Se gli oggetti corrispondono sotto la sorgente luminosa principale ma non sotto altre, allora gli oggetti sono metamerici.
   Ripetendo il test sotto una terza sorgente luminosa si può confermare il metamerismo.
2. Test strumentali: Utilizzando uno spettrofotometro, gli oggetti vengono misurati e confrontati con varie combinazioni di illuminante/osservatore.
   Le curve spettrali vengono analizzate e se differiscono e si incrociano almeno tre volte, gli oggetti vengono confermati come metamerici.
   Ulteriori calcoli delle differenze di colore (ΔE) in diverse condizioni aiutano a quantificare il grado di metamerismo.

Paul afferma che, sebbene entrambi i metodi siano generalmente utilizzati nella pratica, “la valutazione visiva tende a prendere la decisione finale”.

Quantificare il metamerismo

Anche quando il metamerismo è inevitabile, valutare la sua entità può essere un fattore chiave per ottenere una corrispondenza cromatica accettabile.
Per misurare il grado di metamerismo degli illuminanti si utilizzano diversi indici:

• Indice di metamerismo speciale CIE: Misura la differenza di colore (ΔE) con un illuminante di prova, ipotizzando una corrispondenza con l’illuminante primario.
• Indice di metamerismo DIN 6172: Regola il ΔE per ottenere una corrispondenza esatta con l’illuminante primario.
• Indice di Nimeroff del metamerismo: Calcola la differenza tra le curve spettrali, offrendo una misura della differenza senza ponderare i dati.
• Indice di Nimeroff ponderato: Simile all’indice di Nimeroff ma con una ponderazione basata sulle funzioni di corrispondenza dei colori CIE.
• Root Mean Square (RMS): calcola la radice quadrata della somma delle differenze cromatiche al quadrato (ΔE) tra le varie combinazioni di illuminante/osservatore, dando un’indicazione di quanto gli oggetti corrisponderanno in condizioni diverse.

Software Datacolor in grado di controllare il metamerismo

Tools: Questo software è una potente applicazione per il controllo della qualità del colore che permette agli utenti di quantificare il metamerismo calcolando un indice di metamerismo (oltre a molte altre funzioni di controllo della qualità).
Fornendo dati dettagliati sulle differenze di colore e sul metamerismo, Datacolor Tools aiuta gli utenti a identificare potenziali coppie metameriche già nelle prime fasi del processo di produzione.
Inoltre, offre informazioni su come i colori appariranno sotto diverse sorgenti luminose, consentendo di prendere decisioni più informate per ridurre il metamerismo prima di andare in produzione.

Tessile Match: Specificamente progettato per l’industria tessile, questo software aiuta a formulare ricette di coloranti che non solo corrispondono al colore target in condizioni di illuminazione specifiche, ma riducono anche al minimo il rischio di metamerismo.
Gli algoritmi proprietari del software tengono conto delle varie sorgenti luminose e delle condizioni di osservazione, assicurando che il prodotto finale mantenga la coerenza del colore in diversi ambienti.

Match Pigment: Questo software si rivolge a settori come le vernici industriali, le vernici architettoniche, i cosmetici e le vernici in polvere.
Aiuta a creare formulazioni che riducono il metamerismo valutando come interagiscono i diversi pigmenti in varie condizioni di illuminazione.
Il software fornisce anche strumenti per simulare l’aspetto del colore sotto diversi illuminanti, consentendo un migliore controllo delle prestazioni cromatiche del prodotto finale in una varietà di ambienti.

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Padroneggiare il metamerismo

Il metamerismo è più di una semplice curiosità scientifica: ha implicazioni pratiche che possono avere un impatto sul successo dei prodotti critici per il colore.
Capire le sue complessità, i tipi di metamerismo e come testarlo e gestirlo è essenziale per chiunque sia coinvolto nella formulazione e nella produzione del colore.
Padroneggiando questi concetti, i professionisti possono assicurarsi che i loro prodotti mantengano la coerenza del colore in diversi ambienti, soddisfacendo sia le esigenze estetiche che quelle funzionali.