¿Qué es un espectrodensitómetro?

Los densitómetros de reflexión del color se han utilizado durante muchos años en la industria de las artes gráficas y la impresión, y probablemente sean el tipo de instrumento de medición de colores más adoptado para el control de procesos, especialmente cuando se trabaja con impresión en cuatricromía (CMYK). En la década de 1990, comenzaron a utilizarse instrumentos que, aunque proporcionaban información densitométrica, se denominaron “espectrodensitómetros”. Esto ha generado confusión para algunos y otros lo han considerado marketing hiperbólico. Esto se debe al uso del prefijo “Spectro”, que puede interpretarse como “espectrofotómetro”. Para comprender mejor las diferencias entre densitómetros, espectrofotómetros y espectrodensitómetros, se ofrece una breve historia, junto con información sobre cuándo y cómo las diferencias entre los dispositivos de medición del color son relevantes.

En su forma más simple, un densitómetro se compone de tres componentes diseñados para medir la luz reflejada y, posteriormente, supervisar el colorante sobre el sustrato: un componente de iluminación, un componente de detección y medición de la luz, y un componente de procesamiento de señal. Lo mismo puede decirse de los espectrofotómetros de reflexión del color. El componente de detección y medición de la luz, que contiene fotorreceptores diseñados para captar la luz reflejada, es lo que separa a los densitómetros (aquí descritos como “densitómetros tradicionales”) de sus homólogos basados en el espectro.

A continuación se ofrece una introducción muy breve y, sin duda, excesivamente simplificada a la teoría del color; es suficiente para una comprensión rudimentaria de los conceptos tratados. Los seres humanos con visión cromática normal perciben el color reflejado porque los objetos absorben y reflejan selectivamente la luz que incide sobre ellos; los científicos denominan a la luz del iluminante “incidente”. Si la luz incidente es blanca, contiene porciones iguales del espectro visible (a menudo concebido como el arcoíris). La longitud de onda de la luz determina su color; las longitudes de onda del espectro visible pueden medirse, esencialmente, entre 400 nm y 700 nm. Las longitudes de onda de 700 nm pueden describirse como rojas, y las de 400 nm como violetas. Entre la “R” y la “V”, muchos describen los colores secuenciales como naranja (O), amarillo (Y), verde (G), azul (B) e índigo (I): el famoso “ROY G BIV”. Si el espectro visible de 400–700 nm se divide en tres partes iguales de 100 nm, la porción de 400–500 nm puede denominarse azul, la de 500–600 nm verde y la de 600–700 nm roja, base de la teoría aditiva del color RGB. De este modo, un objeto iluminado con luz “blanca” de 400–700 nm que absorba 400–600 nm (las regiones azul y verde) y refleje la región de 600–700 nm probablemente se describiría como rojo… refleja la porción roja de la luz blanca incidente.

Para los colores de proceso cromáticos (C, M e Y), un densitómetro tradicional incluía al menos un conjunto de tres filtros de distintos colores, seleccionados para transmitir únicamente determinadas porciones del espectro visible a los fotorreceptores. Estos filtros se seleccionaban por su capacidad para dividir el espectro visible en, esencialmente, tres regiones: la roja, la verde y la azul mencionadas anteriormente. Estos filtros tienen un efecto interesante; por ejemplo, un objeto amarillo iluminado con luz blanca y observado a través de un filtro azul se percibe como casi negro. Esto se debe a que el filtro azul bloquea en gran medida las porciones verde y roja del espectro incidente, que es la parte que el objeto amarillo normalmente reflejaría. Como el objeto amarillo absorbe la luz azul, aparece casi negro. Esto significa que pequeños cambios en el objeto amarillo serían percibidos con mayor facilidad por los fotorreceptores del densitómetro cuando se observa a través del filtro azul. Lo mismo ocurre con el filtro verde, con el que los objetos magenta se perciben como casi negros, y con el filtro rojo, con el que los objetos cian se perciben como casi negros. Estos filtros rojo, verde y azul pueden considerarse “bandas” o “bandas de paso”, o incluso “canales”. Esto proporciona la base de la densidad de reflexión del color de proceso cromático: de nuevo, los densitómetros tradicionales contendrían filtros rojo, verde y azul diseñados para medir películas de tinta cian, magenta y amarilla[1]. Las características específicas de los filtros rojo, verde y azul forman parte del “estatus” del densitómetro, es decir, el estándar en el que se basa el densitómetro.

Por otro lado, los espectrofotómetros están diseñados para medir en todo el espectro visible. Por ejemplo, un “espectrofotómetro abreviado de 10 nm” obtendría una lectura de la reflectancia de un objeto a 400 nm, 410 nm, 420 nm y así sucesivamente, hasta 700 nm. Estos 31 puntos de datos podrían conectarse para construir una “curva espectral”, que es una descripción muy completa de las propiedades reflectantes de un objeto. Algunos se refieren a la curva espectral como el ADN del color de un objeto; esto se debe a que, con los valores espectrales, es posible calcular muchas métricas diferentes, incluida la colorimetría (p. ej.: CIE LAB, Delta-E), índices especializados (p. ej.: blancura del papel) e incluso densitometría por estatus. Dado que el estatus densitométrico se basa en respuestas de filtros conocidas y estandarizadas, solo es cuestión de disponer de las matemáticas correctas y de los valores espectrales para calcular con precisión la densidad por estatus.

El llamado espectrodensitómetro es precisamente eso: un instrumento que puede calcular lecturas de densidad a partir de valores espectrales. Aunque esta metodología ofrece beneficios muy reales, que se revisan a continuación, a algunos les sorprende que no todos los espectrodensitómetros también puedan mostrar lecturas colorimétricas. La situación es similar a la de las calculadoras de bolsillo: una tienda de material de oficina vende versiones muy básicas y económicas, y calculadoras científicas con infinidad de capacidades, aunque por más dinero. Todas se componen de una fuente de alimentación, circuitería y una pantalla, pero son las capacidades programadas las que determinan en gran medida las diferencias de coste. Del mismo modo, los espectrodensitómetros realizan lecturas espectrales y tienen la capacidad integrada de calcular la densidad. Esto no significa necesariamente que puedan calcular y mostrar valores colorimétricos u otros índices que pueden basarse en valores espectrales.

Sin embargo, los espectrodensitómetros presentan muchas ventajas frente a los densitómetros tradicionales. Entre ellas:

MÚLTIPLES ESTATUS DE DENSIDAD
La capacidad de leer múltiples estatus de densidad. Los densitómetros tradicionales suelen ser “o uno u otro” en cuanto al estatus: pueden leer el Estatus-T (el más popular en EE. UU.) O el Estatus-E (el más popular en Europa). Los espectrodensitómetros normalmente pueden leer ambos estándares de reflexión del color más populares en artes gráficas; el usuario selecciona el que desee.

ACTUALIZACIÓN
Aunque muchos espectrodensitómetros no muestran valores colorimétricos, a menudo podrían hacerlo. Esto significa que un espectrodensitómetro básico, adquirido hoy con la capacidad de mostrar únicamente atributos densitométricos, probablemente pueda actualizarse para poder leer valores colorimétricos y otros índices a medida que aumenten las necesidades. Por lo general, estas actualizaciones no son posibles con los densitómetros tradicionales. Esto permite a los usuarios adquirir un instrumento para sus necesidades actuales, con la vista puesta en la posibilidad de actualizarlo si los requisitos futuros exigen valores colorimétricos, por ejemplo.

PRECISIÓN
Los espectrodensitómetros pueden ser más precisos y repetibles que los densitómetros tradicionales de reflexión del color. En algunos casos, también son más sencillos de calibrar. Además, los espectrodensitómetros suelen aprovechar los valores espectrales con atributos que no eran posibles con los densitómetros tradicionales. Estos atributos son especialmente útiles para impresores que trabajan con colores directos y proyectos de color de proceso de gama ampliada, e incluyen la densidad espectral y la optimización de densidad basada en valores espectrales.

DENSIDAD ESPECTRAL (a veces denominada “densidad por longitud de onda” o “densidad lambda”)
Los densitómetros tradicionales basados en filtros están optimizados para leer colores de proceso. Aunque el usuario obtendrá un número al medir colores directos que no son de proceso, no están diseñados para ese fin. Los espectrodensitómetros suelen tener la capacidad de elegir una longitud de onda óptima con la que calcular la densidad. Aunque esto no es “densidad por estatus”, para fines de control de proceso —como optimizar y ajustar los espesores de película de tinta para colores que no son de proceso— la densidad espectral es más útil que la densidad por estatus. La densidad espectral también es importante para un control de proceso más preciso de la impresión en color de proceso de gama ampliada.

OPTIMIZACIÓN DE DENSIDAD BASADA EN VALORES ESPECTRALES
Conocida como InkCheck en los instrumentos Techkon SpectroDens, InkCheck responde a la pregunta: “¿Qué densidad minimizará el Delta-E para esta muestra?”. Con esta función, los usuarios pueden tomar decisiones fundamentadas en la prensa sobre la optimización del Delta-E mediante el ajuste de la densidad. A menudo, esto indicará si es necesario volver a mezclar una tinta o si un simple ajuste de densidad bastará para igualar el estándar.

En resumen, aunque los densitómetros tradicionales siguen teniendo su lugar en las operaciones de impresión en color de proceso, es importante recordar que se utilizan mejor para el control de procesos de la impresión CMYK. Las capacidades mejoradas que ofrece el espectrodensitómetro son fundamentales para quienes imprimen colores de marca, trabajan con gama ampliada o desean un control avanzado. También es destacable la creciente importancia de la información colorimétrica: estos datos son necesarios para muchas iniciativas de estandarización del sector y son inestimables para otras aplicaciones, a menudo pasadas por alto, como la inspección de materiales entrantes de papel y tinta.

[1] Hoy en día, muchos densitómetros tradicionales no utilizan filtros, sino que aprovechan los avances en tecnología LED para lograr densidad por estatus; sin embargo, el principio sigue siendo el mismo.

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© Bruce Leigh Myers, Ph.D.