Colorimetrìa.

Tecnica e scienza della misurazione delle grandezze che caratterizzano il colore, basata sostanzialmente sul confronto con determinati colori assunti come campioni (campioni colorimetrici). ║ Tecnica di analisi chimica nella quale si misura la quantità di una sostanza contenuta in una soluzione, dall'intensità del colore che essa conferisce alla soluzione stessa. • Fis. - La c. ha come oggetto la determinazione non di grandezze soggettive in senso stretto, ma di grandezze che rappresentano la risposta soggettiva media di un numero assai grande di individui. Tale risposta è stata in un primo tempo determinata, in condizioni normalizzate, con un metodo di confronto soggettivo; successivamente la conoscenza di tale risposta media per date stimolazioni ha permesso di fabbricare strumenti di misura che rendevano oggettiva la misurazione. Poiché una data sensazione di colore può essere prodotta dalla miscela di tre colori di luminanza opportunamente dosata, dato un sistema di riferimento in cui siano definiti tre colori come fondamentali, qualsiasi colore è definito come un punto di un diagramma rappresentativo delle tre dosi. Tale diagramma è detto triangolo colorimetrico o di colore; i vertici C₁ C₂ C₃ rappresentano i colori scelti come fondamentali; ciascun punto dei lati, per esempio K, rappresenta il colore miscela dei due colori fondamentali, corrispondenti ai due vertici, in dosi inversamente proporzionali alle distanze (C₁K e C₂K per il punto K). Un punto P interno al triangolo rappresenta un colore, che viene determinato congiungendo il punto con uno qualunque dei tre vertici, per esempio C₁, e determinando l'intersezione H con il lato opposto. Il colore P è allora la miscela (in dosi inversamente proporzionali alle distanze PC₁ e PH) di C₁e del colore H miscela di C₂ e C₃. La rappresentazione gode della proprietà che, date le dosi X, Y di due colori fondamentali, la dose Z del terzo colore è una funzione nota delle altre due secondo la relazione X + Y + Z = costante. Alle grandezze X, Y, Z, si dà più propriamente il nome di coordinate colorimetriche o tricromatiche. Nel sistema che si basa sul triangolo R.G.B. i campioni colorimetrici che costituiscono i vertici del triangolo vengono assunti come corrispondenti relativamente alle radiazioni monocromatiche di lunghezza d'onda:

= 7.000 Å, 1_G = 5.441 Å e l_B = 4.358 Å.

Le luminanze sono poi scelte in modo che quelle del verde e del blu siano nei rapporti 4,5907 e 0,0601 rispetto a quella del rosso; inoltre il baricentro W del triangolo, per cui le tre luminanze sono uguali, corrisponde al bianco (detto bianco colorimetrico o bianco di eguale energia). La curva S rappresenta tutti i colori monocromatici dello spettro; il lato RB del triangolo per essere privo di bianco è chiamato linea delle porpore sature. Si può osservare che anche punti esterni al triangolo possono rappresentare colori reali: per esempio il punto P rappresenta convenzionalmente il colore che, miscelato con il colore fondamentale R (rosso) in dosi inversamente proporzionali a RK e KP esterno al triangolo è negativo. La determinazione delle coordinate tricromatiche di una data superficie colorata viene effettuata con un metodo di confronto soggettivo. Illuminando la superficie con una sorgente luminosa normalizzata, chiamata illuminante, il colore di essa viene confrontato con quello prodotto da un opportuno colorimetro, dove vengono miscelati i tre colori fondamentali variando le singole luminanze fino a rendere uguali le percezioni; le luminanze così ottenute definiscono le coordinate tricromatiche. La misurazione viene ripetuta da molti soggetti per determinare valori medi significativi. Il triangolo cromatico più in uso non è però il triangolo R.G.B., ma quello definito nel 1931 dalla C.I.I. (Commissione Internazionale dell'Illuminazione), chiamato C.I.E. o triangolo x.y.z. o triangolo internazionale. In esso l'equazione X + Y + Z = costante; viene specificata nella x + y + z = 1; poiché solo due coordinate sono indipendenti, esso può essere riferito a un sistema di due sole coordinate x, y. Nel triangolo internazionale è risultato conveniente assumere come colori fondamentali dei colori non reali, di particolari caratteristiche definite da diagrammi convenzionali normalizzati. È stato poi elaborato un metodo per calcolare le coordinate tricromatiche x, y, z di una data superficie colorata, illuminata da un illuminante normalizzato. Tale determinazione è puramente oggettiva. Il triangolo di colore XYZ, al contrario del triangolo RGB ha il vantaggio di poter rappresentare tutti i colori reali al suo interno; il punto W, di coordinate x = y = 0,33, è il bianco di uguale energia; la curva a campana S e il segmento UV rappresentano i colori spettrali, saturi per definizione; i segmenti che uniscono W a un punto generico della curva S rappresentano colori dello stesso tono di saturazione crescente con l'allontanarsi da W. • Chim. - La misura dell'intensità del colore si effettua mediante apparecchi (colorimetri) nei quali la soluzione da analizzare si esamina per confronto con una soluzione di composizione nota. Per esempio, le soluzioni di permanganato di potassio presentano un'intensa colorazione violetta: la quantità di permanganato contenuta in una soluzione da analizzare, può esser determinata misurando mediante un colorimetro, quale sia lo spessore di tale soluzione che presenta una colorazione violetta di intensità uguale a quella di uno spessore di 1 cm di una soluzione di permanganato all'1%, preparata quale confronto a partire da permanganato puro. Naturalmente la soluzione in esame non deve contenere altre sostanze colorate, la cui presenza ne modificherebbe la colorazione; inoltre l'intensità della colorazione deve essere esattamente proporzionale alla concentrazione della soluzione (legge di Lambert Beer). Le soluzioni delle sostanze di per sè formalmente colorate possono venir direttamente esaminate. Altre sostanze, incolori o debolmente colorate, possono venir analizzate trasformandole preventivamente in una sostanza fortemente colorata.