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2,- PERCEPCIÓN DEL COLOR Y FILTROS
Explicados todos los conceptos precedentes vamos a adentrarnos en la
percepción del color y en todos los fenómenos dependientes de ella que nos
van a permitir discriminar dos tintas.
En primer lugar hay que tener claro que cuando se ilumina un cuerpo
con una fuente de luz la radiación luminosa puede ser:
Reflejada
Absorbida
Transmitida
Y que llamaremos cuerpo opaco al objeto que refleja parte o toda la luz
que incide sobre él; llamaremos cuerpo transparente o translucido al que
transmite totalmente o deja pasar parte de la luz incidente.
Lo que ocurre cuando percibimos un objeto de un determinado color, es
que la superficie de ese objeto refleja una parte del espectro de luz blanca que
recibe y absorbe las demás. La luz blanca está formada por tres colores
básicos: rojo intenso, verde y azul violeta. Por ejemplo, en el caso de objeto de
color rojo, éste absorbe el verde y el azul, y refleja el resto de la luz que es
interpretado por nuestra retina como color rojo. Este fenómeno fue descubierto
en 1666 por Isaac Newton, que observó que cuando un haz de luz blanca
traspasaba un prisma de cristal, dicho haz se dividía en un espectro de colores
idéntico al del arco iris: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, añil y violeta.
En la retina del ojo existen millones de células especializadas en
detectar las longitudes de onda procedentes de nuestro entorno. Estas células
fotoreceptoras, conos y los bastoncillos, recogen parte del espectro de luz solar
y lo transforman en impulsos eléctricos, que son enviados al cerebro a través
de los nervios ópticos, siendo éste el encargado de crear la sensación del
color.
Existen grupos de conos especializados en detectar y procesar un color
determinado, siendo diferente el total de ellos dedicados a un color y a otro. Por
ejemplo, existen más células especializadas en trabajar con las longitudes de
onda correspondientes al rojo que a ningún otro color, por lo que cuando el
entorno en que nos encontramos nos envía demasiado rojo se produce una
saturación de información en el cerebro de este color, originando una
sensación de irritación en las personas.
Debido a que el proceso de identificación de colores depende del
cerebro y del sistema ocular de cada persona en concreto, podemos medir con
toda exactitud la longitud de onda de un color determinado, pero el concepto
del color producido por ella es totalmente subjetivo, dependiendo de la persona
en sí. Dos personas diferentes pueden interpretar un color dado de forma
diferente, y puede haber tantas interpretaciones de un color como personas
hay.
La percepción del color va a depender de la luz incidente y del color de
objeto. Pongamos varios ejemplos:
Si el fondo del escenario de una locutora de televisión es de color blanco
y esta va vestida de azul, podremos distinguir perfectamente el contraste entre
ambos colores toda vez que el escenario no absorbe ninguna radiación
mientras que el vestido de la mujer refleja el color azul y absorbe el resto, esto
nos permitirá decir que la persona lleva un traje azul. Si cambiamos el
decorado y ponemos un escenario azul del mismo tono que el vestido la
impresión que dará a los teleespectadores es que hay una cabeza y unos
brazos animados en el plató porque el vestido lo verán como un continúo con
respecto al escenario. Este efecto es muy usado en los trucos de magia. Si en
el primero de los casos nos pusiéramos unas gafas naranjas podríamos ver un
escenario naranja con una mujer vestida de negro y si nos ponemos unas
gafas azules veremos un escenario azul y de nuevo veremos una cabeza y
unos brazos animados pero ni sombra del vestido.
¿Por qué ocurre esto? Porque las gafas coloreadas funcionan como un
filtro y un filtro absorbe las radiaciones del color complementario a su propio
color reflejando las radiaciones de su propio color.
Si tomamos un círculo de color básico en la
que los colores opuestos son los colores
complementarios se obtiene:
Es decir un filtro amarillo tendrá una máxima
absorción de violeta y sin embargo reflejará
el amarillo.
Un filtro azul tendrá una máxima absorción
de naranja y reflejará el azul.
Un filtro rojo tendrá una máxima absorción de verde y reflejará el rojo.
Veamos que sucede cuando observamos un objeto con diversos filtros:
1,- Se observa un punto rojo sobre un papel blanco con un filtro verde:
♦ El punto se verá negro, ya que la única radiación que reflejaba el
punto era la roja y esta ha sido absorbida por el filtro verde.
♦ El papel se verá verde ya que el papel reflejaba todos los colores
pero al poner el filtro verde todos los colores han sido absorbidos
por él excepto el verde, es decir la única radiación que llega al
papel es la verde y, por lo tanto, la única que refleja el papel y que
llega a nuestros ojos es a verde.
2,- Se observa un punto rojo sobre un papel blanco con un filtro rojo:
♦ El punto se verá rojo.
♦ El papel se verá rojo.
A continuación vemos tres imágenes que ilustran lo expuesto más arriba.
Lo que precede nos pone en la tesitura de asegurar que utilizando filtros
de color podremos aumentar o reducir el contraste existente entre dos áreas de
color y esto nos va a ayudar a distinguir dos tintas que, aparentemente son
iguales. El mismo efecto que los filtros se puede conseguir iluminando los
objetos con luces de diferente color (diferente longitud de onda).
Obsérvese un cruce cualquiera, por ejemplo el cruce de R-1 con el R-5
con luz blanca y sin filtro y metiéndole los filtros azul, naranja y rojo
respectivamente.
Resulta evidente que el mero hecho de meter los filtros permite discernir con
mayor claridad que estamos ante dos tintas diferentes.
3,- FILTROS DICROÍCOS:
Tanto Veillon1 como Godown2 recurren a la clorofila para explicar el
efecto del dicroísmo.
Godown explica como las hojas de los árboles, que
nosotros vemos verdes, son también muy eficientes reflectores del rojo. Ahora
1
Veillon, P. Rhotenbuehler, O., Mathyer, Jaques. Algunas observaciones sobre el examen ótico de tintas.
p 238-255.
2
Godown, Linton. New nondestructive document testing methods. Journal of criminal law, criminology
and Police Sciende. Vol. 55, Nº 2. Junio 1964. p. 280-285.
bien, el rojo queda relegado a un segundo plano por el verde y, en la
naturaleza solo puede verse cuando se desvanece el verde en otoño.
Se vió que usando una particular combinación de filtros el color verde
dominante podía suprimirse sin afectar al color rojo, esto permitía una visión
directa del rojo de las hojas.
Royston Packard experimentó mirando los documentos a través de
algunas de estas combinaciones de filtros iluminándolos con una potente luz
incandescente. Algunas tintas sufrieron el mismo efecto que la clorofila de los
árboles, viéndose que el azul dominante, a través de esta mezcla de filtros
daba paso a una tonalidad rojiza.
El filtro inicial que desarrolló Packard fue un sandwich de tres filtros de
gelatina: un filtro cyan (Wratten experimental #9186), un stock Ilford #202
(naranja) y una stock Wratten #85B. Este filtro tiene una intensidad baja de
transmisión en la zona del verde acompañado de una alta transmisión en la
zona del rojo, dicroico puesto que transmite dos colores de luz.
Mirando algunas tintas comunes de bolígrafo con esta combinación de
filtros aparecen varios tonos que van desde el negro hasta el rojo brillante en
contraste con el papel de tonalidad gris-verdosa que le rodea. Estos filtros
dicroicos permiten el examen a simple vista o con microscopio y las tintas
aparecerán grises cuando no sean activas al filtro dicroico y con las tonalidades
ya dichas, del negro al rojo cuando son activas.
Es importante tener en cuenta que la fuente de iluminación debe de ser
muy potente. Packard llegó a proponer la posibilidad de crear un efecto dicroico
iluminando el objeto con dos fuentes luminosas diferentes colocando un filtro
Wratten 40 en una lámpara y un filtro Wratten 70 ante la otra.
Dentro de los filtros Wratten, el dicroico más conocido es el Wratten 97,
aunque hay otros filtros Wratten que presentan curvas de absorción-
transmisión con dos bandas distintas en el campo visible como son los Wartten
34, 34 A, 35, 36.
Los filtros dicroicos permiten hacer una distinción entre tintas que no
podían ser distinguidas con una observación en el campo visible ni con filtros
comunes.
De la hoja de cruzamientos de 10 diferentes útiles se ha elegido al azar
la columna del 5 y se ha construído un filtro dicroico casero sobreponiendo
roscolux #26 (Light red) con LEE filtres 366 obteniendo los siguientes
resultados: Izquierda cruce 2.5,centro cruce 5.5 (misma tinta), derecha cruce
5.6.
4,- FILTROS INFRARROJOS:
Cuando se hace incidir una radiación infrarroja directamente sobre tintas
que contienen colorantes, estas pueden absorber y reflejar parte (o toda) la
energía emitida.
Cuando una tinta absorbe la energía IR permanece oscura. Cuando una
tinta refleja la energía infrarroja puede incluso llegar a desaparecer.
Como acabamos de expliar algunas tintas reflejan las longitudes de onda
en la región infrarroja del espectro, mientras que otras las absorben. Esta
diferencia es la que se va a aprovechar para diferenciarlas utilizando filtros
infrarrojos.
Hemos dicho con anterioridad que los filtros de color o del visible
absorben las radiaciones del color complementario a su propio color reflejando
las radiaciones de su propio color. O lo que es lo mismo absorberán las
radiaciones de longitud de onda correspondientes al color complementario y
reflejaran las radiaciones de longitud de onda que corresponden a su color. Si
nos movemos en la región del espectro IR (700-1000nm) no podemos hablar
de colores sino de longitudes de onda, pero podremos encontrar filtros que
reflejen una determinada longitud de onda y que absorban las demás. Este
hecho sumado a que tintas diferentes se comportan de forma diferente ante
diferentes longitudes de onda nos va a permitir diferenciarlas. Puesto que las
radiaciones IR no son visibles al ojo humano vamos a necesitar una cámara
sensible a estas que recoja las imágenes.
Si seguimos con la cuadrícula anterior podemos ver los siguientes
resultados:
De izquierda a derecha cruce 1.2., cruce 1.3., cruce 1.4.
Los filtros que mejores resultados dan para distinguir tintas son los de
longitud de onda más baja, los de 1.000 nm. Carecen prácticamente de utilidad.
Es evidente que esta propiedad de las tintas tiene claras aplicaciones
tanto para detectar alteraciones en los documentos producidas por adición con
diferentes tintas, como para leer en muchos casos la leyenda que había bajo
un tachón.
Se muestran unas imágenes cortesía de Zarbeco (portable digital microscopes)
en la que se muestran ambas aplicaciones: