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Cores

 

1 - O que se vê na tela não pode ser igual ao que se vê na impressão

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br


Muitos profissionais (e amadores como nós) utilizam-se de seus Pentiuns e Samsungs (monitores) da vida conectados a uma impressora colorida para desenvolverem apresentações e layouts através de programas como Paint, PowerPoint, CorelDraw etc. Mas, por mais que façam, as cores vistas no monitor nunca são as mesmas que saem impressas. Por que será?

Bem, isso é uma questão de Óptica. Em princípio, o problema está nas diferentes formas de geração de imagens coloridas pelo monitor (adição direta de luzes) e pela impressora (adição de luzes refletidas em pigmentos). Resumidamente temos:

O tubo de imagem do monitor tradicional pode ser considerado como uma imensa válvula eletrônica, idêntica àquelas utilizadas nos antigos rádios da década de 50.

Em linhas gerais, o tubo de imagens tem um dispositivo interno semelhante ao filamento de uma válvula (ou de uma lâmpada) que gera fluxos de elétrons (canhão eletrônico). Esses fluxos passam por uma "peneira" e por campos magnéticos que dão "lógica" a eles, isto é, que focalizam e posicionam os fluxos no mosaico de pixéis sensíveis da tela. O foco se dá justamente na tela do seu monitor, excitando os pixéis e, com isso, formando a imagem.

Para que você tenha cores no monitor, são gerados três fluxos de elétrons (três canhões eletrônicos): um para excitar na tela a freqüência do vermelho (R - red), outro para a do verde (G - green) e finalmente um para a do azul (B - blue).

Para formar os diferentes tons, essas três cores (ou freqüências das emissões luminosas) são somadas em diferentes proporções. Esse tipo de formação de imagem chama-se imagem aditiva RGB. Ou seja, o que seus olhos vêm é resultado direto de fluxos organizados de elétrons que incidiram adequadamente cada um em seus devidos pixéis do mosaico da tela sensível, produzindo cores.

Nos osciloscópios a tela sensível é recoberta com platino cianeto de bário que sob a incidência de elétrons à altas velocidades dão a conhecida coloração verde.

Na impressora as coisas são diferentes. Em primeiro lugar, a imagem que chega a seus olhos a partir de uma cópia impressa é resultado de reflexão de luz.

A luz ambiente (supostamente branca) reflete-se no papel e chega a nossos olhos em diferentes comprimentos de onda, a partir das cores impressas. As diferentes cores que observamos são o resultado dessas reflexões nos pigmentos (infelizmente não puros) da tinta utilizada. Cada tipo de pigmento absorve ou reflete diferentes comprimentos de onda e intensidades de luz O processo de formação de imagens impressas, por meio de deposição de tintas, chama-se síntese subtrativa. Das cores que realmente chegam (compondo a luz branca) sobre os pigmentos apenas parcelas são devolvidas. Essas parcelas devolvidas, ao incidirem em nossos olhos, nos dão a sensação de luz e cor.

Vamos exemplificar de modo superficial, com um fato natural: A luz proveniente do Sol é branca e incide sobre uma folha de uva. O que vemos é uma folha verde, ou seja, de todas as radiações que compõem a luz branca que incidem na folha, seus pigmentos depuram o que interessa, absorvem, realizam a fotossíntese, produzem açucares e o que não presta joga fora ... que é a luz verde que atinge nossos olhos. Pobre dos mortais que tanto enaltecem ao VERDE ... a cor que as plantas mais detestam. Mal sabem eles que plantas banhadas apenas com luz verde pura, simplesmente morrem!

Trocando em miúdos: as cores que você define e vê em seu monitor não podem ser as mesmas quando impressas. Para um máximo de acuidade visual, o que sugerimos é a utilização de cores padronizadas e de suas respectivas tabelas impressas. Programas como o CorelDraw têm estas tabelas em seu manual. Você pode também encontrar tabelas de referência nas boas gráficas, birôs de desktop publishing ou lojas de material gráfico. Com as tabelas, você poderá visualizar claramente como aquela cor que 'soa' tão bem em seu monitor sairá impressa.

 

2 - Um jeito de 'ouvir' as cores da natureza

Cesar Amorim de Moraes
Rosemary Sanches
Ciência Hoje número 115 (volume 20)

As cores de folhas e flores das plantas são determinadas por substâncias _ os pigmentos _ presentes em sua composição bioquímica, que absorvem determinadas faixas da luz visível e refletem o restante. O colorido que vemos é a luz refletida, que apresenta uma coloração complementar à absorvida pela planta. Com a utilização da espectroscopia fotoacústica, técnica que detecta a energia da luz absorvida por amostras que podem ser opacas, é possível identificar esses pigmentos sem a necessidade de sua extração. Os autores, do Instituto de Física de São Carlos, da Universidade de São Paulo, comprovaram que essa técnica, de fácil aplicação e baixo custo, é importante no estudo da absorção da energia luminosa pelas plantas, e pode ser aplicada em estudos de vários processos biológicos que ocorrem nesses sistemas.

A multiplicidade de cores dos objetos, substâncias e seres vivos, que encanta o olho humano e inspira artistas há milênios, só ganhou sua primeira explicação científica no século XVII, através de Sir Isaac Newton. Estudando o espectro obtido com a passagem de um feixe de luz por um prisma, o físico inglês concluiu _ acertadamente _ que as cores eram determinadas por diferenças na absorção da luz.

Para entender esse processo é preciso lembrar que a luz branca, como a luz do Sol ou das lâmpadas comuns, é na verdade a mistura de todas as cores possíveis. Se uma dessas cores é removida da luz branca (ou seja, é absorvida por um objeto), a luz restante (refletida por esse objeto e vista pelo olho humano) adquire uma coloração complementar à removida. Quando, por exemplo, a luz alaranjada é filtrada da luz branca, a luz resultante mostra uma tonalidade azul. Da mesma forma, quando a luz azul é absorvida, a luz refletida tem coloração alaranjada. A todas as cores do espectro da luz, portanto, estão relacionadas cores complementares.

As cores presentes na luz podem ser identificadas também por seus diferentes comprimentos de onda, propriedade física que permite medir sua energia. Quanto menor o comprimento de onda, que pode ser expresso em nanômetros (1 nm = 10-9 metros), maior é a energia. Quando um objeto ou uma substância absorvem luz, utilizam a energia desta para passar de um estado de menor energia para outro de maior energia. Uma característica das substâncias coloridas é que elas só podem absorver luz de certos comprimentos de onda. Se a diferença de energia entre os estados inicial e final é mínima, a substância absorveu a luz carmim, a de menor energia (e maior comprimento de onda). Sob luz incidente branca, a luz refletida por essa substância será verde. Se uma substância precisa absorver muita energia para mudar para outro estado, então ela absorve somente luz de comprimento de onda curto (cor roxa), que corresponde a maior energia. Nesse caso, a luz refletida será verde-amarelada. O verde apresenta uma condição interessante na escala das cores, pois é a cor complementar tanto do carmim quanto do roxo. Portanto, é refletida na absorção da luz de mais baixa energia e da luz de mais alta energia, ou de ambas.

O colorido das plantas
Muitas das cores que vemos nas plantas dependem da presença, em folhas e em pétalas de flores, de moléculas de substâncias denominadas pigmentos (em alguns casos, a estrutura do tecido das pétalas causa um espalhamento favorável da cor azul, mesmo fenômeno que dá cor ao céu). A mudança da cor das folhas de diversas espécies de plantas, no outono, acontece exatamente em função de alterações nesses pigmentos. A maior parte das colorações amarelas e alaranjadas presentes na natureza está relacionada aos carotenóides, uma classe de moléculas formadas por uma cadeia em que se alternam ligações simples e duplas. Um exemplo é o beta-caroteno, que ao absorver luz na faixa do azul dá à cenoura a sua coloração alaranjada. A cor da parte central da cenoura, mais amarelada, resulta da xantofila, uma forma ligeiramente oxidada do caroteno.

Os carotenóides também são encontrados nas folhas de diversas plantas, mas sua presença é encoberta pela grande quantidade de outro pigmento, a clorofila. A molécula de clorofila é o pigmento que, ao absorver luz nas faixas do carmim e do roxo, reflete a cor verde que vemos nas folhas. A energia absorvida pela clorofila através da luz é utilizada no processo de fotossíntese, no qual o dióxido de carbono e a água se combinam para formar carboidratos, que têm papéis estrutural e nutricional nas plantas.

Outra classe de pigmentos é composta pelos flavonóides, presentes em folhas e pétalas e principais responsáveis pela variada coloração das flores. Já foram caracterizados quimicamente mais de 3 mil flavonóides, divididos em subclasses como as antocianidinas e os flavonóis. Além da classificação química básica, os flavonóides podem sofrer, durante sua síntese, modificações como hidroxilação, metilação ou glicosação, que alteram a maneira como absorvem luz. Essa enorme diversidade de pigmentos, aliada às combinações geradas pela presença simultânea de diferentes pigmentos nas várias partes das plantas, explica a infinita variedade de cores encontrada na natureza.

As antocianidinas são responsáveis pela maior parte das cores vermelha, roxa e azul que vemos nas flores. Os três pigmentos principais dessa subclasse são a pelargonidina (que reflete luz vermelha), a cianidina (que reflete luz carmim) e a delfinidina (que reflete luz roxo-azulada. A acidez do meio em que se encontram as antocianidinas também pode influir na coloração que refletem.

Além das antocianidinas, várias espécies de plantas possuem em suas flores os flavonóis, pigmentos que absorvem somente luz ultravioleta (com comprimento de onda menor que 380 nm), e por isso não apresentam aos olhos humanos uma das cores do espectro _ têm aparência branca ou creme. No entanto, tais pigmentos podem formar complexos com antocianidinas e com íons metálicos, gerando outros pigmentos, encontrados em algumas flores azuis. No outono, junto com a decomposição da clorofila, os flavonóis são convertidos a antocianidinas, contribuindo para a coloração fantástica da estação.

As plantas produzem esses pigmentos por diversas razões. Gerado principalmente pelas anticianidinas, o belo colorido das flores, por exemplo, age como estímulo visual para atrair insetos polinizadores, que garantirão a reprodução e a sobrevivência das espécies vegetais. Já os flavonóis, por absorverem muito da radiação ultravioleta presente na luz do sol, funcionam como um protetor solar, evitando danos ao DNA das plantas.

Como ouvir as cores
Se a cor das substâncias depende da energia luminosa que elas absorvem, é possível identificar os pigmentos de cada planta obtendo-se seu espectro de absorção, ou seja, determinando-se, entre todas as cores de luz possíveis, quais as absorvidas pela planta. A maneira usual é detectar a luz transmitida através da substância (um líquido, por exemplo). Se a luz transmitida, em um certo comprimento de onda, for menos intensa que a luz incidente sobre a amostra, então houve absorção de luz. Nesse caso, o espectro de absorção mostra um pico para aquele valor de comprimento de onda.

No caso de folhas e flores, entretanto, não é possível detectar a luz transmitida através das amostras, pois elas são opacas. Mas uma técnica diferente, denominada 'espectroscopia fotoacústica', permite determinar o espectro de absorção dessas amostras, e também de amostras não-opacas, pois detecta um sinal acústico e não óptico. Nessa técnica, a amostra é colocada em um compartimento bem isolado acusticamente e conectado a um microfone sensível. Quando essa amostra se aquece, ao absorver luz, o calor é em parte transferido para o ar confinado no compartimento e provoca uma pequena variação de pressão, imediatamente detectada pelo microfone.

O que se faz, então, é incidir luz de diferentes cores na amostra, em condições controladas, e observar quais dessas cores produzem um sinal no microfone, indicando que houve absorção de luz pela amostra. Essa técnica, que tem sido amplamente utilizada no estudo de gases, líquidos e sólidos, pode fornecer, além dos parâmetros ópticos das amostras, também os parâmetros térmicos, já que o sinal detectado depende da propagação da onda térmica dentro da amostra.

A diversidade dos pigmentos
Com a técnica da espectroscopia fotoacústica foram obtidos, no Departamento de Física e Informática, do Instituto de Física de São Carlos, da Universidade de São Paulo, os espectros de absorção da cenoura, de folhas verdes e de pétalas de violetas de cores diferentes. No caso da cenoura, são observados picos na faixa de 450 a 500 nm, que corresponde à tonalidade de azul. Tais picos indicam a presença de carotenóides, que absorvem a luz azulada e refletem a luz alaranjada que a cenoura apresenta aos nossos olhos.

No espectro da folha, além dos picos característicos dos carotenóides, podem ser vistos ainda picos em torno de 410 e 670 nm, que correspondem respectivamente às tonalidades roxa e carmim e indicam a presença de clorofila. A absorção de luz por esse pigmento, muito intensa, mascara as outras cores, como o alaranjado refletido pelos carotenóides, e faz com que a folha apresente cor verde. No outono, porém, ao ser acionado o mecanismo biológico de troca das folhas, a molécula de clorofila se decompõe e o caroteno pode exibir a sua coloração.

Para as pétalas de violetas, os espectros de absorção são mais complexos, apresentando, além dos picos característicos dos carotenóides, vários outros, devidos aos pigmentos antocianídicos. Para identificar melhor as diferenças nos pigmentos encontrados nas pétalas rosa e roxa, o espectro da pétala rosa foi subtraído do espectro da pétala roxa, deixando claro que esta tem uma absorção muito maior na região de 500 a 640 nm (abrangendo faixas que vão do verde ao alaranjado, passando pelo amarelo). O pigmento responsável por essa absorção é a delfinidina, que reflete cores entre o roxo e o azul (complementares às faixas absorvidas). Nas duas pétalas, há também evidências de absorção de luz na faixa do ultravioleta (abaixo de 380 nm), indicando a presença de flavonóis.

Outras aplicações
O estudo dos pigmentos vegetais através da espectroscopia fotoacústica permite apontar que a introdução dessa técnica pode ser de grande utilidade em numerosas áreas de pesquisa. A possibilidade de aplicação a uma grande variedade de amostras (em forma de pó, filme, solução ou outras), a grande facilidade na aquisição dos dados e o baixo custo do equipamento são fatores que tornam a espectroscopia fotoacústica acessível à grande maioria dos centros de pesquisa.

Talvez o interesse maior dessa técnica esteja na possibilidade de fazer as medições em sistemas in vivo. No caso das plantas, não é necessário retirar um pedaço da planta, já que a câmara fotoacústica pode ser montada diretamente sobre uma folha ou uma flor, por exemplo. Isso permite que a integridade dos pigmentos seja relacionada com vários processos, biológicos ou artificiais, como a desidratação, o aquecimento, o congelamento e o envelhecimento de plantas, produzindo informações que certamente terão utilidade nas diferentes áreas de pesquisa que envolvem o reino vegetal.

Esse texto pode ser reproduzido na sua totalidade ou parcialmente, bastando citar os autores e a fonte.

 


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