Home

Scarica gli atti - Gruppo del Colore

Contents

1. i Calib Calib Products Plate Instr Plate Instr Fig 2 Sistema di Tracciabilita per Spettrofotometri Industriali MINOLTA Serie CM Al fine di assicurare l accuratezza dei propri strumenti di misura MINOLTA ha stabilito un proprio Sistema di Tracciabilit che lega tutti 1 laboratori secondari autorizzati MINOLTA Service facilities al proprio Laboratorio giapponese accreditato JCSS nel quale sono depositati 1 propri Standard Industriali Primari 170 Uno schema del processo che illustra come MINOLTA si sia resa tracciabile al Sistema Metrologico Internazionale viene riportato nelle figg 1e 2 4 Accordo Inter strumentale Tra le specifiche degli spettrofotometri di pi recente progettazione e produzione MINOLTA dichiara anche il valore dell accordo inter strumentale Nel proprio laboratorio di riferimento giapponese MINOLTA mantiene sotto costante controllo alcuni strumenti di riferimento un master body per ogni geometria di misura rispetto ai quali viene valutato l accordo inter strumentale di tutta la propria produzione Secondo i criteri di accettazione del laboratorio MINOLTA un accordo inter strumentale tra due strumenti identici dovrebbe essere circa di un ordine di grandezza inferiore alla soglia media di discriminazione di una differenza di colore in termini CIELAB percepita dall occhio umano Due strumenti dello stesso modello entrambi opportunam
2. Luminosit Croma Tinta Et 6 mesi 50 80 a 22 27 d 44 37 a 10 mesi 46 03 b 25 29 c 39 01 b 14 mesi 42 97 c 26 78 b 36 45 c 18 mesi 40 76 d 28 18a 34 80 d Muscolo sT 49 44 a 25 37 b 43 59 a GB 45 08 b 25 18 bc 37 60 b CloTb 42 87 c 26 02 b 36 23 c SM 44 19b 27 31a 38 17 b LD 44 12 b 24 28 c 37 70 b Media 45 57 25 37 39 11 Fonte Failla et al 1993 Tabella 10 Influenza dell alimentazione in funzione dell et di macellazione e del muscolo sulle caratteristiche colorimetriche della carne bufalina 6 mesi 10 mesi 10 mesi 14 mesi 14 mesi 18 mesi 18 mesi razione A razione B razione A razione B razione A razione B Luminosit ST 55 63 a 51 71bc 53 96ab 46 60d 50 65 c 44 28 e 46 77 d GB 49 77a 47 13b 46 65 b 43 22 c 44 84bc 40 74d 43 10 cd CloTb 47 96a 44 00b 43 48 bc 40 21 cd 41 81c 39 51 d 40 09 cd SM 49 67a 45 51b 45 06 bc 43 12 c 43 08 c 39 45 d 40 18d LD 50 57a 44 42b 43 95 bc 41 69c 42 75bc 39 81c 39 92 c Croma ST 21 86c 24 59b 22 94 bc 27 17a 24 64 b 27 60 a 27 3a GB 31 92b 24 67b 24 36 b 25 73 ab 24 55b 28 07 a 25 99 ab CloTb 22 46c 24 81b 24 05 bc 27 42a 25 91 b 29 14a 28 12a SM 23 72c 26 82b 26 37 b 28 63 ab 27 75b 29 90 a 28 18 ab LD 20 28c 25 69a 22 56 b 24 96 a 25 39 a 26 21 a 26 78 a Tinta ST 51 09a 44 95b 49 20 a 40 39 c 43 80 b 38 52 c 39 91 c GB 42 59a 39 07 b 38 40 b 35 73 c 36 16 c 33 6
3. Fig 7 Valore della differenza totale di colore Delta E tra coordinate colorimetriche standard CIE Lab per tempo di conservazione gg di frutti 30 5 Delta E 4 pesca m susina 2 nettarina 0 5 10 15 20 tempo di conservazione gg 86 Del ta 30 7 257 207 157 Fig 8 Valore della differenza totale di colore Delta E tra coordinate colorimetriche standard CIE Lab per tempo di conservazione gg di ortaggi pomodorino M zucchina ins romana gt lt ins trocadero 0 5 10 15 20 tempo di conservazione gg Fig 9 Valore della differenza totale di CROMA tra coordinate colorimetriche standard CIE a e b per tempo di conservazione gg di frutti 30 25 20 pui T 3 5 154 g A 49 J pesca m susina 54 2 nettarina 0 r i 0 5 10 15 20 tempo di conservazione gg 87 Fig 10 Valore della differenza totale di CROMA tra coordinate colorimetriche standard CIE a e b per tempo di conservazione gg di ortaggi 30 ins romana 25 J ins trocadero 4 pomodorino zucchina 20 4 ia 3 oO E 154 2 O s E 10 5 a 0 5 10 15 20 tempo di conservazione gg Dall analisi complessiva delle curve per tutti i gruppi di prodotti considerati si evince un comportamento molto simile a quello most
4. La verifica della linearit richiede la possibilit di attenuare l intensit della lampada in modo controllato Questa operazione si pu fare o utilizzando standard 149 neutri di riflettanza oppure standard neutri di trasmittanza La scelta potr dipendere dal tipo di strumento sotto controllo Per esempio la linearit della risposta di spettrocolorimetri dedicati alla misurazione del colore per riflettanza potr essere pi facilmente verificata con standard di riflettanza da collocare al posto dei campioni Naturalmente dovranno essere utilizzati standard di attenuazione la cui taratura sia stata eseguita secondo la geometria ottica utilizzata dallo strumento per le sue misurazioni di riflettanza Per gli standard di trasmittanza la geometria ottica di misura ben definita perch la loro taratura generalmente eseguita con fasci ottici paralleli ed incidenza normale Per eseguire il controllo della linearit della risposta occorre disporre di almeno tre o quattro standard neutri di riflettanza o di trasmittanza che consentano attenuazioni della luce di almeno due ordini di grandezza Con riferimento agli standard neutri di riflettanza potremo sceglierne quattro con fattori di riflessione spettrale R A di valore nominale 99 50 20 e 2 La verifica sperimentale della linearit della risposta si esegue misurando lo spettro della lampada riflessa dagli standard Per ottenere risultati accurati sar opportuno eseguire pi
5. Lo spettroradiometro misura il segnale radiometrico prodotto dalla sorgente in funzione della lunghezza d onda La struttura pi semplice comprende un elemento spettralmente selettivo e un fotorivelatore Lo spettroradiometro progettato in modo da misurare densit spettrali di radianza in quanto incorpora un opportuna ottica di raccolta I parametri che possono essere variati sono 189 geometria di raccolta della luce intervallo di lunghezza d onda intervallo di campionamento in lunghezza d onda banda passante tipologia di scansione move wait oppure continuo velocit di scansione setting time tempo di integrazione numero di scansioni ripetute guadagno del rivelatore taratura in lunghezza d onda taratura della risposta spettrale del rivelatore analisi dei dati acquisiti La lunghezza d onda cui interrogato il rivelatore determinata dal meccanismo di selezione spettrale del dispositivo La corretta individuazione della lunghezza d onda cruciale agli effetti dell accuratezza di misura Per le misure di colore l intervallo di lunghezze d onda solitamente limitato tra 380 nm e 780 nm In versioni semplificate l intervallo di misura limitato da 400 nm a 760 nm considerando trascurabile il segnale all esterno di questo intervallo Questa scelta rende pi veloci le misure La scelta della banda passante ottima per la misura un compromesso tra il livello di segnale e la risoluzione in lunghezza d
6. che si determinano nel calcolo di AE quando sia i colori di riferimento che le relative varianti sono misurati simulando lo stesso tipo di errore I risultati delle varie simulazioni sono raccolti in tabelle che riportano 1 valori medi delle differenze il loro scarto tipo ed il valore massimo rilevato Gli errori relativi sono calcolati come differenza tra le differenze calcolate in assenza ed in presenza dell errore simulato Le differenze in assenza di errore sono sempre unitarie per le coordinate L a b e pari a 1 732 per AE vedi Appendice A La Tab 1 2 e 3 mostrano l influenza di vari errori relativi alla scala fotometrica In particolare la Tab 1 illustra Pinfluenza di un Bianco di calibrazione molto Color matching functions 130 sporco Le tabelle riportano oltre al valore medio degli errori lo scarto tipo e l errore massimo in valore assoluto Tab 1 Errore simulato RS A 1 1 R A Errori Assoluti Errori Relativi media s t max media s t max AL 2 430 0 574 3 567 0 000 0 032 0 032 Aa 0 125 0 681 2 159 0 000 0 032 0 033 Ab 0 274 0 777 3 122 0 000 0 032 0 032 AE b 2 643 0 639 4 570 0 056 0 000 0 056 Tab 2 Errore simulato RS A 01 R A Errori Assoluti Errori Relativi media s t max media s t max AL 4 370 1 749 9 298 0 000 0 105 0 346 Aa 0 419 1 959 6 045 0 000 0 107 0 536 Ab 1 186 2 525 10 298 0 003 0 135 0 706 AE b 5
7. notevolmente inferiore a quella attribuibile alle misure assolute per gli strumenti migliori attorno ad 1 5 Risulta quindi chiaro che ai fini della Certificazione della Qualit indispensabile definire l incertezza di uno strumento colorimetrico riferita alla misura di piccole differenze di colore mediante la misurazione di idonee coppie di colori Un numero di coppie compreso tra 10 e 20 sembra idoneo per una buona stima dell incertezza della misura di differenze di colore Circa la modalit di esecuzione delle prove sembra preferibile il ricorso a campioni multipli anzich a campioni singoli da far circolare presso 1 vari laboratori La disponibilit di campioni multipli consente infatti al singolo laboratorio di effettuare parecchie misurazioni anche a distanza di settimane consentendo una separazione dell incertezza di misura in una componente sistematica ed una casuale Attualmente la Commissione ha gi esaminato diverse tipologie di campioni filtri interferenziali tessere musive in vetro placchette stampate in vari materiali plastici piastrelle ceramiche effettuando misurazioni spettrofotometriche atte a valutarne la foto e o termocromaticit che deve essere molto scarsa Inoltre si data particolare importanza al mantenimento nel tempo su periodi lunghi di alcuni anni delle caratteristiche colorimetriche dei campioni Dalle misurazioni effettuate il miglior supporto risultato essere la piastrel
8. 8 Sottraendo la Eq 5 dalla Eq 4 si ottiene Alcs 9 16 Is1 9 k Go Sp cos 0 RCA Rs 9 9 La misura sul secondo standard dar 159 K Go Rs 9 Sp cos RCO Si 0 8 Sottraendo la Eq 8 dalla Eq 8 avremo Alss 0 Is 9 Isi 0 Kk Go Sy cos 0 Rs Rs 0 9 Dividendo tra loro le Eq 9 e 9 avremo 10 AIcs 0 A1ss 0 E OR a Da cui la riflettanza incognita del campione di test risulter AI cs 0 Rc 0 4 R 0 4 AI ss 0 Ris 0 A Rs 6 A 11 La denominazione DRM assegnata al metodo di misura sta per il termine inglese Differencing Reflection Method ovvero metodo basato sulla differenza tra misure di riflettanza In italiano il metodo potrebbe chiamarsi anche se 228 impropriamente MDR ovvero Metodo Differenziale per la misura della Riflettanza Da quanto descritto in questo paragrafo risulta che la misura del fattore di riflessione col metodo DRM richiede la conoscenza preventiva del fattore di riflessione degli standards nell intero intervallo angolare 0 90 Da questo punto di vista 11 metodo DRM presenta le stesse esigenze del metodo convenzionale descritto nella Fig 1a e quindi anche per esso si applica la necessit di misurare a priori la R 0 A degli standard Nel paragrafo dedicato allo spettrofotometro Lambda 900 verr discusso in dettaglio il metodo per la misur
9. Eq 11 Esso mostrato in Fig 10 assieme alla precedente misura effettuata con il laser L accordo soddisfacente anche se necessita di ulteriori conferme e rappresenta un primo test positivo di validit del metodo DRM 234 100 r T r 1 r 1 laser A 633 nm o 02 4 05 o 10 Fattore di riflessione Angolo d incidenza 3 Fig 8 Fattore di riflessione direzionale emisferica R e 633 dei tre standard di riferimento della Labsphere S02 S05 e S10 misurate con il metodo del laser vedi Fig 1b DRM A 650 nm Corrente nA Angolo d incidenza 9 Fig 9 Curve di corrente misurata con il lock in per i tre standard di riflettanza della Labsphere S02 S05 e S10 secondo il metodo DRM 233 100 Fattore di riflessione Fig 10 Confronto tra il fattore di riflessione direzionale emisferica del campione S05 ricavato col metodo DRM e quello ricavato col metodo tradizionale in luce laser illustrato in Fig 1b Il metodo DRM stato applicato impiegando gli standard S02 e S10 come riferimenti ed lo standard S05 come campione incognito Le due misure sono state effettuate o T o o T S o T N o T S05 standard o laser 633 nm 0 DRM A 650 nm 20 40 60 Angolo d incidenza 3 a lunghezze d onda lievemente differenti Fattore di riflessione Fig 11 Confronto tra il fattore di riflessione direzionale
10. c Flottobent Vason d Bentonite camp L Vason e Plusgran Vason f KWK Plurbenton Bentonite granulare americana Esseco Le bottiglie sono state chiuse con tappo a vite per evitare ossidazioni sottoposte ad agitazione e messe a riposo in cella refrigerata assieme ad un testimone non trattato Dopo dieci giorni su ciascun campione sono state fatte le misure colorimetriche usuali e sono stati inoltre calcolati 1 valori di AE e Ah rispetto al testimone 35 2 3 Confronto tra L C h ed altri indici di uso corrente AI fine della verifica delle correlazioni tra la misura proposta ed i metodi usuali in enologia sono state fatte anche le letture delle assorbanze alle lunghezze d onda consigliate dall O I V di 420 520 e 620 nm su spettrofotometro Hitachi U 2000 Da queste letture spettrofotometriche effettuate su cella da 1 mm per 1 vini rossi e da 10 mm per i vini bianchi e riportate poi entrambe al valore convenzionale di 10 mm sono state ricavate la intensit colorante secondo il metodo di Sudraud modificato da Glories Glories 1984 O LV 1990 dy20 ds20 ds20 ed i pi comuni indici di descrizione della tinta di uso corrente ossia il rapporto proposto da Sudraud ed attualmente ancora adottato dall O I V Sudraud 1958 O LV 1990 tinta dy2 4520 seguiti da quelli suggeriti da Di Stefano Di Stefano et al 1989 tinta d420 d520 dsx e da Glories Glories 1984 dA ds520 0 5 d429 d620 100 d529 ed infi
11. linearmente se verr utilizzato nelle stesse condizioni In particolare la misurazione con il filtro di densit ottica 0 3 50 di trasmissione diversamente dalla misurazione eseguita con lo standard di riflettanza al 50 quindi con la stessa intensit di luce non mostra alcuna discrepanza tra il dato misurato e quello certificato Le cause di questa differenza sono da ricercare nell imperfetta taratura degli standard di riflettanza Gli standard da noi utilizzati erano standard di Spectralon la cui riflettanza pu cambiare nel tempo sia perch la loro superficie tende a sporcarsi con l uso sia perch possono modificarsi la morfologia della loro superficie e le propriet ottiche dei pigmenti in essi inglobati per ridurne la riflettanza Tra queste cause la sporcizia potrebbe 152 essere eliminata ma poi non avremmo pi la certezza di aver recuperato la loro taratura mentre gli altri fattori d invecchiamento non possono essere rimossi quindi probabile che gli standard di riflettanza da noi utilizzati abbiano bisogno di essere ritarati I filtri neutri sono invece di quarzo fuso otticamente lavorato quindi sono molto stabili nel tempo e possono essere puliti con facilit senza pregiudizio per la loro taratura per cui possiamo considerare pi attendibili i risultati ottenuti con il loro impiego Dobbiamo comunque dire che gli standard di Spectralon sono comunque adeguati e che sono indispensabili quando si deve operare con una su
12. nell emissione tra pi letture consecutive e Rivestimento della sfera problema di invecchiamento con diminuzione del fattore di riflessione ed eventuale danneggiamento e Sensore forte sensibilit della corrente di buio alla temperatura e variazione marcata della risposta in maniera dipendente dalla lunghezza d onda e Elettronica 1 componenti elettronici adibiti alla elaborazione del segnale elettrico generato del sensore possono avere un guadagno fortemente dipendente dalla temperatura e Le lampade a incandescenza a gas o alogene hanno una ridotta emissione nella zona spettrale del blu Ci fa si che sia ridotta anche la dinamica disponibile in tale regione e di conseguenza la risoluzione fotometrica Le 185 letture di campioni blu risultano meno stabili visto che il peso del rumore strumentale sul segnale di luce maggiore 7 Monitoraggio e diagnostica degli errori Si rivela molto importante in un ottica di monitoraggio e diagnostica degli errori implementare una serie di controlli sul software interno di gestione dello strumento che permettono di restituire codici di errori interpretabili in seguito a problemi nell esecuzione di operazioni Questo facilita il compito del personale adibito dell assistenza tecnica che di fronte a problemi di uno strumento presso un cliente pu diagnosticare la causa specifica e quindi decidere se lo strumento va restituito alla casa madre per essere riparato oppure pu essere sis
13. 1 nm 0 58 5 nm lettura ogni nm 0 65 10 nm 0 57 LASTRA Green float glass Banda passante b Banda passante i nm 88 6 8 73 2 01 5 nm lettura ogni nm 2 07 10 nm 1 87 FILTRO SiOy TiO gt Banda passante b 1 nm 94 1 7 42 13 91 5 nm lettura ogni nm 14 05 10 nm 94 15 13 81 FILTRO ODL 8 strati Banda passante b l 1 nm 16 63 40 59 5 nm lettura ogni nm 17 00 41 89 10 nm 966 16 87 41 65 FILTRO ODL 15 strati Banda passante pece ni E dae dl B E 1 nm 6 86 134 73 5 nm lettura ogni nm 900 552 135 25 10 nm 134 76 Tabella IV Coordinate CIELAB ottenute dai fattori di trasmissione spettrali registrati con lo spettrofotometro Minolta banda passante di 10 nm CAMPIONE B Lastra Clear float glass 0 12 Lastra Standard float glass 960 118 Lastra Green float glass Filtro SIO2 TiO gt 12 22 Filtro ODL 8 strati 39 86 Filtro ODL 15 strati 133 35 Tabella V Valori di AE unit CIELAB ottenuti confrontando i due spettrofotometri CAMPIONE Lastra Clear float glass Lastra Standard float glass Lastra Green float glass 206 Filtro SiO TiO2 Filtro ODL 8 strati Filtro ODL 15 strati 4 Discussione dei risultati e futuri sviluppi L accordo tra i due spettrofotometri notevolmente diverso per le due serie di campioni esaminate le notevoli oscillazioni e o brusche variazioni del fattore di trasmissione dei filtri interferenziali causano una notevole differen
14. 15 5 cellulose 10 water i g uua 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2300 Fig 2 Il grafico relativo all assorbimento in area 400 2500 nm fornisce le seguenti indicazioni 100 assorbanza di clorofille a e b nell area VIS pendenza del ROSSO INFRAROSSO nell area NIR assorbanza di oli acqua amido nell area NIR Sulla base del grafico cos possibile correlare le variazioni di colore dei vegetali e conseguentemente il loro grado di maturazione con le modificazioni del contenuto di carotenoidi e clorofille inoltre possibile ottenere ulteriori informazioni dal rapporto ROSSO INFRAROSSO Abbiamo infatti ottenuto una buona correlazione tra la devariazione del rapporto ROSSO INFRAROSSO e il grado di maturazione della frutta reflectance 60 1 healthy beech leaf 2 4 beech leaves phases of senescence 04 0 6 0 8 1 0 1 2 Wavelength um Fig 3 Definiamo il rapporto ROSSO INFRAROSSO NIR _ 800 nm RED 670 nm o la differenza normalizzata ND _ 800 670 nm 800 670 nm 101 Nel grafico della figura 3 descritto il comportamento dei vegetali durante le varie fasi della maturazione Si distinguono 4 fasi di variazione dello spettro da quella iniziale corrispondente alla fotosintesi a quella finale corrispondente alla senescenza Il concetto pu essere impiegato alla biomassa in genere 2 Principio di funzionamento Per ottenere una immagine spett
15. 1931 Parte 1 1984 UNI 10701 1999 CIE UNI 8941 UNILAB 1964 Parte 3 1984 UNI 9000 1987 LABmg Compensazione della CIELAB brillantezza gloss 1976 UNI 9926 1992 UNI 10623 1998 Sistema di tolleranze CMC anni 80 Determinazione della BS 6923 1988 forza colorante relativa o resa UNI U 60 00 0210 1999 La Commissione Colorimetria oltre alla citata produzione di norme UNI ha sviluppato la propria attivit anche nell esame di norme di argomento colorimetrico elaborate da altri organismi In collaborazione con la Commissione Sicurezza dell UNI stata in particolare curata 1998 la revisione della Norma UNI 5634 Sistemi di identificazione delle tubazioni e canalizzazioni convoglianti fluidi La Commissione Colorimetria stata inoltre un luogo di intenso scambio di informazioni tecniche e scientifiche In particolare sono stati presentati e discussi 1 principali lavori sul colore prodotti dal prof Oleari Progetto di norma attualmente in studio Con l avvento e la diffusione delle tecniche analitiche strumentali si andata affermando l esigenza di valutare l idoneit di un prodotto in termini oggettivi espressi cio da numeri misurati con mezzi fisici Passando dalla valutazione soggettiva a quella oggettiva con metodi e limiti di tolleranza concordati tra fornitore e cliente stato possibile ridurre notevolmente il contenzioso 121 N All attenzione della Co
16. Catania Bibliografia 1 46 Bosso A Cravero M C Ubigli M 1999 Alcune osservazioni sull influenza del colore sulla valutazione edonistica di vini Chiaretto Bardolino Doc annata 1996 Vignevini 5 88 93 Brochet F 2001 La d gustation Etude des repr sentations des objects chimiques dans le champ de la conscience Prix Coup de Coeur Acad mie Amorim http www academie amorim com laureat_2001 brochet pdf Brochet F Dubourdieu D 2001 Wine descriptive language supports cognitive specificity of chemical senses Brain and Language 77 2 187 196 Di Stefano R Cravero M C 1989 I composti fenolici e la natura del colore dei vini rossi L Enotecnico 10 81 87 Glories Y 1984 La couleur des vins rouges 2me partie Measure origine et interpretation Conn Vigne Vin 18 253 271 Mattivi f Rottensteiner H Tonon D 2001 Osservazioni con la tecnica della colorimetria tristimolo sul colore delle soluzioni idroalcoliche di antociani Riv Vitic Enol 2 3 25 Ti 8 9 10 11 Morrot G Brochet F Dubourdieu D 2001 The color of odors Brain and Language 79 2 309 320 O L V 1978 Recueil des m thodes internationales d analyse des vins et des mouts Methode AO O LV 1990 Caract ristiques chromatiques Recueil des m thodes internationales analyse des vins et des mouts 31 32 Rottensteiner H 2000 Metodi di misura oggettiva del colore di prodotti enologici
17. Come gi detto gli spettrometri moderni non permettono misure di riflettanza ad angolo variabile questa difficolt stata da noi superata dotando uno 240 spettrometro di una sfera integratrice disegnata per la realizzazione di misure ad angolo di incidenza variabile Il progetto di questa sfera integratrice deriva dall apparato gi messo a punto ed estensivamente usato presso l ENEA per le misure in riflettanza e trasmittanza ad angolo variabile in celle fotovoltaiche e pannelli solari 2 Il principio illustrato in Figura 1b ed gi stato discusso in precedenza Nell ipotesi in cui la risposta del rivelatore sia lineare con la irradianza prodotta nella sfera il fattore di riflessione Rv A dato dalla Eq 1 L apparato inoltre configurato in modo tale da permettere misure del fattore di riflessione a lunghezze d onda ed angoli variabili da 0 a 75 con una lampada QTH fino ad un massimo di 88 con un fascio laser Per accoppiare i vantaggi di uno spettrometro commerciale facile selezione della sorgente luminosa uso di luce ad elevato grado di monocromaticit uso di fasci di riferimento alla flessibilit della sfera integratrice della Fig 1b abbiamo equipaggiato uno spettrofotometro Perkin Elmer Lambda 900 con una piccola sfera integratrice di 15 cm di diametro realizzata in maniera concettualmente simile a quella della Fig 1b PbS PMT detector Sample Rotating sample holder Fig 15 S
18. D65 b b 0 877 1 16 vedi grafici Camp Spettrale 400 C L 26 40 26 6 700 nm a 1 7 22 7 b 4 3 4 2 Idrofobocit A 1 2 STRI N B 3 4 36 166 CD C 6 7 Nella stessa Tabella 3 si riportano anche i risultati inerenti allo stato superficiale di tre diverse bielle di comando montate normalmente insieme all apparecchiatura che per la loro posizione chiave rivestono un ruolo estremamente importante ben r87 dei guasti su tali apparecchiature si riferisce solo alle bielle di manovra e di comando Si pone anche l attenzione sulle modalit che possono essere adottate per valutare l opportunit di mantenere in esercizio un componente elettrico giunto alla fine della sua vita di progetto inserendo le misure del colore come metodo diagnostico su IMS interruttori di manovra sezionatori da 24 KV per i quali sono ad oggi disponibili diverse tecniche quali il grado di idrofobicita metodo quantitativo che pu efficacemente confrontarsi con 1 risultati ottenuti con prove elettriche come la tenuta dielettrica residua in ambiente umido La figura 1 a colori rappresenta 1 Con A si intende la biella nuova tal quale TQ 2 Con B la biella in uno stato superficiale prossimo al fine vita Questo stato superficiale si pu raggiungere a seconda delle condizioni di esercizio dopo 3 7 anni di esercizio ma il componente ancora recuperabile con opportuna manutenzione ad esempio con verniciatura con gomme siliconiche la si
19. DV S R L V le Industria 64 35129 Padova Tel 049 8070024 Fax 049 772477 infospectroscopy Odvoptic com 1 Introduzione Le tecniche di analisi spettrale possono trovare applicazione nel settore alimentare sia in ambito industriale che di ricerca Una delle applicazioni pi promettenti riguarda l analisi delle sostanze alimentari di origine vegetale Le potenzialit del mercato risultano notevoli e le tecniche di analisi attualmente in uso basate su telecamere a colori CCD o su telecamere a filtro monocromatico non garantiscono risultati soddisfacenti per quanto riguarda le fasi di selezione e di classificazione dei vegetali Il sistema di analisi per la classificazione delle sostanze alimentari vegetali deve poter eseguire misurazione del colore misurazione del grado di maturazione misurazione del contenuto di zucchero evidenziazione di eventuali difetti La curva dello spettro in riflettanza nell area VIS NIR caratterizzata da bassi valori nel visibile 400 700 nm a causa dell assorbimento della luce da parte di clorofille e carotenoidi e da rapido incremento dei valori in area NIR a causa delle alte propriet diffusive delle pareti cellulari 99 LOG 1 1 45 z 40 f E cellulose amp water gt celulose lignin amp water 35 g gt 8 cellulose amp lignin wa v cellulose lignin amp water abe z gt a lignin 20 5 S 2 sc s cellulose lignin Y amp walter 3
20. Il fascio tipicamente focalizzato sotto forma di una sottile lamina luminosa normale all asse rotante del portacampioni E facile mostrare che se d la semilarghezza della lamina luminosa e D il raggio della superficie circolare del campione allora il massimo valore per l angolo di incidenza Drax arctg D d 19 4 4 Risultati e loro discussione La Fig 17 mostra le curve di R 3 A per lo standard SRS 20 ad angoli di incidenza di 20 30 40 60 70 78 L intervallo spettrale esplorato va da 250 nm a 2200 nm Nelle nostre misure le dimensioni del fascio luminoso sulla superficie dei campioni investigati erano di lmm in larghezza e 7 mm in altezza Queste dimensioni hanno permesso di effettuare le misure fino ad un angolo di incidenza di 78 Usando un diaframma sarebbe in principio possibile ridurre le dimensioni trasverse del fascio incidente superando questo limite Purtroppo questo significherebbe ridurre la potenza incidente con conseguente riduzione del segnale rilevato e quindi del rapporto segnale rumore Questo avviene soprattutto per i campioni meno riflettenti L andamento mostrato in Fig 17 comune a tutti gli standard esaminati Osservando le curve in figura possibile notare come lo standard SRS 20 mostri all aumentare di 4 un generale aumento in R 4 a tutte le lunghezze d onda particolarmente nell intervallo spettrale dell UV Vis E da tenere presente che il si
21. Il processo si ripete ciclicamente fino al raggiungimento della precisione voluta Ragionando geometricamente il calcolo di x provoca lo spostamento sulla retta parallelamente all asse x fino al punto che realizza su tale retta il minimo valore di F x c Questo punto non sar altro che il punto di contatto tra tale retta e e la linea di livello F x c 0 gt v Fig 1 Percorso di minimizzazione per il caso tipico di 4 coloranti Nel nostro caso la funzione F data da F d Qo Q ove Qo e Q e allo spazio colore a scale uniformi reso metrico dalla distanza euclidea d e Oye il punto che rappresenta il campione assegnato da ottenere mentre Q O c Co 251 Cm m 2 6 il punto che rappresenta la formula realizzata con le concentrazioni c dei coloranti scelti Quindi F F c1 Co Cm d 00 O c1 C2 Cm o meglio dato che deve essere cj 1 F f ct C2 Cm1 F Cj C2 Cm 1 Xi c Il problema quindi di minimizzare una funzione definita in R all interno del solido definito da Cyt Cot Cm 1 c 2 0 Per m 4 caso tipico si propone la rappresentazione grafica in Fig 1 6 Primi risultati di formulazione Per valutare il nuovo approccio algoritmico abbiamo utilizzato come campione di riferimento una selezione di 45 colori standard RAL che fossero sufficientemente rappresentativi dell intero spazio del colore con le relative prime formulazioni medi
22. Methoden der objektiven Farbmessung auf nologischen Produkten Tesi Fachhochschule Wiesbaden Fachbereich Weinbau und Getr nketechnologie Corso di Studi Superiori in Viticoltura ed Enologia San Michele all Adige Sudraud P 1958 Interpr tation des courbes d absorption des vins rouges Annales de Technol Agric 7 203 208 47 Controllo colorimetrico dei vini durante il processo di vinificazione GIUSEPPE MIGNEMI AILUN Via della Resistenza 39 Nuoro Tel 0784 226200 0784 241708 Fax 0784 203158 0784 241720 gmignemi ailun it 1 Introduzione Il colore del vino costituisce una caratteristica peculiare quella di pi immediata individuazione da parte del consumatore ed legata alla qualit del prodotto I risultati dell analisi sensoriale hanno identificato il colore come uno dei parametri principali presi in considerazione per l identificazione e la valutazione comparativa dei vini La conoscenza approfondita della composizione del vino in termini di sostanze coloranti della loro interazione con gli altri composti presenti in esso e la comprensione dei meccanismi con cui tali sostanze passano dall uva al mosto durante la macerazione ed evolvono poi durante la maturazione del vino di fondamentale importanza per il controllo della qualit del prodotto Le dinamiche chimiche di tali composti hanno come risultato macroscopico e di pi immediata individuazione la variazione del colore del mosto prim
23. Parretta A Sarno P Tortora H Yakubu P Maddalena J Zhao A Wang Angle dependent Reflectance and Transmittance Measurements on Photovoltaic Materials and Solar Cells Optics Communications 172 1999 139 151 246 3 4 8 9 10 11 12 13 14 15 A Parretta P Grillo P Tortora and P Maddalena Method for Measurement of the Directional Hemispherical Reflectance of Photovoltaic Devices Optics Communications 186 2000 1 14 P Maddalena A Parretta A Sarno and P Tortora Novel Techniques for the Optical Characterization of Photovoltaic Materials and Devices Optics and Lasers in Engineering in stampa A Parretta H Yakubu F Ferrazza Method for Measurement of the Hemispherical Hemispherical Reflectance of Photovoltaic Devices Optics Communications 194 2001 17 32 A Parretta H Yakubu F Ferrazza P P Altermatt M A Green and J Zhao Measurements of Optical Loss at Diffuse Light of Photovoltaic Modules Solar Energy Materials and Solar Cells in stampa M Hein et al Characterisation of a 25 High Efficiency Fresnel Lens Module with GaInP GaInAs Dual Junction Concentrator Solar Cells 17 EC PVSEC Munich Germany 22 26 October 2001 E C Boes and A Luque Photovoltaic Concentrator Technology in Renewable Energy Sources for Fuels and Electricity Chapter 8 Ed By T B Johansson et al Island Press 1993 Rene
24. Tinta Per animali di incrocio i tre parametri del colore risultano invece maggiori nella femmina rispetto al maschio anche se solo per la luminosit si hanno differenze significative 3 0 2 5 Influenza del tipo di muscolo I muscoli svolgono funzioni diverse quindi il colore influenzato anche dal rapporto esistente fra fibre bianche e rosse anche se la ricerca ha preso come punto di riferimento per le analisi quanti qualitative il muscolo Longissimus poi ogni muscolo presenta delle peculiarit proprie tabella 5 Il Semitendinoso ST mostra pi alti parametri del colore L 46 67 C 29 80 H 39 66 mentre il Gluteo biceps GB e il Caput longum Tricipite brachii CloTb mostrano valori pi bassi L 39 71 C 28 06 H 33 76 e le differenze sono anche elevate 17 5 6 2 e 17 5 Dai dati si evidenzia anche che il Longissimus dorsi ha valori intermedi quindi ha ragione pu essere ritenuto un muscolo di riferimento 2 6 Influenza della conservazione Come gi spiegato in introduzione il colore della carne varia in funzione della quantit di ossigeno che viene in contatto con la mioglobina questo vuol dire che il tipo di conservazione sotto vuoto o in atmosfera modificata e la sua durata influiscono sulla percezione del colore Da un lavoro svolto prendendo in considerazione questi due fattori tabella 6 si rilevato che ci sono differenze significative in L C e H tra il prodotto fresco e la carne conservata in atmosf
25. con fibra 350 400 450 500 550 600 650 700 750 Wavelength nm Fig 9 Dipendenza della banda passante dello spettrometro in funzione della lunghezza d onda A senza fibra ottica con fibra ottica 161 Negli spettrometri la forma triangolare della riga tende a diventare gaussiana per il concorso di cause diverse tra le quali importante il fatto che il reticolo generalmente curvo e svolge anche la funzione di specchio di collimazione Nella fig 7 stato riportato a scopo di confronto il profilo della riga di un laser a HeNe misurato con uno strumento a scansione Mostriamo infine in fig 9 la dipendenza della banda passante dalla lunghezza d onda dello spettrofotometro ricavata dai profili delle diverse righe misurate In essa si pu osservare che la banda passante dello spettrometro costante e pari a 1 5 nm quando non si usano la lente di collimazione e la fibra di trasporto della luce mentre cresce a circa 2 nm con una leggera dipendenza dalla lunghezza d onda quando si usano la lente di collimazione e la fibra esterna Ai fini pratici si potr assumere che in entrambi i casi la banda passante sia indipendente dalla lunghezza d onda dello spettrometro con notevole semplificazione del calcolo delle coordinate tricromatiche Comunque nel caso di misurazioni di alta accuratezza occorrer o correggere le distorsioni introdotte dal sistema ottico lente pi fibra o entrare con la luce direttamente ne
26. d arancia fresco o da salmone cruda cotta e concentrato affumicata strumenti comparati 5 2 e HunterLab D45D2 Citrus e Minolta Chroma Meter CR Colorimeter 100 e HunterLab Labscan e HunterLab Labscan Il e Minolta Chroma Meter Il e MacBeth Color Eye e Varian DMS 100 10 combinazioni complessive strumento modalit di calibrazione e misura Presentazione del In provette di vetro diametro campione 1 pollice previo adattamento degli strumenti Cuvetta di vetro ottico a facce piane cammino ottico 1 cm sfondo bianco e nero Calibrazione Piastrella bianca Provetta standard arancio USDA 044 Analisi e Risultati Regressione multipla variabili Coeff di correlazione tra i due indip X Y Z strumenti per L a b var dip citrus color number da 0 93 a 0 99 Coeff di correlaz da 0 978 a 0 995 0 944 per misure in trasmissione con Varian DMS 100 Commento degli Autori Coeff di correlaz migliori in Risultati dell analisi di caso di calibrazione con regressione validi provetta arancio Coeff di correlaz migliori con cuvette Risultati non soddisfacenti per le misure in trasmissione 256 Segue Tab 1 Autori P Baardseth et al S Porretta et al Anno 1988 1990 Campioni utilizzati 12 campioni tratti dall Atlante 2 passate di pomodoro NCS rossi e gialli Oltre 500 campioni di vari alimenti strumenti comparati 3 2 e Mi
27. da db dE Ottico neutro 0 25 0 02 0 13 0 30 Std per microscopia 1 11 0 99 0 26 1 51 Verde da finestra 1 45 1 12 0 14 1 83 In figura 1 sono le curve di riflettanza della piastra bianca con e senza vetri In tabella 1 sono 1 valori delle coordinate colorimetriche dei quaranta campioni misurati con ognuno dei vetri e senza alcun vetro Da queste coordinate si sono calcolate con i metodi di selezione stepwise all indietro backward le equazioni di multiregressione tra tutte le L a b con i vetri variabili dipendenti e tutte le L a b senza vetri pi le dL da db apportate dai vetri sulla piastra bianca variabili indipendenti 100 00 7 90 00 7 80 00 x 70 00 4 60 00 7 E SENZA VETRO VETRO NEUTRO 50 00 7 RIFLETTANZA VETRO STD 40 00 4 VETRO VERDE 30 00 20 00 7 10 00 4 0 00 S d Q ES s d amp ES Ss ON e amp ES aS Lunghezza d onda nm Fig 1 Fattori di riflettanza spettrale p bianca Le regressioni significative sono L con vetro 0 798L senza vetro 16 5 1 0 994 a con vetro 0 838a senza vetro 0 785 r 0 998 b con vetro 0 826b senza vetro 0 448 r 0 995 Si osserva che in nessuna di esse compaiono le variabili dL da e db come se le caratteristiche del vetro non influenzassero le misure fatte sui campioni col vetro stesso Pare tuttavia evidente che il
28. dedicato ovvero pi omogeneo i risultati si sarebbero potuti ottenere risultati conservativi migliori Alla luce di quanto esposto si pu concludere che la tipologia di conservazione analizzata presenta interessanti potenzialit nell assicurare azioni di conservazione che per tempi medio lunghi 10 15 giorni consentono comunque di garantire una limitata perdita di qualit organolettica su prodotti deperibili quali frutti ortaggi e insalate Da questo tipo di esperienze PISMA ha messo in atto differenti valutazioni sperimentali che riguardano le metodologie non invasive E infatti di notevole importanza nel campo agro alimentare trovare una metodologia rapida ed affidabile in grado di stabilire in modo oggettivo la qualit dei prodotti ortofrutticoli In tal senso l analisi d immagine spettrale da cui derivare informazioni sia spettrali che colorimetriche considerata di grande interesse in quanto tecnica rapida non distruttiva e in grado di fornire numerose informazioni qualitative Bibliografia 1 AAVV Capire la comunicazione del colore Manuale tecnico divulgativo X Rite 3100 44th Street S W Grandville Michigan 49418 USA 1999 2 Bodria L 1999 Nuovi metodi per la valutazione della qualit dei prodotti ortofrutticoli Mondo macchina n 9 pp 20 29 3 Delwiche M J and R A Baumgardner 1985 Ground color as a peach maturity index J Amer Soc Hort Sci 110 53 57 89 10 11 12 90 Du
29. dell angolo d incidenza del fascio estesa all intero intervallo angolare 0 90 non essendo essa vincolata dalle propriet geometriche del fascio stesso o del campione come avviene nei metodi tradizionali La seconda parte di questo lavoro mostra come misure ottiche risolte in angolo Si possano realizzare a partire da uno spettrofotometro commerciale per la precisione il Lambda 900 della Perkin Elmer modificando opportunamente la sua configurazione di base e corredandolo di opportune sfere integratrici e fotorivelatori Con questo apparato sono state studiate le propriet ottiche di una serie di standard di riflettanza della Labsphere nell intervallo spettrale UV Vis NIR 250 2200 nm Pur essendo il metodo di misura di tipo convenzionale stato possibile estendere l angolo d incidenza fino a circa 80 mostrando in tal modo come le propriet ottiche risolte in angolo di standard di riflettanza diffusa si discostino sensibilmente da quelle di un diffusore ideale lambertiano Questi risultati sono direttamente trasferibili al metodo DRM il quale richiede per la sua piena operativit la conoscenza del fattore di riflessione risolto in angolo per una serie completa di standard di riflettanza diffusa Riferimenti 1 A Parretta A Sarno and H Yakubu Non destructive Optical Characterization of Photovoltaic Modules by an Integrating Spehere Part I Mono Si Modules Optics Communications 161 1999 297 309 2 A
30. emerge confrontando l andamento del fattore di riflessione ad esempio del campione giallo nei due casi Ci quanto riportato nel grafico successivo La differenza di colore AE CIELAB D65 10 tra le due misure di 0 7 un valore molto elevato 178 Differenze di colore A E CIELAB D65 10 della serie completa di piastrelle ceramiche certificate NPL 1 50 faq FS A eee 1 40 H 39 MW Fibra ottica non a fuoco 120 4 MW Fibra ottica a fuoco 1 10 1 00 0 90 iu 0 80 lt 0 70 0 60 0 50 0 40 0 30 0 20 Ml LA 0 00 Pale Md Grey Diff Deep Deep Red Orange Yellow Green Diff Cyan Deep White Grey Grey Grey Pink Green Blue FD90 Campione Fig 3 1 Differenze di colore AE nello spazio CIELAB illuminante D65 osservatore 10 tra lo spettrofotometro ORACOLOR e i valori certificati Andamento del fattore di riflessione della piastrella BRIGHT YELLOW NPL AE 0 70 90 TO r Fibra ottica non a fuoco s Fibra ottica a fuoco 70 AT 60 Pal 50 40 30 YA 20 L R 440 460 480 500 520 540 560 580 600 Lunghezza d onda nm Fig 3 2 Andamento comparato del fattore di riflessione di un giallo nel caso di fibra ottica correttamente posizionata a fuoco e in caso contrario 179 4 Taratura in lunghe
31. in Fig 2 sono riportati 1 AL Aa Ab relativi ai 4 campioni con le tinte base in Fig 3 sono riportati per la solo coordinata L e per ciascuno strumento analizzato i delta rilevati per alcuni campioni selezionati Come atteso i valori misurati dai diversi strumenti differiscono anche in modo significativo in particolare per alcuni campioni Le misure inoltre tendono a presentare un andamento analogo in base alla geometria degli strumenti in particolare per quanto riguarda la coordinata L Fig 3 L analisi comparativa stata effettuata solo sulle differenze di colore Dall analisi di regressione effettuata tra coppie di strumenti sui valori di AE rilevati tra 1 diversi campioni e le corrispondenti tinte base si sono ottenuti coefficienti di correlazione generalmente buoni Tab 5 Per un analisi pi dettagliata dei risultati si rimanda al lavoro originale 7 Tab 5 Coefficienti di correlazione calcolati sulle differenze di colore AE ap Campioni Coefficienti di correlazione r Min Max Media Rosso bianco 0 8700 0 9992 0 9573 Rosso nero 0 9958 1 0000 0 9989 Giallo bianco 0 6420 0 9987 0 9358 Giallo nero 0 9979 1 0000 0 9995 Verde bianco 0 9940 0 9998 0 9980 Verde nero 0 9991 1 0000 0 9999 Blu bianco 0 9994 1 0000 0 9998 Blu nero 0 9995 1 0000 0 9999 Fonte 7 2 4 Studio effettuato dal National Physical Laboratory Negli anni tra il 1993 ed il 1995 stato condotto dal National Physi
32. introdotta da poco pi di 10 anni abbastanza ben codificata e sperimentata ma nonostante ci ancor oggi ci sono alcune aree da migliorare Pi in dettaglio la semola viene preventivamente setacciata ed analizzata direttamente con un colorimetro CR 300 Minolta dotato dell accessorio per polveri CR A 50 73 La pasta lunga tipo spaghetti viene analizzata con lo stesso colorimetro utilizzando un apposito contenitore che consente di ottenere una disposizione del prodotto regolare in modo da facilitarne la lettura I problemi possono sorgere con la pasta corta questi sono dovuti essenzialmente alle forme differenti presenti in questa classe di prodotto e alla conseguente variabilit e disomogeneit delle superfici Una possibile soluzione fu di macinare il prodotto e di utilizzare per la determinazione il metodo gi sviluppato per la semola I problemi legati a questa soluzione sono molteplici non si analizza il prodotto tal quale ma un suo derivato dal macinello dipendono la forma e la dimensione dei granelli che a loro volta influenzano il dato di lettura setacci possono influenzare la distribuzione granulometrica e il conseguente impatto visivo tempi di preparazione di un campione sono onerosi oltre 20 minuti per ciascuno Per superare questi problemi stato introdotto il modello CR 310 che avendo uno spot di lettura maggiore consente meglio di mediare una situazione disomogenea come quella ris
33. misurazioni e considerare il loro valore medio Se utilizziamo per esempio lo standard avente una riflettanza nominale del 99 lo spettro riflesso della lampada S A sar dato da S RARA 3 dove R 4 la risposta spettrale dello strumento R y 4 il coefficiente di riflessione spettrale dello standard e S lo spettro di emissione della lampada Una relazione analoga vale naturalmente per tutti gli altri standard di riflettanza Se si considera ora una coppia di questi spettri per esempio Ss e S il loro rapporto sara dato da ST Ry A 4 S RAA Ora a primo membro troviamo il rapporto degli spettri misurati con i due standard di riflettanza mentre a secondo membro abbiamo quello dei fattori di riflessione spettrale certificati degli stessi standard Se i due rapporti sono identici potremo ritenere che gli spettri di riflessione misurati con lampada piena 99 e al 20 della sua intensit siano correttamente misurati Se questo si verifica anche con gli altri standard si potr concludere che la risposta del sistema lineare su almeno due ordini di grandezza e su tutto lo spettro visibile Diversamente la radianza spettrale di un campione di cui si deve misurare il colore sar sovrastimata in 150 alcune regioni spettrali e sottostimata in altre con conseguente errore di misurazione del colore I risultati delle misurazioni eseguite con uno spettrometro commerciale utilizzando gli standard neutri di riflettan
34. recentemente nominati policromatori e in questo caso la fenditura d uscita la cui larghezza quella dei pixel della batteria molto minore della fenditura d ingresso In figure 5 si riporta la distribuzione di una radiazione monocromatica sui pixel della batteria ogni pixel i associato ad una sua propria lunghezza d onda 4 e una funzione D A 4 rappresenta la parte di radiazione di lunghezza d onda A che colpisce il pixel corrispondente a 4 la asimmetria di tale distribuzione dovuta a radianza non uniforme sulla fenditura d ingresso e ad aberrazioni ottiche e in generale migliorabile oA Stray light Fig 5 Distribuzione D A 4 di una luce monocromatica 4 su pixel contigui di una batteria si toto rivelatori in uno spettrofometro reale abridged Il segnale generato dal pixel i J f S RA D A A E 44 Y S RA DA 4 E 34 vs J 34 definita in figura 5 e il fattore di riflessione spettrale non deconvoluto misurato alla lunghezza d onda 4 Ja R Rp A FA AR I ws J i con 142 S D A 2 E 8A F A A Rys 4 WS 2 dove R il fattore di riflessione vero deconvoluto corrispondente all intervallo J 94 centrato su A In notazione matriciale si ha 0 0 0 oy FAA FAA FAs Ay 0 o ofR Re F A 4 F A F 4 45 0 O R Ra o R Ri 0
35. rispettivamente r 0 975 r 0 972 Rottensteiner 2000 per questi prodotti possibile considerare principalmente le due misure C ed h che rappresentano la informazione essenziale ed in termini del tutto paralleli a quelli rispettivamente di intensit colorante e di tinta gi adottati in enologia Questa approssimazione pu essere suggerita anche per i vini bianchi e liquorosi per i quali per la correlazione tra L ed h un po meno stretta r 0 815 Rottensteiner 2000 36 Questi parametri si possono ottenere per lettura diretta sui vini senza nessuna preparazione preventiva n diluizione nel caso di campioni limpidi e dopo semplice filtrazione nel caso di campioni velati utilizzando il set di celle di diverso cammino ottico fornite a corredo della strumentazione 3 1 Carta dei vini rossi La figura 1 mostra in alto la distribuzione dei campioni rappresentativi di 10 importanti Denominazioni di Origine italiane ed in basso la distribuzione dei campioni di nove denominazioni presenti alla Mostra dei Vini del Trentino 2000 Nelle condizioni di misura la saturazione assume valori nel range compreso tra 15 e 60 mentre la tinta si distribuisce nell intervallo 5 45 Questa figura mostra chiaramente come ogni tipologia di vino trovi una sua collocazione tipica che pu essere dovuta sia ai diversi vitigni impiegati ma anche sicuramente alle diverse combinazioni tra vitigno e territorio ed alle tecnologie di produzio
36. vini Nell aprile del 2000 Minolta Italia S p A e l Istituto Agrario di San Michele all Adige hanno attivato in collaborazione una sperimentazione finalizzata a individuare le condizioni ottimali di applicazione della tecnica di colorimetria tristimolo nel settore enologico al fine di proporla come metodo rapido e preciso 33 per il controllo delle caratteristiche cromatiche dei vini La opportunit di seguire questa strada nasce dalla osservazione che nei disciplinari di produzione dei vini a denominazione di origine Italiani vengono utilizzati 24 diversi termini per descrivere le tonalit di colore dei vini rossi 18 per i vini rosati e 20 per i vini bianchi Ma nella realt attuale con i metodi analitici di uso corrente di quali informazioni dispone realmente il professionista del settore per descrivere il colore di un vino Come si pu documentare in maniera chiara la qualit del colore di un prodotto Come si possono misurare le differenze di colore tra due prodotti magari al fine di compararle con la valutazione sensoriale o per controllare l influenza di una chiarifica Nella sperimentazione volta a suggerire delle soluzioni pratiche e direttamente applicabili a questi quesiti la tecnica stata applicata a soluzioni idroalcoliche ricostruenti la composizione del vino a diverse centinaia di campioni reali del commercio provenienti da tutta Italia ed a centinaia di vini sperimentali La tecnica di misura stata tes
37. were able to give a good clustering of the different oils The resulting 2D map is shown in Figure 6 The four classes of oils considered are sharply clustered For each cluster a sub clustering is evident as follows Single cultivar EVOOs are sub clustered by the year of harvest and production Commercial EVOOs are sub clustered by brand A discrepancy of sub clustering appeared in Tesori dell Arca samples because they come from different Italian regions such as Liguria Umbria and Puglia Another discrepancy in sub clustering in the Carapelli samples was relative to a sample declared to be as non filtered which in fact approached the boundary of the single cultivar region Olive oil and seed oil samples are clearly outside the region of EVOO and more evidently separated from each other 68 Spectra at 0 Ogliarola irrigua Ogliarola asciutta Olivastra Seggianese Leccino per Leccino t Leccino per Carolea SIUENILUSUEI Pazi eLLoON 560 580 600 620 640 540 Wavelength nm 520 Spectra at 30 Olivastra Seggianese 2 Ogliarola irrigua Ogliarola asciutta gt lt Leccino per Leccino amp Leccino per Carolea SOURIWSUEI Pazi ELIION 0 e Qs S nm Wavelength cultivar Fig 4 Normalized transmission spectra at 0 and 30 of five examples of single EVOO from different tree species
38. 0 004 Aa 0 021 0 150 0 602 0 000 0 008 0 025 Ab 0 010 0 123 0 470 0 000 0 006 0 027 AE 0 159 0 118 0 678 0 006 0 004 0 021 4 C come 4 B per varianti con AR A concentrate Errori Relativi media s t max AL 0 000 0 004 0 007 Aa 0 000 0 026 0 064 Ab 0 001 0 041 0 087 AE 0 024 0 023 0 072 Le tabella 5 riassume gli errori rilevati simulando errori di taratura delle lunghezze d onda corrispondente for abridged instruments ad uno spostamento dell array di fotodiodi Questo tipo di errore sicuramente quello che maggiormente concorre a determinare l incertezza della misura Nelle tabelle relative agli errori della scala fotometrica si trovano anche numeri pi grandi ma il rapporto tra gli errori simulati di entit arbitraria e quelli che realmente si possono riscontrare in uno strumento certamente maggiore nel caso della scala fotometrica La simulazione riassunta dalla tabella 5 B stata ripetuta per valutare anche l entit degli errori relativi considerando varianti con AR A concentrate tendenzialmente metameriche rispetto ai colori di riferimento I risultati ottenuti tab 5 C mostrano che anche in questo caso gli errori relativi sono molto inferiori a quelli assoluti Tab 5 Errore simulato taratura delle lunghezze d onda 5 A array spostato verso il blu per 5nm Errori Assoluti Errori Relativi media s t Max
39. 0 31 0 75 0 29 0 73 0 pe 27 0 a senesi 71 0 a 25 0 69 0 23 0 gt 67 0 21 0 T T 0 150 300 450 600 750 0 150 300 450 600 750 t giorni t giorni 30 0 i 25 0 ene eee esos 20 0 e e e 15 0 e o ES 10 0 5 0 u 0 0 r r 0 150 300 450 600 750 t giorni Figura 5 Influenza della temperatura di conservazione sul colore del vino in bottiglia NOO5 Vino rosso giovane conservato a 5 NO20 Vino ro sso giovane conservato a temperatura ambiente GRO5 Vino rosso riserva conservato a 5 GR20 Vino ro sso riserva conservato a temperatura ambiente 58 L evoluzione in bottiglia anche legata alla tipologia di vino considerata a questo proposito si rimanda alla figura 5 che riporta l evoluzione a diverse temperature di conservazione di un vino rosso giovane e di un rosso riserva Il protocollo di sperimentazione stato lo stesso utilizzato nel caso appena descritto del vino rosato I campionamenti sono stati effettuati dopo circa tre mesi sei mesi e due anni dalla misura di riferimento Si rileva che l evoluzione della coordinata b analoga per le due tipologie esaminate mentre nel caso di L ed a si hanno comportamenti opposti Pi precisamente nel caso del vino rosso giovane si riscontrata per tutte e tre le coordinate una variazione minore nel caso di conservazione a bassa te
40. 02 51 17 0 30 1 11 6 0 61 61 0 02 61 82 0 37 1 20 7 0 71 55 0 02 71 72 0 42 1 31 8 0 80 84 0 02 81 02 0 45 1 37 9 0 90 72 0 01 90 86 0 47 1 43 Fonte 5 258 N Si conclude che la precisione dei singoli strumenti buona ma la loro comparabilit non soddisfacente e tende a diminuire con stimoli neutri chiari si veda anche la Tabella 3 2 2 Studio collaborativo condotto dalla Torry Research Station Uno studio collaborativo svolto nel 1987 sotto la guida della Torry Research Station di Aberdeen 6 ha visto il coinvolgimento di 15 diverse organizzazioni in prevalenza laboratori di ricerca e di analisi in campo alimentare Per le misure si sono impiegati come campioni 9 standard fisici tratti dall atlante del sistema svedese NCS 2 blu 2 rossi 2 verdi 2 gialli 1 grigio Nella comparazione sono stati inizialmente coinvolti 18 diversi strumenti per alcuni di questi strumenti le misure sono state ripetute con diverse modalit componente speculare esclusa o inclusa diverse aperture della porta di osservazione campione osservato direttamente oppure attraverso un vetro ecc ottenendo cos 26 combinazioni complessive diverse strumento modalit di misura La ripetibilit strumentale rilevata misurata come media per ogni laboratorio delle deviazioni standard calcolate sulle tre repliche di ogni misura varia da 0 011 a 0 095 per il AX da 0 012 a 0 098 per il AY e da 0 013 a 0 155 per il AZ Per esaminare l influe
41. 10 0 5 0 0 0 0 0 T T O 80 160 240 320 400 480 560 640 0 80 160 240 320 400 480 560 640 giorni dall ammostamento giorni dall ammostamento o 4 048 La O 80 160 240 320 400 480 560 640 giorni dall ammostamento Figura 3 Confronto dell evoluzione cromatica di vini sottoposti a differenti tipi di lavorazione J2 Vinificazione tradizionale con macerazione in torre Ja Jb Vinificazioni con macerazione in fermentini di piccola capacit 75 hl e 200 hl rispettivamente con controllo termico JB1 JB2 Affinamenti in barrique da 225 e 350 rispettivamente del vino Jb 55 Tab 5 Variazione del colore dei vini Ja e Jb dopo il primo travaso 78 giorno Differenza tra Ja e Jb 71 551 0 002 57 847 0 009 13 704 0 018 70 707 0 004 68 699 0 012 2 008 0 012 0 048 0 005 10 861 0 022 32 270 0 001 i 46 143 0 003 13 874 0 006 30 619 0 004 i 33 438 0 006 2 818 0 008 1 646 0 005 12 707 0 008 0 103 0 007 i 0 322 0 005 0 424 0 017 9 241 0 018 7 687 0 008 1 555 0 020 Ah 543 78 9 122 0 022 8 001 0 013 AH 54s 78 4 999 0 011 5 480 0 067 AE 543 78 5 331 0 011 17 592 0 015 AE usara 19 503 0 014 AE ub ua 543 3 568 0 010 0 290 1 301 0 868 0 056 Tab 6 Effetto dell affinamento in barrique sul colore del vino Differenza tra JB1
42. 537 1 814 10 631 0 172 0 068 0 640 Tab 3 Errore simulato RS A 01 R Ay Errori Assoluti Errori Relativi media s t Max media s t max AL 3 929 1 459 7 018 0 001 0 082 0 115 Aa 0 368 1 659 4 899 0 000 0 076 0 161 Ab 0 911 2 030 8 071 0 001 0 085 0 247 AE 3p 4 837 1 418 8 458 0 131 0 033 0 201 Le tabella 4 riassume gli errori rilevati simulando errori nella larghezza di banda dello strumento Tenuto conto che l errore simulato rilevante gli errori relativi appaiono molto limitati Questo tipo di errore quello che risente maggiormente del criterio adottato per la distribuzione di AR A Dalla tab 4 C si rileva che anche per variazioni concentrate gli errori relativi che aumentano di oltre 3 volte sono paragonabili a quelli derivanti da un errore di 2nm nella taratura delle lunghezze d onda Tab 4 Errore simulato larghezza di banda 4 A troppo larga RS A 8 R A 1 R A 10 R A 10 Errori Assoluti Errori Relativi media s t max media s t max AL 0 007 0 028 0 128 0 000 0 001 0 004 Aa 0 021 0 150 0 601 0 000 0 008 0 025 Ab 0 010 0 123 0 467 0 000 0 006 0 027 AE b 0 159 0 118 0 677 0 006 0 004 0 020 131 4 B troppo stretta RS A 1 2 R A 1 R A 10 R A 10 Errori Assoluti Errori Relativi media s t max media s t max AL 0 007 0 028 0 128 0 000 0 001
43. 660 680 700 Lunghezza d onda nm Fig 4 3 Confronto tra il fattore di riflessione misurato sul campione arancione usando la corretta taratura spettrale ed una in cui le righe sono state traslate tutte a sinistra di 1 5 182 AE CIELAB D65 10 di alcune piastrelle ceramiche ce rtificate E Righe corrette 2 8 E Riga a 632 8nm Shift a sinistra di 0 5pixel 2 6 riga a 632 8nm Shift a sinistra di 1 pixel 2 4 Riga a 546 0nm Shift a sinistra di 1 pixel 2 2 Riga a 435 8nm Shift a sinistra di 1 pixel W hite FD90 Red Yellow Green Deep Pink Orange Cyan Piastrella Fig 4 4 Confronto tra le differenze di colore AE tra la misura con ORACOLOR e il valore di certificazione CIELAB D65 109 nei 5 casi trattati sui campioni NPL in qui si manifestano maggiormente tali differenze Fattore di riflessione del campione BRIGHT YELLOW 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 R Righe centrate lt Riga a 435 8nm Shift a sin di 1pixel e Riga a 546nm Shift a sin di 1 pixel 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 Lunghezza d onda nm Fig 4 5 Confronto tra il fattore di rifle
44. 69 Normalized Transmittance Spectra at 0 Normalized Transmittance 0 040 0030 i INIL E O AA X Carapelli Olive Oil R Carapelli Seed Oil 3 ae Carapelli EVOO Nobile 0 020 PR KHPA GOP DOCG Lal Sardelli EVOO haha e Sardelli EVOO Frantoiano i A i 0 010 a PE saio ie nio Saitta 0 000 AA i 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 Wavelength nm Spectra at 30 0 040 0 030 X Carapelli Olive Oil Carapelli Seed Oil Carapelli EVOO Nobile 0 020 24 Sardelli EVOO Sardelli EVOO Frantoiano 0 010 0 000 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 Wavelength nm Fig 5 Normalized transmission spectra at 0 and 30 of five samples of commercial oils 70 e olive oil E seeds A Carapelli EVOO X Sardelli EVOO X Tesori Arca EVOO e Maiano EVOO Berio EVOO single cultivar 2000 A single cultivar 2001 2nd Principal Component 1st Principal Component Fig 6 2D map for oil clustering 5 Conclusions A novel technique and instrumentation based on the measurement of transmission spectra at different angles spectral nephelometry were presented for the characterization of edible oils This new concept of combining colour and turbidity measurements together with a suitable PCA data processing made it possible to discriminate an
45. 7 ca 4 70 El 19554 a 2c n 4504 1 ae cag 95 34 ta o E 95 1 2a 4 10 HE ERRE E 9494 3 904 E 94 7 3 70 94 5 3 50 0 60 120 180 240 300 360 0 60 120 180 240 300 360 t giorni t giorni 5 50 Cannonau Rosato 5 30 Di 5 10 ca 4 490 4 War n 4 70 c 4 50 4 30 tc E ca 4 10 3 90 3 70 3 50 i T 0 60 120 180 240 300 360 t giorni AE rispetto al a b riferimento campione r 95 506 0 038 4 143 0 007 4 135 0 006 5 853 0 007 44 949 0 017 95 416 0 005 4 389 0 015 4 714 0 007 6 441 0 009 47 042 0 040 0 635 0 012 95 473 0 006 4 244 0 009 4 361 0 006 6 085 0 007 45 785 0 026 0 250 0 011 95 109 0 001 4 616 0 014 5 152 0 009 6 917 0 006 48 144 0 130 1 190 0 017 95 499 0 004 4 329 0 012 4 987 0 006 6 603 0 004 49 038 0 110 0 872 0 009 95 495 0 006 4 465 0 013 4 869 0 008 6 607 0 015 47 477 0 044 0 802 0 011 AE 10 18 0 385 0 011 AE 20 28 0 512 0 011 Figura 4 Influenza delle condizioni di conservazione sull evoluzione cromatica di un vino imbottigliato a Conservazione a temperatura ambiente c Conservazione in cantina ca Conservazione mista primi 5 mesi in cantina e successivamente a temperatura ambiente 57 3 2 Effetto sul colore delle condizioni di conservazione del vino Lo studio proseguito anche dopo l imbottigliamento In particolare stato e
46. 7 _ 0 E Ra R n i 0 0 0 FA Aa FAA FA An 1 Ra Boa 0 0 0 0 D DIS e la taratura dello strumento consiste nel definire gli elementi di matrice F A A La deconvoluzione dei dati spettrali grezzi si attua risolvendo questa equazione matriciale In linea di principio la soluzione possibile ma in pratica il rumore che degrada i dati empirici R riduce la probabilit di ottenere un risultato significativo Attualmente sembra pi fruttifero attuare la deconvoluzione secondo la tecnica che attua uno sviluppo locale in serie di potenze e che porta a definire la grandezza deconvoluta come combinazione lineare dei dati empirici R i cui coefficienti dipendono dalla lunghezza d onda 8 Ringraziamenti Questo lavoro stato realizzato nell ambito del programma di ricerca scientifica Cofinanziamento MURST 2000 intitolato Psicofisica e colorimetria nel colore di superfici naturali Bibliografia 1 J F Verriel P J Clarke J O Halloran and P C Knee Intercomparison of Colour Reasurements NPL Report QU 113 June 1995 2 Publication CIE N 15 2 Colorimetry 2nd edition Central Bureau of the CIE A 1033 Vienna P O BOX 169 Austria 1986 3 H S Fairman The Calculation of Weight Factors for Tristimulus Integration Color Research and Application 10 199 203 1985 4 ASTM E 308 90 Standard Test Method for Computing the Colors of Objects by Using the CIE System Annual Book of ASTM Standards
47. 9061541 isz flashnet it Abstract Abbiamo estrapolato dai lavori sperimentali svolti in un decennio dalla Sezione Produzione della Carne dell Istituto Sperimentale per la Zootecnia sulla qualit della carne gli indici colorimetrici da noi raccolti Si evidenzia che le caratteristiche colorimetriche sono proprie di ogni razza nell ambito della specie e che queste variano in funzione dei fattori di management alimentazione et e sesso dell animale inoltre il colore fattore primario di scelta per il consumatore pu essere diverso a seconda del tipo della durata e della conservazione shelf life a cui viene sottoposta la carne dopo la divisione in quarti o la dissezione della carcassa La razza bovina su cui principalmente focalizzata l attenzione la Chianina in quanto il lavoro da noi svolto sulle caratteristiche qualitative di questa razza in tre anni di analisi su campioni bicostali provenienti dal circuito commerciale ha contribuito a stilare il disciplinare dell IGP del Vitellone Bianco dell Appennino Centrale riportando nel protocollo i valori di colore per l accettazione del marchio Si espongono anche le variazioni degli indici colorimetrici sulla specie bufalina in rapporto alla crescita e al tipo di muscolo preso in considerazione e su quella ovina in funzione della razza dell et di macellazione e dell alimentazione 1 Introduzione Il colore delle carne cruda deriva da una proteina di colore ross
48. ASTM E 308 90 Standard Test Method for Computing the Colors of Objects by using the CIE System Annual book of ASTM Standards Vol 6 01 American Society for Testing and Materials Philadelphia USA 1990 4 ASTM E 308 96 Standard Practice for Computing the Colors of Objects by Using the CIE System Annual book of ASTM Standards Vol 6 01 American Society for Testing and Materials Philadelphia USA 1996 207 5 L Mapelli Deposition techniques and colorimetric analysis of multilayer optical coatings at O D L Rivista della Stazione Sperimentale del Vetro 30 2000 6 pp 285 292 208 La variazione del colore come indicatore diagnostico per isolamenti elettrici in materiale organico MICHELE DE NIGRIS e AMBROGIO TOMBA CESI Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano Milano denigris cesi it tomba cesi it 1 Introduzione L importanza di saper definire opportuni indicatori diagnostici per il settore elettrico di estrema importanza ancora pi importante il definire metodi qualitativi e quantitativi che permettano di saper trasferire le conoscenze in termini semplici ed affidabili meglio se con l ausilio di tecnologie gi presenti sul mercato La presente memoria si propone di fatto tutto questo dimostrando con esempi pratici di come con misure di colore sia possibile fare diagnostica su componenti elettrici di Media MT e di Alta Tensione AT 2 La progettazione dei componenti elettrici La defin
49. Analytical and Statistical Comparison of Colour Parameters Measured in Tomato Products with the Hunter Lab and Gardner Colorimeters Industria Conserve 65 1990 pp 17 19 5 AATCC Palmetto Section The Photometric Accuracy and Repeatability of Several Spectophotometers Textile Chemist and Colorist Vol 20 no 12 1988 pp 17 22 6 M Kent e G L Smith Collaborative Experiments in Colour Measurement in Jowitt R et al eds Physical Properties of Foods 2 COST 90bis Final Seminar Proc Elsevier Applied Science London 1987 pp 251 275 265 7 Raggi e G Barbiroli Colour Difference Measurement The Sensitivity of Various Instruments Compared Color Research and Application Vol 18 no 1 1993 pp 11 27 8 J F Verrill P J Clarke J O Halloran e P C Knee Intercomparison of Colour Measurements NPL Report QU 113 June 1995 266
50. IPS is presented which makes full rate automated inspection of chicken meat feasible It analyses RGB images representing the chickens after they have been washed and plucked and detects defects such as burns hematomas and blisters together with other relevant features First the chicken is extracted from the background and it is segmented into its anatomic parts Then detective areas are identified by means of morphological reconstruction Finally defects are classified by comparing their features against the defect description contained in a reference database 1 Introduction Nowadays quality control of alimentary products is mainly performed by means of manual inspection however in many cases inspector s capabilities can not meet the high speed production rates achieved by means of the modern manufacturing facilities The introduction of machine vision tools can allow a full rate automated inspection of alimentary products In this paper an Intelligent Perception System IPS devoted to on line quality control of chicken meat before packing is presented The IPS analyses images representing chickens after they have been washed and plucked Its aim is to detect chicken defects along with other relevant features such as the chicken size or some parameters related to the chicken global shape Hematoma bums and blisters are examples of defects the IPS should detect an example is presented in figure 1 Information collected by the IPS is use
51. McLeod J G Clarke J M and DePauw R M 1992 Measurement of durum pigment with a Near Infrared instrument operating in the visibile range Cer Chem 69 6 671 772 McDonald C E 1979 Lipoxygenasi and lutein bleaching activity of durum wheat semolina Cer Chem 56 84 89 Oliver J R Blakeney A B and Allen H M 1992 Measurement of flour color in color space parameters Cer Chem 69 5 546 551 Pompei C 1988 Moderni orientamenti del controllo di qualit Progetto strategico Nuovi orientamenti dei consumi e delle produzioni alimentari CNR ed Quaglia G B 1988 Other durum wheat products In Durum wheat chemistry and technology Fabriani G and Lintas C eds 15 263 282 Sgrulletta D De Stefanis E 1993 Adattamento del metodo di valutazione del colore a luce riflessa allo sfarinato integrale di frumento duro Tecn Mol 1 1 4 Sgrulletta D and De Stefanis E 1997 Simultaneous evaluation of quality parameters of durum wheat Triticum durum by Near Infrared Reflectance Spectroscopy Ital J Food Sci N 4 9 295 301 Sgrulletta D De Stefanis E Conciatori A 1999 Analisi veloce del colore giallo sulla granella Il sistema qualit nella filiera frumento duro Tecn Mol 8 861 865 Sgrulletta D De Stefanis E Stefanini R 1999 Controllo di qualit per 1 prodotti del frumento duro Tecn Mol 4 391 398 97 Applicazioni di misura del colore nel settore alimentare ALBERTO DALL AVA FEDERICO RAMPAZZO MAURIZIO D AGOSTINI
52. Questa prima analisi pare indicare nell ordinamento per Y e Hue quello pi favorevole Fig 4 confermata anche dalla valutazione dei coefficienti di correlazione tra i quali l unico negativo appunto quello relativo a tale ordinamento al crescere delle permutazioni cala la classe di convergenza cio migliora la formula ed in valore assoluto maggiore degli altri rispettivamente del 33 50 e del 600 Per trovare conferma a quest ipotesi abbiamo scambiato la dipendenza delle variabili analizzando l andamento della distribuzione delle frequenze nelle 7 classi per ciascuna delle prime permutazioni rilevando che in esse le probabilit di convergenza sono comprese tra il 98 6 e il 95 5 in ordine decrescente Si pu cos affermare che ordinando in Y e Hue i pigmenti prima del calcolo si pu confidare a pi del 98 di ottenere una convergenza di classe 0 cio la migliore 253 ordinamento per Y e Hue 25 20 0 aaa Fig 3 Distribuzione delle frequenze dei vari tipi di convergenza suddivisi in 7 classi nel tipo di ordinamento dei coloranti che appare pi favorevole ordinamento per Y e Hue N A A Q N o 12 13 14 21 23 24 31 32 34 41 42 43 34 24 23 34 14 13 24 14 12 23 13 12 Fig 4 Andamento delle frequenze di divergenza per il tipo di ordinamento dei coloranti che appare pi favorevole 254 Misure di colore e accordo interstrumentale rassegna ed analisi di studi comparativi ANDREA RAGGI DIP
53. S Drew Constrained least squares regression in color 4 5 spaces Journal of Electronic Imaging 6 No 4 pp 484 493 1997 E Marszalec and M Pietik inen On line color camera calibration Proc of 12th IAPR Intern Conf On Pattern Recognition Vol I pp 232 237 IEEE Computer Society Press Los Alamitos California 1994 E Marszalec and M Pietik inen Color measurements based on a color camera Proc SPIE 3101 pp 170 180 6 J Okkonen T Hyvarinen and E Herrala AISA airborne imaging spectrometer on its way from hyperspectral research to operative use Proc of 3rd Intern Airborne Remote Sensing Conference and Exhibition 7 10 July 1997 Copenhagen Danmark Timo Hyvarinen Esko Herrala and Alberto Dall Ava Direct sight imaging spectrograph a unique add on component brings spectral imaging to industrial applications Presented at 1998 IS amp T SPIE s Symposium on Electronic Imaging Science and Technology EI98 in Conference 3302 Digital Solid State Cameras Design and Applications Paper 3302 21 January 25 30 1998 San Jose Convention Center San Jose California 108 Colour based inspection for food quality V CAPPELLINI M BARNI F BARTOLINI A M BONACCHI DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA ELETTRONICA UNIVERSIT DI FIRENZE Via S Marta 3 50139 Firenze Tel 055 4796279 Fax 055 494569 cappellini det unifi it Abstract An Intelligent Perception System
54. Se E il dato spettrale misurato le componenti tricromatiche sono date da eS ha Y x E Yi Z Es e di conseguenza le coordinate tricromatiche sono esprimibili come x D Ex Eit y Ey Y Es con lt X y 2 Di conseguenza si ricava per la coordinata x che 9 2 di X 27 Ue EE u E dove dE JEt Ne risulta un incertezza tipo composta 2 YG xh u E U Coe i DUE Nel caso di una sorgente a banda larga ipotizzabile che U E Oy GE GE e di conseguenza si ottengono le espressioni approssimate 192 3 OE 2x9 E x t x Ey i DELI 2y Eva ty VET Li I metodi di misura a pesatura spettrale u x u y I metodi a pesatura spettrale utilizzano sensori a larga banda con sensibilit proporzionale agli osservatori colorimetrici tipicamente colorimetri tristimolo I colorimetri tristimolo misurano il colore sulla base del meccanismo di visione dei colori dell occhio umano in cui tre tipi di rivelatori producono le sensazioni corrispondenti ai colori rosso blu e verde La risposta spettrale di questi rivelatori stata misurata ed descritta con le funzioni colorimetriche CIE x A y A Z A I colorimetri tentano di riprodurre queste funzioni per mezzo di tre e qualche volta quattro rivelatori opportunamente filtrati allo scopo di riprodurre la risposta spettrale dell osservatore CIE di riferimento La sensibilit spettrale del colorimetro non eguaglia es
55. all intervallo di lunghezze d onda definito dal profilo della banda passante A dello spettrofotometro alle lunghezze d onda Ae Il calcolo delle coordinate tricromatiche espresse dalle equazioni 1 si ridurr allora al calcolo alle sommatorie X KY XA LA AA Y K JA L A A 2 Z K z 4 L A 54 Le sommatorie 2 permetteranno di calcolare le coordinate tricromatiche X Y Z soltanto con un certo grado di approssimazione La CIE nell intento di stabilire le condizioni per ottenere un approssimazione accettabile per il calcolo pratico delle coordinate raccomanda di eseguire la misurazione di L 4 con uno strumento avente banda passante A 1 nm e con passo di misura uguale alla banda passante AA Questa raccomandazione della CIE rappresenta un valido compromesso che consente la corretta misurazione della maggior parte delle radianze spettrali che si possono incontrare nella pratica colorimetrica Uno spettrofotometro misurera il corretto valore della radianza spettrale di un oggetto alla lunghezza d onda 4 solo se essa e la risposta spettrale dello spettrofotometro spectral responsivity possono essere considerate costanti entro la banda passante AA dello strumento Si pu quindi comprendere che la misurazione E 4 sara tanto meglio approssimata al valore della radianza reale L A quanto pi stretta sar la banda passante dello spettrofotometro La CIE considerato l insieme delle misurazioni pratiche h
56. cromatica ed h angolo di tinta alla tonalit del colore La differenza di colore complessiva tra i due mosti al termine della macerazione 14 giorno AE 16 533 0 141 3 valore assai elevato e molto al di sopra della soglia di discriminazione di due colori da parte dell osservatore medio tale valore inferiore all unit 2 Dall esame della coordinata C si vede poi figura 1 e relativa tabella come il mosto testimone JOFT abbia alla svinatura un valore di C maggiore di circa 10 unit rispetto al mosto trattato col d lestage AC sorpsorr 10 469 0 040 Questo dato testimonia di un maggiore contenuto di antociani nel mosto lavorato con la tecnica tradizionale come confermato dalla loro misura in particolare quella degli antociani liberi durante la macerazione tabella 2 Si ha dunque una stretta correlazione tra il valore di C e il contenuto di antociani nel mosto o nel vino Tab 2 Contenuto di antociani totali e liberi nei mosti JOFT e JOFD durante la macerazione gomicarammostneno 2 a 5 6 7 e u w Testimone Antociani totali mg l 1 16 1 83 1106 195 179 1 1701 1741145 1163 JOFT Antociani liberi mg l 31 22 24 44 80 79 93 85 66 D lestage Antociani totali mg 51 72 105 122 138 132 110 106 126 JOFD Antociani liberi mg l 8 12 19 34 54 64 56 52 59 Il minore contenuto in estratto nel caso del mosto trattato con d lest
57. cui abbiamo parlato all inizio del paragrafo Abbiamo detto che la correzione della luce diretta interna molto problematica e per quanto a nostra conoscenza non conosciamo casi nei quali sia eseguita questa correzione 7 La risposta spettrale spectral responsivity La misurazione del colore non sempre richiede la conoscenza della risposta spettrale dello strumento Quando la misurazione del colore di un oggetto avviene attraverso la misurazione della sua riflettanza o della sua trasmittanza spettrali la conoscenza della risposta spettrale dello strumento non necessaria Infatti queste misurazioni sono eseguite per confronto con la riflettanza o la trasmittanza spettrale di standard certificati e sono quindi determinate dal rapporto di due misurazioni eseguite con lo stesso strumento Se consideriamo la misurazione della riflettanza di un oggetto il risultato che si ottiene e identico a quello dell equazione 4 cio so ra 5 R 4 R 4 s dove R A e R A sono rispettivamente i fattori di riflessione spettrali dell oggetto e dello standard campione mentre S eS sono rispettivamente gli spettri misurati nelle stesse condizioni sperimentali della luce riflessa dall oggetto e dallo standard campione Come si vede il risultato non dipende dalla risposta spettrale dello strumento R A Il calcolo del colore dell oggetto nota la sua riflettanza o la sua trasmittanza spettrale si effettua dopo averne calcolato
58. cui supporto stato senza dubbio determinante nella realizzazione di questa pubblicazione Andrea Raggi Coordinatore del Gruppo di Lavoro in Colorimetria e reflectoscopia Giugno 2002 VI La misura del colore nell industria l influenza del vetro dei portacampioni sulla misura delle coordinate colorimetriche e delle differenze di colore FRANCO GIAMMANCO Via Martiri della Libert 53 a Spinea VE Riassunto Spesso le misure del colore sono fatte ponendo una lastra di vetro tra i campioni da misurare e lo strumento di misura In questo modo la riflessione delle superfici della lastra e il suo colore possono falsare le misure per cui il metodo di analisi dovrebbe prevedere il calcolo della riflettanza e delle coordinate di colore senza vetro da quelle misurate col vetro Questo procedimento estraneo al software di qualsiasi spettrofotometro richiede tempi difficilmente compatibili con i controlli di routine dei laboratori di qualit dell industria Si dimostra per che per una coppia di campioni poco diversi le differenze di colore possono essere espresse direttamente ed esclusivamente con le misure fatte con il vetro saltando tutta la parte di calcolo precedentemente citata Le dE misurate in questo modo tra campioni con il vetro hanno valori compresi tra 0 79 e 0 96 volte le dE degli stessi campioni misurate senza il vetro ma ci non di alcun disturbo pratico se anche le Specifiche dei prodotti sono state det
59. dati spettrali sono stati campionati con passo 1 nm e poi calcolando le stesse coordinate tricromatiche con passo 16 nm per simulare il comportamento dello spettroradiometro a scansione La differenza peggiore di 0 001 per x e 0 002 per y Si noti che il calcolo puramente indicativo e andrebbe ripetuto per ogni colore misurato fornendo incertezze differenti per ciascun colore 5 L errore in lunghezza d onda valutato misurando le righe di emissione di una lampada a vapori di mercurio in bassa pressione e calcolando la discrepanza tra le posizioni vera e simulata dei picchi di emissione Queste discrepanze determinano una deviazione dei valori colorimetrici di 0 0016 in x e 0 0010 in y 6 Viene riportato un valore tipico di ripetibilit delle misure su un bianco campione con una luminanza di 40 cd m avendo effettuato 6 misure distinte Sulla base di queste informazioni e delle indicazioni contenute nella GUM possibile calcolare l incertezza tipo composta sia per la variabile x sia per la variabile y come segue 198 Coordinata x Causa di incertezza Valore Distribuzione Divisore Ul Vi O Veff Limite Probabilit Taratura sorgente i 0 0030 Normale 2 0 0015 co Uniformita sorgente 0 0002 Rettangolare 13 0 0001 co Linearita 0 0000 00 Banda passante 0 0010 Rettangolare 13 0 0006 00 Lunghezza d onda 0 0016 R
60. dei vini rossi 50 60 3 2 Carta dei vini rosati Anche nel caso dei vini rosati fig 2 si vede chiaramente come i vini tendano a posizionarsi in zone diverse del diagramma in funzione della tipologia di prodotto essendo ben diverse ad esempio le collocazioni di un Lagrein Kretzer rispetto a quello di un vino Garda Chiaretto E gi stato dimostrato come il colore possa influenzare fortemente la valutazione dell aroma nella analisi sensoriale del vino rosato Bosso et al 1999 quindi in questo caso l enologo potrebbe cercare di ottimizzare la tecnica di produzione entro l intervallo di tipicit per spostarsi verso le caratteristiche che favoriscono un apprezzamento da parte del consumatore 70 O o 60 E O 5 o e Y w 50 z A 5 9 A O O Bardolino Chiarett 40 ar SOA laretto o Garda Chiaretto le Lagrein Kretzer A Valdadige Schiava 0 10 20 30 40 50 saturazione chroma Fig 2 Il colore dei vini rosati 3 3 Carta dei vini bianchi Anche nel caso dei vini bianchi fig 3 1 vini di una stessa tipologia tendono a raggrupparsi in una specifica zona del diagramma C h sia pure con una maggiore dispersione rispetto ai vini rossi o rosati Nelle condizioni di misura si ottengono valori di C compresi tra 5 e 20 e di h tra 95 e 103 In questo caso la maggior parte dei campioni hanno C eguale od inferiore a 12 si posizionano invece nella parte destra del diagram
61. del colore indipendentemente dall esperienza maturata dall operatore CESI quindi in grado di proporre sistemi esperti di analisi utilizzabili in esercizio per ottimizzare sia le tecniche manutentive che le analisi decisionali di intervento basate sulla esperienza di settore maturata in oltre 40 anni di presenza sul mercato nei componenti elettrici di bassa media e di alta tensione La disponibilit di procedure manutentive messe a punto da CESI validate dall impiego di strumentazioni presenti sul mercato permettono di effettuare in fase d ispezione in campo una valutazione accurata in grado di certificare la necessit o meno di un intervento manutentivo ed in grado di attestare la valutazione delle operazioni manutentive effettuate in termini qualitativi 6 Ringraziamenti Gli autori ringraziano la Direzione del CESI che ha permesso l esecuzione della presente ricerca a proprio carico nelle persone dell Ing Scarioni e d Ing Buccanti Le Societ Minolta Italia e Noselab per il prestito gratuito di tutta la strumentazione necessaria per i controlli in laboratorio ed in campo Le societ CSL Silicones Canada e della soc Pfisterer per la fornitura di tutti i materiali siliconici ad alta tecnologia fornendo anche specifiche colorazioni su richiesta del CESI che hanno permesso la pianificazione puntuale delle pi complesse operazioni di manutenzione e al messa a punto delle procedure operative di manutenzione Il gruppo
62. della Labsphere di 1 25 di diametro Due di questi riferimenti al 5 e al 10 nominali sono sufficienti per investigare un largo spettro di campioni fotovoltaici Uno schema dettagliato del riflettometro DRM costruito in ENEA riportato in Fig 6a b La sfera integratrice di fabbricazione MACAM Photometrics ha un diametro di 40 cm In Fig 6a mostrato il particolare dell ottica impiegata con una sorgente a lampada QTH Il fascio collimato della sorgente s focalizzato da l sul filtro interferenziale f disposto su una ruota portafiltri e di nuovo collimato dalla lente l prima dell ingresso nella sfera In Fig 6b mostrata invece l ottica impiegata con una sorgente laser Alcune foto del riflettometro DRM sono mostrate nelle Figg 7a c Fig 7a Vista generale del riflettometro DRM La foto mostra la configurazione sperimentale riprodotta schematicamente in Fig 6 La strumentazione elettronica posta in un rack separato 232 Fig 7b Particolare della sorgente a lampada s1 e della componentistica ottica impiegata nel riflettometro DRM TA Fig 7c Particolare della finestra d uscita del fascio w2 e del cilindro assorbitore a 3 4 Test di validit del metodo DRM Il metodo DRM stato validato da misure in luce monocromatica con 650 nm usando tre standard grigi della Labsphere SRS 02 010 SRS 05 010 SRS 10 010 con fattore di riflessione nominale 2 5 e 10 rispettivam
63. della materia colorante del vino in termini di polimerizzazione associazione delle molecole di antociani con quelle di tannini ecc Dall esame del diagramma relativo alla coordinata h in figura 2 si vede che dopo una iniziale stabilit si ha poi un aumento continuo del valore di h segno di un evoluzione del colore verso tonalit meno violacee tendenti sempre pi al rosso rubino tipico del vino pi maturo L andamento parallelo per i due vini che mantengono sostanzialmente invariata nel tempo la differenza nei valori della coordinata tabella 3 Nell evoluzione di h riscontrabile l effetto dell andamento climatico la variazione di h pi rapida durante la stagione calda giorni tra 240 e 350 in figura 2 La figura 3 riporta l evoluzione delle coordinate CIELAB per tre altre vinificazioni da uve Cannonau La curva J2 si riferisce ad una vinificazione di tipo tradizionale in torre senza controllo termico durante la fermentazione Ja e Jb sono come nel caso esaminato in precedenza vinificazioni in fermentini di piccola capacit 75 hl e 200 hl rispettivamente con controllo della temperatura e ciclo programmato di follature giornaliere ma con uso di partite di uva differenti 54 Tab 4 Coordinate di colore dei vini J2 Ja e Jb al primo travaso 78 giorno ls c h J2 78 635 0 026 23 670 0 023 3 446 0 033 Jb 57 847 0 009 46 143 0 003 0 322 0 005 Ja 71 551 0 002 i 32 270 0 001 0 10
64. delle coordinate L a b per ciascuno dei colori del campione Generazione di Ragionevoli Varianti Dato un colore definito dalle R A possibile generare delle varianti con differenza di colore AE prestabilita La generazione di queste varianti offre vari gradi di libert Gia a livello di coordinate CIELAB stabilito AE si hanno due gradi di libert nella distribuzione delle differenze nelle tre coordinate Questo problema stato risolto generando colori in cui le varianti presentano sempre differenze unitarie nelle singole coordinate L a b Per tutte le varianti si ha un AE di ge cio 1 732 valore che gi supera le tolleranze normalmente ammesse ma sufficientemente piccolo per poter scalare linearmente 1 risultati ottenuti Per ciascuno dei colori di riferimento considerati sono state generate le otto varianti corrispondenti alle possibili combinazioni di variazioni positive e negative delle differenze 128 Il primo passo per la generazione delle varianti consiste nel risalire dalle variazioni di L a b a quelle dei valori tristimolo X Y Z Quando poi si deve risalire dalle variazioni tristimolo a quelle spettrali i gradi di libert sono teoricamente infiniti e praticamente limitati solo dal numero di R A considerate nel definire lo spettro Il metodo pi semplice quello di modificare le R A solo per tre lunghezze d onda Varianti generate con questo metodo presentano differenze sp
65. di lavoro del SIOF e di calorimetria che ha preso in esame le proposte di CESI ed tuttora impegnata a verificare la fattibilit di poter utilizzare le gomme siliconiche come standard di calibrazione internazionale per gli spettrofotometri fissi e portatili in alternativa alle piastrine di ceramica 221 Misure di riflettanza ad angolo variabile nuovo metodo per misure tra 0 e 90 e misure su spettrofotometro Lambda 900 PASQUALINO MADDALENA INFM Universita di Napoli Federico II Dipartimento di Scienze Fisiche Napoli pasmad na infn it ANTONIO PARRETTA ENFA Centro Ricerche Portici Portici Na parretta portici enea it Riassunto Sono presentati e discussi due metodi innovativi per la misura ad angolo variabile del fattore di riflessione di una superficie piana Il primo metodo denominato Differencing Reflection Method DRM consente in linea di principio la misura del fattore di riflessione nell intero intervallo angolare 0 90 Il relativo riflettometro realizzato all ENEA fa uso di una sfera integratrice di 40 cm di diametro Il secondo metodo realizzato all Universit di Napoli basato invece sull uso di uno spettrofotometro commerciale Perkin Elmer Lambda 900 opportunamente modificato per consentire le misure ad angolo variabile Entrambi i metodi sono stati applicati alla misura delle perdite ottiche in luce diretta di campioni fotovoltaici 1 Introduzione La misura del fattore d
66. di lavoro o di tempo trascorso in esercizio Le misure diagnostiche prescelte devono poter essere eseguite sempre sia sul campione invecchiato meglio se su pi campioni e TQ a meno che non esista una banca dati precedentemente acquisita 211 Tabella 2 Esempio di guasti su componenti che nel 1998 hanno determinato interruzioni maggiori di tre minuti Area del Triveneto 2 a Linee MT Componenti Guasti N Conduttori 347 28 8 Giunti terminali 212 17 6 Isolatori 181 15 0 Scaricatori 113 9 4 Vandalismi 28 Polluzione 270 29 2 Flora fauna 53 TOTALE 1204 100 2 b Cabine Secondarie Componenti Guasti N Trasformatori 245 30 1 TA TV 167 20 5 IMS 98 12 0 Quadri 42 5 2 Vandalismi 50 Polluzione 110 32 2 Flora fauna 102 TOTALE 814 100 Nota La tabella 2a pone in evidenza che il 71 2 dei guasti in neretto diagnosticabile in fase di manutenzione ordinaria con l identificazione dello stato superficiale vedi tabella 1a e 1b La tabella 2b pone in evidenza che il 69 5 dei guasti in neretto diagnosticabile in fase di manutenzione ordinaria con l identificazione dello stato superficiale vedi tabella 1a ed 1b 4 All esperienza tecnica umana ispezione visiva sempre preferibile poter sostituire la medesima con strumentazione adeguata supportata da idonee procedure di lavoro condivise da pi laboratori e verificate
67. distinto dal colore tipico dei prodotti elaborati a partire da vitigni bordolesi quali il Cabernet Franc Cabernet Sauvignon il Merlot ed i loro uvaggi nella parte centrale destra del diagramma C h e descritto come rosso rubino da media ad alta intensit tendente al granato con l invecchiamento A sua volta il colore dei vini Pinot nero che occupano la parte a sinistra in alto del diagramma C h viene descritto come rosso granato talvolta con riflessi aranciati da bassa a media intensit Si vede quindi come la produzione di carte di colore che descrivano la collocazione dei vini delle diverse tipologie produttive facilita grandemente la individuazione delle caratteristiche tipiche del prodotto anche in maniera comparativa con quelle di altri prodotti ben noti e quindi agevola la individuazione e l uso di una terminologia descrittiva appropriata 37 tinta hue E Trentino Lagrein Lago di Caldaro X Trentino Pinot Nero A Teroldego Rotaliano Trentino Marzemino O Trentino Cabernet O Trentino Cabernet Sauvignon 4 Trentino Rosso 45 O Trentino Merlot XX tinta hue 38 saturazione chroma 0 Amarone Valpolicella Valpolicella Classico Recioto Valpolicella O Bardolino Rosso 9 Taurasi 4 Montepulciano d Abruzzo Oltrep Pavese Bonarda E Oltrep Pavese Buttafuoco A Valtellina Sforzato X Salento Primitivo 45 A A 10 20 30 40 saturazione chroma Fig 1 Il colore
68. emisferica di un campione di cella solare al silicio monocristallino ricavato col metodo DRM e quello ricavato col metodo tradizionale in luce laser illustrato in Fig 1b L accordo tra le due misure risulta in questo 20 al I o L cella PERL UNSW o laser A 633 nm e DRM A 650 nm Angolo d incidenza 9 caso estremamente soddisfacente 236 Corrente nA 2040 60 80 Angolo d incidenza 3 Fig 12 Curve di corrente misurata con il lock in sui due standard di riflettanza S02 e S10 e su una cella al silicio multicristallino secondo il metodo DRM 100 cella solare multi Si UNSW 80 A 650 nm 60 40 Fattore di riflessione 20 0 20 40 60 80 Angolo d incidenza 9 Fig 13 Fattore di riflessione direzionale emisferica di un campione di cella solare al silicio multicristallino UNSW ricavato col metodo DRM 237 I risultati di un altro test di confronto tra misura laser e misura DRM sono riportati in Fig 11 In questo caso si tratta di una cella solare al silicio monocristallino L accordo nell intervallo 0 80 in cui sono disponibili i dati della misura laser risulta qui estremamente soddisfacente e convalida il metodo Ulteriori misure sono state effettuate su diverse celle solari ad alta efficienza Ne riportiamo qui una significativa ottenuta su una cella con testurizzazione a nido d ape realizzata dalla UNSW University
69. essenzialmente sia sulla chiarezza che sulla tinta e sulla croma del colore Il numero ottimale di coloranti da utilizzare considerato di norma 4 pi in generale esso pu variare da 2 a 6 tenendo presente che meno di quattro coloranti pu dare problemi di accettabilit della formulazione e pi di 4 in generale produce un indesiderato aumento dei costi Tipicamente quindi i coloranti consistono in un bianco un nero e due pigmenti colorati il bianco e il nero sono utilizzati per il controllo della chiarezza lightness e della croma i pigmenti colorati per la messa a punto della corrispondenza in termini di tinta hue Utilizzando le caratteristiche colorimetriche dei coloranti di base e i dati di riflettanza del campione da riprodurre mediante opportune elaborazioni numeriche si ottengono le concentrazioni con cui i vari componenti scelti devono partecipare alla formula per ottenere una miscela il pi possibile prossima al campione assegnato Frequentemente la prima ricetta trovata non produce un risultato sufficiente e si deve procedere alla sua correzione che deve operare per in aggiunta per non sprecare la miscela iniziale ci pu portare a delle miscele finali che sarebbero di peso totale eccessivo al punto da rendere pi economico lo scarto dei risultati precedenti 2 Le basi teoriche Nella nostra indagine sulle tecniche di formulazione abbiamo concentrato l attenzione sui mezzi torbidi ad alto spessore ottico ed in p
70. filiera del frumento duro D Sprulletta E De Stefano der E 91 Applicazione di colorimetria e spettroscopia d immagine in campo alimentare A Dall Ava F Rampazzo M D Agostini 0 99 Tecniche colorimetriche di valutazione della qualit di prodotti alimentari V Cappellini M Barni F Bartolini A M Bonacchi 200 109 Accordo Interstrumentale Attivit della commissione colorimetria dell UNI E Gremmo fill alia ia AO RAR AIA 118 ISO 9000 e misura del colore P Moniga G Ceru pen iodato Dia vos 125 Taratura e calcoli colorimetrici GOlearR Reverberi n 136 Problemi di taratura degli spettrofotometri nella misurazione del colore EXT A A A as 145 Taratura manutenzione e accordo inter strumentale degli spettrofotometri III industriali Minolta R Bisconti siari e alari 167 Progettazione e taratura di uno spettrofotometro multicanale di dimensioni ridotte adibito alla misura del fattore di riflessione spettrale con geometria d 8 problematiche e principali soluzioni adottate MiAbelli i ciotoli e ld ole 175 Determinazione delle incertezze di misura in colorimetria M Rastello tio 187 Confronto tra strumentazione analitica ed industriale per la misurazione del colore valutazione dell accordo P Polato V Colombrino L0 LL 200 La variazione del colore come indicatore diagnostico per isolamenti elettrici in materiale organico M de Nigris A To
71. immagine monocromatica di lunghezza d onda 4 la parte S R A TO 4 attraversa la fenditura d uscita Fig 3 e raggiunge il fotorivelatore il quale produce il segnale E fs R A T A A E dA RA K A A dA Il segnale J uguale alla convoluzione del fattore di riflessione spettrale attuata mediante il kernel x 2 4 S TA 4 Ea Fenditura d uscita T A Ay A Ai Fig 3 Trasmittanza spettrale T A Ai del monocromatore generata dall intersezione della fenditura d uscita con la distribuzione continua di immagini monocromatiche della fenditura d ingresso sul piano della fenditura d uscita l insieme discreto di immagini della fenditura d ingresso sul piano della fenditura d uscita rappresenta l insieme continuo Il fattore di riflessione spettrale non deconvoluto la grandezza misurata dagli spettrofotometri per uso colorimetrico definita dal rapporto di due misure J RAY Rys 4 WS dove e J ilsegnale prodotto dal campione di colore in esame 140 e Jus Rus K 4 4 dA il segnale prodotto dalla tavoletta certificata i 0 da un laboratorio metrologico di riferimento working standard e Rws 4 il fattore di riflessione spettrale associato alla tavoletta certificata Qui si presentano tre problemi 1 lo strumento deve essere tarato in lunghezza d onda 2 occorre definire le aperture delle fenditure e quindi definire la forma della trasmittanza del monocromatore T 4
72. impiego previste dalla sua taratura Sar anche necessario misurare pi volte lo spettro per ridurre l incertezza della risposta spettrale che sar calcolata come valore medio tra le curve calcolate con gli spettri misurati Il calcolo della risposta spettrale assoluta dello strumento si ottiene dividendo l irradianza spettrale della lampada standard ricalcolata sulla base delle condizioni geometriche di effettivo utilizzo per lo spettro misurato Si otterr cos EC R 4 s4 e 7 dove E ES Pirradianza spettrale certificata della lampada standard ricalcolata in base alle condizioni geometriche di utilizzo ed Se lo spettro della stessa lampada standard misurato dallo strumento L unita di misura della risposta spettrale assoluta sar un irradianza per unit di segnale misurato cio W m nm counts Naturalmente quando si misurer l irradianza di una sorgente incognita bisogner che lo strumento funzioni con gli stessi parametri di misurazione utilizzati al momento della sua taratura cio stessa area della fenditura stesso tempo di esposizione e stessa banda passante La misurazione dell irradianza spettrale di una sorgente sconosciuta si ottiene moltiplicando lo spettro misurato della sorgente incognita per la risposta spettrale dello strumento cio E R ASX 8 My dove E l irradianza della sorgente sconosciuta e S il suo spettro misurato dallo strumento Natur
73. in una parte dei campioni una sfumatura verso il verde rispetto alla media 40 dei vini bianchi come il caso del Trentino Pinot bianco e di una parte dei campioni Trentino Chardonnay Analogamente a quanto fatto per i rossi il nuovo disciplinare della denominazione Trentino Superiore stato impostato avendo ben presenti queste caratteristiche intrinseche del prodotto descrive infatti come tipico colore del Pinot bianco giallo paglierino talvolta con riflessi verdi da bassa a medio bassa intensit del Pinot grigio giallo paglierino talvolta con riflessi aranciati o ramato da bassa a medio bassa intensit del Traminer aromatico da giallo paglierino a giallo oro di media intensit Risulta perfino ovvio osservare che la valutazione del colore mediante la misurazione della assorbanza alla sola lunghezza d onda di 420 nm metodo usuale per i vini bianchi al contrario della misura tristimolo non fornisce nessuna informazione utile a descrivere questa ricchezza di tonalit cromatiche 3 4 Carta dei vini liquorosi Se disponiamo su un unico diagramma C h i vini bianchi insieme ai vini liquorosi vediamo che essi occupano uno spazio continuo con C da 5 a 90 e con h che varia in diminuzione al crescere di C con valori da 103 a 60 fig 4 Ai due estremi troviamo i vini bianchi secchi ed il Marsala Le diverse tipologie del prodotto si distanziano via via maggiormente dalla zona tipica dei vini bianchi secch
74. legame matematico tra il misurando Y e le grandezze d ingresso X da cui Y dipende Y f X X5 X 187 2 La determinazione della miglior stima x delle grandezze di ingresso in base ai dati di misura o altre informazioni disponibili La valutazione dell incertezza tipo u x di ciascuna stima x La determinazione di eventuali correlazioni r x x La valutazione del risultato della misurazione cio la stima y del misurando Y in base alla relazione matematica individuata al punto 1 NEO y f X2 X 6 La stima dell incertezza tipo composta u i l 2 Lo AN Ox n l n of a 2 gt ria LL uaua J i l j i 1 i 7 se richiesto la valutazione dell incertezza estesa U in modo che l intervallo compreso tra y U e y U ricopra con un certo valore stimato di probabilit il valore del misurando La procedura individuata dalla GUM va applicata in modo rigoroso alla colorimetria fisica I problemi sono molti e condizionati dalla complessit in generale del problema della misura del colore che viene effettuata principalmente con due categorie di metodi e i metodi ad analisi spettrale che si basano sulla misura alle singole lunghezze d onda del segnale di colore e e i metodi a pesatura spettrale che utilizzano sensori a larga banda con sensibilit proporzionale agli osservatori colorimetrici La tabella 1 mostra le principali caratteristiche degli strumenti comunemente usati per la misura del c
75. media s t max AL 0 215 0 764 2 393 0 000 0 037 0 104 Aa 0 113 1 901 7 288 0 000 0 086 0 389 Ab 0 114 1 876 7 229 0 001 0 108 0 354 AE 4p 2 318 1 554 8 804 0 009 0 050 0 325 Il termine d obbligo in quanto l aggettivo metamerico si applica correttamente solo a colori che almeno in una condizione appaiono identici 132 5 B array spostato verso il rosso per 5nm Errori Assoluti Errori Relativi media s t max media s t max AL 0 220 2 413 0 779 0 000 0 037 0 108 Aa 0 145 1 833 7 424 0 000 0 088 0 382 Ab 0 181 1 959 7 511 0 000 0 116 0 380 AE b 2 328 1 577 9 466 0 012 0 054 0 298 5 C come 5 B per AR A concentrate Errori Relativi media s t max AL 0 000 0 035 0 103 Aa 0 007 0 407 0 792 Ab 0 003 0 119 0 392 AE ah 0 014 0 215 0 445 5 D array dilatato per 5nm per parte Errori Assoluti Errori Relativi media s t max media s t max AL 0 856 0 228 1 586 0 000 0 011 0 025 Aa 0 140 0 645 2 967 0 000 0 029 0 116 Ab 0 555 0 469 2 692 0 000 0 032 0 167 AE 1 237 0 467 3 815 0 022 0 020 0 108 5 E array ristretto per 5nm per parte Errori Assoluti Errori Relativi media s t max media s t max AL 0 900 0 242 1 686 0 000 0 012 0 026 Aa 0 094 0 676 3 099 0 000 0 029 0 125 Ab 0 526 0 457 2 767 0 000 0 033 0 167 AE 4
76. mediante un metodo incrementale del tipo a discesa sequenziale pi rapida steepest descent introducendo delle variazioni sulle concentrazioni cj per ridurre la distanza teorica tra il colore ottenuto e quello del campione valutati in uno spazio di colore a scale uniformi I metodi incrementali sono molto diffusi tra le tecniche algoritmiche sono utilizzati ad es in computer grafica per la generazione veloce di profili di curve analiticamente note in data compression per la ricostruzione di dati trasmessi in 250 analisi numerica per la generazione di numeri random in ricerca operativa per 1 problemi di minimizzazione ecc Il metodo a discesa sequenziale utilizzato per la minimizzazione di funzioni a pi variabili Lo schema portante semplice meno la sua implementazione concreta che deve tenere conto delle caratteristiche globali dello specifico problema da risolvere Partendo da una approssimazione pi o meno buona del punto di minimo x XI wey Xn di una funzione a pi variabili F x1 X2 Xm si considera la funzione di una sola variabile F x xo as LO e si ricava un punto x realizzante il suo minimo Basandosi ora su tale ulteriore approssimazione CARE x En Xm si trova la successiva nel medesimo modo passando alla seguente variabile indipendente x2 e cos via fino alla m sima variabile indipendente si costruisce un primo percorso PY P P di avvicinamento nello spazio R al punto di minimo P
77. metodi La misura del colore internazionalmente basata sulle raccomandazioni della Commission Internationale de l clairage CIE 3 e prevede a partire dalla misura dell intero spettro di trasmittanza dell oggetto colorato nella regione del visibile la sua descrizione in termini di tre grandezze Il documento definisce tramite tabelle illuminanti standard osservatori standard e geometrie di misura che consentono insieme con lo spettro di trasmittanza il calcolo dei tre valori tristimolari X Y e Z A partire da essi possibile il calcolo delle tre coordinate di colore CIELAB L a e b o in alternativa L C ed h perfettamente equivalenti In particolare la raccomandazione suggerisce l uso dell illuminante D65 dell osservatore standard 1964 e della banda spettrale 360 830 nm con intervallo di campionamento pari a 1 nm La normativa europea relativa alla misura del colore del vino 6 prevede invece due metodi uno di riferimento ed uno usuale Il metodo di riferimento prevede il calcolo dei valori tristimolari X Y Z ma sulla base di misure di trasmittanza a quattro sole lunghezze d onda Tabella 1 Il colore viene poi espresso in termini di tre grandezze luminosit relativa valore di Y espresso in percentuale e lunghezza d onda dominante e purezza calcolate sulla base di un procedimento grafico che utilizza diagrammi cromatici forniti con le norme e facenti riferimento all illuminante C e all osserva
78. misure su punti diversi della superficie del campione I valori misurati sono stati espressi come CIELAB illuminante D65 oss std 10 8 00 7 6 00 y 4 00 2 00 Delta 0 00 a 8 00 L Red ar aoe b ohx x L Yellow Dex moO Gt a b ot Di Ex x L Green x O poe x b Blue 20 94 HODDDX i Les ca bp Fig 2 Differenze tra le coordinate CIELAB misurate per le quattro tinte base con i diversi strumenti ed i relativi valori medi 4 00 7 o e 3 00 a 2 00 lt i 4 o n A 1 00 A ili o A 3 2 Detta L g 9 3 3 eee 0 00 4 ES UA bs S o E o f gt Fs A a 1 00 R 0 A 4 s a it D 2 00 i o o a A 3 00 A B cr D E F G H 1 ye K Instruments a o YBI wa 0 RBI WI a GWI A GBI BWI o BBI Fig 3 Differenze tra la coordinata L misurata in alcuni campioni con i diversi strumenti ed i relativi valori medi 262 Su di un sottoinsieme dei campioni sono state replicate le misure per analizzare la ripetibilit che risultata essere buona lt 0 05 unit AE Allo scopo di analizzare la variabilit interstrumentale delle misure assolute dopo aver determinato per ogni campione il valor medio delle coordinate CIELAB si sono calcolati i AL Aa Ab tra detti valori medi e le rispettive misure effettuate con 1 diversi strumenti
79. onda Una banda passante larga determina un segnale alto e di conseguenza un buon rapporto segnale rumore al prezzo della perdita di risoluzione degli eventuali picchi nello spettro da misurare e dei conseguenti errori nel calcolo dei valori colorimetrici Si noti che la banda passante pu non rimanere costante su tutto l intervallo spettrale considerato La sensibilit spettrale del sistema determinata dal tipo di sensore utilizzato e dai selettori spettrali posti di fronte ad esso La maggior parte degli spettroradiometri ha una risposta pi debole nella zona blu dello spettro visibile dove in generale anche bassa la radiazione emessa dalle sorgenti di luce Il rivelatore richiede tarature periodiche Una qualsiasi modifica della configurazione di misura impone una nuova taratura e la valutazione del corrispondente bilancio delle incertezze La sensibilit dello spettroradiometro non uniforme sull apertura di ingresso del dispositivo che corrisponde direttamente all area di misura Se la superficie sensibile non illuminata in modo uniforme possono determinarsi errori non trascurabili Per quantificare questo effetto necessario confrontare i segnali 190 ottenuti con una sorgente uniforme illuminando prima completamente e poi parzialmente l apertura E importante determinare la curva di linearit del rivelatore su tutto l intervallo dinamico che caratterizza la misura Il limite superiore determinato dal segnale di
80. origine varietale e tecnologica L uso di metodi di misura appropriati permette di evidenziare e documentare in maniera estremamente chiara le caratteristiche di ciascun prodotto In questa sperimentazione sono state approntate delle carte del colore dei vini che descrivono le caratteristiche di saturazione e tinta C h separatamente per ciascuna tipologia di vino vini rossi vini rosati vini bianchi e vini liquorosi e mostrano la collocazione numerica di centinaia di campioni di importanti vini Italiani a denominazione L applicazione inoltre delle tecniche di colorimetria tristimolo sui vini della Mostra dei Vini del Trentino 2000 nei quali la tecnica stata impiegata per impostare una esatta descrizione delle caratteristiche cromatiche dei vini della istituenda nuova denominazione di origine Trentino Superiore assieme agli altri esempi applicativi qui discussi dimostra in maniera evidente che la tecnica estremamente pratica ed informativa Essa pu quindi essere proposta come metodo rapido in alternativa agli attuali metodi semplificati in uso corrente per la misura del colore dei vini Tale metodo permette facilmente di riconoscere di ciascun vino le caratteristiche particolari e tipiche che sono il prodotto della variet della sua interazione con l ambiente e della tecnologia di produzione Vale la pena in chiusura di questa trattazione sottolineare come sia importante per il progresso dell enologi
81. pH sul colore del vino si vede come variazioni anche piccole di pH producano effetti sensibili sui valori delle coordinate di colore attualmente in corso un progetto di ricerca che prevede il monitoraggio sistematico e parallelo del colore misurato secondo la procedura descritta in precedenza e dei parametri chimici del vino dal quale si spera di ottenere correlazioni significative tra i diversi parametri 5 Conclusioni La messa a punto e l adozione di una nuova procedura di misura del colore del vino e la sua applicazione in situ ha consentito il conseguimento di alcuni obiettivi la possibilit di valutare e confrontare diverse tecniche di lavorazione ed in particolare di macerazione in termini di contenuto di polifenoli e sostanze coloranti e successivamente di stabilit e tenuta del colore la possibilit di avere in ogni momento del ciclo produttivo un riscontro immediato delle condizioni cromatiche del prodotto la possibilit di avere dati storici per esempio relativi a diverse annate sul colore dei diversi prodotti confrontabili direttamente ed immediatamente tra di loro e correlabili con procedimenti produttivi ed 61 eventualmente con dati analitici chimici la possibilit di valutare se un dato prodotto ricade in una regione colorimetrica tipica per quella tipologia di prodotto una migliore conoscenza dell effetto a breve e lungo termine di diverse operazioni di cantina sul colore del vino la possibilit di u
82. ppm di B carotene Si ritiene che una semola ha un buon colore se presenta un contenuto in ppm di B carotene gt 5 0 4 2 Spettroscopia nel vicino infrarosso Recentemente sono stati ottenuti buoni risultati anche con la spettroscopia nel vicino infrarosso NIRS con strumenti che operano nell intervallo di lunghezza d onda 400 2500 nm utilizzando come metodo di riferimento per lo sviluppo delle calibrazioni sia il metodo chimico McCaig et al 1992 che la colorimetria a riflessione Sgrulletta e De Stefanis 1997 94 4 3 Colorimetria a riflessione per la valutazione del colore I colorimetri tristimolo a riflessione all inizio un alternativa al metodo chimico basato sull estrazione dei pigmenti con solventi organici poi ampiamente usati per la valutazione del colore sui prodotti del frumento duro semola e pasta sia intera che macinata permettono di valutare simultaneamente tutte le varianti di colore del materiale in esame con una misura rapida semplice e non distruttiva Questi strumenti risultano adatti per l analisi dei prodotti del frumento duro poich sono dotati di una sorgente luminosa lampada Xenon pulsata ad alta intensit che simula la distribuzione spettrale dell illuminante diurno D65 e possono effettuare le misurazioni nel sistema colorimetrico CIE 1976 Spazio L a b e Osservatore Std 10 La coordinata cromatica L rappresenta una misura di luminosit nell intervallo nero 0 bianco 100 m
83. prodotti concorrenti da nuovo ad invecchiato basato sulla risposta del colore tra tal quale ed invecchiato 5 Strumentazione utilizzata L obiettivo del lavoro che CESI ha svolto stato quello di confrontare e apparecchiature diverse disponibili sul mercato e tipologia delle risposte ottenute e elaborare le informazioni relative agli errori Rielaborare la possibile riqualificazione dei componenti sia in termini qualitativi che quantitativi con il controllo di qualit in fase di produzione immagazzinamento e vendita la valutazione della variazione del colore durante l invecchiamento di un componente in esercizio con riferimento alle specifiche di fabbricazione certificata ISO 9001 la valutazione della variazione del colore durante l invecchiamento accelerato simulato in prove di laboratorio e confronto con le condizioni di degradamento di esercizio Questo ultimo confronto indispensabile per la corretta simulazione delle condizioni esercizio e condizioni di laboratorio confronto vita residua simulata ed attesa di progetto 219 tecniche di rigenerazione del componente dopo manutenzione vita residua effettiva finale la valutazione del colore per validare le procedure di manutenzione in termini qualitativi del processo manutentivo effettuato a conferma dell avvenuto intervento Gi negli anni 80 il sistema era stato adottato da CESI per la valutazione del colore di componenti elettrici d
84. quali possono essere applicate diverse tecniche algoritmiche ad esempio la classica procedura di Gall Allen Molte di esse per tendono a ricondursi a metodi di soluzioni di sistemi di equazioni lineari che soffrono del fatto che le matrici in gioco sono sovente mal condizionate e di esse difficile prevedere a priori il condizionamento Abbiamo quindi cercato un nuovo approccio algoritmico focalizzando la nostra attenzione essenzialmente su due problemi principali la precisione nel raggiungimento dell obbiettivo e la propagazione degli errori dovuti alla approssimazione del modello 3 Problema I la precisione 249 Una buona formulazione del colore deve essere in grado di agire essenzialmente sia sulla chiarezza che sulla tinta e sulla croma del colore l obbiettivo raggiunto quando il campione realizzato con la formula calcolata ha una distanza minima dal campione originario in uno spazio del colore a scale uniformi Per poter valutare correttamente l avvicinamento all obbiettivo necessario che la soglia e scelta come tolleranza non sia influenzata dal punto dello spazio colore che si vuole raggiungere Quindi necessario che lo spazio colore sia uniforme Abbiamo perci adottato lo spazio OSA ucs sia per la valutazione della bont dei campioni realizzati che per l impostazione delle procedure algoritmiche di formulazione Tutte le procedure sono state svolte parallelamente sia nello spazio OSA ucs che nello spazio CIELAB pe
85. qualit per la pasta e dipende essenzialmente dai pigmenti carotenoidi carotene e xantofille naturalmente presenti nel grano e geneticamente determinati Johnsthon et al 1983 Alessandroni et al 1993 La distribuzione dei pigmenti nella cariosside non omogenea infatti negli strati pi esterni che essi sono principalmente localizzati Il grano duro contiene circa una dozzina di pigmenti il pi noto il carotene che rappresenta ca l1 del totale dei pigmenti I pigmenti pi abbondanti sono le luteine Come precedentemente discusso il fattore pi importante che influenza la concentrazione in pigmenti la variet di grano non occorre trascurare per anche 1 fattori pedologici sistema colturale composizione del terreno e tipo di fertilizzante 93 che possono indurre variazioni di entit variabile tra il 15 e il 20 Non quantificabili perdite di pigmenti si possono determinare durante il breve periodo di maturazione del grano post raccolta senza dimenticare che anche il tempo e le modalit di conservazione della granella prima della macinazione possono depauperare la concentrazione in pigmenti Quaglia 1988 E stato ricordato un altro importante fattore oltre il contenuto in pigmenti che influenza il colore della semola e della pasta cio l attivit della lipossigenasi enzima localizzato prevalentemente nel germe che in certe condizioni di temperatura di umidit e di pH pu determinare la degradazion
86. quelli a 100 giorni P 0 0001 DIF 0 50 e 0 65 Per la tinta la razza Comisana e suo incrocio mostrano il valor pi elevato 2 0 rispetto alla Pinzirita e Pinzirita x Bergamasca le differenze maggiori tra le razze pure si evidenziano fra agnelli da latte P 0 0001 DIF 1 37 e quelli a 180 giorni P 0 0003 DIF 0 25 Fra gli incroci la differenza rilevante sono per quelli da latte P 0 0001 DIF 1 33 Circa l alimentazione tabella 12 un differente trattamento soia e favino come fonte proteica non sembra influenzare il colore della carne di agnelli di razza Bergamasca unica differenza si riscontra nella tinta che risulta maggiore per quelli alimentati con soia dell 11 5 Lanza et al 1999 5 Conclusioni Da questa breve analisi sui lavori che hanno come scopo quello di rilevare il colore e vederne la potenzialit di discernimento della qualit della carne si evidenziato che 1 fattori influenti su questo parametro sono molti e che alcuni di questi non sono di tipo produttivo ma si situano nella parte finale della filiera macello e conservazione e non sono quindi sotto il diretto controllo degli operatori zootecnici Quindi nel settore della carne fresca se si decide di intraprendere la strada della standardizzazione del prodotto bisogna tener conto che si tratta di una derrata che non verr in nessun modo trasformata quindi nei disciplinari di produzione bisogner stare molto attenti a tutta la fase di produzione d
87. radianza spettrale a cui il rivelatore diventa non lineare mentre il limite inferiore dato dal rumore di fondo del sistema Per valutare l intervallo di linearit del dispositivo una sorgente di luminanza uniforme viene osservata interponendo una serie di filtri grigi di nota trasmissione La trasmissione dei filtri deve variare dal 0 01 al 100 ossia senza alcun filtro Se il rivelatore presenta fenomeni di saturazione il segnale misurato sar inferiore di quello calcolato Per quanto riguarda le condizioni ambientali la temperatura influisce sia sulla sensibilit del rivelatore sia sulla trasmissione dei componenti ottici Di ci si deve tenere conto nel bilancio delle incertezze Un eventuale coefficiente di sensibilit alla temperatura pu essere utilizzato per correggere le letture nel caso non sia possibile termostatare il rivelatore E comunque opportuno misurare il valore della temperatura al momento della misura L umidit pu influire sul comportamento dell ottica in particolare quando causa condensazione Le condizioni di laboratorio permettono di solito di operare in modo soddisfacente E comunque opportuno misurare il valore di umidit al momento della misura La misura disturbata dalla presenza di luci estranee all illuminazione controllata Lo strumento andr schermato in modo tale da evitare questo fenomeno Inoltre luci parassite possono comparire all interno dello strumento a causa di imperfezioni negli elem
88. responsible for physically performing the actions the ES decides to undertake 2 IVS Architecture The main tasks of the IVS are background removal chicken segmentation and defect detection Among them defect detection is the most complex one since it is affected by the great variety of defects to be revealed and by the lack of a suitable definition of them Other requests which increase the IVS complexity are the real time functionality as well as the algorithm robustness In addition to pure defect detection the IVS also provides information for the global characterization of the chicken These e g the mean skin colour are used by the Expert System to perform a full quality monitoring of the production The IVS architecture is shown in figure 3 The first action to be performed is background removal To make such a task easier chickens are framed against a 110 blue rear panel which is clearly distinguishable from the chicken body Then the chicken is segmented into its anatomic parts On the segmented image a global analysis is performed whose task consists of extracting some features characterizing the chicken in its entirety These features are used by subsequent modules to adapt their behaviour to the sample currently being analysed The global analysis gives useful results also for the tracking of the production quality In many cases in fact global features can be regarded themselves as defects for example if a chicken is t
89. ridotta del foro di lettura In caso contrario la luce raccolta risulterebbe superiore a quella reale riflessa dal campione introducendo errori sistematici Le pareti del gruppo ottico vanno annerite ad esempio anodizzando nero l alluminio per evitare che la fibra catturi riflessioni spurie Il posizionamento dell ottica di focalizzazione e della fibra dovrebbe avvenire con una precisione di 0 01mm 176 innesto fibra ottica gruppo ottico n C E i _ ah y Mi sorgente w foro campione Fig 2 0 Vista in sezione della sfera integratrice con calotta porta lampada e gruppo ottico dello spettrofotometro ORACOLOR 3 Messa a fuoco della fibra ottica sullo spettrografo x Di fondamentale importanza il posizionamento della fibra ottica sullo spettrografo Condizione necessaria per una corretta dispersione della luce all interno di uno spettrografo che la fenditura di ingresso sia illuminata uniformemente Il collocamento della fibra ottica davanti alla fenditura deve garantire questa condizione Il controllo sulla messa a fuoco si pu effettuare leggendo lo spettro di emissione di una lampada a vapori di mercurio e controllando che la forma delle righe di emissione sia simmetrica Fig 3 0 La simmetria di tali righe indice del posizionamento ottimale della fibra ottica Qualora questa non sia posta correttamente le righe risultano deformate con una pancia accentuata verso destra in virt del
90. since they are darker with regard to pixels belonging to other defects three cases are possible they belong to the yellow cluster they are darker than the background they are reddish very small C values shadowy pixels are darker than the background pixels belonging to highlights are brighter than the background The position of the various classes of pixels on a bidimensional feature space is summarized in figure 4a To segment the images into chicken and background the mask reported in figure 4b has been built which splits the features space into two parts pixels whose features lie inside the white area are classified as chicken pixels while the others are labelled as background pixels Background 113 removal has been tested on more than 250 images and in all the cases it succeeded in distinguishing the chicken from the background 4 Chicken Segmentation and Global Analysis Chicken segmentation is achieved by means of mathematical morphology 4 In particular an opening is performed with the structuring element chosen in such a way that wings legs and neck are discarded and only the breast is left In order to cut legs more sharply a properly shaped kernel has been used instead of a classical circle Besides the kernel size is computed on the basis of the chicken area thus making the system adaptive with respect to the chicken size With regard to global analysis the main task to be performed is the chicken classification a
91. software which collects spectra at the four available angles analyses them in order to produce normalized transmittances and displays the results The optoelectronic instrumentation also includes the LED driver card and parallel port interface card The measurement procedure is the following Initially the software is calibrated by recording four spectra one for each angular position from a calibration sample This allows the software to compensate for the emission spectra of the LEDs as well as enabling direct comparison between different samples The sample under test is then considered Acquisition of the spectra begins by illuminating the first LED under PC software control After a spectrum has been collected for the first source and stored the next LED is illuminated and so on until all four spectra have been collected one for each angular position The spectra of the sample under test are normalized with respect to the calibration spectra resulting in transmission spectra This data is now independent of the emission spectra of the sources 67 In order to permit a direct comparison of the relative transmission at different wavelengths the spectra are normalized with respect to their total area This normalization destroys any intensity information and makes it possible for the angular dependence of the colour to be studied 4 Experimental results and discussion Forty one oil samples belonging to the following four c
92. standard CIE b blu giallo e dev st per tempo di conservazione gg di ortaggi ins romana m ins trocadero A pomodorino gt zucchina 0 5 10 15 20 tempo di conservazione gg La differenza totale di colore AE stata calcolata sempre rispetto al to Per quanto riguarda i frutti si evidenziano valori crescenti del AE al crescere del tempo di conservazione con andamenti molto simili tra pesca e susine e lievemente differenti rispetto a nettarina Fig 7 Per questi frutti 1 valori di AE del primo tempo di conservazione 5 giorni sono circa la met dei valori calcolati per il tempo finale di 19 giorni La variazione dunque quanto mai consistente e indica un viraggio del colore importante L andamento crescente per questo parametro anche mostrato dagli ortaggi con zucchina e pomodorino che presentano valori abbastanza simili Anche le insalate mostrano variazioni consistenti del parametro sempre in crescita Fig 8 Molto interessante nella valutazione comparativa tra i tempi dell aspetto colorimetrico l analisi dei valori di delta croma che rappresenta la variazione di due sole coordinate colorimetriche a e b ossia della tinta o colore senza considerare le variazioni di luminosit Attraverso l analisi di questo parametro e considerando il diagramma colorimetrico possibile valutare gli spostamenti o i viraggi di colore in funzione dei tempi di conservazione
93. stray light e la risposta spettrale spectral responsivity La discussione di questi punti sar in prevalenza riferita ai moderni spettrofotometri che utilizzano policromatori con matrici lineari di fotorivelatori array detectors ma le considerazioni che faremo si applicano altrettanto bene agli strumenti a scansione e ai monocromatori Nei paragrafi che seguono analizzeremo separatemente ognuno dei problemi di taratura elencati sopra 3 Linearit della risposta linearity La risposta di uno spettrofotometro lineare se 1 segnali da esso forniti alle diverse lunghezze d onda crescono linearmente con l intensit della luce che entra nello strumento Questa linearit deve estendersi di norma su almeno due ordini di grandezza dell intensit di luce e su tutto lo spettro della luce visibile Naturalmente se lo spettrofotometro consente di selezionare il tempo di esposizione dei fotorivelatori occorre contestualmente determinare anche l intervallo dei tempi di esposizione per i quali la linearit garantita La verifica della linearit della risposta strumentale deve essere fatta con la lampada che sar impiegata nelle misurazioni del colore e con la geometria ottica utilizzata nelle misurazioni Questa raccomandazione ovviamente superflua nel caso di strumenti dotati di una sorgente di luce e di una geometria ottica propria come nel caso di spettrofotometri destinati a misurare il colore per riflessione o per trasmissione
94. tinta da 13 1 vs MM a 23 2 vs Ro L incrocio MM ha dato un valore di tinta pi vicino alla Chianina facendo intuire un influenza della base paterna su questo parametro 1 7 vs CN e 5 8 vs MM 2 2 Influenza del management Prendendo in esame come il colore influenzato da alcuni parametri gestionali sulla razza Chianina tabella 2 si riscontrano differenze significative per il tipo di allevamento per la distanza dell allevamento dal mattatoio per la classe di peso alla macellazione e per i giorni di frollatura non sono state invece riscontrate differenze sostanziali per il tipo di ciclo di produzione vacca vitello o ingrasso e per la capacit lavorativa del mattatoio da meno di 40 capi a pi di 80 capi a settimana Il tipo di allevamento influenza in modo significativo la luminosit ma non il croma e la tinta La carne risulta pi luminosa negli animali allevati a posta singola rispetto a quelli allevati in box ed in paddock 4 5 mentre gli animali allevati nelle stalle tradizionali presentano una luminosit intermedia questo risultato probabilmente legato alla ginnastica funzionale svolta dagli animali che in posta singola si muovono meno rispetto al box e al paddok mentre nelle stalle tradizionali si trovano alla catena ma in determinati periodi dell anno primavera ed estate spesso vengono portati al pascolo svolgendo cosi una ginnastica funzionale non costante nell anno La distanza dell allevam
95. una soluzione pi costosa e di uso pi delicato delle lampade spettrali Le lampade spettrali si possono utilizzare per illuminare direttamente la fenditura d ingresso di uno strumento ma pi frequentemente illumineranno l ottica esterna di collimazione che provveder all illuminazione della fenditura d ingresso Per ottenere la corretta misurazione della lunghezza d onda delle righe di emissione delle lampade e del loro profilo che come vedremo servir alla determinazione della banda passante dello strumento sar necessario illuminare la fenditura d ingresso in modo uniforme Le lampade spettrali poste ad una certa distanza dalla fenditura d ingresso consentono di soddisfare questa condizione Se comunque si interpone un ottica di collimazione tra la lampada spettrale e la fenditura Villuminazione uniforme della fenditura dovr essere accertata Con i laser occorre operare con attenzione perch il loro fascio non di intensit uniforme ed di dimensioni tali da non consentire nemmeno l illuminazione uniforme dell ottica di ingresso dello strumento Il loro impiego per scopi di taratura spettrale necessita di un buon diffusore di luce Nel caso di strumenti dedicati alle misurazioni di riflettanza o di trasmittanza pu essere necessario utilizzare rispettivamente o standard spettrali di riflessione con taratura certificata oppure soluzioni liquide di sostanze che assorbono molto selettivamente come i composti di lant
96. una sua finestra La scatola nasconde i bordi del campione e quindi ne elimina la luce riflessa La luce riflessa dal campione e dalla scatola raccolta da una sfera integratrice e misurata con un fotodiodo non mostrati nella figura 226 N 3b Il campione quindi alloggiato all interno di una scatola che serve a sostenerlo e a delimitare grazie ad un opportuna finestra praticata su di essa la superficie del campione esposta alla luce vedi Fig 3c In tal modo la scatola impedisce che venga misurata anche la luce riflessa dai bordi del campione Infine viene predisposta una sfera integratrice per raccogliere ed integrare tutta la luce riflessa sia dalla scatola che dal campione e misurarla tramite un sistema fotodiodo radiometro I semplici schemi della Fig 3 sono sufficienti per svolgere la teoria che sta alla base di questo metodo innovativo Le particolarit costruttive dello strumento nella sua configurazione finale saranno mostrate e discusse in un paragrafo successivo 3 2 Teoria della misura DRM Per una scatola perfettamente assorbente la teoria della misura risulta estremamente semplificata Essendo la SI un dispositivo lineare l intensit della luce prodotta al suo interno e misurata dal sistema fotodiodo radiometro Ic 0 risulta proporzionale alla potenza luminosa della luce riflessa dal campione all angolo 6 P 6 a sua volta proporzionale alla riflettanza del campione Rc 0 IAO k P0 k Go c
97. 0 Es oe c 30 0 60 0 Nets 25 0 55 0 Ex 20 0 50 0 15 0 7 45 0 nes 10 0 40 0 5 0 7 ESE 35 0 7 7 i 0 0 y t 0 80 160 240 320 400 480 560 0 80 160 240 320 400 480 560 giorni dall ammostamento giorni dall ammostamento 40 0 e JOFT 35 0 JOFD 30 0 25 0 20 0 h 15 0 Lt 3 h 10 0 5 0 JOFT 62 010 0 067 40 074 0 008 28 856 0 075 JOFD 73 666 0 038 28 432 0 022 28 193 0 105 T i 0 0 Differenza i i 5 0 tra JOFD e 11 656 0 0621 11 643 0 0241 1 327 0 129 0 781 1 782 10 0 I I JOFT 0 80 160 240 320 400 480 560 AE 16 493 0 062 giorni dall ammostamento Figura 2 Evoluzione cromatica di due vini lavorati con due differenti tecniche di macerazione JOFT Macerazione in fermentino da 35 hl con controllo termico testimone JOFD Macerazione in fermentino da 35 hl con controllo termico e d lestage Nella tabella sono riportati i valori delle coordinate L C h dei due vini al 532 giorno circa 1 8 mesi dall ammostamento con le relative differenze e le differenze di color amp E e di tintaAH 3 Dal confronto degli andamenti delle coordinate CIELAB nei due casi figura 1 possibile ricavare alcune informazioni Si far riferimento alle coordinate L C e h di pi immediata interpretazione rispetto a L a e b In particolare L chiarezza d una misura della maggiore o minore trasparenza del campione C croma legata all intensit
98. 1 261 0 480 3 838 0 023 0 021 0 115 APPENDICE C Importanza relativa degli errori di taratura degli spettrofotometri Le simulazioni illustrate dall Appendice B illustrano validamente per ciascun tipo di errore il rapporto esistente tra l incertezza delle misure assolute e quella delle misure relative cio delle differenze di colore L entit degli errori simulati per arbitraria e non consente la valutazione dell importanza relativa dei vari tipi di errore nel determinare l incertezza complessiva di uno strumento 10 Unico criterio stato quello di simulare errori sufficientemente grandi per evitare problemi di calcolo numerico e sufficientemente piccoli perch fossero linearmente scalabili nell ordine di grandezza delle tolleranze ammesse per le differenze di colore 133 L affermazione che la taratura delle lunghezze d onda sia la causa principale dell incertezza delle misure colorimetriche deriva da una ricerca svolta dagli autori sui metodi di correzione delle misure per migliorare l accordo interstrumentale di cui si espongono alcuni dati L algoritmo di correzione utilizzato estremamente semplice ed utilizza un massimo di sette parametri per la correzione dello strumento Gli errori e correzioni considerati sono 1 lunghezza d onda l errore si considera lineare rispetto alla lunghezza d onda 2 parametri 2 larghezza di banda errore costante su tut
99. 3 0 007 Differenza tra Jb e J2_ 20 788 0 032 22 474 0 024 3 768 0 034 2 173 0 546 30 691 0 027 Differenza tra Jb e J3 7 084 0 026 8 600 0 023 3 343 0 035 1 612 0 238 11 258 0 024 Un primo dato rilevante relativo all andamento della coordinata h Nel caso del vino J2 il suo valore inizia subito a crescere piuttosto rapidamente fino a raggiungere in meno di un anno valori abbastanza elevati corrispondenti ad un colore rosso rubino non carico h 12 circa valore di C basso L evoluzione cromatica di questo vino dunque piuttosto veloce e fa presagire una shelf life relativamente breve con una probabile evoluzione piuttosto rapida verso tinte aranciate segno di et avanzata Al contrario 1 due vini vinificati in fermentino evidenziano una maggiore stabilit iniziale del valore di h che si mantiene a lungo circa 7 mesi dopo l ammostamento pressoch costante a valori al di sotto dello 0 rosso porpora deciso per poi iniziare a crescere con la stagione calda L incremento comunque pi lento rispetto al vino J2 e dopo circa due anni di evoluzione 1 valori raggiunti sono al di sotto di 10 figura 3 tabella 5 90 0 50 0 80 0 ar 45 0 Pt 70 0 i e ee o 40 0 Tag E A 4 60 0 Bay mp 889 0900 35 0 RS 50 0 es 40 0 Onn 20 0 200 15 0 20 0 10 0
100. 4 3 la grandezza incognita R A e per conoscerla occorre fare una deconvoluzione delle grandezze J Taratura in lunghezza d onda Si suole considerare sorgenti il cui spettro costituito da righe spettrali di lunghezza d onda nota per esempio sorgenti costituite da una scarica elettrica in vapori di mercurio e si associano queste lunghezze d onda ai corrispondenti massimi dello spettro misurato dallo strumento in esame Le altre lunghezze d onda vengono associate allo spettro misurato per interpolazione lineare nel caso che la dispersione avvenga mediante reticolo di diffrazione Fenditure del monocromatore e trasmittanza spettrale Aj AA Aj Ai AA Fig 4 Transmittanza triangolare del monocromatore T A Ai per misurazioni a lunghezze d onda contigue La situazione raccomandabile quella in cui la trasmittanza spettrale ha forma triangolare e le misurazioni sono fatte con un passo uguale alla larghezza di banda passante A La trasmittanza spettrale a forma triangolare tipica della dispersione attuata da reticoli di diffrazione Quando le misurazioni sono fatte rispettando questa regola vale 141 S RA dA Y S s RAJA 0 i che ci garantisce che nessuna parte dello spettro viene ignorata Trasmittanza spettrale del monocromatore e deconvoluzione in una situazione reale La maggior parte degli spettrofotometri oggi usati in colorimetria hanno lo spettrometro dotato di una batteria di fotorivelatori
101. 4 d 35 33 cd CloTb 41 52a 36 38b 36 26 bc _ 34 23C 34 59 c 33 10 c 33 58 c SM 43 96 a 38 85b 38 51 bc 36 52 c 36 61 c 34 20 d 34 65 cd LD 43 13a 37 76b 37 66 b 35 35 c 35 93 bc _ 34 56 c 34 43 c Fonte Failla et al 1996 30 Tabella 11 Influenza del tipo genetico e dell eta di macellazione sulle caratteristiche colorimetriche del Longissimus dorsi sulla specie ovina Luminosit Croma Tinta Tipo genetico Pinzirita 40 84 c 21 06 a 42 56 b Bergamasca x Pinzirita 40 92 b 21 05 a 42 52 b Comisana 41 43 a 20 47 b 43 33 a Bergamasca x Comisana 41 48 a 20 44 b 43 36 a Et di macellazione Da latte 44 16 a 19 45 c 49 34 a 100d 40 42 b 20 61 b 40 67 b 180d 38 93 c 22 21 a 38 91 c Media 41 17 20 76 42 94 Fonte lacurto et al 1996b Tabella 12 Influenza del tipo di alimentazione sulle caratteristiche colorimetriche del Longissimus dorsi sulla specie ovina di razza Bergamasca colorimetro Minolta CR 200 Trattamento Luminosit Croma Tinta alimentare Favino 45 75 15 37 22 41 Soia 44 77 15 65 25 00 Fonte Lanza et al 1999 Bibliografia 1 Boccard R Bichter L Casteels E Cosentino E Dransfield E Hood D E Joseph R L MacDugall D B Rhodes D N Schon I Tinbergen B J Touraille C 1981 Livest Prod Sci 8 385 2 Brooks J 1938 Food Res 3 75 3 C C B I SR Vitellone Bianco dell Appennino Central
102. 400 450 500 550 600 650 700 750 Figura 3 Grafico di riflettanza spettrale di componente elettrico TA in resina poliuretanica di colore marrone 216 e biella a magazzino a biella carbonizzata biella sfarinata rosso CSL 350 400 450 500 550 600 650 700 750 Figura 4 Grafico di riflettanza spettrale di isolatori in resina poliestere da esterno in differente stato conservativo con materiale idoneo alla protezione con resistenza UVA di oltre 10 anni Anche la definizione di parametri di colore identici alla attuale produzione trovano impiego ed applicazione con le tecniche di analisi del colore Figura 5 Isolatore portante 145 kV dopo 5000 ore di ciclo d invecchiamento CESI ENEL simulante oltre 7 10 anni di invecchiamento all esterno confrontato con il campione Tal Quale rappresentabile con prodotto siliconico rosso CSL Silicones vernice al silicone formulato su richiesta di cui i grafici di Fig 4 sopra riportati 217 Figura 6 Isolatore portante 145 kV in ceramica rivestito con gomme siliconiche Aspetto dopo 5000 ore di ciclo d invecchiamento CESI ENEL simulante oltre 7 10 anni di invecchiamento all esterno colore Bianco Dow Corning vernice al silicone L elevata qualit dei materiali ad occhi nudo non in grado di evidenziare il cambiamento di colore che invece sempre e puntualmente diagnosticabile in termini quantit
103. 42 b 20 48 bB 43 10 aA Atmosfera modificata 43 84 a 27 85 aA 36 68 b Tempo di conservazione d 8 40 80 b 27 27 a 33 49 b 15 43 32 a 26 21 a 38 38 a 20 43 11a 23 35 b 40 45 a 25 42 90 a 22 60 b 41 12aA Fonte lacurto et al 2001 Tabella 8 Caratteristiche qualitative dell IGP Vitellone bianco dell Appennino Centrale Le carcasse in base alla griglia comunitaria di valutazione devono rientrare nei seguenti valori Conformazione gt di R Stato di ingrassamento gt ale lt a3 Il colore delle parti carnose esposte della carcassa non deve presentare colorazioni anomale magenta o tendente al nero Il colore del grasso visibile non deve tendere al giallo cinerino n deve avere venature tendenti al giallo carico parametri qualitativi della carne devono essere pH Fra 5 2 e 5 8 Estratto etereo sul t q lt 3 Ceneri sul t q lt 2 Proteine sul t q gt 20 Colesterolo lt 50 mg 100 g Rapporto ac grassi insaturi saturi gt 1 Calo a fresco lt 3 Calo alla cottura lt 35 Grado di durezza crudo lt 3 5 kg cmq Grado di durezza cotto lt 2 5 kg cmq Colore luce diurna 2667K L gt a 30 C gt a 20 H fra 25 e 45 Fonte C C B l 5R 2001 29 Tabella 9 Influenza dell eta di macellazione e del muscolo colorimetriche della carne bufalina sulle caratteristiche
104. 5 F11 pesi pesi funzioni funzioni ottimizzati ottimizzati colorimetriche colorimetriche ASTM 1996 ASTM 1985 1 nm CIE 1 nm CIE TRISTIMULUS VALUES Fig 1 Calcoli colorimetrici secondo CIE 2 e ASTM 4 7 Il confronto dei fattori di riflessione prodotti da diversi strumenti e relativi allo stesso campione evidenzia generalmente disaccordo proprio relativamente alla lunghezza d onda Il fatto ha conseguenze non trascurabili Senza operare statistiche su insiemi di dati sperimentali sufficiente operare una simulazione su fattori di riflessione di prova ed eseguire il calcolo colorimetrico introducendo uno spostamento in lunghezza d onda dei dati spettrali per constatare l insorgere di una discrepanza significativa sui risultati colorimetrici Per questa simulazione si sono considerati 1 fattori di riflessione di tutti i 1325 campioni contenuti nel libro di Munsell e si sono calcolate le coordinate CIELAB per gli illuminanti standard in modo corretto e in modo scorretto spostando 1 fattori di riflessione di 1 nm e di 2 nm rispetto ai valori sperimentali risultato che tali spostamenti in lunghezza d onda comportano considerevoli differenze di colore massime Tabella 1 I calcoli eseguiti e le misurazioni fatte inducono a supporre che gli strumenti siano carenti soprattutto per quanto riguarda la taratura in lunghezza d onda contrariamente a quanto avviene nella pratica 138 Tabella 1 AE m
105. ARTIMENTO DI SCIENZE UNIVERSIT G D ANNUNZIO Viale Pindaro 42 65127 Pescara Tel 085 4546416 Fax 085 4549755 raggi sci unich it GIANCARLO BARBIROLI DIPARTIMENTO DI DISCIPLINE ECONOMICO AZIENDALI ARFA TECNOLOGIA E VALORIZZAZIONE DELLE RISORSE UNIVERSIT DEGLI STUDI DI BOLOGNA Piazza Scaravilli 2 40126 Bologna Tel 051 2098053 Fax 051 222949 gbarbiroli economia unibo it 1 Introduzione Lo sviluppo negli ultimi decenni di strumentazioni per la misura del colore sempre pi pratiche versatili veloci ed economicamente accessibili ha notevolmente incrementato come noto l interesse verso le caratteristiche cromatiche dei prodotti industriali sia nell ambito della ricerca e sviluppo sia per finalit di controllo della qualit dei prodotti stessi D altro canto la dinamica tecnologica che ha interessato questo settore ha portato ad un ampia diffusione di strumenti dotati pur nel rispetto degli standard che negli anni sono stati definiti e formalizzati a livello internazionale di caratteristiche tecniche e modalit operative differenti generalmente all origine di difformit nei risultati delle misure colorimetriche ottenute con strumenti diversi Il problema della comparabilit e compatibilit interstrumentale ha quindi accompagnato l evoluzione tecnica della strumentazione stessa ed stato affrontato a livello di indagine e di studio da vari ricercatori di diversi campi Lo scopo del prese
106. C opportuno che anche l incertezza della misura delle differenze di colore sia riferita alle stesse unit Appendice A Incertezza delle Coordinate CIELAB in funzione dell incertezza delle R A Data l incertezza delle R 4 misurate la stima della incertezza delle coordinate L a b richiede la formulazione di alcune ipotesi sulla distribuzione degli errori delle R A La pi semplice delle ipotesi quella degli errori indipendenti e quindi di correlazione nulla va sicuramente scartata in quanto la correlazione degli errori appare evidente dal confronto delle R A ottenute con strumenti diversi facile constatare che i due spettri si incrociano un numero di volte molto inferiore a quello prevedibile in caso di distribuzione casuale degli errori cio la met del numero di lunghezze d onda considerate Data la difficolt di definire la correlazione degli errori delle R 4 si adottato un metodo indiretto basato sul confronto tra le differenze di R A e di L a b di coppie di colori che presentano differenze di colore nell ordine di grandezza dell incertezza delle misure Per effettuare questo confronto si preso un significativo campione formato dall insieme dei colori delle raccolte RAL Munsell e Pantone C con la sola esclusione di quelli fluorescenti per un totale di 2468 colori Per ciascuno di questi colori sono state generate delle ragionevoli varianti con prestabilite piccole differenze
107. Comparsa vacuoli Erosioni superficiali e Affioramento impurita Affioramento carica e Rigonfiamento e vacuoli superficiali e Traccia carbonizzata e Fusione parziale di aletta Fusione totale o combustione Legenda e SI presente e possibile formazione superficiale NO non si pu formare in base alle caratteristiche del materiale Dizione internazionale delle principali resine in uso nel settore elettrico EP resine epossidiche PU resine poliuretaniche PE resine poliesteri PTFE politetrafluoroetilene 4 Tecniche di diagnosi e di manutenzione Diverse sono le tecniche di diagnosi e di manutenzione che si possono adottare ma prioritarie sono le seguenti considerazioni 1 si deve poter effettuare un controllo di componenti in esercizio almeno potendo disporre di un componente nuovo di confronto che noi chiameremo tal quale TQ Questo componente di fondamentale importanza perch su di esso fanno riferimento tutte le misure diagnostiche ed elettriche di paragone Le misure elettriche di tenuta sui campioni prelevati dall esercizio servono essenzialmente per poter stabilire dei margini di tensione di tenute dielettrica che siano di riferimento al campione di riferimento e permettano di valutare in termini qualitativi e quantitativi le differenze tra il tal quale TQ ed il campione degradato in esame dopo X anni in uno specifico ambiente
108. DEPOSITO SUPERFICIALE Filtro ODL 8 strati aria SiO2 109 nm TiO2 35 nm SiO 50 nm TiO2 36 nm SiO2 50 nm TiO2 33 nm SiO2 48 nm TiO2 26 nm substrato Filtro ODL 15 strati aria TiO2 22 nm SiO2 59 nm TiO2 45 nm SiO2 73 nm TiO2 33 nm SiO2 70 nm TiO2 38 nm SiO2 73 nm TiO2 38 nm SiO2 61 nm TiO2 45 nm SiO2 54 nm TiO2 45 nm SiO2 54 nm TiO2 28 nm substrato Le lastre di vetro bianco mezzo bianco o verde hanno curve di trasmissione con due bande di assorbimento aventi la massima intensit nell UV e nel NIR fig 2 Al contrario i filtri ODL presentano curve di trasmissione con forti oscillazioni fig 3 3 2 Risultati ottenuti La tabella III riporta 1 risultati ottenuti partendo dai fattori di trasmissione spettrale registrati con lo spettrofotometro Perkin Elmer mod 330 L intervallo di registrazione 360 780 nm lo stesso considerato nella norma ASTM E 308 96 Le coordinate L a e b sono riferite all illuminante C e all osservatore CIE 1931 2 I risultati ottenuti con lo spettrofotometro Minolta sono riportati in Tabella IV Utilizzando i dati delle tabelle II banda passante di 10 nm e IV si sono ottenuti i valori AE riportati in tabella V Tabella III Coordinate CIELAB ottenute dai fattori di trasmissione spettrali registrati con lo spettrofotometro Perkin Elmer mod 330 con banda passante di 1 o 5 nm LASTRA Clear float glass inm TC ee 0o22 038 205 LASTRA Standard float glass
109. I reticoli piani di diffrazione usati negli spettrofotometri godono di questa propriet che consente sia una misurazione accurata della radianza spettrale sia una notevole semplificazione del calcolo delle coordinate tricromatiche Infatti le equazioni 2 ci dicono che se cos non fosse bisognerebbe conoscere la banda passante dello strumento per tutte le lunghezza d onda dei punti misurati La dipendenza della banda passante dello strumento dalla lunghezza d onda quindi importante ed bene tenerla sotto controllo 159 Come abbiamo detto per misurare il profilo della banda passante di uno spettrometro si impiegano le righe isolate degli spettri di emissione delle lampade utilizzate per la taratura della scala spettrale pertanto gli aspetti sperimentali di questa misurazione sono quelli descritti nel paragrafo 4 Mostriamo ora in fig 7 e fig 8 due esempi di profilo di riga ottenuti rispettivamente con un laser a HeNe e con la riga a 436 nm di una lampada a vapori di mercurio Facciamo notare che i profili delle righe sono determinati da un elevato numero di punti e quindi sono perfettamente identificati Line profile of a HeNe Laser 1 00 a senza fibra e con fibra gt McrJ Y_4M29 5 Q c 2 E 0 50 7 c o he 0 00 628 629 630 631 632 633 634 635 636 637 Wavelength nm Fig 7 Profilo della riga di un laser a HeN
110. Il grafico di figura 4 1 riporta le righe spettrali usate per la taratura dello spettrofotometro ORACOLOR Sono stati misurati i fattori di riflessione di una serie completa di 13 piastrelle ceramiche certificate dall NPL con uno spettrofotometro che utilizza il file di taratura in lunghezza d onda corretto e con lo stesso strumento avente tale file modificato Si operata una traslazione a sinistra sulle posizioni dei fotodiodi calcolate ed associate alle 6 righe di taratura di 0 5 di 1 e di 1 5 La tabella I riporta le posizioni ottenute nei vari casi considerati N Tab 365 0nm 404 6nm 435 8nm 546 0nm 730 0nm 632 8nm 180 70000 Hg vapour lamp 60000 HeNe Laser IArmonic associated 50000 with 365nm Hg line 40000 30000 20000 10000 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 fotodiodo Fig 4 1 Righe spettrali usate per la taratura in lunghezza d onda nello spettrofotometro ORACOLOR Successivamente si sono calcolati i file di taratura in lunghezza d onda per ognuna di queste diverse situazioni Si sono poi confrontate le differenze di colore AE CIELAB D65 10 tra lo spettrofotometro ORACOLOR e 1 valori certificati per ciascuna piastrella nei vari casi Differenze significative sono state ottenute con campioni colorati ad esempio il rosa il rosso l arancione il
111. SOCIET ITALIANA DI OTTICA E FOTONICA Gruppo di lavoro in Colorimetria e Reflectoscopia Atti di Colorimetria 2002 Atti dei convegni del 2001 e 2002 a cura di Andrea Raggi e Claudio Oleari Societ Italiana di Ottica e Fotonica Indice pagina Predial V Il Colore di Alimenti e Bevande La misura del colore nell industria l influenza del vetro dei portacampioni sulla misura delle coordinate colorimetriche e delle differenze di colore Fe Gramma A AL ea 1 Caratteristiche colorimetriche della carne analisi di alcuni fattori influenzanti e applicazione nel circuito commerciale M Iacurto S Gigli S Pistoni a 17 Metodo rapido per la determinazione del colore dei prodotti enologici F Mattivi H Rottensteiner G Nicolini R Bisconti 33 Controllo colorimetrico dei vini durante il processo di vinificazione G Mignemi cir a i A ai 48 Spectral nephelometry for the measurement of extra virgin olive oil fingerprints A Mignani L Ciaccheri P R Smith A Cimato G Sani 0 64 Problematiche legate alla determinazione del colore in prodotti alimentari morfologicamente complessi ed irregolari Us Berselli chela e iene 73 Valutazione attraverso analisi colorimetriche degli effetti conservativi su ortofrutticoli freschi di un sistema innovativo di refrigerazione passiva P Menesatti A Ghiraldi G Paglia L Scarpato S Solaini G Urbani 79 Il colore nella
112. T Inspection Corporation JEMIC riconosce gli riconosce gli Istituti Metrologici Istituti Metrologici Primari Primari che accreditano che accreditano Centri JCSS Centri SIT JCSS no 0026 Centro _ _ SIT no 88 Centri di Assistenza Tecnica autorizzati Fig 1 Sistema Metrologico Internazionale e Nazionale confronto Giappone ltalia Questi standard tavolette bianche e o colorate per le misurazioni di colore sono detenuti a livello nazionale da Istituti Primari come il National Institute of 169 Standards and Technology NIST negli Stati Uniti il National Physical Laboratory NPL in Inghilterra unico a certificare gli standard colorati il Physikalisch Technische Bundesanstalt PTB in Germania e di recente anche l Istituto National de Metrologie INM in Francia In Italia il Sistema Nazionale di Taratura SNT che attraverso Istituti Primari di competenza per il colore ad es l Istituto Elettrotecnico Nazionale Galileo Ferraris fornisce standard tarati MG Authorized Spectrophot e gt MF MGB amp Calib Plates Minolta Co Ltd Ln MCB MSZMI National Institutions Minolta Holmium Hg lamp He laser Std in house bright white plate solution line standards wL sta 5 spectr for instr and Spectroscope ref mater calibration Master body White Working Std
113. Vol 6 01 American Society for Testing and Materials Philadelphia USA 1991 143 5 6 7 8 9 10 11 144 W H Venable Accurate Tristimulus Values from Spectral Data Color Research and Application 14 260 267 1989 H S Fairman Results of the ASTM Field Test of Tristimulus Weighting Functions Color Research and Application 14 260 267 1995 ASTM E 308 96 Standard Practice for Computing the Colors of Objects by Using the CIE System Annual Book of ASTM Standards Vol 6 01 American Society for Testing and Materials Philadelphia USA 1996 C Oleari Spectral reflectance factor deconvolution and colorimetric calculations by local power expansion Color Research and Application 25 176 185 2000 C DeCusatis Ed Handbook of Applied Photometry American Institute of Physics Woodbury New York 1997 J M Lerner and A Thevenon The Optics of Spectroscopy A tutorial V2 0 ISA Jobin Yvon Spex Instruments SA Inc 1988 A guide to the Use and Calibration of Detector Based Array Equipment available from Gordon Hopkinson at Sira Electro Optics Ltd South Hill Chislehurst Kent BR7 SEH UK 2000 Problemi di taratura degli spettrofotometri nella misurazione del colore F FERMI Universit di Parma Dipartimento di Fisica e INFM Unit di Ricerca di Parma Parco Area delle Scienze 7A 43100 Parma Italia http www fis unipr it fermi fermi fis unipr it Sommario La corretta misu
114. a acquisire la tecnica di misura del colore tramite colorimetria tristimolo in quanto e permette di misurare con precisione le caratteristiche quantitative e qualitative del colore anche nel caso dei vini bianchi e dei vini liquorosi e di facile ottenimento e di basso costo e si presta ad essere inserita tra le misure di utilizzo routinario sostituendo gli attuali metodi di uso corrente e serve quale guida per individuare la tipicit e per selezionare le scelte produttive che la valorizzano e permette di fare delle misure di differenza di colore ossia delle comparazioni quantitative tra il colore di due campioni il che risulta importante per supportare la valutazione sensoriale per verificare la corrispondenza di un campione per documentare l effetto di una tecnica enologica etc Di conseguenza i principali vantaggi che possono derivare dalla applicazione della tecnica di colorimetria tristimolo rispetto agli attuali metodi semplificati in uso corrente per la misura del colore dei vini sono e maggiore accuratezza per documentare e comparare il colore e maggiore precisione possibilit di evidenziare anche piccoli scostamenti per misurare con esattezza l effetto delle pratiche enologiche e capacit di leggere la tinta di ogni campione inclusi i vini bianchi e i vini liquorosi per 1 quali il metodo di uso corrente palesemente inadeguato e una misura rapida economica di facile interpretazione 45 Rin
115. a che attrae quindi l attenzione del consumatore alla fine del ciclo produttivo che nel caso del grano tradizionalmente va dalla raccolta della granella alla produzione di pasta l aspetto del prodotto che comprende il colore e il tipo di confezionamento all atto dell acquisto l altro fattore che condiziona le scelte dell acquirente il prezzo subito dopo assumono un ruolo importante le caratteristiche organolettiche gusto e consistenza determinanti per il grado di accettabilit di una pasta alimentare e da ultima ma non ultima per rilevanza la 92 qualit nutrizionale che include anche eventuali contaminazioni e o la presenza di fattori antinutrizionali 3 Il colore nella filera del frumento duro Ma perch il colore considerato uno dei principali fattori qualitativi per 1 prodotti del frumento duro Bisogna sottolineare innanzi tutto che l aspetto dei prodotti alimentari ha un importanza rilevante nella scelta dell acquirente al punto che l industria del settore ben consapevole della veridicit del detto si mangia anche con gli occhi studia particolarmente il fenomeno per identificare la forma e il colore pi attraenti per i nuovi prodotti con la finalit di superare il primo esame qualitativo e avere quindi maggiori garanzie di inserirli con successo sul mercato D altra parte impegna anche molte risorse economiche per mantenere costanti le caratteristiche visibili di prodotti t
116. a d onda nominale di 650 nm e larghezza di banda di 70 nm Sono state misurate quindi le intensit J s 6 650 I s 4 650 I s 6 650 descritte dall Eq 8 e corrispondenti alla corrente in nA misurata sul lock in per i tre rispettivi standard I risultati sono mostrati in Fig 9 Le curve di corrente mostrano un andamento tipico della misura DRM e cio un primo tratto pressoch costante in cui l effetto decrescente della funzione cos 6 bilanciato dalla tipica crescita del fattore di riflessione con l angolo segue un tratto crescente in cui domina la crescita del fattore di riflessione ed infine un tratto decrescente in cui domina la funzione cos 6 In una regione intermedia si produce un massimo di corrente in corrispondenza dell angolo y Si trova facilmente che il valore di y soddisfa l espressione 801 R s 0 Rs 0 12 dove R s 0 la derivata di Ry 0 Le curve di corrente DRM appaiono molto regolari contrariamente alle misure in luce laser di Fig 8 Esse appaiono meno sensibili alle disuniformit dell intorno e meno affette da fluttuazioni statistiche della misura La validazione del metodo DRM stata condotta trattando S05 come il campione incognito e S02 e S10 come gli standard di riferimento Impiegando quindi i dati di corrente DRM dei tre standard e i dati del fattore di riflessione dei due standard S02 e S10 il fattore di riflessione DRM del campione S05 stato ricavato applicando l
117. a e del vino poi 1 Ha quindi grande importanza cercare di comprendere come e quanto le diverse condizioni produttive influiscano sul colore del prodotto finale e in che misura sia possibile tenerle sotto controllo in vista di una standardizzazione del colore di uno stesso vino in annate successive La valutazione e la classificazione del colore del vino avvengono in sede di commissioni di assaggio in maniera soggettiva sulla base di categorie cromatiche visuali predefinite Tali categorie sono inoltre utilizzate nei disciplinari di produzione per la definizione della tipicit del prodotto D altra parte un controllo del colore basato sulla sola analisi sensoriale risente della soggettivit del giudizio e non consente la confrontabilit nel tempo e nello spazio dei risultati Tali caratteristiche sono invece assicurate da procedure strumentali oggettive di misura del colore Lo studio nel seguito presentato partito da queste esigenze Fondandosi sulla definizione e sulla successiva utilizzazione di una procedura di misura strumentale standardizzata 2 basata sull adozione delle coordinate di colore CIELAB 3 4 5 e sulla precisa individuazione delle condizioni di misura si realizzato col coinvolgimento di alcune aziende vitivinicole un monitoraggio sistematico in situ delle caratteristiche cromatiche del vino durante la sua produzione e durante la fase di conservazione successiva all imbottigliamento 48 2 Materiali e
118. a e di incrocio BBB x ITF Luminosit Croma Tinta Maremmana Maschio 38 14 26 88 32 03 Femmina 35 10 25 09 31 69 Castrato 34 59 24 02 30 93 BBB x FI Maschio 41 17b 28 63 35 63 Femmina 42 45 a 28 78 36 12 Fonte Gigli et al 2001b Gigli et al 1997b Tabella 5 Influenza del muscolo sulle caratteristiche colorimetriche della carne di carcasse BBB x ITF Muscolo Luminosit Croma Tinta ST 46 67 a 29 80 a 39 66 a GB 39 29 c 27 85b 33 79 c CloTb 40 14c 28 27 b 33 73 c SM 41 25 b 30 34 a 35 75 b LT 41 68 b 27 29b 35 76 b Fonte Gigli et al 1997b Tabella 6 Influenza della shelf life e del tipo di conservazione sulle caratteristiche colorimetriche del muscolo Longissimus Dorsi di carcasse di razza Chianina Luminosit Croma Tinta Tipo di conservazione 0 41 82 b 27 49 34 92 Sottovuoto 43 11 ab 25 75 A 36 33B Atmosfera modificata 44 37 a 25 65 B 38 50 Tempo di conservazione d 8 41 82 b 27 49 a 34 92 15 43 69 ab 27 82 a 36 96 20 43 32 ab 25 21 ab 37 30 25 44 07 a 23 98 b 37 71B Fonte lacurto et al 2001 28 Tabella 7 Influenza della shelf life e del tipo di conservazione sulle caratteristiche colorimetriche del muscolo Longissimus Dorsi di carcasse di TSxMM Luminosit Croma Tinta Tipo di conservazione 0 40 80 c 27 27 a 33 49 c Sottovuoto 42
119. a misura sono condizionati da numerosi fattori di influenza sia ambientali temperatura umidit ecc 10 che di tipo chimico pH contenuto di anidride solforosa libera ecc 1 opportuno quando possibile misurarne e riportarne i valori insieme a quelli delle coordinate di colore e registrare le condizioni di conservazione e manipolazione a cui stato sottoposto il campione La procedura stata utilizzata nell ambito di uno studio dell evoluzione cromatica del vino durante il processo di produzione effettuato tramite misure in situ del colore di diverse masse lavorate con tecnologie differenti ed in evoluzione in vasi vinari di differente natura Le misure in situ sono state effettuate con uno spettrometro portatile dotato di rivelatore a serie di 1024 diodi sorgente esterna e fibre ottiche aventi diametro del nucleo pari a 50 um per una risoluzione di circa 2 5 nm Il livello di incertezza nella misure delle coordinate CIELAB con tale strumento e con l utilizzazione della procedura di misura su descritta stato valutato nell ordine della prima cifra decimale Le misure sono state ripetute in laboratorio con uno spettrofotometro da banco di elevate prestazioni ed hanno confermato quanto rilevato in situ A queste ultime misure si far riferimento nel seguito 50 Lo studio proseguito anche dopo l imbottigliamento con lo scopo di valutare l effetto sul colore di differenti condizioni di conservazione Per la tara
120. a raccomandato di usare la banda passante AA 1 nm perch le misurazioni colorimetriche eseguite in queste condizioni garantiscono una soddisfacente accuratezza senza introdurre condizioni tecniche troppo severe Se si considerano ambiti applicativi pi limitati la raccomandazione dalla CIE pu essere violata senza compromettere il grado di accuratezza delle misurazioni colorimetriche Per esempio se si deve correttamente misurare la radianza spettrale di una sorgente con spettro a righe pu essere necessario utilizzare una banda passante inferiore ad 1 nm mentre per una sorgente la cui radianza spettrale varia lentamente con la lunghezza d onda possibile utilizzare una banda passante superiore ad 1 nm Esiste comunque un limite superiore alla scelta della banda passante utilizzabile per la misurazione degli spettri e questo limite determinato dalle funzioni colorimetriche Infatti le equazioni 2 ci dicono che per calcolare correttamente le coordinate tricromatiche anche le funzioni colorimetriche X A 146 y A Z A devono essere costanti entro la banda passante utilizzata per la misurazione della radianza spettrale Se si osserva che le funzioni colorimetriche variano lentamente con la lunghezza d onda l impiego di una banda passante AA 5 nm per le misurazioni della radianza spettrale sar ancora compatibile con le esigenze di accuratezza richieste al calcolo delle coordinate tricromatiche In ogni caso il calcolo de
121. age si riflette anche nel valore della chiarezza L molto maggiore rispetto al testimone AL jogp Jor 12 373 0 184 esso presenta dunque una maggiore trasparenza Anche dal punto di vista della tonalit del colore si nota una sensibile differenza tra 1 due casi Il vino testimone presenta una tonalit pi decisamente rosso porpora con valori di h intorno allo zero h 0 153 0 017 alla svinatura rispetto all altro caso h 4 356 0 179 alla svinatura E da notare infine che dopo la separazione del mosto dalle vinacce i valori delle coordinate CIELAB si mantengono sensibilmente costanti essendo venuto meno il contributo di materia colorante fornito dalle bucce figura 1 giorni 14 16 L esame dell evoluzione delle due masse dopo la svinatura ed il travaso in vasche di cemento consente di fare alcune osservazioni figura 2 Innanzitutto si nota tabelle delle figure 1 e 2 che la differenza di colore tra i due vini si mantiene invariata nel tempo AE 16 533 0 141 alla svinatura e 16 493 0 062 dopo circa un anno e mezzo giorno 532 Lo stesso avviene sostanzialmente per le differenze di croma AC jorn jorr 10 469 0 040 e 11 643 0 024 rispettivamente e di chiarezza AL orpsorr 12 373 0 184 53 contro 11 656 0 062 le cui evoluzioni sono parallele per i due vini in particolare a partire dal sesto mese circa dall ammostamento Si pu dunque concludere sulla base d
122. ale 122 Perci nella valutazione colorimetrica del colore l attuale determinazione dell incertezza strumentale riferita ai fattori di riflessione riflettanze spettrali misurati da uno spettrofotometro non di facile applicazione pratica non trovando corrispondenza nella prassi industriale che fa riferimento a tolleranze di colore normalmente misurate in termini di coordinate CIELAB attualmente lo spazio di colore pi diffuso Inoltre come verr praticamente dimostrato nella esposizione successiva quanto attribuito ad un centro SIT incertezza del 2 5 sulle riflettanze spettrali misurate con componente speculare inclusa porta tradotto in differenze di colore DE CIELAB a poter dare una garanzia con un livello di fiducia pari al 95 che meno del 50 delle misure effettuate presenta differenze DE inferiori all unit e che addirittura un 5 dei casi pu superare le 3 5 unit Chiunque si occupi di valutazioni colorimetriche pu immediatamente capire che questa garanzia ampiamente inferiore al valore delle tolleranze abitualmente ammesse nei capitolati di fornitura normalmente vengono fissati valori nell intorno di una unit CIELAB La sperimentazione pratica con prove interlaboratorio effettuando misurazioni di 12 coppie di colori su ben 16 strumenti diversi ci conforta nel definire che l incertezza di misura delle differenze di colore dato che generalmente richiesto nella pratica industriale
123. ale ma nella misura delle differenze l incertezza risulta molto minore Incertezza della misura delle differenze di colore La regola che vuole l incertezza di una differenza pari a quella della singola misura per 2 vale solo nel caso di errori casuali uguali e non correlati Nel caso delle misure di differenze di colore l incertezza risulta molto minore in quanto la parte prevalente dell errore delle misure assolute di carattere sistematico e quasi completamente compensato quando con lo stesso strumento si misurano anche in tempi diversi i due colori da confrontare Le simulazioni illustrate nell Appendice B mostrano che nella misura di differenze di colore gli errori dovuti a cause sistematiche risultano quasi totalmente compensati e che l errore residuo proporzionale alla differenza dei due Valutata sulle differenze tra le singole misure e quella media dei 9 strumenti che mostrano maggiore accordo dei dati Generalmente riferita solo alla misura di un bianco o comunque di colori poco saturi Risultano quindi sottovalutate le cause principali degli errori di misura cio gli errori di taratura delle lunghezze d onda che si traducono in differenze di tinta proporzionali alla saturazione del colore 4 I valori riportati dai data sheet sono pi bassi ma riferiti allo scarto tipo Vanno raddoppiati per portarli al fattore di copertura del 95 Occorre che le differenze da compensare non si allontanino dalle tol
124. alimentari sia come parametro fondamentale dell aspetto che come indice di livello di cottura Uno dei problemi che spesso si incontrano durante questa determinazione in laboratorio dato dalla morfologia del prodotto alimentare spesso irregolare o costituita da zone di colore diverso In questo contesto sono trattati aspetti legati all analisi del colore di alcune tipologie di prodotti come la pasta corta i prodotti da forno con decorazioni e i condimenti per pasta A livello di messa a punto dei metodi di lettura sono stati tentati approcci strumentali diversi sia utilizzando colorimetri a spot di lettura diverso che sistemi di analisi d immagine fino ad arrivare a foto di riferimento Tutti questi metodi presentano dei vantaggi e degli svantaggi per cui vanno opportunamente impiegati in funzione dello specifico caso 1 Introduzione I colorimetri sono stati introdotti ormai da diversi anni in azienda allo scopo di verificare e misurare parametri di colore riconducibili alla qualit di materia prima utilizzata o alla tecnologia di produzione Gli indici utilizzati per definire questo parametro sono i classici L a b dello spazio di colore CIE 2 Semola e Pasta La determinazione del colore nella filiera che dal grano duro porta alla pasta di semola un tempo era condotta andando a determinare con l uso dello spettrofotometro i pigmenti di tipo carotenoide presenti l utilizzo del colorimetro una procedura recente
125. all invecchiamento Per invecchiamento generalmente si intende quello provocato da radiazione lampada alogena luce solare luce ultravioletta In generale la radiazione incidente e prolungata nel tempo tende a fare ingiallire il rivestimento abbassamento del fattore di riflessione pi accentuato nella zona spettrale del blu Il danno maggiore si ottiene a causa di luce UV In particolare il legante che costituisce il coating ad essere soggetto ad invecchiamento Occorre quindi accertarsi che i rivestimenti utilizzati non invecchino in funzione dell applicazione specifica magari collaudandoli prima di applicarli Non tutti 1 rivestimenti in commercio sono immuni da questo problema L invecchiamento di un rivestimento abbassamento del fattore di riflessione provoca una diminuzione percentuale del moltiplicatore e quindi dell efficienza del sistema maggiore quanto pi alto il fattore di riflessione Ad esempio un calo del fattore di riflessione da 98 a 97 determina una diminuzione del moltiplicatore del 14 ma un calo dal 96 al 95 determina una diminuzione del moltiplicatore del 10 Quindi i vantaggi nell avere un rivestimento altamente riflettente potrebbero diventare svantaggi qualora vi sia un invecchiamento 6 Cause di instabilit Si elencano alcuni fattori che concorrono a determinare la stabilit di uno spettrofotometro e Sorgente di luce qui c un problema di perdita di efficienza nel tempo e di instabilit
126. alla nascita fino alle celle frigorifere dove si svolge la frollatura della carne in modo di mantenere al minimo la variabilit e le possibilit di errore nella parte finale della filiera In futuro sar necessario non solo estendere la ricerca sui parametri colorimetrici cercando di affinarne i metodi di misura rendendoli sempre meno costosi pi rapidi pi ripetibili e ricercando anche le possibili correlazioni esistenti fra il colore e gli altri parametri qualitativi di tipo fisico ma anche indagare 26 maggiormente sui fattori terminali della filiera al fine di tentarne una standardizzazione ottimale per ridurre la variabilit da loro indotta Tabella 1 Caratteristiche colorimetriche del muscolo Longissimus dorsi di alcune razze bovine RAZZA Luminosit Croma Tinta Chianina 41 87b 27 26 34 59 b Marchigiana 43 25 ab 28 15 36 12 a Romagnola 43 89 a 28 53 36 27 a Podalica 42 02 22 50 27 83 Maremmana 38 14 26 88 32 03 BBB x ITF 41 68 27 29 35 76 TS x Maremmana 39 60 28 01 34 01 Fonte Gigli et al 1994 Gigli et al 2001a Gigli et al 2001b Gigli et al 1997b lacurto et al 2000 Tabella 2 Fattori di management sulle caratteristiche colorimetriche del muscolo Longissimus dorsi di carcasse di razza Chianina Luminosit Croma Tinta Tipo di allevamen
127. almente sar opportuno che la geometria ottica utilizzata per la misurazione dello spettro non sia molto diversa da quella usata per la taratura della risposta spettrale dello strumento perch dobbiamo essere certi che la risposta spettrale non abbia subito cambiamenti significativi Il passaggio dall irradianza 165 spettrale alla radianza spettrale richiede un fattore di conversione che si calcola a partire dalle condizioni geometriche in cui opera la sorgente incognita Note e bibliografia 1 2 3 4 5 Pubblication CIE n 15 2 Colourimetry 2 edition Central Bureau A 1033 Vienna P O Box 169 Austria 1986 Le sorgenti di luce sono caratterizzate dalle grandezze radiometriche Radianza spettrale L definita come potenza della luce emessa per unit di angolo solido per unit di area emittente perpendicolare alla direzione di emissione e per intervallo unitario di lunghezze d onda In genere si misura in W m sr nm Irradianza spettrale E definita come potenza emessa da una sorgente di luce puntiforme che cade su di un area unitaria posta ad una determinata distanza r dalla sorgente per intervallo unitario di lunghezze d onda e si misura in W m nm Intensit radiante spettrale I definita come la potenza emessa da una sorgente di luce puntiforme per unit di angolo solido e per intervallo unitario di lunghezze d onda e si misura in W sr nm Nelle misurazioni spettrofotometriche la geometr
128. anidi e vetri o cristalli drogati con lantanidi provvisti di certificazione Emission spectrum of a mercury spectral lamp 2500 2000 1500 1000 Counts a u 500 350 400 450 500 550 600 Wavelength nm Fig 3 Spettro di emissione dalla lampada spettrale a vapori di mercurio 154 Talvolta possibile controllare la scala spettrale utilizzando le righe della lampada dello strumento come nel caso delle lampade allo xeno ad alta pressione ma si tratta a nostro avviso di soluzioni di ripiego che non consentono di raggiungere un elevata precisione La verifica della scala spettrale in linea di principio abbastanza semplice Si tratta infatti di misurare gli spettri di emissione delle lampade spettrali di leggere la lunghezza d onda delle righe misurate di confrontare questa lettura con i valori veri cio tabulati e di calcolare gli scarti Se gli scarti sono inferiori al nanometro la scala spettrale si pu ritenere corretta diversamente o si provvede alla ritaratura della scala spettrale o si ridefinisce la precisione dello strumento Riportiamo di seguito i risultati ottenuti eseguendo la taratura spettrale di un spettrometro a matrice lineare di fotorivelatori dotato di una lente di collimazione accoppiata ad una fibra ottica per il trasporto della luce A titolo esemplificativo riportiamo in fig 3 lo spettro misurato di una lampada a vapori di mercurio a bassa pressione e in fig 4 quel
129. ano 8 Trentino Cabernet 8 Trentino Cabernet Sauvignon 5 Trentino Lagrein 9 Trentino Marzemino 21 Trentino Merlot 8 Trentino Pinot nero 11 Trentino Rosso 6 Valpolicella Classico 6 Valtellina Sforzato 2 e rosati 27 Bardolino Chiaretto 6 Garda Chiaretto 9 Lagrein Kretzer 9 Valdadige Schiava 3 e bianchi 118 Cialla Bianco 1 Collio Tocai Friulano 11 Collio Malvasia 5 Collio Ribolla Gialla 2 Collio Sauvignon 1 Fiano d Avellino 5 Greco di Tufo 5 Trentino Chardonnay 17 Trentino Nosiola 8 Trentino Moscato Giallo Secco 8 Trentino Miiller Thurgau 15 Trentino Pinot Bianco 8 Trentino Pinot Grigio 18 Trentino Traminer Aromatico 6 Trentino Sauvignon 3 Verdicchio dei Castelli di Jesi 5 e liquorosi 25 Marsala 8 Trentino Vendemmia Tardiva 4 Trentino Vino Santo 4 Verduzzo di Cialla 2 Vernaccia di Oristano 7 Per la verifica dell effetto della chiarifica con bentonite sul colore dei vini bianchi sono stati prelevati dalla Cantina IASMA alla svinatura tre damigiane da 15 L per le variet Miiller Thurgau Moscato Giallo e Incrocio Manzoni Dopo 4 giorni di conservazione in cella frigo a 4 C sono stati travasati per eliminare la feccia e sono state trasferite 18 aliquote da 700 mL in bottiglie da 750 mL In ciascuna bottiglia sono state aggiunte tre dosi 25 50 100 g hL di sei diverse bentoniti commerciali a Bentonite super AEB b Bentolit Esseco
130. ante la tecnica classica di Gall Allen ottenute mediante un prodotto a diffusione commerciale Come valutazione della precisione abbiamo utilizzato la distanza euclidea tra la rappresentazione teorica della miscela ottenuta e la lettura spettrofotometrica del campione da ottenere nello spazio metrico uniforme OSA ucs qui indicato con AE Le formule ottenute con il prodotto commerciale presentano un valore medio di AE di 1 125 variando in un intervallo da 0 3 a 2 5 rispetto a quelle da noi ottenute col nuovo algoritmo che hanno un valore medio di 0 547 e variano tra 0 2 e 1 3 le nuove valutazioni inoltre si sono dimostrate migliorative rispetto alle precedenti nel 99 dei casi Per la valutazione della propagazione dell errore del solo nostro codice a causa della mancanza di dati su quello standard abbiamo utilizzato il numero di cicli necessari per la convergenza che si rivelato essere in media di 10 con estremi tra 1 e 22 risultato che abbiamo ritenuto molto soddisfacente 7 L incidenza dell ordinamento Per la natura stessa di questa classe di algoritmi steepest descent il risultato finale influenzato dall ordine con cui si scelgono gli assi per la costruzione del 232 percorso In particolar modo nel nostro caso in cui la funzione F non analiticamente semplice e in generale non continua nemmeno nell ordine 0 Ci in pratica significa che l ordine di scelta dei pigmenti da usare per la formulazione pu avere un inf
131. are la conservazione delle sue caratteristiche Quando i Valori misurati escono dall intervallo di Tolleranze ammesso lo standard fisico sostituito con uno nuovo avente Valori interni all intervallo delle stesse Tolleranze Normalmente ammessa per qualsiasi misurazione dello standard fisico rispetto ai Valori numerici del primario la Tolleranza dE 0 25 misurata con strumenti che abbiano ripetibilit intralaboratorio migliore o eguale a dE 0 25 Affinch non siano attribuiti allo standard fisico scostamenti dalle Tolleranze derivanti dall impiego di vetri differenti da quelli usati per le precedenti misure occorre che le lastre di vetro siano sempre sotto controllo come qualsiasi altra componente della strumentazione usata Cio per produrre nel tempo misure confrontabili occorre mantenere costante l effetto del colore del vetro e quindi bisogna definirne i Valori e le Tolleranze da rispettare Un modo per definire i Valori del colore del vetro consiste nel misurarne le coordinate colorimetriche quando montato su una piastra bianca oppure le differenze di colore da esso apportate sulla stessa piastra Come esempio si riportano i Valori del vetro che stato chiamato vetro STD a confronto con quelli della sola Piastra Bianca L af b dL da db Piastra Bianca tq 96 22 0 33 1 14 0 00 0 00 0 00 P Bianca vetro Std 95 11 1 32 1 40 1 11 0 99 0 26 Se si assume dE 0 25 come massima differenza di colore accettabile
132. are nello spettro con peso unitario e che i punti di misura della radianza spettrale L A sono il risultato di un processo di integrazione eseguito dai fotorivelatori sulle componenti monocromatiche della radianza pesate dalla banda passante strumentale centrata 158 sulle lunghezze d onda A Supponiamo ora che la banda passante strumentale abbia la forma di un triangolo isoscele e che sia uguale su tutto lo spettro visibile Supponiamo inoltre che i punti dello spettro L 4 siano misurati osservando la regola raccomandata dalla CIE Sotto queste condizioni ogni componente monocromatica della radianza contribuir al massimo a due punti adiacenti dello spettro misurato ma il suo contributo totale al calcolo delle coordinate tricromatiche secondo le equazioni 2 sar unitario se si tiene conto che il valore delle funzioni colorimetriche praticamente identico per due punti di misura adiacenti Se le due ipotesi precedenti non sono soddisfatte le componenti monocromatiche della radianza potranno essere in parte sovrastimate e in parte sottostimate provocando un errore nel calcolo delle coordinate tricromatiche Per esempio se la banda passante non ha la forma di un triangolo isoscele le componenti monocromatiche dello spettro potranno contribuire a pi di due punti di misura e sar perci pi difficile che il loro contributo al calcolo delle funzioni colorimetriche risulti unitario Possiamo per affermare che anche nel caso di
133. articolare sulle vernici che possono essere considerate per la maggior parte mezzi torbidi otticamente spessi Il modello pi diffuso per tali mezzi quello cosiddetto a due flussi proposto da Kubelka e Munk schematizzato nelle equazioni di Kubelka Munk dalla cosiddetta correzione di Saunderson e dalla legge di miscelazione di Kubelka Munk 248 Le equazioni di Kubelka Munk descrivono il comportamento della radiazione elettromagnetica all interno del mezzo colorato considerando solo la diffusione opposta al flusso incidente approssimazione coerente con gli ordini di grandezza considerati KmixADISmix Aj 1 R 4j 2 2Rool Aj ove K 4 coefficiente di assorbimento S A coefficiente di diffusione Roo A riflettanza limite dello strato La correzione di Saunderson permette di tener conto nelle formule anche dei fenomeni di riflessione dovuti alla superficie di separazione tra i due mezzi aria e strato coprente R 4 R A Ko LA PAYA p 4 PARA k pola A ove R A R A riflettanza interna e misurata po P A riflettanze di Fresnel k cost 1 se specularit inclusa e 0 se esclusa La legge di miscelazione di Kubelka Munk fornisce il legame tra le caratteristiche di assorbimento e di diffusione dei singoli coloranti e quelle della miscela risultante KmiApISmix Aj SlciK Aj S cSi A con X c 1 Da tali relazioni si ricavano dei sistemi di equazioni in genere sovradeterminati ai
134. ata e spesso non accurata 2 se la larghezza di banda passante superiore a 1 nm i dati spettrali devono essere deconvoluti ma ci generalmente ignorato La CIE 2 propone e raccomanda una procedura di calcolo solo nel caso di dati spettrali forniti con passo di un nanometro Qualora si dispongano di dati ottenuti con passo maggiore si devono derivare i dati interpolati con passo di 1 nm mediante la formula di Lagrange La CIE non si esprime sulla deconvoluzione dei dati spettrali grezzi Nel 1985 l ASTM 3 4 forn tabelle numeriche pesi ottimizzati o funzioni colorimetriche ottimizzate e procedure per dati spettrali deconvoluti e forniti con passi di 10 e 20 nm per tutti gli osservatori standard e per gli illuminanti pi significativi Si pu dimostrare che il risultato colorimetrico buono se la deconvoluzione fatta e la attribuzione dei dati spettrali alle rispettive lunghezze d onda accurata Per avere una corretta taratura a fine colorimetrico occorre associare 1 valori sperimentali del fattore di riflessione alla lunghezza d onda con una incertezza non superiore a 0 5 nm essendo la soglia di discriminazione del sistema visivo dell uomo tra colori spettrali uguale a 1 nm su buona parte dello spettro visibile e in generale inferiore a 3 nm Poich queste norme ASTM vennero proposte nel 1985 senza fare riferimento alla deconvoluzione Venable 5 6 mise in evidenza il problema della deconvoluzione e quindi l ASTM 7
135. ategories were analysed 25 types of single cultivar EVOO 13 types of high quality commercial grade EVOO 3 types of commercial grade olive and seed oil In particular some famous Italian brands of commercial oils such as Carapelli Sardelli Tesori dell Arca Berio and Fattoria di Maiano were considered A library of spectra was thus otained For example Figure 4 shows the normalized transmission spectra at 0 and 30 respectively of five examples of single cultivar EVOO from different tree species Figure 5 shows the normalized transmission spectra again at O and 30 respectively of five examples of commercial oils Single cultivar oils are not filtered and consequently the strong multiple scattering smoothes the wavelength dependence of scattered light For this reason spectra at different angles have a similar shape On the contrary commercial grade oils are filtered therefore single scattering occurs Consequently because of the wavelength dependence of scattering the spectra at different angles are clearly different Another feature to be noted is the remarkable difference between the types of spectral behaviour of EVOO and non EVOO oils The Principal Component Analysis PCA method was used to process the full library of spectral data at 0 30 and 60 8 The 90 spectra were not used because of the poor SNR The first two principal components which were responsible for 84 of total spectra variance
136. ativi da uno spettrofotometro portatile vedi figura 7 grafico di riflettanza spettrale di confronto tra materiali per uso manutentivo e di protezione per componenti elettrici di alta tensione spessore massimo 400 micrometri di verniciatura La memoria si basa sui risultati di un ampia sperimentazione effettuata al CESI sia sulla tecnica di misurazione del colore spettrofotometrica applicata ad un campione tal quale prima e dopo un processo manutentiva La disponibilit di una tecnica idonea affidabile ripetitiva verificata con prove di laboratorio ed economicamente verificata come quella della misurazione di uno spettro superficiale con strumentazione portatile in campo permette valutazioni rapide e pronte con risparmi di tempi di analisi e di interventi decisionali rapidi La disponibilit di banche dati omnicomprensive messe a punto da istituti scientifici di ricerca come CESI permettorno valutazioni decisionali ed operative direttamente in campo cosa fare come fare che costi sostenere in che tempi e con quanti risparmi economici in grado di risolvere le emergenze pi pressanti 218 confronto gomme siliconiche ETE bianco csl E bianco dow colore 2 grigio 579 csl gt grigio csl 5000 ore dow corning bianco 400 500 600 700 5 000 ore 7 10 anni nm Figura 7 grafici di riflettanza spettrale di confronto a diverso stadio di conservazioni di
137. ato eseguendo misurazioni con lo spettrofotometro Perkin Elmer mod 330 con una banda passante consentita allo strumento e ottenendo mediante una formula opportuna dati spettrali corrispondenti a una banda passante doppia prossima a quella utilizzata dallo spettrofotometro Minolta I dati spettrali dello spettrofotometro Minolta sono dati con banda passante di 14 nm e passo di lettura di 10 nm Per ottenere dai dati spettrali valori del tristimulo X Y e Z sufficientemente accurati nonostante che la banda passante sia cos alta si deve seguire una delle due seguenti procedure 1 si effettuata una deconvoluzione dei dati spettrali 1 e quindi si procede al calcolo colorimetrico secondo le raccomandazioni CIE 2 2 si usano i dati spettrali non deconvoluti moltiplicandoli per opportuni pesi ottimizzati in modo tale che anche se la misura viene effettuata con una banda passante di 14 nm i valori di X Y e Z corrispondono a una banda passante di 1 nm 3 4 La norma ASTM E 308 90 3 fornisce procedure e tabelle numeriche con 1 pesi ottimizzati da utilizzare nel caso di dati spettrali deconvoluti e forniti con passi di 10 e 20 nm per varie combinazioni illuminante osservatore La norma ASTM E 308 96 4 fornisce invece tabelle con i pesi ottimizzati per banda passante di 10 e 20 nm da utilizzare nel caso di dati non sottoposti a deconvoluzione Gli strumenti considerati non sono confrontabili direttamente perch lo spettrofotometro Pe
138. attamente le funzioni colorimetriche ad ogni lunghezza d onda Di conseguenza l utilit del colorimetro sta principalmente nella stabilit e portabilit Con una taratura opportuna per mezzo dei metodi riportati in letteratura il colorimetro pu produrre validi risultati su un intervallo di luminanze ragionevolmente ampio La semplicit di progetto dello strumento riduce il numero di parametri variabili e rende le misure molto ripetibili I parametri che possono variare sono i seguenti e geometria di raccolta della radiazione numero di scansioni e tempo di integrazione e analisi dei dati raccolti Lo scarto tra le funzioni colorimetriche CIE e le correzioni spettrali ottenute nella pratica la causa principale di errore in questo tipo di dispositivi In particolare il contributo del lobo di Z A nella regione del blu viene spesso derivato aritmeticamente dal segnale misurato in presenza del filtro che simula x A Va comunque tenuto presente che gli errori mediamente si cancellano quando si misurino segnali a spettro continuo 193 Per progetto il rivelatore tristimolo deve coprire unicamente l intervallo di lunghezze d onda tra 380 nm e 780 nm Si deve quindi verificare con attenzione che esso non sia sensibile a radiazioni UV e IR L intervallo di lunghezze d onda misurato determinato dalla combinazione filtro rivelatore che deve selezionare tutte le componenti nel visibile e contemporaneamente escludere la radiazione non v
139. attore di riflessione spettrale con componente speculare inclusa e con fattore di copertura del 95 125 attribuiscono ai singoli strumenti un incertezza compresa tra 0 54 e 5 04 unit L a b con una mediana di 1 36 e portano a giudicare eccessiva l incertezza attribuita ad un Centro SIT Allineati all incertezza minima rilevata dalle prove interlaboratorio si pongono anche i valori riportati dai data sheet degli strumenti che pongono l incertezza della misura attorno alla mezza unit L a b Anche nelle ipotesi pi favorevoli l incertezza della misura risulta prossima alle tolleranze ammesse in un capitolato di fornitura e determina quindi l impossibilit di definire correttamente un colore fornendo solo i valori di R A Si impone quindi la necessit di definire un colore mediante un campione fisico Questo pu anche essere uno standard secondario di cui siano dichiarate come prevede la norma UNI 10701 le differenze rispetto allo standard primario Esempio di standard secondari sono i colori RAL della serie pi pregiata 841 GL Data la pratica impossibilit di riprodurli senza variazioni per ogni campione distribuito vengono indicate le differenze di L a b rispetto a quelle dello standard primario Ovviamente anche la correzione messa in atto dal fornitore per compensare le differenze dello standard secondario misurate e dichiarate dal committente influenzata dall incertezza strument
140. ax per i 1325 campioni dell atlante di Munsell osservatore CIE 1931 Illuminante Traslazione in lunghezza d onda nm AE max CIELAB A 1 1 7 A 2 3 4 D65 1 2 4 D65 2 4 8 F11 1 2 1 F11 2 4 2 Infine si raccomanda che tutte le misure siano accompagnate dalla temperatura dell ambiente che si suppone uguale a quella del campione perch sovente la diversa temperatura di misurazione fonte di discrepanza Appendice Convoluzione e deconvoluzione fig 2 e 3 spectrum Immagine monocromatica della fenditura R d ingresso Fenditura d ingresso Sa Campione di colore y Fig 2 Schema di spettrofotometro per misurare il fattore di riflessione spettrale secondo la geometria 45 0 lo spettro deve essere considerato come una somma di un insieme continuo di immagini monocromatiche della fenditura d ingresso sul piano della fenditura d uscita Dato uno spettrofotometro Fig 2 con la sorgente interna avente una distribuzione spettrale di potenza S e un campione di colore con fattore di riflessione spettrale R A si ha che S R A la distribuzione spettrale di potenza raccolta dalla fenditura d ingresso del monocromatore dello strumento Questa radiazione una volta dispersa dall elemento disperdente del monocromatore si distribuisce in una successione continua di immagini monocromatiche della fenditura d ingresso sul 139 piano della fenditura d uscita e di ogni
141. azione del fattore di riflessione ad angolo variabile degli standard 3 3 Il riflettometro DRM L apparato o riflettometro DRM nella sua configurazione per misure di riflettanza spettrale schematizzato nelle Figg 4a e 4b 3 11 La sorgente di luce bianca 1 emette un fascio collimato filtrato da f che attraversa senza intercettare la porta w1 della sfera integratrice is La scatola b con il campione in misura c fissata al portacampioni p libero di ruotare attorno all asse verticale Se il portacampioni p sollevato vedi Fig 4a il fascio attraversa indisturbato la sfera e giunge al cilindro a dove viene completamente assorbito In condizioni di misura vedi Fig 4b il portacampioni p calato completamente all interno della sfera e la scatola b con il campione c si trova esattamente al centro della sfera is L intensit luminosa all interno della sfera is misurata tramite il fotodiodo r collegato con il radiometro v Tipicamente la sorgente 1 una lampada QTH Quartz Tungsten Halogen o ad arco a seconda dell intervallo spettrale di interesse NIR o VIS rispettivamente f un filtro interferenziale per misure spettrali discrete o un monocromatore per misure con variazioni continue della lunghezza d onda Per misure spettrali r pu essere un fotodiodo e v un voltmetro o lock in In quest ultimo caso il fascio tra f e w dovr essere modulato con un c
142. bovina anche se almeno per le et di macellazione le differenze sembrano pi marcate infatti dall analisi dei risultati riportati in tabella 9 si vede che l et influenza tutti e tre i 24 parametri colorimetrici la luminosit e la tinta diminuiscono 19 7 e 21 5 il croma aumenta 20 9 mentre nei bovini la luminosit aumenta e la tinta non sembra cosi differente nelle classi di peso Anche nella carne di bufalo si evidenzia una peculiarit del muscolo infatti il semitendinosus ST ha dato valori di luminosit e tinta maggiori rispetto agli altri muscoli e specificatamente rispetto al Caput longum Tricipite brachii CloTb 13 2 e 16 8 Il muscolo Longissumus dorsi LD anche sulla bufala si attesta su valori medi salvo che per il croma dove si rileva il valore pi basso 11 1 vs SemiMembranosus SM confermandosi quindi il muscolo di riferimento Analizzando l influenza dell et e dell alimentazione tabella 10 sul colore della carne bufalina si nota che la luminosit diminuisce molto rapidamente con l aumentare dell et particolarmente per il gruppo alimentato con insilato di mais ad libitum razione A Per gli animali macellati a 18 mesi la luminosit circa 19 7 per A e 16 0 se alimentati con la met dell insilato usato per il gruppo A razione B rispetto ad animali macellati a 6 mesi Questo trend pi evidente per i muscoli ST e GluteoBiceps GB mentre non ci sono differe
143. cal Laboratory britannico uno studio comparativo ad ampio spettro che ha coinvolto 24 organizzazioni diverse e una trentina di strumenti spettrofotometri a geometria diffusa e 45 0 colorimetri tristimolo 8 Poich alcuni strumenti sono stati utilizzati sia in modalit SPIN che SPEX il numero complessivo di combinazioni testate stato maggiore circa 50 Le misure sono state effettuate in condizioni di temperatura controllata 25 C impiegando come campioni 24 piastrelle ceramiche standard lucide e opache comprendenti alcune coppie di colori metamerici Gli standard utilizzati per la calibrazione dello strumento sono quelli propri dello strumento stesso Per quanto concerne la strumentazione a geometria diffusa gli strumenti che hanno fornito i risultati migliori in termini di accordo con i valori di riferimento del NPL sono stati strumenti a doppio monocromatore parallelo Per tali strumenti le 263 differenze espresse come AE rispetto ai valori NPL si sono mantenute entro un fattore 2 rispetto ai margini di incertezza degli stessi valori NPL Gli strumenti a monocromatore singolo hanno fornito per la maggior parte valori di AE analoghi o leggermente superiori a quelli degli strumenti a doppio monocromatore anche se in alcuni casi le differenze sono state distintamente pi marcate Alcuni strumenti hanno fornito differenze pi marcate per alcune piastrelle tale fenomeno stato attribuito a errori nella scala delle lung
144. cative in tutte le et considerate 4 Ovini Gli ovini si comportano come le altre specie considerate infatti come si pu vedere dalla tabella 11 l et di macellazione fa si che la luminosit e la tinta diminuiscono 11 8 e 21 0 mentre il croma aumenta 12 3 confermando gli stessi andamenti rilevati sulla carne di bufalo quindi con l avanzare dell et di 25 macellazione la carne diventa meno luminosa e la tinta si avvicina al rosso porpora e diventa pi intensa Anche per questa specie il tipo genetico ha la sua influenza il meticcio Bergamasca x Comisana ha dato una carne pi luminosa 1 8 rispetto alla razza Pinzirita Le due razze pure risultano differenti nel tipo agnello da latte ed a 100 giorni di et P 0 0001 Differenza stimata DIF 0 51 P 0 0001 DIF 0 61 cos come i due meticci P 0 0001 DIF 0 50 P 0 0001 DIF 0 65 I confronti tra agnelli puri ed incroci sono stati significativi solo a 100 giorni con la luminosit pi alta per gli incroci P 0 0001 DIF 0 0006 Sembra che il genotipo influisca sulla luminosit solo nei primi tre mesi di vita poi la sua variazione funzione solamente dell et Per il croma non sono state trovate differenze significative fra le razze pure ed i loro incroci ma le due razze pure sono diverse a tutte le et P 0 001 Fra puri e meticci una differenza si rileva a 100 giorni P 0 0001 DIF 0 16 mentre fra gli incroci la differenza tra agnelli da latte e
145. ccording to skin colour Two different kinds of chicken have been considered white and yellow chickens The importance of determining the colour of the chicken skin stems from the fact that skin colour affects the detection of colour related defects e g hematoma bruises livid areas ammonia bums and so on Along with white and yellow chickens a third class has been introduced to take into account abnormal skin colour Defective chickens such as incompletely bled chickens belong to this class Several approaches have been investigated to achieve a good classification The best results have been obtained by means of a classical Bayesian classifier with an error probability of 5 3 which compared to the error probability obtained by means of a manual classification 3 6 witnesses the effectiveness of the adopted approach 5 Detection of Defects So far the attention has been focused on the detection of colour related defects 1 e bruises ammonia bums blisters livid areas and incomplete bleeding In figure 5 the main steps involved in the defect detection process are summarized First two sets of points are built the former comprises pixels whose probability of belonging to defective areas is very high whereas pixels belonging to the latter set labelled as uncertain are likely to be defective only to a lesser extent Classification of defective and uncertain pixels is achieved by carrying out a statistical analysis on the chromatic featur
146. ce utilizzata dallo strumento stato interrotto con un piccolo otturatore in modo tale da alterare quanto meno possibile la luce diffusa nell ambiente background il terzo consiste nella sottrazione dei due segnali Il risultato cos ottenuto quello della luce diretta esterna La presenza di un segnale di fondo nella misurazione della radianza spettrale di una sorgente determiner un errore nel calcolo delle coordinate tricromatiche il cui peso dipender dalle circostanze della misurazione e potr diventare importante in casi particolari Se si prescinde da casi specifici l errore introdotto consister principalmente in una desaturazione del colore Il segnale di fondo deve dunque essere considerato con attenzione nelle misurazioni colorimetriche e in ogni caso dovr essere sottratto agli spettri misurati prima di eseguire il calcolo delle coordinate tricromatiche Strumenti di classe medio alta richiedono una preventiva misurazione del segnale di fondo che verr oppotunamente sottratto dagli spettri durante l elaborazione computerizzata del colore Dobbiamo qui precisare che nella letteratura specifica il segnale di fondo viene in genere chiamato indifferentemente 163 dark signal o background signal In realt abbiamo visto che il background signal la somma del segnale di buio con quello della luce diretta esterna che si misura come descritto nel capoverso precedente mentre il dark signal invece il segnale di buio di
147. chema dell apparato predisposto nel vano di misura dello spettrofotometro per le misure del fattore di riflessione La Perkin Elmer e la Labsphere infatti hanno sviluppato una dotazione di accessori per lo spettrometro UV Vis NIR Lambda 900 Con l uso di questi accessori possibile configurare lo strumento in varie geometrie di illuminazione e 241 N raccolta della luce L accessorio principale un banco ottico che con l uso di specchi lenti diaframmi e sfere integratrici pu essere configurato per misure in riflessione e o trasmissione sui campioni pi diversi Combinando in maniera opportuna gli accessori abbiamo realizzato il sistema mostrato in Fig 15 esso rappresenta un sistema in grado di stimare i valori di R 4 con A nell intervallo spettrale UV Vis NIR per una generica superficie Lo spettrometro basato su un sistema ottico a doppio raggio 14 Sia il raggio che incide sul campione Sample beam che il raggio di riferimento Reference beam sono inviati al sistema attraverso le finestre W e W2 Il raggio che incide sul campione intercettato dai due specchi Ms e Ms per essere focalizzato dalla lente di quarzo L al centro della sfera Sj La sfera della MACAM Photometrics ha un diametro di circa 150 mm ed ha un rivestimento interno diffondente di BaSO Da un lato a 90 rispetto alla direzione del raggio incidente la sfera monta un portacampione dotato di stadio di rotazione che mantie
148. colore del vetro debba influenzare in modo diverso la misura di campioni di colore simile al suo da quella di campioni di colore complementare e che il comportamento sopra osservato debba essere imputato all aver introdotto in un unica regressione campioni di tutti i colori anche complementari Allora per capire davvero l effetto dei vetri sulle coordinate colorimetriche si sono ricalcolate le precedenti regressioni stratificando per colore gli stessi dati di tabella 1 Le equazioni risultate significative sono ora Colori Equazione Blu L con 0 824L senza 14 0 r 0 999 Giallo L con 0 945L senza 1 034dL 5 3 r 0 997 Neutro L con 0 793L senza 17 9 r 0 999 Rosso L con 0 808L senza 15 0 r 0 999 Verde L con 0 894L senza 8 4 r 0 998 Blu a con 0 883a senza 0 567 r 0 995 Giallo a con 0 955a senza 0 973da 0 557 r 0 997 Neutro a con 0 874a senza 0 671da 0 134 r 0 963 Rosso a con 0 817a senza 2 438da 1 045 r 0 988 Verde a con 0 845a senza 0 773 r 0 998 Blu b con 0 784b senza 1 148 r 0 990 Giallo b con 0 811b senza 2 849 r 0 998 Neutro b con 0 895b senza 6 754db 1 272 r 0 992 Rosso b con 0 762b senza 1 144 r 0 972 Verde b con 0 770b senza 0 844 r 0 998 Da esse risulta che la conseguenza principale dell utilizzo di una lastra di vetro consiste nell aumentare la chiarezza L di qualsiasi campione di qua
149. con sistemi di intercalibrazione condivisi possibilmente a livello internazionale 5 Poter dimostrare attraverso metodi di misura condivisi e ben sperimentati che le tecniche di manutenzione proposti non nascondono controindicazioni siano sempre affidabili e permettano di recuperare rapidamente gli investimenti effettuati creando sicurezza operativa degli impianti e dei lavoratori 4 1 Componenti Media Tensione MT La nostra analisi parte dai componenti MT perch pi numerosi e quindi pi esposti alle problematiche superficiali In Tabella 3 riportato un esempio di tutto questo e si dimostra come diverse tecniche diagnostiche siano gi in discussione e condivise a livello internazionale 212 Tabella 3 Esempio di correlazione tra diverse tecniche diagnostiche ed il risultato di test fisico e chimici superficiali Materiale in prova Biella poliestere Rossa A B C Tipologia di prova Esito della misura Articoli scientifici di Unit di misura riferimento Prova a 50Hz A 41 5 Cesi 77 12 Ur gt 95 KV B 36 Cesi 95 48 tenuta x 30 s C 13 Cesi 2000 Idrofobicit A 31 CESI mN m B 70 36 166 CD C 82 Glossmetro A 40 2 Misure con A sul nuovo B 3 8 2 Glossometro B sullo sfarinato Gloss C 0 4 0 3 Noselab C sul carbonizzato Coordinate L A L 37 154 coloreCIELab a 47 80 b 20 48 SIOF 10 CIE 1964 a B L 46 33 43 64 COLORE Illuminante Standard a 5 16 7 41
150. consumatore 2 7 Uso del colore nei disciplinari I disciplinari di produzione afferenti hai DOP e IGP spesso hanno al loro interno gli standard di riferimento qualitativo in modo di poter fornire un prodotto standardizzato al consumatore Per la carne fresca per questi standard spesso non vengono riportati in quanto in qualsiasi momento della filiera anche un minimo sbaglio pu dare risultati non confacenti senza per dare necessariamente un prodotto di seconda qualit inoltre la carne fresca non subisce delle trasformazioni di tipo industriale quindi non c la possibilit di correggere eventuali errori durante la trasformazione Partendo da questi presupposti il CCBI 5R detentore del marchio IGP del Vitellone Bianco dell Appennino Centrale ha voluto comunque inserire nel proprio disciplinare i valori qualitativi della carne tabella 8 Questi valori sono scaturiti da un monitoraggio qualitativo durato 2 anni e che ha coinvolto circa 400 campioni di carne proveniente dalle tre razze ci fornisce una certa affidabilit dei risultati Il Consorzio comunque non ha voluto dare dati puntuali che sarebbero potuti essere discriminati ha quindi adottato la tecnica di prendere i valori medi pi o meno 2 volte la deviazione standard In questo modo si assicura una certa standardizzazione del prodotto ma anche una produzione secondo disciplinare 3 Bufali Il comportamento del colore nella specie bufalina simile a quella
151. contrata in questa applicazione La pasta disposta in un opportuno contenitore in modo abbastanza ordinato e si effettuano letture ripetute in punti diversi per avere un dato medio pi vicino possibile al dato reale I problemi esistono ancora in quanto il colore influenzato dal modo con cui il prodotto disposto nel contenitore e in parte dalla sua forma pi o meno irregolare presenza di zone d ombra Al momento si in una fase di rivalutazione della procedura per renderla pi comoda da applicare 3 Prodotti da forno La situazione si presenta pi complessa nel settore dei prodotti da forno biscotti merende sostituti del pane e torte per la maggiore numerosit dei casi da studiare e per la presenza di superfici disomogenee In questo caso il controllo del colore importante perch ad esso frequentemente legato il livello di cottura raggiunto che a sua volta influenza non solo l aspetto complessivo ma anche la consistenza o la stabilit successiva del prodotto stesso L utilizzo del colorimetro da banco in alcuni casi banale ma nella maggioranza dei casi diventa improponibile a causa di effetti di sfumatura i bordi spesso sono pi cotti delle parti centrali di presenza di zone pi o meno tostate ad esempio nei crackers di superfici ruvide o arrotondate di elementi decorativi che spezzano 74 l uniformit delle superfici di parti combinate aventi colori diversi il bianco e scuro dato ad
152. cqua distillata per procedere alla calibrazione Le misure sono state effettuate al momento dell apertura di ciascun campione solitamente sul vino tal quale Campioni non perfettamente limpidi sono stati preventivamente filtrati con un filtro a cartuccia monouso a 0 45 m mentre i vini frizzanti sono stati preventivamente degasati mediante bagno ad ultrasuoni Grazie alla tecnologia tristimolo sono stati misurati in modo diretto i tre stimoli primari X Y Z e da questi ricavate le co ordinate cromatiche nello Spazio CIE L C h Per esprimere le differenze di colore stata utilizzata la formula AE 34 2 2 Vini Per la preparazione delle carte di colore dei vini stato realizzato nel corso del 1999 grazie alla collaborazione di numerose aziende e tecnici del settore un ampio campionamento di vini Italiani rappresentativi del prodotto al commercio e di origine certa Questi vini sono stati analizzati entro l autunno 1999 I dati sono stati ulteriormente integrati con quelli dei vini presentati alla Mostra dei Vini del Trentino dell anno 2000 analizzati subito dopo il campionamento Complessivamente sono quindi stati considerati n 303 campioni di vini italiani cos suddivisi e rossi 133 Amarone Valpolicella 8 Bardolino Rosso 12 Lago di Caldaro 2 Montepulciano d Abruzzo 8 Oltrep Pavese Bonarda 2 Oltrep Pavese Buttafuoco 3 Recioto Valpolicella 6 Salento Primitivo 3 Taurasi 5 Teroldego Rotali
153. d to address the further product processing The IPS overall architecture is reported in figure 2 Images are gathered directly on the production line by means of an RGB CCD camera providing 760x562 red green and blue images with eight bits of intensity per image The camera is equipped with an electronic shutter so that images are frozen and blurring effects due to the motion of the conveyor belt about 70 cm s are avoided The Image Vision System IVS is devoted to image analysis it extracts the chicken from the background segments it into subparts i e neck legs wings and breast and recognises any existing defect Besides the IVS measures some general features of The system has been developed in connection with ALINSPEC a project partially supported by EEC under contract number BRE2 C F92 0132 109 the sample product under inspection e g the global colour of the chicken skin and the chicken size Fig 1 Example of chicken image The blue background is easily distinguishable from the chicken body A blister is visible on the breast The information extracted by the IVS is fed to the Expert System ES whose aim is to decide the actions to be performed on the chicken According to the defects revealed by the IVS the ES can decide to reject the item or to use it for a suitable application The IVS and the ES are interfaced to the user via the Man Machine Interface MMI The ES controls the Manipulation Unit which is
154. d cluster four different categories of edible oils The main perspectives for this instrument are addressed to 1 quality control in the production process 2 product definition within the consumer perspective 3 conformity and traceability to product definition in the supply chain 4 oil blending and 5 anti fraud measures Acknowledgements The EU Project OPTIMO OPtical Technology for Intelligent Monitoring On line contract SMT4 CT97 2157 is acknowledged for partial support to this work References 1 Organizzazione Nazionale Assaggiatori Olio di Oliva http www oliveoil org 71 Si cai 72 Consiglio Oleico Internazionale http www poggiotoccalta it PT Dep950lio4 htm http www olivetree cc default htm Commission Internazionale de l Eclarage 1976 Chromaticity Diagram F W Billmeyer Jr and M Saltzman Principles of Color Technology John Wiley amp Sons New York 1981 R W G Hunt Measuring Color John Wiley amp Sons New York 1987 ISO Water Quality Determination of Turbidity ISO 7027 1984 LA Cove J W McNicol Appl Spectr 39 257 1985 Problematiche legate alla determinazione del colore in prodotti alimentari morfologicamente complessi ed Irregolari UGO BERSELLINI BARILLA ALIMENTARE S P A Via Mantova 166 43100 Parma Tel 0521 262359 Fax 0521 263452 u bersellini barilla it Riassunto Si conferma l importanza della determinazione del colore nei prodotti
155. d un random shift sullo spettro Per il calcolo dell incertezza si dovr utilizzare l espressione completa u x Erogen g ees E ox oY OZ dx d 2ryy Sr pu dx dx u X u Z DX OZ u X u Z dx dx 2ryy u Y u Z 2Fyz Oy 97 Ju Z 21 xz 194 dove Y E Xi xy 2 2 2 2 JN EI Es e relazioni del tutto simili si applicano per rxz e ryz Se non sono disponibili le informazioni spettrali necessarie e lo spettro del segnale continuo i coefficienti di correlazione possono essere valutati supponendo E costante I valori risultano essere in questo caso ryy 0 7602 ryz 0 2549 e ryz 0 0817 Si deve comunque ricordare che non tutte le componenti di incertezza danno origine a contributi correlati Ad esempio non danno origine ad effetti correlati il rumore elettronico e la correzione spettrale di un singolo canale Infine per quanto riguarda eventuali errori sistematici in lunghezza d onda il loro effetto pu essere stimato solo con un appropriato modello caso per caso L incertezza dovuta a variazioni casuali dipende dalla pendenza della distribuzione spettrale di energia convoluta alla funzione colorimetrica Ad esempio l incertezza su X esprimibile come PERE OLE oo Ja A dove u A supposto indipendente da 4 La procedura di misura Il diagramma di flusso qui riportato delinea i passi da seguire nella misura delle caratteristiche colorimetriche La procedura va segui
156. d utile per classificare in tempo reale la produzione di frumento duro anche sulla base del parametro colore ed ha consentito di inserire un ulteriore elemento di qualificazione nel sistema di controllo della qualit della produzione al momento della consegna della granella da parte del produttore al centro di stoccaggio che in tal modo in grado di immagazzinare il prodotto per partite qualitativamente omogenee e di proporre al trasformatore granella di frumento duro qualificata permettendogli cos di selezionare la materia prima adatta alla produzione di pasta della qualit richiesta dal consumatore 96 Bibliografia 1 10 11 12 13 14 15 Alessandroni A De Stefanis E Sgrulletta D 1993 Semolina and pasta color genetic agronomic and technological aspects Ital Food amp Bev Techn 1 21 24 Approved Methods of the American Association of Cereal Chemists AACC St Paul Mn 1969 method 30 11 Borrelli G M Troccoli A Di Fonzo N Fares C 1999 Durum wheat lipoxygenasi activity and other quality parameters that affect pasta color Cer Chem 76 335 340 D Egidio M G De Stefanis E Fortini S Galterio G Nardi S Sgrulletta D and Bozzini A 1982 Standardization of cooking quality analysis in macaroni and pasta products Cer Food World 27 367 368 Johnsthon R A Quick J S Ammond J J 1983 Inheritance of semolina color in six durum wheat crosses Crop Sci 23 607 610 McCaig T N
157. da passante ideale di 2 nm e quella effettiva dello spettrofotometro Perkin Elmer corrispondente alla stessa banda passante Picco della linea di L_ 4 a emissione 50 de pico A Fondo L 654 6 i EN 654 656 658 Figura 1 Banda passante ideale a e realmente ottenuta con lo spettrofotometro Perkin Elmer mod 330 b Le linee tratteggiate in a consentono di ottenere l effettiva larghezza di banda spettrale 3 Parte sperimentale 3 1 Campioni utilizzati Per evitare perturbazioni sui risultati ottenuti dovuti al campioni si sono effettuate misure del fattore di trasmissione spettrale su lastrine esenti sia da difetti superficiali non parallelismo o non perfetta planarit delle superfici che in massa inomogeneit Per analizzare due casi limite opposti si sono considerati come campioni delle lastre di vetro bianco mezzo bianco o verde di pari spessore realizzate mediante processo float dallo stesso produttore ed impiegate per applicazioni in edilizia e dei filtri interferenziali prodotti dalla ditta ODL Optical Deposition Laboratory S r l Brembate Sopra Bergamo ottenuti depositando alternativamente strati di SIO e di TiO su un substrato di vetro Le lastre sono state contrassegnate Clear float glass Standard float glass e Green float glass Essendo la prima lastra 203 utilizzata per applicazioni nel settore dei collettori solari il ferro pre
158. dei prodotti sono stati definiti correlando i valori strumentali misurati col vetro con le osservazioni visive fatte ovviamente senza vetro Nonostante ci necessario conoscere le caratteristiche dei vetri e fissarne le tolleranze perch come si visto essi influenzano in modo pi o meno evidente i valori assoluti delle coordinate colorimetriche degli standard di riferimento 4 Caratteristiche e tolleranze delle lastre di vetro dei portacampioni Il controllo della produzione consiste nel confrontare i suoi campioni rappresentativi con uno standard di riferimento Normalmente il produttore concorda col cliente lo standard di ogni prodotto Questo standard fisico primario anche se conservato con la massima cura soggetto a degradarsi nel tempo sia come conseguenza del suo continuo utilizzo sia per sua instabilit termica chimica alla luce ecc Perci ad un certo momento esso dovr essere sostituito con un suo replicato Allo standard fisico che per il laboratorio il Materiale di Riferimento Certificato MRC corrisponde sempre uno standard numerico costituito dalla curva di riflettanza spettrale e dalle coordinate colorimetriche dello standard fisico primario Questi Valori numerici come qualsiasi propriet di qualsiasi MRC sono completati dalle relative Tolleranze Periodicamente lo standard fisico misurato in condizione di taratura della strumentazione usata e confrontato con lo standard numerico per verific
159. di qualsiasi altra sostanza 15 Questi standard hanno lunga durata sono chimicamente inerti sono lavabili ed hanno un fattore di riflessione diffusa 8 emisferica dal 95 al 99 per di pi l andamento spettrale piatto nell intervallo UV Vis NIR Per le nostre misure abbiamo scelto standard con i seguenti valori nominali del fattore di riflessione 99 80 60 40 20 10 5 Le curve di calibrazione per 4 8 nell intervallo spettrale 250 2200 nm sono mostrate in Fig 16 I dati sono stati forniti dal Reflectance Spectroscopy Laboratory della Labsphere essi sono stati da noi usati per calcolare i valori di R 3 4 per ogni standard 242 4 3 Procedura di misura di R 4 A Prima di passare alla fase di misura vera e propria stato necessario allineare il sistema E infatti necessario conoscere la posizione angolare del portacampione alla quale la luce incide normalmente sul campione A tal fine abbiamo montato uno specchio sul supporto ed abbiamo inviato su di esso il fascio proveniente da un laser He Ne e parallelo al banco ottico osservando la sua riflessione speculare La posizione per la quale il raggio riflesso si sovrappone a quello incidente rappresenta la posizione corrispondente a 0 per l angolo di incidenza Di norma la procedura di misura prevede l acquisizione di uno spettro del campione di riferimento che fornisce la curva di calibrazione rispetto alla quale viene normalizzato lo spettro del ca
160. do la riga a 435 8nm traslata di 1 fotoelemento 5 Rivestimento interno della sfera integratrice Il rivestimento interno della sfera integratrice concorre a determinare l efficienza del sistema di raccolta della luce In generale si possono utilizzare rivestimenti a base di solfato di bario applicati con pistole a spruzzo su substrati metallici o plastici oppure prevedere che la sfera sia interamente costituita di materiale sintetico a base di teflon A tale rivestimento si richiedono le seguenti caratteristiche e Lambertianita essenziale affinch il flusso luminoso sia omogeneo entro la sfera la rugosit della superficie a determinare la qualit della diffusione della luce e quindi la sua maggiore o minore lambertianit Dipende fortemente dalla procedura di applicazione e Elevato fattore di riflessione gt 95 nell intervallo spettrale di interesse La funzione di trasferimento del sistema spettrofotometro dipende da un fattore 184 denominato moltiplicatore in cui compare il fattore di riflessione della sfera Una variazione del fattore di riflessione di una certa percentuale determina una variazione percentuale del moltiplicatore e quindi dell efficienza del sistema maggiore Nel caso dello spettrofotometro Corob un aumento del fattore di riflessione da 97 a 98 1 provoca un aumento del moltiplicatore del 14 Un valore elevato del fattore di riflessione riduce sensibilmente i tempi di lettura e Resistenza
161. e le carni italiane di pregio Documento informativo al consumatore D M 61372 del 28 03 01 4 Failla S Carretta A Iacurto M Di Giacomo A Gigli S 1993 Atti Conv Naz Parliamo di carni complementari Fossano CN 199 5 Failla S Gigli S Iacurto M Di Giacomo A Fioretti M 1996 Inter Symp Buffalo products EAAP Publication N 82 235 6 Gerrard D E Gao X Tan J 1996 J Food Sci 61 145 7 Gigli S Failla S Carretta A 1993 39th Int Cong Meat Science and Techn Calgary Canada 76 S2P10 WP 8 Gigli S lacurto M Cennamo D 1994 Italian Beef Cattle Contest Perugia 9 Gigli S e lacurto M 1997a I Georgofili Quaderni IV 63 10 Gigli S Iacurto M Mormile M Bisegna V 1997b Satellite Symposium EAAP Vienna 11 Gigli S Russo C Preziuso G lacurto M Cifuni G F 2001a Proceedings XIV ASPA Firenze 311 12 Gigli S Iacurto M Giorgetti A Bozzi R Poli B M Franci O Failla S Lucifero M 2001b Taurus 11 87 13 Hoke K E Davis C E 1970 Food Technol 24 283 31 14 15 16 17 18 19 20 22 23 24 32 lacurto M e Gigli S 1996a Atti Conv Naz Parliamo di commercializzazioni delle carni e dei loro derivati Fossano CN 65 Iacurto M Failla S Gigli S Mormile M Bonanno A Alabiso M Portolano B 1996b XII Cong Naz SIPAOC Va
162. e Jb 62 470 0 007 62 429 0 010 0 041 0 012 68 699 0 012 61 669 0 002 7 029 0 002 6 229 0 014 i 0 759 0 021 39 731 0 011 39 873 0 021 0 142 0 023 33 438 0 006 39 657 0 003 6 219 0 003 6 293 0 013 i 0 216 0 042 0 155 0 007 0 345 0 040 0 190 0 040 7 687 0 008 5 126 0 009 2 561 0 009 AN 643 269 7 842 0 010 5 471 0 081 0 132 0 045 1 628 0 082 AH 643 269 4 985 0 034 3 796 0 157 AE 543 269 10 162 0 012 3 877 0 052 AE 481 06 269 0 198 0 025 AE 981 40 543 9 526 0 010 Jb evoluzione in vasca JB1 evoluzione di Jb in barrique da 225 travaso effettuato il 268 gio rno Per quanto riguarda il contenuto in materia colorante si vede che nella vinificazione di tipo tradizionale J2 esso decisamente inferiore al primo travaso giorno 78 1 valori di C sono molto inferiori rispetto ai vini Ja e Jb e viceversa quelli di L molto superiori tabella 4 Si rileva inoltre tabella 5 che il vino Jb sembra estrarre in macerazione una quantit molto elevata di materia colorante anche rispetto al vino Ja lavorato in maniera analoga come si deduce dal valore molto elevato di C C y 46 143 0 003 contro C y 32 270 0 001 AC ya y 13 874 0 006 al primo travaso La maggiore estrazione di colore per legata ad una minore stabilit temporale come si nota dalla continua e progressiva ridu
163. e a 632 8 nm misurato con uno spettrometro A senza fibra ottica e 4 con fibra ottica x misurazione con un monocromatore a scansione Gli spettri riportati nelle figure sono i profili misurati delle righe ottenuti o con illuminazione diretta dell ingresso dello spettrometro o convogliando la luce all ingresso dello spettrometro tramite una lente di collimazione accoppiata ad una fibra ottica esterna In entrambi i casi il profilo simile a un triangolo isoscele ma Si pu notare che quando si usano la lente di collimazione e la fibra ottica esterna il profilo della riga viene distorto anche se in modo non grave a riprova che la loro presenza porta ad un illuminazione leggermente disuniforme della fenditura d ingresso dello spettrometro probabilmente causata da un leggero disallineamento del sistema lente fibra ottica Poich 1 profili delle righe mostrate nella fig 7 e nella fig 8 assomigliano a gaussiane precisiamo che il profilo a triangolo isoscele tipico dei monocromatori a scansione con reticolo piano 160 436 nm Line profile of Mercury a senza fibra con fibra Transmission a u 432 433 434 435 436 437 438 439 440 Wavelength nm Fig 8 Profilo misurato della riga di emissione del mercurio a 436 nm senza fibra ottica con fibra ottica Wavelength dependence of the Spectrometer bandwidth Bandwidth nm A senza fibra
164. e ed un sistema di illuminazione dedicato Allo stato attuale la tecnica resta promettente ma non stata ulteriormente implementata a fronte delle limitazioni riscontrate al suo impiego Buoni risultati in grado di fornire la comparazione fotografica del prodotto effettuata in condizioni di luce standardizzate La parte pi complessa di questo approccio di ottenere delle fotografie in grado di riprodurre correttamente i colori originali e di mantenerli inalterati per un periodo di tempo sufficientemente lungo da non doverli ripetere troppo di frequente Per quanto riguarda il controllo di colore direttamente sulla linea in alcuni casi gi sono installati dei sistemi colorimetrici ma effettuano solo una mappatura dell andamento della produzione allo scopo di individuare le eventuali differenze che possono emergere durante il periodo di produzione quello che si ottiene non sono dei veri e propri dati di colore bens dei dati di andamento nel tempo 4 Condimenti Ur altra tipologia di prodotti difficili quella dei condimenti per pasta In questo caso le richieste pi frequenti sono di valutare il degrado di colore nel tempo oppure la qualit delle materie prime utilizzate in particolare il pomodoro con i suoi semilavorati e il basilico Il problema che in questo caso si manifesta dato dalla presenza di particolati di altri ingredienti aventi colore diverso che maculano il colore del fondo da determinare sia co
165. e good results Tab 1 Confusion Matrix Mapped Class True Class Healthy Defective Number of test images Healthy 90 10 90 Defective 11 7 88 3 60 P 10 68 P false alarm 10 P missing a defect 11 7 References 1 D F Rogers Procedural Elements for Computer Graphics McGraw Hill 1985 2 A Angotti A Barducci M Barni and A Mecocci Analysis of Signals Retrievable from Standard RGB Tristimulus for Proper Meat Characterization and Classification Internal Report No 940102 Dipartimento di Ingegneria Elettronica University of Firenze Jan 1994 3 A Barducci M Barni V Cappellini S Livi and A Mecocci ALINSPEC Project an Intelligent Vision System for Automatic Inspection of Alimentary Products in Intelligent Systems E A Yfantis ed Kluwer 1995 4 P Maragos and R W Schafer Morphological systems for multidimensional signal processing Proceedings of the IEEE pp 690 710 Apr 1990 5 L Vincent Morphological Grayscale Reconstruction in Image Analysis Applications and Eff cient Algorithms IEEE Trans Image Processing Vol 2 No 2 April 1993 116 6 M Barni V Cappellini A Mecocci Colour based detection of defects on chicken meat Image and Vision Computing vol 15 pp 549 556 1997 117 Attivit della commissione colorimetria dell UNI EUGENIO GREMMO Clariant S p A Pogliano Milanese eugenio gremmo clariant com Premessa Questa chiacchierata v
166. e misurato da uno strumento e quello certificato di uno standard di riferimento Questa operazione permette di valutare l accuratezza di misura di uno strumento e di rendere in questo modo le sue misurazioni riconducibili al Sistema Metrologico Internazionale Effettuare la taratura di uno strumento per la misurazione del colore significa quindi effettuare periodicamente la lettura di standard certificati bianchi e o colorati valutando l accettabilit o meno degli scostamenti riscontrati sulla base delle proprie esigenze 167 Per manutenzione o messa a punto dall inglese adjustment invece si intendono tutti quegli interventi di assistenza tecnica effettuati sulla strumentazione di misura con il cacciavite per risolvere eventuali anomalie di funzionamento Un tipico intervento di assistenza tecnica di questo tipo pu prevedere il riallineamento delle componenti ottiche presenti nello strumento E chiaro che meno componenti vi sono da allineare pi semplice diretta e rapida sar quest operazione che presumibilmente dar anche risultati migliori Proprio da questo concetto nasce l esigenza di progettare e realizzare strumenti sempre pi compatti e con il numero minimo di componenti ottici es a singolo monocromatore La calibrazione infine quella procedura effettuata direttamente dall utilizzatore ogni qualvolta riaccende il proprio strumento che consiste nell azzeramento dei valori dello strumento generalmente r
167. e per ossidazione dei pigmenti carotenoidi Borrelli et al 1999 Anche il livello e l attivit della lipossigenasi sono legati alla base genetica della variet di grano risentendo per seppure in misura minore delle condizioni agronomiche Il colore del prodotto finale la risultante quindi del tipo di materia prima che pu presentare un elevata variabilit e delle condizioni applicate durante la conservazione e nei processi di trasformazione diagramma di macinazione e processo di pastificazione quest ultimo pu causare una perdita di pigmenti carotenoidi variabile dal 30 al 60 MacDonald 1979 se le condizioni di essiccamento non sono tali da prevenirne o minimizzarne l ossidazione 4 Principali metodi di analisi Si pu senza dubbio affermare che il colore giallo nella filiera del frumento duro un fattore di qualit importante solo per il settore marketing non avendo nessun riscontro nelle propriet funzionali o nutrizionali non di meno un aspetto della qualit richiesto e che necessita quindi di adeguati metodi analitici per monitorarne il livello in tutti i prodotti della filiera granella semola e pasta 4 1 Metodo chimico Il metodo standard di analisi il metodo chimico AACC 1983 basato sull estrazione dei pigmenti carotenoidi con butanolo saturo d acqua e sulla misura colorimetrica dell estratto dopo filtrazione E applicabile sui prodotti finemente macinati e si esprime come
168. ecki W S Stiles Color Science Concepts and Methods Quantitative Data and Formulae John Wiley amp Sons New York 1982 C Oleari a cura di Misurare il colore Hoepli Milano 1998 CEE Regolamento N 2676 90 Gazzetta Ufficiale delle Comunit Europee L272 1990 A I Negueruela J F Echavarri Nuevo m todo de determinaci n del color de vinos tintos de Rioja una propuesta de mejora del m todo oficial Optica pura e aplicada Vol 22 n 2 1989 95 101 Office International de la Vigne et du Vin OIV Recueuil des M thodes Internationales d Analyse des Vins AO 1 14 1969 O D D Soares Spectrocolorimetry in Wines FV 1017 2914 230196 Office International de la Vigne et du Vin OIV Paris 1996 O D D Soares G Mignemi P Barros Collaborative Studies in Wine Spectrocolourimetry 36 Session Subcommittee Analytical Methods Office International de la Vigne et du Vin OIV Paris 1996 O D D Soares Refractive index effect on spectral transmission factor of liquids on double beam molecular absorption spectrometry Applied Optics Vol 37 No 28 1998 6795 6802 ISO TAG4 WG3 Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement ISO International Organization for Standardization Gen ve 1993 O D D Soares Garantia de qualidade metrologia e calibrag es Qualiatria 28 1996 11 16 19 1996 5 13 G Mignemi OPTITEC Metodi ottici per il controllo d
169. ei vini durante la vinificazione Rapporto finale Dicembre 2000 63 Spectral nephelometry for the measurement of extra virgin olive oil fingerprints A G MIGNANI L CIACCHERI IFAC CNR Via Panciatichi 64 50127 Firenze Tel 055 42351 Fax 055 4379 569 a g mignani Oifac cnr it P R SMITH LOUGHBOROUGH UNIVERSITY ELECTRONIC amp ELECTRICAL ENG DEPT Leicestershire UK Tel 44 1509 227 028 Fax 44 1509 227 008 p r smith lboro ac uk A CIMATO G SANI IPSL CNR Via Ponte di Formicola 74 50018 Scandicci FI Tel 39 055 750 340 Fax 39 055 755 121 cimato ipsl fi cnr it Abstract A novel technique and instrumentation for the combined and simultaneous monitoring of colour and turbidity of edible oils is presented It consists of an optoelectronic device capable of measuring the absorption spectrum of the oil sample being tested at different angles Data processing by means of Principal Component Analysis makes it possible to identify the oil sample and to create 2D map as a fingerprint of oil blending 1 Motivations behind the extra virgin olive oil analysis The Mediterranean diet is spreading worldwide thanks to its unquestionably beneficial nutritional properties A primary ingredient of the Mediterranean diet is extra virgin olive oil which is also one of the most important products of the Italian agricultural industry 1 3 Extra virgin olive oil EVOO is made of a blending of oils coming from d
170. ell esame delle coordinate CIELAB che il diverso comportamento riscontrato in macerazione tra le due tecniche di lavorazione in termini di contenuto di materia colorante mantiene il suo effetto anche nel medio e lungo termine Dall esame dei dati emerge poi che i valori di L e C dei singoli vini dopo una sensibile variazione nei primi mesi dopo svinatura variazione peraltro riscontrata in tutti 1 vini monitorati si mantengono poi sostanzialmente costanti tabella 3 figura 2 Le tecniche di lavorazione utilizzate assicurano dunque un prodotto molto stabile dal punto di vista cromatico Tab 3 Variazione del colore dei vini JOFT testimone e JOFD d lestage JOFT JOFD Differenza tra JOFD e JOFT 61 789 0 021 74 206 0 009 12 417 0 023 62 010 0 067 i 73 666 0 038 11 656 0 062 0 221 0 070 0 540 0 039 36 839 0 019 i 27 055 0 014 9 784 0 023 40 074 0 008 28 432 0 022 11 643 0 024 3 236 0 020 1 377 0 026 h 4 602 0 011 6 664 0 004 2 062 0 012 28 866 0 075 28 193 0 105 1 327 0 129 AN 532 171 22 264 0 076 i 21 529 0 105 1 136 0 450 0 781 1 782 AH 532 171 14 836 0 050 10 360 0 050 AE 632 171 15 186 0 049 10 465 0 023 AE oro Jort 171 15 849 0 023 AE orp Jorr 532 16 493 0 062 Un discorso a parte vale per la coordinata h che quella che riflette pi direttamente l evoluzione
171. ello CM 3700 CM 2600 0 15 Inter modello CM 3600 CM 2600 0 18 Appendice A Supponendo di avere un sensore spettrale con N elementi che misurano N diverse lunghezze d onda e supponendo che il centro dell i esimo elemento corrisponda 172 all i esima lunghezza d onda es 40 360 740 step 10nm i dati spettrali misurati Si possono esprimere come segue O P O P a Ay aiy da an O A P Oy Py An ann Ld L dove O il vettore colonna dei dati spettrali misurati incluso l incertezza P il vettore colonna della distribuzione spettrale reale della luce vettore corretto deconvoluto A la matrice della funzione strumentale che descrive il contributo del valore reale per ciascuna lunghezza d onda su ciascun elemento con a che rappresenta il contributo dell intensit reale alla j esima lunghezza d onda sull i esimo elemento Di conseguenza P si pu definire come segue al P A O 1 con 4 matrice inversa di A Se la matrice A nota possibile da questa equazione ricavare la distribuzione spettrale reale Per ottenere la matrice A MINOLTA opera sperimentalmente effettuando su tutti 1 propri spettrofotometri in fase di produzione la taratura dei sensori mediante uno strumento a scansione che emette luce monocromatica in continuo tra 360 e 740 nm Tutte le volte in cui per qualsiasi motivo si interviene manualmente su uno strumento questo deve essere sottopos
172. endo la matrice costituita da queste coordinate si ottengono i pesi uno positivo e due negativi da applicare ad FX FY ed FZ per ottenere la versione distribuita delle DR A illustrate nella figura Incertezza delle Coordinate CIELAB Il rapporto tra l incertezza di L a b e quella delle R A stata stimata a ritroso partendo dalle differenze di R 4 tra i 2468 colori considerati e le loro varianti Lo scarto tipo varia da un minimo del 1 29 4 550nm ad un massimo del 1 61 A 690 con una media di 1 44 per una differenza di colore di 1 73 Partendo da un incertezza delle R 4 del 2 5 si pu stimare in AE p X 2 5 AR A 1 732 x 2 5 1 44 3 00 la corrispondente incertezza espressa in unit CIELAB Appendice B Simulazione degli errori strumentali Per valutare l incertezza di uno spettrofotometro nella misura delle differenze di colore sono stati simulati vari tipi di errore Definito un tipo di errore stata simulata la misura dei 2648 colori del campione citato nell Appendice A Per ciascun colore sono state calcolate le coordinate CIELAB in presenza ed in assenza dell errore di misura ottenendo per differenza la differenza di colore AE Il valore assoluto di queste AE non ha un preciso significato in quanto l entit dei vari errori simulati arbitraria Ci che assume rilievo il rapporto tra queste differenze che possiamo definire errori assoluti e gli errori relativi
173. ente Essi per brevit saranno chiamati S02 SOS e S10 rispettivamente Il fattore di riflessione totale emisferica a O 8 ovvero R 8 A si ricava dalle tavole di calibrazione degli stessi campioni per l intervallo di lunghezza d onda 250 2500 nm ad intervalli di 50 nm 233 Per applicare il metodo DRM stato necessario misurare separatamente il fattore di riflessione dei tre standard da 0 a 90 circa Essendo stato il metodo DRM sviluppato prima della messa a punto delle misure sul Lambda 900 le misure sugli standard sono state effettuate col metodo di Fig 1b impiegando un laser He Ne da 20 mW e con 4 633 nm Come gi detto l uso di un laser consente di avvicinare i 90 d incidenza Il fattore di riflessione dei tre standard misurato con il laser mostrato in Fig 8 Esso risulta abbastanza indipendente dall angolo anche se non del tutto come ci si aspetterebbe per un diffusore ideale 13 Il fattore di riflessione dei tra campioni cresce leggermente con l angolo in misura relativa maggiore al crescere del corrispondente valore nominale Le leggere protuberanze che si notano sulle curve non dipendono dai campioni ma dai disturbi prodotti sulla misura dalla presenza sulla superficie interna della sfera di zone scure come 1 bordi delle finestre I tre standard della Labsphere sono stati successivamente misurati al riflettometro DRM A tal fine stato impiegato un filtro interferenziale di lunghezz
174. ente tarati e con pari caratteristiche geometriche radiometriche e spettrali non dovrebbero pertanto presentare differenze sistematiche significative tra i loro risultati di misurazione Questo obiettivo pu essere raggiunto da un produttore sostanzialmente curando due aspetti rendendo gli strumenti pi compatti e robusti principalmente minimizzando i componenti ottici oltre che ottimizzando 1 componenti stessi applicando algoritmi di correzione spettrale 1 per ottenere una migliore corrispondenza in lunghezza d onda Il primo aspetto stato ottimizzato nei pi recenti strumenti MINOLTA con l adozione della tecnologia brevettata MIOS grazie alla quale gli strumenti risultano essere molto pi compatti con meno parti meccaniche in movimento es senza trappola di luce e senza filtri UV meccanici e con unico monocromatore reticolo olografico piatto che garantisce una miglior linearizzazione dell ottica strumentale Inoltre nei propri portatili MINOLTA ad ulteriore garanzia di compattezza fa uso di uno spettrometro realizzato in un solo corpo originale e perci brevettato 2 che consiste in una serie di filtri interferenziali tarati uno per ogni 4 rilevata ogni 10nm posizionati in corrispondenza allo specifico elemento dell array preposto alla rivelazione di quella particolare lunghezza d onda Ciascun elemento di un sensore spettrale array di fotodiodi sensibile anche in una regione abbastanza lonta
175. enti ottici Oltre alla diffrazione ad angoli che dipendono dalla lunghezza d onda si deve tenere conto di una piccola frazione di luce diffusa ad altri angoli Quando si usa una sorgente bianca questo fenomeno aggiunge una componente policromatica all intervallo di lunghezze d onda selezionato con un errore detto di luce diffusa eterocromatica La presenza di luce diffusa eterocromatica viene rivelata usando dei filtri di blocco Il filtro viene inserito sul cammino ottico avendo selezionato una lunghezza appena minore della lunghezza d onda di taglio del filtro di blocco L eventuale segnale misurato dovuto alle luci parassite di lunghezza d onda superiore a quella selezionata Anche i segnali dovuti a ordini superiori di diffrazione da un eventuale filtro interferenziale possono produrre luci parassite Ad esempio pu essere presente luce a 760 nm quando il filtro seleziona 380 nm Questa luce pu essere rimossa inserendo un opportuno filtro di pulizia Particolare attenzione va posta nell individuare eventuali componenti spurie nell ultravioletto e nell infrarosso 191 Per quanto riguarda la determinazione dell incertezza nelle misure basate sull analisi spettrale 2 va ricordato innanzitutto che le componenti tricromatiche vengono ottenute per integrazione numerica dei dati spettrali e che ciascun dato spettrale misurato sostanzialmente indipendente dagli altri Ne segue che il calcolo dell incertezza relativamente semplice
176. enti rispetto ai valori NPL per tutti i campioni misurati al di sotto di tale limite Poich le aspettative di diversi utilizzatori di strumenti colorimetrici puntano ad una capability di 0 2 CIELAB lecito chiedersi se si tratti di un obiettivo ancora lontano da raggiungere 3 Conclusioni Dagli studi analizzati emerge chiaramente che la variabilit interstrumentale eccede di gran lunga quella intrastrumentale Tra le cause principali di variabilit interstrumentale scarsa preparazione degli operatori impiego di standard bianchi diversi pu causare differenze fino a 0 5 CIELAB condizioni di manutenzione dello strumento modalit di presentazione del campione diversa geometria di osservazione SPEX SPIN Data la generale sistematicit delle variazioni tra uno strumento e l altro derivando opportune equazioni di regressione possibile stimare in modo soddisfacente i 264 valori di un certo strumento partendo dalle misure ottenute da un altro strumento La precisione delle stime dipende tra l altro dalle caratteristiche dei campioni omogeneit La conclusione pi ovvia che se si vuole garantire una certa comparabilit delle misure si devono definire con particolare attenzione i sistemi di misura e standardizzare le metodiche Chiaramente le problematiche sono dipendenti anche dalle caratteristiche del campione sottoposto a misura e quindi del prodotto oggetto di ricerca o di CQ in questo contesto si pa
177. ento dal mattatoio influenza tutti i parametri del colore della carne La luminosit maggiore per percorsi di 11 20 km e minore per distanze inferiori a 10 km 5 2 e maggiori a 30 km 6 0 Stessa differenza si nota anche per la tinta 3 7 e 3 9 mentre il croma ha valori pi elevati per percorsi inferiori ai 20 km 5 3 Questo comportamento potrebbe essere dovuto al fatto che quando il percorso breve gli animali vengono subito abbattuti al loro arrivo al macello mentre per percorsi lunghi anche se l animale sosta per un periodo prima della macellazione questo non basta a riportare il colore ai valori normali confermando quindi la presenza di stress da trasporto anche se non sono stati rilevati valori che possano far pensare alle carni strapazzate Dark cutting e quindi ad un loro deprezzamento sul mercato Tutti i parametri del colore L C e H aumentano con il peso della carcassa In particolare la luminosit massima per animali pi pesanti rispetto a quelli di 451 500 kg 3 3 Il croma pi elevato per pesi oltre i 500 kg rispetto al gruppo di peso inferiore 4 2 mentre la tinta minore per soggetti di 451 500 kg rispetto a tutte le altre categorie di peso 2 6 Quindi le carcasse pi pesanti presentano 20 carne pi luminosa con tinta rossa e non porpora molto satura Le variazioni dei caratteri colorimetrici della carne sono comunque pur se significative molto ridotte e quindi poco appre
178. ento pari a 1 nm e larghezza di banda spettrale pari a 1 nm La banda di misura usualmente ridotta al campo 380 780 nm previa verifica che l errore cos introdotto nel calcolo delle coordinate di colore sia trascurabile con riferimento al livello di incertezza complessivo della misura 10 illuminante D65 osservatore standard supplementare CIE 1964 spessore fisico del campione di vino 2 mm per vini rossi e rosati e 10 mm per vini bianchi riferimento acqua distillata pretrattamento del campione filtrazione con filtro di porosit 0 45 um Il colore viene espresso tramite i valori delle coordinate CIELAB L a b o L C h Il valore delle coordinate di colore deve essere accompagnato dall espressione dell incertezza nella misura secondo quanto indicato dalle raccomandazioni internazionali 12 Nel calcolo dell incertezza si deve tenere conto sia degli errori strumentali che di quelli di misura Inoltre se non possibile rispettare qualcuno dei parametri previsti si richiede la verifica dell effetto che l errore introdotto con la modifica della procedura ha sul livello di incertezza complessivo E opportuna inoltre la taratura degli spettrometri utilizzati tramite l uso di standard tracciabili di trasmittanza di lunghezza d onda di banda passante nella prospettiva di una confrontabilit di misure effettuate in tempi diversi e su strumenti differenti 13 Poich il colore del vino e la su
179. entre la coordinata a misura le differenze tra toni rossi e verdi infatti valori positivi di a indicano presenza di riflessi di colore rossastro nel materiale in esame Infine la coordinata b stima le differenze tra toni blu e giallo ed quindi una misura diretta della colorazione gialla Oliver et al 1992 La Fig 2 mostra la variabilit della coordinata b in campioni di pasta commerciale formato spaghetti interi media 36 1 valori min 31 e max 41 determinata con uno strumento a riflettanza Minolta mod CR300 as Jl as 30 5 20 15 1 2 3 4 5 8 7 8 8 10 tr 12 13 14 15 Fig 2 Indice di giallo coordinata b determinato su campioni di paste commerciali L applicazione della colorimetria a riflettanza alle paste intere crude utilizzando apposite celle che consentono di ottenere una superficie liscia e piana fornisce l esatta valutazione dell aspetto che il prodotto mostra all acquirente considerando che durante il processo tecnologico che porta alla produzione della pasta si verifica un addensamento del colore sulla superficie dello spaghetto L indice di giallo valore di b misurato sulla semola utilizzando un accessorio provvisto di vetro strettamente correlato con la quantit di pigmenti carotenoidi determinati con il metodo chimico Il contenuto in pigmenti gialli della semola dipende dal tipo di materia prima utilizzata Un indice di giallo gt 22 considerato un 95 va
180. enza Negli apparati predisposti per misure ad angolo variabile la sorgente pu essere diversamente orientata rispetto al campione mantenuto fisso vedi Fig la 1 oppure il campione pu essere ruotato rispetto ad una sorgente mantenuta fissa vedi Fig 1b 2 Nel primo caso il campione affacciato alla finestra w2 della SI che raccoglie ed integra la luce riflessa mentre nel secondo caso il campione posto al centro della SI stessa La configurazione di Fig la adatta per misure su campioni di qualunque dimensione ma usata prevalentemente per misure su grandi campioni quali i moduli fotovoltaici In tal caso soltanto una porzione significativa della superficie del campione verr illuminata ad esempio per un modulo FV la parte centrale di una cella solare La sorgente 1 verr orientata verso una delle finestre d ingresso wi ciascuna predisposta per un particolare angolo d incidenza Le misure del fattore di riflessione saranno cos ottenute a valori discreti dell angolo d incidenza tipicamente ogni 10 La configurazione di Fig 1b quella preferita per misure su piccoli campioni come le celle solari La sorgente di luce 1 orientata stabilmente verso la finestra d ingresso w1 e il campione c sorretto dal portacampioni p pu essere ruotato con continuit attorno all asse e quindi orientato con continuit rispetto al fascio incidente Per entrambi i metodi discussi e per effetto della se
181. era modificata Luminosit e tinta sono risultati maggiori in atmosfera modificata rispettivamente 6 0 e 10 2 mentre il 23 croma maggiore per la carne fresca 7 0 e si riscontrano valori intermedi sulla carne conservata sottovuoto Analizzando l effetto del tempo di conservazione si visto che la luminosit e la tinta aumentano 5 4 e 8 0 mentre diminuisce il croma 13 0 Anche se con valori medi diversi nella carne derivante da animali di incrocio tabella 7 la luminosit maggiore per confezionamento in atmosfera controllata 43 84 e minore per il fresco 40 80 Il croma inferiore per conservazione sottovuoto 20 48 mentre in atmosfera modificata si mantiene come il taglio fresco La tinta risulta maggiore in conservazione sottovuoto 43 1 sia rispetto all atmosfera modificata che al taglio fresco Per i tempi di conservazione la carne proveniente da animali di incrocio si comporta in modo diverso dalla razza Chianina infatti la luminosit 5 8 e la tinta si alzano 12 7 subito dopo 15 giorni per poi rimanere invariati mentre il croma diminuisce a 20 giorni di conservazione 10 9 Quindi sono state riscontrate differenze significative principalmente per i soggetti incrociati con gli indici del colore influenzati sia dalla durata che dal tipo di confezionamento anche se l atmosfera modificata ha dato risultati colorimetrici abbastanza stabili confermando questa tecnica come la migliore per il
182. ere dai protocolli di misura la variabilit nel breve e nel medio periodo tende a non modificarsi Per valori bassi di L comunque la comparabilit migliore si ottiene nel breve periodo Tab 2 Indicatori di variabilit statistica della coordinata L per i diversi protocolli di misura Prot di Prot di Prot di Prot di Media misura n 1 misura n 2 misura n 3 misura n 4 generale Value Media Dev Media Dev Media Dev Media Dev Media Dev std Std Std Std std 2 5 25 71 0 16 25 71 0 12 25 71 0 20 25 64 0 31 25 69 0 21 3 0 31 38 0 14 31 35 0 11 31 34 0 14 31 30 0 22 31 34 0 16 4 0 40 62 0 24 40 59 0 22 40 60 0 24 40 57 0 29 40 60 0 25 5 0 51 19 0 29 51 18 0 28 51 17 0 29 51 15 0 32 51 17 0 30 6 0 61 83 0 37 61 81 0 37 61 82 0 37 61 82 0 37 61 82 0 37 7 0 71 73 0 42 71 72 0 42 71 72 0 42 71 71 0 43 71 72 0 42 8 0 81 02 0 45 81 02 0 45 81 02 0 45 81 02 0 45 81 02 0 45 9 0 90 86 0 47 90 86 0 47 90 86 0 47 90 86 0 47 90 86 0 47 Fonte 5 Tab 3 Indicatori di variabilit statistica della coordinata L su tutte le misure effettuate Value Strumento G Media generale SL Soglia di tutti gli strumenti percettibilit Media Dev Std Media Dev Std unit CIELAB 2 5 25 63 0 04 25 69 0 21 0 73 3 0 31 35 0 05 31 34 0 16 0 83 4 0 40 45 0 02 40 60 0 25 0 98 5 0 50 99 0
183. erminate nella stessa maniera Ma anche se possibile trascurare l effetto del vetro ai fini della misurazione delle differenze di colore tra un campione ed uno standard di riferimento serve comunque conoscere le sue caratteristiche colorimetriche e fissarne i Valori e Tolleranze da rispettare per poter tenere sotto controllo la taratura degli strumenti di misura l invecchiamento degli standard di riferimento e l accettabilit dei loro valori in caso di sostituzione 1 Introduzione La graduazione e la lottizzazione per colore di molti prodotti opachi come ad esempio le fibre le polveri e le farine le granaglie le gelatine ecc fatta misurando i loro campioni rappresentativi attraverso una lastra di vetro montata su un portacampioni La lastra contro la quale sono tenuti i provini usata per mantenere costante e riproducibile il loro aspetto fisico nel corso delle diverse misurazioni Diversamente la variabilit della loro voluminosit resilienza e densit apparente potrebbe indurre una variabilit delle grandezze misurate indipendente dal colore ed incompatibile con le tolleranze d accettazione Misurando feltrini di fibre tessili perfettamente dello stesso colore attraverso un apertura circolare di 30 mm di diametro priva di vetro si visto infatti che si possono rilevare differenze anche oltre 0 4 punti dE esclusivamente a causa dalla loro diversa resilienza e voluminosit Anche le lastre di vetro de
184. es of healthy skin By considering only pixels representing healthy skin I C and C can be assumed to be distributed according to a multivariate normal distribution whose parameters have been determined statistically Then for each pixel in the images the Mahalanobis distance from the healthy skin cluster is computed According to such a distance pixels are classified as defective uncertain or healthy At this point morphological image reconstruction 5 is applied to build possibly defective regions Let I and J be two binary images and suppose that J c I 1 e J p 1 gt I p 1 VY p J is called the marker image whereas I is referred to as the mask image 114 Morphological Mark Reconstruction Imag e Na at o Rima once Defective Dilation Pixels li Uncertain Symbol Pixels reasoning On possibily Defective Mask Image Defect Classification Fig 5 Processing chain for the detection of defects The morphological reconstruction R 1 of mask I from marker J is defined as the union of the connected components of I which contain at least one pixel of J ee eee I R 1 JT 0 where IL lL I are the connected components of I In our case the marker image contains only defective pixels while the mask image is composed by defective and uncertain pixels The next task to be performed is symbolic reasoning on the regions extracted so far Symbolic reasoning is necessary to minimise the number of false a
185. esempio dal cacao Per affrontare questo problema stato impostato un lavoro che tramite l utilizzo di una telecamera digitale a colori e sotto condizioni di luce controllate fosse in grado di fornire dei dati di colore accettabili Fig 1 Le immagini sono state raccolte su un personal computer ed elaborate con un opportuno software di analisi di immagine capace di trasformare il segnale RGB in informazioni di colore L a b Per avere dei dati simili a quelli ottenibili con un colorimetro sono state utilizzate delle piastre colorate aventi indici L a b noti letti con un colorimetro Minolta CR 300 appena certificato dal fornitore le loro immagini sono state acquisite e salvate sul PC e sono state utilizzate per calibrare il sistema ed ottenere letture colorimetriche delle parti di maggior interesse telecamera obiettivo otturatore lampada w af I r w I A x I s t wN A x I e Fa r w I i W I A i gt e LI I I e I a r w r 4 x els 1 i 1 tal l bs t I 4 y r 4 e I t 4 I li i 1 a I i x I eS wW m giada y linea dove l obiettivo L mette a fuoco prodotto e ad altezza regolabile Fig 1 Schema del sistema di valutazione del colore utilizzato Con questa tecnica ad esempio in un cracker possibile separare in automatico le zone scure dalle zone chiare e ottenere 1 relativi dati di colore medio per ciascuna t
186. ettangolare V3 0 0009 Ripetibilita 0 0010 Normale 1 0 0010 5 Incertezza composta Normale 0 0021 Coordinata y Causa di incertezza Valore Distribuzione Divisore u Vi O Veff Limite Probabilit Taratura sorgente 0 0010 Normale 2 0 0005 oo Uniformita sorgente 0 0002 Rettangolare 13 0 0001 co Linearita 0 0000 00 Banda passante 0 0020 Rettangolare V3 0 0012 co Lunghezza d onda 0 0010 Rettangolare 13 0 0006 Ripetibilit 0 0010 Normale 1 0 0010 5 Incertezza composta Normale 0 0017 Bibliografia 1 Guide to the expression of uncertainty in Measurement Geneva International Organization for Standandisation 1993 2 J L Gardner and R B Frenkel Metrologia 36 477 3 R Robertson J Opt Soc Am 57 1967 691 199 Confronto tra strumentazione analitica ed industriale per la misurazione del colore valutazione dell accordo PIETRO POLATO E VINCENZO COLOMBRINO Stazione Sperimentale del Vetro Murano VE 1 Introduzione Si effettua il confronto delle misure colorimetriche fornite da due strumenti di concezione diversa uno spettrofotometro Perkin Elmer concepito per analisi chimiche in laboratorio e uno spettrofotometro Minolta normalmente utilizzato per misure colorimetriche sul campo I due strumenti non consentono di registrare curve di trasmissione o di riflessione con uguali parametri di scansione larghezza di banda passante e passo di lettura Tale inconveniente viene opportunamente super
187. ettrali concentrate su poche A e non rappresentano una ragionevole simulazione delle differenze che si osservano tra le R 4 che si ottengono misurando lo stesso colore con due diversi strumenti In alternativa a questo metodo di generazione delle varianti con modifiche concentrate se ne pu adottare uno che distribuisce le differenze in modo da limitare sia le variazioni delle R A che quelle delle relative derivate Anche in questo caso si possono adottare vari criteri e quello utilizzato uno dei pi semplici a x DE5 10 X 1 Y 0 Z 0 R D65710 X 0 Y 1 Z 0 RX DE5 10 X 0 Y 0 Z 1 e cd n o 400 500 600 mi 700 400 500 600 pri 700 400 500 500 Sh 700 Fig 1 Funzioni DR A Correzioni da applicare alle 4 per una variazione unitaria di una delle coordinate X Y Z curva continua per l alternativa distribuita curva spezzata per quella concentrata Sono stati definiti tre spettri di variazioni delle R 4 cio DRx A DRy A e DRZ 4 tali da apportare una variazione unitaria ad una sola delle coordinate X Y Z di un colore Questi spettri illustrati dalla figura 1 sono stati ottenuti come combinazione lineare delle tre funzioni definite come segue FXa x21 xatyat Za FY yal xat yat Za FZ zal xa Ya Za 129 dove xy ya z4 sono le funzioni tristimolo D65 10 Queste tre funzioni rappresentano spettri con diversi rapporti tra le corrispondenti coordinate X Y Z Invert
188. eventivo in quanto se le variazioni del colore sono basate sull appiattimento della curva di riflettanza del componente il componente facilmente ed economicamente mantenibile e di tipo predittivo su condizione in quanto se le variazioni del colore sono basate sul cambio di pendenza anche con lunghezza d onda differente a parit di componente il componente va sostituito a breve e l operazione di manutenzione non pi economicamente sostenibile e Nei componenti elettrici AT la diagnostica del colore permette una corretta pianificazione della manutenzione 220 e di tipo preventivo in quanto se le variazioni del colore sono basate sull appiattimento della curva di riflettanza del componente il componente facilmente ed economicamente mantenibile e di tipo predittivo su condizione in quanto se le variazioni del colore sono basate sul cambio di pendenza anche con lunghezza d onda differente a parit di componente il componente va mantenuto con speciali tecniche a breve allo scopo di contenere i costi di manutenzione che comunque sono superiori sempre alla sostituzione del singolo componente AT oltre al problema di non riuscire magari a ritrovare lo stesso elemento sul mercato e dover poi procedere alla sostituzione di tutta una terna di componenti In conclusione la disponibilit di apparecchiature diagnostiche colorimetriche portatili consolidata ed in grado di definire obbiettivamente la variazione
189. favoriscono l ossidazione a metamioglobina forma ferrica marrone della globina Le condizioni migliori per l ossidazione sono ad una pressione parziale di ossigeno di circa 1 mm Quindi quando il taglio fresco di carne esposto all aria intervengono entrambe le reazioni a In superficie la grande disponibilit di ossigeno favorisce la formazione di ossimioglobina che si estende all interno fino al limite di penetrazione dell ossigeno dove predomina invece la metamioglobina b Dove l ossigeno non penetrato il pigmento rimane di colore porpora mioglobina ridotta L ossigenazione della mioglobina piuttosto rapida la superficie della carne esposta all aria a 5 C diviene rossa entro mezz ora L ossidazione a metamioglobina invece lenta appare prima come un sottile strato marrone al limite della penetrazione dell ossigeno Entro 1 o 2 giorni questo strato si ispessisce inizialmente con oscuramento del tessuto superficiale traslucido e infine con diffusione attraverso la superficie Lawrie R 1985 Il prodotto risulta accettabile quando l ossimioglobina inferiore al 50 Oord et al 1971 Il colore della carne risulta pi o meno intenso in relazione alla quota iniziale di mioglobina presente questa varia in funzione della specie dell et dell animale del sesso e del tipo di muscolo Maggiori sono i fabbisogni di ossigeno del tessuto muscolare e maggiore risulta il contenuto in miogl
190. ggi l iter che porta alla nascita di una norma si articola in diverse fasi la messa allo studio la stesura del documento l inchiesta pubblica l approvazione da parte della CCT e la pubblicazione Le parti economico sociali interessate possono prendere parte all iter di elaborazione di una norma partecipando ai lavori di Commissione o inviando all ente di normazione i propri commenti La messa allo studio Nell iter che porta alla nascita di una norma la scintilla parte dalla collettivit dal mercato chiunque avvertendo l esigenza di una norma che regolamenti un certo aspetto pu rivolgersi all UNI chiedendo la messa allo studio di un progetto di norma La Direzione Tecnica esamina i contenuti della segnalazione ricevuta e assegna il compito della valutazione dell opportunit dello studio normativo al Segretario Tecnico che coordina i lavori in quello specifico ambito La definizione del progetto di studio normativo ha l obiettivo di valutare il reale interesse del mercato e di identificare in caso affermativo obiettivi scopo campo di applicazione e conseguente titolo del progetto da mettere allo studio Al termine della valutazione la Commissione Centrale Tecnica esprime il proprio giudizio sulla opportunit di mettere allo studio il progetto di norma La stesura del documento La stesura del documento avviene all interno della Commissione Tecnica individuata come competente sull argomento o all interno di un gruppo di lav
191. giallo il verde e il ciano In figura 4 2 riportato un istogramma che per ciascuno dei campioni sopracitati confronta le differenze di colore tra la misura effettuata con ORACOLOR e il valore di certificazione ottenuto nei 4 casi proposti Segue poi il grafico del fattore di riflessione del campione arancione nel caso di righe centrate e in quello di righe traslate a sinistra di 1 5 fotoelementi Dal grafico di figura 4 3 emerge come la conseguenza della traslazione delle righe di taratura sia una traslazione della curva del fattore di riflessione La differenza di colore tra le due misure pari a 0 28 181 AE CIELAB D65 10 di alcuni campioni ceramici tarati NPL Valore corretto E Shift a sinistra di 0 5pixel Shift a sinistra di 1 Opixel B Shift a sinistra di 1 5pixel Deep Pink Red Orange Yellow Green Cyan White FD90 Piastrella Fig 4 2 Confronto tra le differenze di colore AE tra la misura con ORACOLOR e il valore di certificazione CIELAB D65 103 nei 4 casi trattati sui campioni NPL in qui si manifestano maggiormente tali differenze Fattore di riflessione del campione ORANGE AE 0 28 100 90 Righe centrate 80 Shift a sinistra di 1 5pixel 70 60 50 40 30 20 10 0 R 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640
192. goli seppur trattandosi in questo caso essenzialmente di luce diretta focalizzata La focalizzazione realizzata tramite lenti di Fresnel specchi parabolici o coni di luce 7 10 comporta sempre necessariamente la divergenza del fascio di luce incidente da 0 27 corrispondenti alla divergenza della luce solare in ingresso al concentratore fino a valori che possono raggiungere i 90 per l angolo di uscita sul dispositivo a seconda della concentrazione richiesta Nel presente lavoro focalizzeremo la nostra attenzione sulle sole perdite ottiche in luce collimata presentando due metodi di misura del fattore di riflessione RYO Il primo metodo sviluppato all ENEA nel 1999 3 11 fa uso di un riflettometro di nuova concezione con il quale il fattore di riflessione di piccoli campioni pu essere misurato in linea di principio sull intero intervallo angolare 0 90 Il riflettometro corredato di una sfera integratrice SI di 40 cm di diametro Il secondo metodo sviluppato all Universit di Napoli nel 2000 fa uso di uno spettrofotometro Lambda 900 opportunamente modificato per adattarlo a misure ad angolo variabile ed corredato di una doppia SI 2 Misura convenzionale del fattore di riflessione risolto in angolo Nel metodo convenzionale di misura del fattore di riflessione direzionale emisferica d h il fascio collimato di luce interamente intercettato dalla superficie del campione ad un particolare angolo d incid
193. graziamenti Si ringrazia Carla Sanchez dell Unit Operativa Chimica delle Bevande e degli Alimenti del Dipartimento Laboratorio Analisi e Ricerche IASMA per la collaborazione alla realizzazione delle misure Si ringraziano vivamente i numerosi tecnici del vino e le aziende che hanno gentilmente messo a disposizione i campioni di vino delle diverse Denominazioni di Origine che hanno reso possibile la predisposizione di una prima carta del colore dei vini italiani ed in particolare Enol G Avanzi Cantine Avanzi Polpenazze sul Garda Dr E Bona Consorzio di Tutela Vini del Trentino Trento Prof A Farris Universit di Sassari Sassari Dr De Luca e Dr Scarinci Centro Enologico Meridionale Ortona Enol E Fasoletti Consorzio Tutela Vini Valpolicella San Floriano Prof A M Franco Universit di Sassari Sassari Enol G Liut Consorzio Tutela Bardolino Dr F Lombardi Consorzio Tutela Oltrep Pavese Broni Dr M Malison Consorzio Colli Orientali del Friuli Gorizia Dr V Melia Istituto Regionale della Vite e del Vino Palermo Dr G Martuscello Presidente A E I Campania Enol Ninniri Tenute Sella amp Mosca S p A Alghero Dr E Novello delle Cantine Fratelli Bolla S p A Pedemonte Enol C A Panont Consorzio per la tutela dei vini di Valtellina Dr P Rapuzzi Azienda Agricola Ronchi di Cialla Prepotto Kellermeister T Rottensteiner Cantina Rottensteiner Bolzano Prof G Spagna Universit di Catania
194. gue Tabella 1 Vetri Campioni Coordinate colorimetriche Coordinate colorimetriche P B con v P B senza v colorati con vetro senza a vetro to a o Lt Y be d da o Rosso p Rosso 2 Rosso 3 Rosso 1 Rosso b Rosso 4 Rosso a Arancio 1 Arancio 2 Neutro p Blu p Giallo p Nero p Rosso p Verde p Tabella 2 Influenza delle finestre di vetro sulle differenze di colore Vetri Coppia di colori Differenze colorimetriche Differenze colorimetriche P B con v con vetro Senza vetro P B senza V pica Se SS Se Neutro Blu4 Blu5 Blu2 Blu3 Blu7 Blu p Blu2 Blu a Blu1 Blu3 Blu7 Blu5 Giallo3 Giallo2 Giallo4 Giallo1 Giallo4 Giallo a Giallo1 Giallo3 Neutro2 Neutro1 Neutro c Neutro p Neutro2 Neutro3 Neutro3 Neutro1 Arancio2 Arancio1 Rosso3 Rosso1 Rosso4 Rosso1 Rosso2 Rosso1 Rosso4 Rosso b i Verde2 Verde1 2 09 5 09 0 35 5 52 2 53 2 47 6 64 1 71 7 29 2 99 0 25 0 02 Verde p Blup 1 17 2 05 14 08 14 28 13 19 1 40 2 25 15 22 15 45 13 73 0 25 0 02 Verde3 Verde1 8 63 19 30 6 53 22 13 10 59 9 51 20 44 12 04 25 56 11 82 0 25 0 02 STD Blu4 Blu5 Blu2 Blu3 Blu7 Blu p Blu2 Blu a Blu1 Blu3 Blu7 Blu5 Segue Tabella 2 Vetri Coppia di colori Differenze colorimetriche Differenze colorimetriche P B con v co
195. hezze d onda Gli strumenti a geometria 45 0 sono risultati meno accurati rispetto a quelli a geometria diffusa in questa categoria non sono compresi strumenti a doppio monocromatore Infine per quanto concerne i colorimetri si osservato che la comparazione delle misure in valore assoluto poco opportuna per questa tipologia di strumenti si tratta infatti di strumenti progettati per misurare differenze di colore In generale l accuratezza risultata inferiore rispetto agli spettrofotometri 1 colorimetri pi accurati hanno registrato AE superiori di un fattore 4 rispetto ai migliori spettrofotometri Nella misura dei campioni metamerici in generale i risultati differenze di colore tra coppie di colori metamerici ottenuti dai colorimetri non sono stati soddisfacenti ad eccezione di uno strumento che ha fornito valori di AF con scostamenti rispetto ai corrispondenti valori NPL non superiori a 0 55 unit AE Gli Autori dello studio hanno concluso che non sia opportuno l utilizzo di colorimetri per la misura di differenze di colore nel caso di stimoli metamerici anche se non opportuno generalizzare Inoltre hanno rilevato che anche nel caso di strumenti con buone prestazioni siamo appena al limite della soglia di percettibilit dell occhio umano L occhio umano infatti in grado di percepire differenze di colore fino a 0 5 unit CIELAB Nessuno strumento tra quelli esaminati riuscito a mantenere gli scostam
196. hopper Nella misura della riflettanza di celle solari essendo l intensit della luce riflessa relativamente bassa il sistema a lock in consigliabile Per misure in luce bianca o comunque non monocromatica con ampio intervallo di lunghezze d onda necessario impiegare un fotorivelatore piroelettrico che assicura una risposta spettrale piatta tipicamente la risposta estesa fino ai 2500 nm Il portacampioni provvisto di una testa goniometrica h sulla quale si legge la sua posizione angolare ovvero quella della scatola La costruzione della scatola il punto pi delicato dell apparecchiatura in quanto essa si deve adattare bene alle dimensioni sia del campione in esame che dello standard deve essere altamente assorbente e deve essere realizzata nella parte frontale con una parete sottile al fine di ridurre al minimo gli ombreggiamenti sulla superficie del campione Inoltre il portacampioni p deve essere rivestito di BaSO in tutta la sua superficie che si affaccia 229 all interno della sfera al fine di massimizzare l intensit luminosa Fig 4a Riflettometro DRM Il portacampione p insieme alla scatola b ed al campione c sono sollevati durante la fase di preparazione del fascio d ingresso che deve attraversare indisturbato la sfera is ed essere completamente assorbito dall assorbitore a Fig 4b Riflettometro DRM durante la misura di riflettanza La scatola b ed il campione c si tro
197. i Helmholtz corrisponde al fattore di trasmissione spettrale Tai 4 Se i campioni sono lastrine con o senza deposito superficiale essi trasmettono in modo regolare componente diffusa di entit trascurabile e pertanto risulta Tyair A o Una sorgente ad impulsi allo xeno illumina la sfera integrante diametro 15 cm ricoperta internamente da solfato di bario Per le misurazioni in trasmissione si deve posizionare il campione su una porta alla quale si pu accedere aprendo il comparto portacampioni La dispersione della luce bianca nelle sue componenti monocromatiche avviene a valle della sfera integrante sul fascio di osservazione mediante un reticolo olografico piano accoppiato ad una batteria lineare array di fotodiodi al silicio Lo spettrofotometro presenta un sistema a retroazione basato sull impiego di una matassa a fibre ottiche che esegue il monitoraggio della luce emessa dalla lampada allo xeno Tale sistema automaticamente compensa le eventuali variazioni di intensit luminosa della sorgente Trattandosi di uno strumento a doppio raggio un eventuale geometria non ideale della sfera e o la presenza di porte di dimensioni non trascurabili non dovrebbero perturbare le misure Non si sono effettuati i controlli sulla taratura dello spettrofotometro Minolta in lunghezza d onda e in linearit fotometrica Esistono filtri vetri soluzioni a base di terre rare didimio olmio che consentono di verificare la taratura in lunghez
198. i come il Japan Electric Meters Inspection Corporation JEMIC e da Laboratori Accreditati dal Japanese Calibration Service System JCSS che rappresenta dunque l equivalente del nostro Servizio Italiano di Taratura SIT I Laboratori accreditati in Giappone sono dunque riconosciuti dal governo nazionale AIST o MITI e talvolta grandi aziende produttrici di strumentazione di misura ad elevato contenuto tecnologico come MINOLTA possiedono esse stesse un Laboratorio Accreditato 168 Laboratori di questo tipo possono rilasciare certificati di taratura degli strumenti e dei materiali di riferimento paradossalmente anche a prodotti della concorrenza marchiati con JCSS Questo marchio assicura la tracciabilit del certificato agli standard nazionali giapponesi Il Laboratorio metrologico di MINOLTA in Giappone si accreditato come laboratorio no 0026 per misurazioni di luce colore e temperatura In genere gli standard nazionali simili tra loro sono correlabili da accordi internazionali Sistema Metrologico Internazionale Laboratori Primari NPL NIST PTB INM ecc Standards Primari come Opal Glass BCR ecc GIAPPONE ITALIA Governo Nazionale Governo Nazionale Ministero del Commercio e legge n273 del 11 agosto 1991 dell Industria Internazionale MITI ha sancito il Agenzia per la Scienza e Sistema Nazionale Tecnologia Industriale Taratura AIST Lab ETL Japan Electric Meters SN
199. i mano a mano che la tecnica di produzione si sposta in maniera pi pesante verso quella dei vini liquorosi Troviamo quindi ad esempio i vini della tipologia Trentino Vendemmia Tardiva e il Verduzzo di Cialla seguiti dalla Vernaccia di Oristano dal Trentino Vino Santo ed infine dal Marsala Questa dispersione dei valori descrive bene quindi la esistenza di una ampia gamma di colorazioni che vanno dal giallo oro fino all ambrato intenso ed al bruno talvolta con riflessi aranciati solitamente ad alta h 60 90 o medio alta h 30 60 intensit Anche in questo caso le informazioni ottenute sono quindi chiare e ben interpretabili e decisamente pi informative del metodo usuale della misura della assorbanza a 420 nm Per questa speciale categoria di vini il colore rappresenta un elemento qualitativo particolarmente importante tanto da spingere molti produttori a scegliere un contenitore di vetro bianco al fine di far percepire al consumatore le caratteristiche cromatiche 3 5 Relazioni tra i parametri tristimolo e quelli di uso corrente per i vini rossi Mentre risulta chiaro dalla trattazione precedente come le informazioni ottenibili con la misura tramite colorimetro tristimolo siano molto pi approfondite ed informative rispetto al metodo di uso corrente per la descrizione dei vini bianchi e liquorosi per i vini rossi la situazione leggermente pi complessa Per quanto riguarda la misura della intensit di colore la intensit coloran
200. i Bassa Tensione BT Venivano utilizzate coordinate CIELab ed i controlli dovevano essere eseguiti solo su campioni di materiale asportati dal manufatto prova distruttiva Esperienze dell Enel nella scelta e nella definizione del colore GRIGIO ENEL per apparecchiature BT vedi appendice 2 Misure di colore su provini di materiali plastici per la Bassa Tensione Grazie all evoluzione della tecnologia costruttiva delle apparecchiature oggi sono disponibili strumenti portatili auto alimentati che permettono controlli direttamente in campo dalla produzione alla diagnostica in laboratorio ed in esercizio e la diagnostica non pi invasiva e quindi pi facilmente attuabile La strumentazione utilizzata per le ricerche del CESI consiste in strumenti portatili a sfera con caratteristiche seguenti Geometria d 8 specularit inclusa esclusa Lampada allo Xeno Campo della misura spettrale da 400 a 700 nm passo 10 20 nm Spazi colore CIELab LCh ecc Differenza di colore AECIELab CMC Osservatori Standard CIE 1931 2 e CIE 1964 10 Illuminanti Standard D65 A ecc La trattazione di dettaglio tra l esito di una elevata campagna di misure su componenti di media tensione MT da interno e da esterno d alta tensione AT permettono di verificare di come sia stato possibile enunciare che e Nei componenti elettrici MT la diagnostica del colore permette una corretta pianificazione della manutenzione e di tipo pr
201. i di luce interne al laboratorio quali lampade di illuminazione la sorgente utilizzata per la misurazione spie e display vari Normalmente difficile e costa fatica schermare questa luce Solo nei moderni spettrometri a fibre ottiche predisposti per eseguire specifiche misurazioni possibile schermatura efficacemente Nei laboratori di misurazione dove gli strumenti sono in qualche misura aperti il contributo di questa luce al segnale di fondo influenzato persino dalla posizione dell operatore Il segnale di fondo causato dalla luce diretta esterna pu essere significativo La sua corretta misurazione problematica perch da una parte occorre evitare che la luce della sorgente da misurare entri nello strumento e dall altra non bisogna alterare la distribuzione della luce ambientale Si potrebbe pensare di spegnere la sorgente di luce utilizzata per le misurazioni ma cos facendo si eliminerebbe il contributo di questa lampada alla luce dell ambiente che spesso significativo Questo metodo si pu applicare con strumenti dedicati all esecuzione di specifiche misurazioni di trasmittanza o di riflettanza durante le quali la luce ambiente non potr entrare nello strumento La misurazione della luce diretta esterna pu essere eseguito in tre passi Il primo consiste nella misurazione del segnale di buio dark signal come spiegato in precedenza il secondo consiste nella misurazione del segnale quando il fascio della sorgente di lu
202. i nella misurazione del colore possono essere considerate come sorgenti di luce monocromatica Se misuriamo gli spettri di queste righe con uno spettrofotometro troveremo che il loro spettro risulta molto allargato rispetto a quello reale e che il loro profilo pu subire cambiamenti se cambiano le condizioni geometriche della misurazione Il profilo di queste righe deriva dalla convoluzione della dispersione spettrale della riga con la dispersione spettrale dello strumento di misura alla lunghezza d onda delle righe considerate Se la larghezza naturale di una riga molto pi piccola della dispersione spettrale dello strumento come nel caso degli spettrofotometri di cui ci interessiamo il profilo misurato della riga coincider con la dispersione spettrale dello strumento alla lunghezza d onda considerata Questo profilo identifica la banda passante strumentale e la sua larghezza a met altezza FWHM determina la banda passante AA dello strumento Il profilo di una riga dipende da diversi fattori modalit con cui si illumina la fenditura d ingresso larghezza della fenditura larghezza dei fotorivelatori della matrice lineare e ottica del policromatore Se la fenditura d ingresso dello strumento illuminata uniformemente e se l allineamento ottico del policromatore corretto il profilo della riga sar simile ad un triangolo isoscele oppure a un trapezio isoscele quando la fenditura d ingresso e i fotorivelatori avranno rispett
203. i preliminari Impostare la configurazione di taratura Tarare il dispositivo usando i colori di riferimento Calcolare gli eventuali fattori di correzione Impostare la configurazione di misura Determinazione degli errori e delle incertezze per la misura nella configurazione scelta Temperatura deriva nel tempo coefficiente di correzione influenza residua dopo la correzione Umidit influenza sul risultato Luce ambiente correzione influenza residua dopo la correzione Illuminazione stabilit nel tempo di misura impostazione parametri elettrici invecchiamento delle sorgenti Allineamento ripetibilit influenza sul risultato ottenuto Lunghezza d onda determinazione dell errore eventuale correzione Calcolo dell incertezza incertezza dovuta alle condizioni ambientali incertezza della taratura dei riferimenti colorimetrici utilizzati per la taratura del dispositivo incertezza intrinseca al dispositivi di misura ripetibilit correzione spettrale calcolo dell incertezza complessiva determinazione del fattore di copertura richiesto calcolo dell incertezza estesa Esecuzione della misura Ricalibrazione dello strumento se modificato Messa a punto del dispositivo sperimentale in accordo con il bilancio delle incertezze Memorizzazione dei parametri iniziali di misura Memorizzazione dei parametri ambientali Misura del particolare prescelto Calcolo del risultato corretto per eventuali fattori di correzione Ripetizio
204. i riflessione risolto nell angolo di incidenza riveste una particolare importanza nell ambito della caratterizzazione ottica di superfici fotovoltaiche FV 1 4 Il motivo principale risiede nel fatto che il dispositivo fotovoltaico cella solare o modulo quando installato sul campo esposto a radiazione luminosa proveniente da diverse direzioni spaziali la luce diretta del disco solare la luce diffusa della volta celeste e la luce riflessa dal terreno albedo Ai fini della valutazione delle perdite ottiche cui soggetto un dispositivo FV piano non a concentrazione importante misurare sia il fattore di riflessione direzionale emisferica RYO relativo a luce collimata incidente con angolo 1 4 che il fattore di riflessione emisferica emisferica R 5 6 relativo a luce diffusa isotropa estesa ad un angolo solido di 27 sr d h e h h stanno per directional hemispherical e hemisphericall hemispherical rispettivamente Tipicamente le misure sono fatte in luce monocromatica ottenendo le grandezze R A RA o in luce bianca di spettro s ottenendo le grandezze R 8 s R s Le misure pi significative per il fotovoltaico in assenza di concentrazione sono naturalmente quelle effettuate direttamente sul modulo o su celle incapsulate simili al modulo stesso dal punto di vista ottico Anche nelle applicazioni fotovoltaiche a concentrazione la cella solare esposta a radiazione incidente a 222 vari an
205. ia ottica in genere tale che le sorgenti di luce possano considerarsi puntiformi pertanto gli spettri misurati sono proporzionali a una qualsiasi delle grandezze radianti che si potranno da essi ottenere mediante un fattore di conversione dipendente dalla geometria ottica Il rapporto fra due spettri misurati in uguali condizioni sperimentali coincider con 1 rapporti di due qualsiasi grandezze radiometriche omogenee quindi si potr parlare di rapporto fra spettri o fra due qualsiasi grandezze radiometriche senza creare confusione F Fermi R Fava Colourimetric measurements performed on CRT phosphors Rivista della Staz Sper Del Vetro 1 53 2000 J F Verrill P C Knee J O Halloran A study of the uniformity and thermochromism of surface colour standard Quandrennial CIE Proceedings India 1995 G R Hopkinson T M Goodman and S R Prince A guide to the use and calibration of detector array equipment Siraelectro optics NPL 2000 166 Taratura manutenzione e accordo inter strumentale degli spettrofotometri industriali Minolta RAFFAELLA BISCONTI MINOLTA ITALIA SPA Via Stephenson 37 20157 Milano Tel 02 3901 1200 Fax 02 39011223 raffaella bisconti minoltaeurope com 1 Introduzione Anche nel campo della strumentazione per la misurazione del colore MINOLTA sensibile alle problematiche che le Aziende devono affrontare durante i processi di certificazione dei propri Sistemi Qualit nonch alle esige
206. iazioni sono tutte contenute nella scala del verde evidenziandosi un attenuazione della tonalit soprattutto a fine conservazione Questo processo effetto specifico della conservazione refrigerata con i prodotti conservati che manifestano colori meno brillanti soprattutto nelle tonalit proprie rispetto al prodotto fresco Fig 2 Valore della coordinata colorimetrica standard CIE L luminosit e dev st per tempo di conservazione gg di ortaggi ins romana 20 4 m ins trocadero 24 pomodorino 10 gt zucchina 0 r 1 r 1 r r r r r 1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 tempo di conservazione gg Per la coordinata b dal blu al giallo si evidenzia per tutti i frutti fig 5 un andamento costante fino al tempo di conservazione di 11 giorni e successivamente una repentina diminuzione di oltre 50 arrivando al tempo di conservazione finale L andamento riscontrato insieme alle variazioni della coordinata a indice di modificazioni fisiologiche Per pomodorino invece il valore della coordinata b sono crescenti al crescere del tempo di conservazione ma con variazioni piuttosto contenute In particolare passando da 11 a 19 giorni di conservazione non si evidenziano aumenti significativi Sono invece decrescenti i valori del parametro analizzato per la zucchina che manifesta la tendenza verso una colorazione pi verde bluastra che configura una situazione di sovramaturazio
207. ibili da usare in manutenzione permettono estrapolazioni della vita presunta di esercizio ad oltre 20 anni in assenza di manutenzione 4 2 Componenti Alta Tensione AT Analogamente agli isolamenti per interno anche gli isolamenti per esterno possono essere trattati nello stesso modo quindi possibile eseguire le medesime valutazioni superficiali con le stesse tecniche di lettura con spettrofotometro superficiale sia in aree pi deteriorate che in aree omogenee e mediare in base all esperienza delle banche dati La Figura 4 evidenzia l esperienza eseguita con spetrofotometro su sezione di isolamento AT in poliestere vetro per esterno di cui Figura 5 evidenzia le elevate differenze dei materiali all aspetto visivo 215 80 70 60 e prove cesi poliestere 50 10 anni esterno 40 m prove cesi poliestere a magazzino 30 a rosso CSL rosso CSL 20 10 0 350 400 450 500 550 600 650 700 750 Figura 2 Grafico di riflettanza spettrale di aste di comando di sezionatore IMS Media Tensione MT a diverso stadio degenerativo e conservativo e dopo manutenzione Se la vita media di manufatto attuale di 5 7 anni con prodotti specifici dopo manutenzione pu essere di oltre 20 anni 40 35 e prove cesi poliuretanica sfarinamento 30 25 prove cesi poliuretanica a magazzino 20 15 ose colori riferimento 10 beige csl 5 0 350
208. iche di diagnosi possono infatti essere ottimizzate le azioni manutentive e possono essere identificati processi di degradamento incipienti ed indirizzate azioni correttive conseguenti Questa memoria intende proporre una riflessione su alcuni aspetti della valutazione delle condizioni di componenti elettrici attraverso un esame dei principali fattori che devono essere considerati nella valutazione complessiva del problema in particolare e si analizzano la durata funzionale e strategica di un componente gli indicatori di prestazione funzionale tasso di guasto e si identifica la possibilit di valutare le condizioni dell isolamento superficiale di componenti elettrici in materiale organico attraverso la valutazione dell aspetto in particolare ci si riferisce al colore che consente anche in modo quantitativo di identificare situazioni riconducibili a degradamenti quali lo sfarinamento superficiale la carbonizzazione l affioramento della carica ecc che attraverso l impiego di spettrofotometri portatili si permette di fatto di fare anche valutazioni di tipo quantitativo 3 Il fenomeno invecchiamento Il fenomeno invecchiamento di un componente elettrico pu essere definito come la successiva ed ineluttabile attitudine di cambiamento superficiale che ogni materiale ha in se medesimo a continuamente mutare superficialmente di stato fino a definire la sua progressive fine di una o pi caratteristiche superficiali anche a segui
209. ico neutro 0 25 0 02 0 13 0 30 vetro STDI 1 11 0 99 0 26 1 51 vetro STD2 1 23 1 02 0 25 1 61 Verde da finestra 1 45 1 12 0 14 1 83 5 Correzione delle curve di riflettanza spettrale misurate col vetro Si visto finora quali sono 1 problemi derivanti dall uso di una lastra di vetro tra il campione e lo strumento di misura e si dato per scontato che un laboratorio di controllo della qualit esprima le differenze di colore direttamente con il vetro ogni volta che le misure sono state fatte con il vetro Questa oggettivamente la procedura pi economica in termini di tempo di misurazione e di calcolo anche se non la pi precisa dal punto di vista teorico Soluzioni pi corrette si possono avere calcolando dai valori di riflettanza spettrale d ogni campione misurato con il vetro i corrispondenti valori misurati senza vetro una volta che siano note la riflettanza spettrale del vetro e le equazioni necessarie per questo tipo di calcolo Per disporre delle equazioni di calcolo occorre misurare con diversi vetri una serie di campioni di colori rappresentativi di tutto lo spettro visibile e correlare le loro riflettanze ogni 10 nm tra 400 e 700 nm con l interazione tra le riflettanze misurate senza vetro e le riflettanze del vetro sulla piastra bianca in modo che sia R A con vetro f R A senza vetro R A del vetro 100 In tabella 3 sono riportate le riflettanze a 410 550 e 690 nm di una serie di piast
210. idit devono rientrare negli intervalli di funzionamento dello strumento Per ottenere una buona ripetibilit della misura si deve verificare che e Il dispositivo di misura sia nelle stesse condizioni utilizzate per la taratura Tutte le possibili sorgenti di luci parassite siano state eliminate o almeno minimizzate e Siano registrati i valori di temperatura umidit e illuminazione Per calcolare l eventuale fattore di correzione F per la lettura di luminanza il valore di taratura Loy viene confrontato con il segnale misurato L Inoltre si deve tenere conto che il rivelatore ha un proprio segnale di buio Lpuioche viene valutato misurando il segnale in uscita al rivelatore quando questo non illuminato dalla sorgente di segnale Il fattore di correzione calcolato come segue F Leali Lmis T Liuio dove Lia 11 valore di taratura Lmis 11 valore misurato e Lpuio il valore misurato di buio Una volta determinato il fattore di correzione 1 risultati delle misurazioni possono essere corretti e completati dalle unit di misura L px Luis Tel corretto 196 Diagramma di flusso per la misura colorimetrica Definizione dei parametri della Selezione del tipo di misura e dei misura parametri collegati I colori e l intervallo di luminanze Il numero di misure da eseguire e il L area di misura numero di ripetizioni della stessa Le condizioni ambientali misura La tecnica di taratura e la riferibilit Pass
211. ifferent cultivar that is from different varieties of tree species The organoleptic properties of oil also depend on blending Many types of EVOOs are produced by mixing oils from different origins each type of blending being characterized not only by a different taste but also by a different colour and turbidity In order to satisfy customer requirements an oil from a certain producer must be easily distinguishable and identified by presenting the same taste as well as the same colour and turbidity The novel instrumentation presented in this paper fulfills the demand for a device that simultaneously monitors on line both colour and turbidity in process control applications It consists of an optoelectronic device capable of measuring the absorption spectrum of the oil sample being tested at different angles The 64 combined and simultaneous measurements of transmitted and scattered spectra together with data processing that exploits Principal Component Analysis PCA makes it possible to identify the oil sample by means of colour and turbidity coordinates A 2D map can be created which represents a sort of fingerprint of EVOO blendings Commercially available extra virgin olive oils were analyzed as well as mono cultivar samples Although these samples appeared very similar from a visual evaluation a clusterization by oil type and by oil trademark was possible 2 The concept of spectral nephelometry Colorimetry as a well co
212. ifferenza di colore abbastanza grande rispetto all errore casuale dello strumento 3 differenza di colore abbastanza piccola da essere scalabile linearmente verso il basso 4 differenze in tinta e o saturazione 5 basso metamerismo delle coppie vedi ragionevoli differenze I punti 2 e 3 dovrebbero essere soddisfatti con differenze attorno alle due unit L a b Le simulazioni illustrate nell Appendice B ripetute con AE dimezzato mostrano la perfetta scalabilit lineare verso il basso dei risultati ottenuti con le varianti originali AE di 1 73 Dovendo soddisfare il punto 5 le coppie di colori saranno realizzate con modeste variazioni degli stessi componenti Questo fatto agevoler molto sia la preparazione che l uso dei campioni non sar necessario usare componenti esenti da termocromaticita o termostatare i campioni perch le variazioni saranno simili e le differenze praticamente costanti 7 La stabilit termica fondamentale quando si vogliono preparare degli Standard Assoluti come le note piastrelle BCRA Queste piastrelle presentano per colori poco saturi e derivate dR A d e d R A d molto basse poco idonee ad evidenziare errori di taratura delle lunghezze d onda e della larghezza di banda Attorno ai 450nm la zona pi critica le derivate sono praticamente nulle 127 Tenuto conto che sia le tolleranze ammesse che gli errori strumentali sono correlati con le tolleranze CM
213. imozione spesso difficile perch sono richiesti interventi sulle parti ottiche interne agli strumenti spesso inaccessibili sull elettronica o sul software di gestione di cui in genere si conosce poco Normalmente dopo aver accertato l esistenza di problemi di taratura sar quasi sempre necessario almeno nel caso di strumentazione chiusa come quella portatile rivolgersi alle case costruttrici per la loro eliminazione Quando i risultati delle misurazioni colorimetriche non sono attendibili si cercher di capire le ragioni dell errore Prima di tutto occorrer riflettere sulle procedure seguite nella misurazione del colore e se non si riscontrano in esse cause d errore Si passer all ispezione delle parti meccaniche e al controllo dell elettronica Se ancora non si trova la risposta al problema si passer alla verifica della taratura dello strumento Per fare questa verifica occorre avere a disposizione opportuni standard di taratura cio campioni le cui propriet ottiche sono certificate da laboratori di riferimento nazionali o da loro emanazioni che svolgono per legge questo compito In Italia il laboratorio per la certificazione di standard di impiego fotonico l Istituto Elettrotecnico Nazionale IEN di Torino mentre tra i laboratori esteri segnaliamo il National Physical Laboratory NPL inglese e il National Institute of Standards and Technology NIST americano che sono commercialmente ben rappresentati in Italia I
214. ione con sfondo bianco con sfondo nero 6 componente speculare inclusa esclusa Fonte 6 Tab 4 Deviazioni standard delle coordinate CIELAB per i diversi campioni Colore Dev Std media intra laboratorio Dev Std media inter laboratorio AL Aa Ab AE AL Aa Ab AE 5500 0 036 0 113 0 036 0 123 0 55 0 41 0 17 0 71 2070 B 0 056 0 139 0 062 0 162 0 88 3 32 1 28 3 67 4040 B 0 059 0 065 0 038 0 096 0 53 1 37 0 73 1 64 3070 G 0 094 0 245 0 114 0 286 1 18 4 99 3 13 1 65 4040 G 0 059 0 098 0 069 0 133 0 53 1 25 0 93 6 00 1080 Y 0 060 0 177 0 243 0 307 0 41 1 65 3 95 1 89 3040 Y 0 036 0 051 1 030 1 032 0 40 0 95 1 59 4 30 1090 R 0 071 0 169 0 152 0 238 1 58 3 99 3 91 1 99 4040 R 0 054 0 127 0 061 0 151 0 82 1 69 0 67 5 81 Media 0 28 3 07 Fonte 6 2 3 Studio effettuato dall Istituto di Merceologia dell Universit di Bologna Nell ambito di uno studio sperimentale comparativo da noi condotto nel 1993 7 sono stati analizzati 11 diversi spettrofotometri impiegando come campioni per le misure 60 provini piani verniciati con 4 tinte base rosso giallo verde blu miscelate con diverse percentuali di bianco e di nero Le misure sono state effettuate seguendo le procedure operative normali di ogni strumento e per tutti gli 261 strumenti eccetto due i valori relativi ad ogni misura sono stati calcolati come media di 3
215. ione dei pigmenti Una buona correlazione stata ormai dimostrata tra alcuni metodi soggettivi e strumentali Hoke e Davis 1970 Jeremiah et al 1972 Quarrier et al 1972 Il nuovo obiettivo che si sta ponendo la ricerca avendo risolto in parte il problema dell oggettivazione del rilevamento del colore attraverso i metodi strumentali usare il metodo colorimetrico in correlazione con le qualit chimico fisiche della carne Gerrard et al 1996 Iacurto et al 1999 I lavori sperimentali svolti dalla Sezione Produzione della Carne dell Istituto Sperimentale per la Zootecnia presi in considerazione in questa esposizione per esporre i fattori che influenzano la misura del colore della carne hanno utilizzato il metodo CieLab previa esposizione del campione all aria per 1 ora a 4 C Boccard et al 1981 lo strumento era lo spettrofotometro Macbeth 1400 per lo pi usato con l illuminante C luce diurna a cielo coperto 6770 K in alcuni lavori stato rtiportato anche l illuminante A 2856 K luce a incandescenza e F luce fluorescente Sono stati rilevati i valori della luminosit L e gli indici del rosso verde a e del giallo blu b con i quali sono stati calcolati i valori del Croma C a b e della Tinta H tan b a Pagano Toscano G 1988 2 Bovini 2 1 Influenza della Razza Partendo dall influenza della razza sul colore tabella 1 e prendendo in esame le caratteristiche colorimetriche del musco
216. ione orientato all angolo d incidenza limite A in corrispondenza del quale l assorbitore inizia a vedere la faccia del campione b Schema dell apparato DRM con il campione orientato all angolo d incidenza limite 9 in corrispondenza del quale l assorbitore a inizia a vedere il raggio speculare riflesso dal campione L errore da assegnare al valore del fattore di riflessione DRM Rc 0 A vedi Eq 11 deriva dalla propagazione degli errori sui tre valori di corrente DRM Ic Is e Is vedi Eq 7 8 e 8 sulle due misure del fattore di riflessione degli standard Rs e Rs e sull angolo Gli errori sistematici sull angolo sono stati eliminati calibrando il goniometro sulla componente speculare del campione Per avere una stima della propagazione degli errori DRM abbiamo supposto 239 trascurabili gli errori sui valori del fattore di riflessione di riferimento Rs e Rsa Imponendo poi l approssimazione realistica Rs2 0 2Rsi 8 5 Ro 8 Rs 8 Rs3 0 2 15 si trova la seguente stima per l errore relativo su Rc 0 ARc 0 Rc 0 6 Rsi 0 AIc 8 Alsi 09 16 Esso risulta molto pi piccolo dell errore relativo sulla corrente DRM se si prende per Rs 0 il valore 5 x 10 5 La differenza trovata tra misure DRM e misure al laser vedi Figg 10 e 11 possono essere spiegate allora come dovute alla presenza di errori sistematici come quelli discussi precedentemente 4 Misure allo spet
217. ipologia di zona calcolando inoltre la percentuale di copertura delle zone scure 75 Il software utilizzato consente di generare dei progetti che contengono tutte le impostazioni e i calcoli richiesti nella determinazione ogni prodotto viene associato ad un progetto e dopo l acquisizione dell immagine in pochi secondi si ottengono 1 risultati richiesti in forma tabellare I problemi legati a questa tecnica promettente per un uso pi diffuso sono ancora tanti e alcuni attualmente ne limitano l impiego Tra questi possiamo elencare LA O O Scelta dell illuminante ed isolamento da fonti esterne Messa a fuoco della superficie del campione Blocco del diaframma Autozero della telecamera disinserito Necessit di frequenti verifiche della taratura Strumentazione non ingegnerizzata per questo scopo Necessit di personale addestrato Non portabilit del sistema Pi in dettaglio 1 76 Sono state provate le luci alogene e al neon La migliore per stabilit e costanza di emissione risultata l illuminante di tipo alogeno per occorre utilizzare un sistema di trasmissione della luce via fibra ottica in quanto tali sorgenti emettono forti quantit di calore tali da modificare la superficie da visionare Le illuminanti al neon sono migliori in quanto ad emissione di calore ma hanno il problema di avere delle dominanti legate alle bande di emissione del gas ed inoltre la radiazione luminosa non continua ma
218. isibile La banda passante ampia e prefissata in quanto deve simulare l osservatore colorimetrico CIE Ciascuna combinazione filtro rivelatore campiona circa 130 nm dello spettro visibile Quando il rivelatore usa lo stesso sensore filtrato sequenzialmente da pi diversi filtri la linearit va controllata in ognuna delle possibili configurazioni di misura con la tecnica discussa nella sezione precedente Per evitare fenomeni di sensibilit alla polarizzazione bene che il dispositivo non preveda beam splitter In ogni caso bene effettuare dei controlli Luci parassite possono presentarsi quando 1 filtri siano spazialmente distanti dal sensore L errore pu essere minimizzato con un opportuno progetto del dispositivo Per quanto riguarda l area di misura eventuali errori possono essere rilevati ripetendo le misure dopo aver ruotato il colorimetro di 180 Per le condizioni ambientali valgono qui le considerazioni riportate per lo spettroradiometro a scansione a proposito di temperatura umidit e luce ambiente Molto complesso il calcolo delle incertezze per i metodi a pesatura spettrale 3 Nel caso infatti di colorimetri tristimolo che utilizzano rivelatori filtrati e misurano direttamente il segnale integrato sulla lunghezza d onda necessario tenere conto che le componenti di incertezza sulle variabili spettrali introducono degli effetti correlati su X Y e Z Un esempio di correlazione legato ad esempio a
219. ispettivamente La problematica della misura della riflettanza spettrale degli standard verr sviluppata nella seconda parte del lavoro in cui si discuteranno le misure risolte in angolo sullo spettrofotometro Lambda 900 3 DRM metodo innovativo per la misura del fattore di riflessione risolto in angolo 3 1 Introduzione Per eliminare alla base i limiti della tecnica attuale discussi precedentemente sufficiente mantenere illuminata l intera superficie del campione per qualsiasi angolo di incidenza 6 da 0 a 90 Questo pu essere fatto preparando un fascio di luce parallelo ed uniforme di sezione sufficientemente grande da illuminare l intero campione L irradianza sul campione sar in tal caso funzione dell orientazione e di questo se ne terr conto in fase di elaborazione delle misure In Fig 3a il campione mostrato orientato dell angolo rispetto al fascio incidente Per evitare di misurare la luce non intercettata dal campione 225 necessario poi predisporre un assorbitore al di l del campione stesso vedi Fig Ginc Go cos Fig 3a Fase Illuminare l intero campione con un fascio di luce parallelo e uniforme AN Sorgente AI rivelatore Assorbitore Fig 3b Fase Il Escludere dalla misura assorbendola tutta la luce non intercettata dal campione Sorgente AI rivelatore Assorbitore Fig 3c Fase Ill Il campione introdotto in una scatola nera e affacciato ad
220. ispetto ad una piastrella bianca di riferimento certificata La piastrella dunque in questo processo agisce da vero e proprio calibro per lo strumento ecco perch necessario che essa stessa venga sottoposta periodicamente a taratura tipicamente almeno una volta l anno per buona pratica di laboratorio 3 Sistema di Tracciabilit Minolta Cosa significa Tracciabilit Si definisce Tracciabilit il processo che mette in relazione uno strumento di misura o uno standard di riferimento al Sistema Metrologico Nazionale o Internazionale attraverso l operazione metrologica di taratura rispetto ad uno standard di riferimento di ordine superiore In Giappone come nel resto delle nazioni vengono sviluppati standard nazionali ed in particolare quelli primari sono depositati presso le diverse divisioni dell Agenzia per la Scienza e Tecnologia Industriale AIST del Ministero del Commercio e dell Industria Internazionale MITI La divisione dell AIST coinvolta per gli standard relativi agli strumenti per la misurazione della luce termocolorimetri e del colore colorimetri e spettrofotometri il Laboratorio Elettrotecnico ETL Questa divisione dell AIST tuttavia non opera la cos detta disseminazione degli fisici ad aziende ed organizzazioni Gli standard fisici che soddisfano ai requisiti definiti dall AIST vengono poi prodotti certificati e distribuiti in Giappone da Istituti Metrologici Primari pubblic
221. isto Pertanto la qualit del colore concorre in misura rilevante nella valutazione del vino ed influenza la decisione dell acquirente nel comperarlo e nel consumarlo L importanza fondamentale del colore nella degustazione del vino stata recentemente provata in maniera inconfutabile sia attraverso una analisi sistematica del lessico utilizzato dagli esperti nella compilazione delle schede di analisi sensoriale che attraverso l analisi dei risultati di degustazione di campioni artificialmente colorati ed infine attraverso tecniche avanzate di imaging funzionale cerebrale Brochet e Dubourdieu 2001 Morrot et al 2001 Brochet 2001 Questi lavori fondamentali che aiutano ad approfondire le basi teoriche della degustazione del vino mettono in evidenza come il peso del colore capace di influenzare enormemente il risultato di una degustazione sia stato spesso sottovalutato a favore di altre informazioni chimico sensoriali meno importanti e pi lente da elaborare Le tecniche di misura rapida del colore di uso corrente in enologia si basano sulla lettura per via spettrofotometrica dei valori di assorbanza nel campo del visibile usualmente alle lunghezze d onda di 420 520 e 620 nm per i vini rossi ed alla lunghezza d onda di 420 nm per i vini bianchi e bianchi liquorosi Questi metodi di misura sono effettivamente rapidi e poco costosi ma sono estremamente approssimati e largamente insufficienti a descrivere compiutamente il colore dei
222. it CMC 1 1 0 456 1 896 1 952 Correzione errore residuo LO2 65 64 20 56 13 56 LO2 BP1 61 64 18 18 12 48 LO2 BP1 SF2 52 88 16 37 11 61 LO2 BP1 SF4 33 61 14 34 9 54 BP1 SF4 76 12 94 48 94 58 Illuminante D65 osservatore 10 differenze calcolate con la formula CMC 1 1 134 La correzione applicata alla lunghezza d onda LO2 opera la maggior parte della correzione anche per lo strumento A che gi si trova in buon accordo con quello di riferimento La correzione per compensare le differenze di banda passante BP1 non aggiungono molto alla riduzione dell errore Per lo strumento A dove gli errori di lunghezza d onda non sono nettamente prevalenti si nota un significativo miglioramento passando dalla correzione della scala fotometrica con 2 parametri SF2 a quella con 4 parametri SF4 La funzione adottata per la correzione della scala fotometrica R A BRA FARA dove RA la riflettanza corretta R A quella misurata P i parametri di correzione Nella SF2 i parametri Pz e P4 sono nulli La riduzione dell errore ottenuta trascurando le lunghezze d onda BP1 SF4 sono assolutamente non significative per gli strumenti B e C Per questi casi l errore non diminuisce ma aumenta se per ciascuno dei 16 colori si calcola una correzione basata su parametri ottimizzati solo in funzione degli altri 15 135 Taratura e calcoli colorimetrici CLAUDIO OLEARI e REMO REVERBERI Un
223. ivamente la stessa larghezza o larghezza diversa In generale la larghezza della fenditura d ingresso uguale o multipla di quella dei fotosensori ma il profilo della banda passante pu essere ricondotto a quello di un triangolo isoscele Un semplice esempio ci consente di capire meglio il problema Supponiamo che la fenditura sia di larghezza doppia rispetto a quella dei fotorivelatori La sua immagine sul piano della matrice fotosensibile si sovrapporr a due fotorivelatori per cui il profilo della banda passante dello strumento sar trapezoidale Per ricondursi ad un profilo triangolare sar sufficiente sommare a due a due i segnali dei fotosensori e ridefinire la posizione spettrale della riga Cos facendo la banda passante dello strumento sar per raddoppiata Una procedura pi raffinata per ridurre il profilo trapezoidale a triangolare senza allargamento della banda passante consiste nell applicare ai dati grezzi dello strumento un opportuno calcolo di deconvoluzione tuttavia se si escludono lodevoli casi gli algoritmi utilizzati per questo scopo quando esistono sono sempre un p misteriosi per cui non facile formulare giudizi sulla loro efficacia Il profilo della banda passante molto importante per ottenere una misurazione corretta della radianza spettrale di una sorgente e quindi una corretta misurazione del colore A questo proposito teniamo presente che ogni componente monocromatica della radianza spettrale deve entr
224. iversit degli studi di Parma Dipartimento di Fisica Istituto Nazionale per la Fisica della Materia UdR di Parma Parco Area delle Scienze 7A 43100 Parma oleari fis unipr it reverberi fis unipr it http www fis unipr it fermi La pratica colorimetrica odierna presente nelle aziende mostra che non esiste accordo interstrumentale Il problema dibattuto il National Physical Laboratory NPL ha condotto una analisi statistica sul comportamento degli strumenti di misura presenti in 24 aziende 1 la Commissione Colorimetria dell Ente Nazionale Italiano di Unificazione UNI ha da tempo in discussione il problema Molti tecnici del settore affermano che non solo i colorimetri a tristimolo ma anche gli spettrofotometri a uso colorimetrico sono idonei per la sola misurazione delle differenze di colore Questa affermazione solo verbale non scritta Infatti scriverla significherebbe negare a questi strumenti la capacit di misurare il colore e quindi indirettamente l impossibilit intrinseca negli strumenti di una adeguata taratura Il problema riguarda essenzialmente tre aspetti 1 la taratura degli strumenti algoritmo seguito per il calcolo colorimetrico 3 il rispetto delle condizioni richieste per la misurazione in particolare modo la temperatura La Commission International de l clairage CIE che regolamenta le misurazioni radiometriche fotometriche e colorimetriche a cui fanno riferimento gli i
225. izione della vita utile un parametro di progettazione dei componenti elettrici che negli ultimi venti anni andato assumendo un importanza crescente La sempre maggiore conoscenza dei processi di degradamento dei materiali che ha permesso di evitare inutili sovradimensionamenti le pressanti considerazioni di ottimizzazione della produzione e di continuo contenimento di costi hanno di fatto provocato un progressivo accorciamento della durata di vita funzionale che passata dai 30 40 anni ipotizzati nel passato agli attuali 20 30 anni o addirittura ai 15 25 anni considerati negli Stati Uniti Le attuali norme CEI EN 60300 richiamano il concetto di fidatezza che in futuro potr rappresentare un significativo parametro di riferimento per la valutazione del rapporto prestazioni costi eseguita sull intero ciclo di vita dei componenti elettrici prioritario saper eseguire un analisi dettagliata del 1 comportamento in esercizio di componenti strategici 2 confronto sulla redditivit di pi proposte manutentive 3 definire 1 criteri di priorit di intervento manutentivo La manutenzione in generale impone che venga ottimizzata e pesata ogni singola azione di manutenzione e che venga finalizzata precisamente ogni operazione di manutenzione In questo contesto la valutazione delle condizioni di degradamento tramite controlli diagnostici gioca un ruolo sempre pi importante 209 e attraverso l utilizzo di efficaci tecn
226. l portacampioni possono per essere causa di errori facilmente identificabili nella riflessione delle loro due superfici e nell eventuale colorazione allora importante ogni volta che si debba misurare il colore attraverso un vetro conoscere la sua influenza sulle misurazioni e stabilire 1 requisiti e le tolleranze ai quali esso deve corrispondere per garantire l Accuratezza e Ripetibilit delle analisi del colore 2 Influenza delle lastre di vetro sulle coordinate colorimetriche Per quantificare l influenza delle lastre di vetro sulle coordinate colorimetriche dei prodotti colorati sono stati misurati con e senza vetro quaranta campioni piani di colori rappresentativi di tutto lo spettro visibile Le misurazioni sono state fatte con uno spettrofotometro impostato per lavorare alle seguenti condizioni Illuminante D65 10 Geometria d 8 Specularit Inclusa Lunghezze d onda 400 700 nm Intervallo L d onda 10 nm Risoluzione 3 nm Tutti 1 valori colorimetrici sono stati calcolati automaticamente dal software dello stesso spettrofotometro La Ripetibilit media intralabolatorio del sistema di misura usato validata con sei piastre ceramiche di differente colore migliore di 0 25 dE Per lo studio proposto sono stati usati tre tipi di vetro diverso che montati su una piastra bianca di taratura hanno dato rispetto alla stessa piastra senza vetro le seguenti differenze di colore Tipo di vetro dL
227. la ceramica seppure con qualche limitazione nella possibilit di ottenere un ampio numero di colori saturi Attualmente la Commissione in contatto con alcune industrie del settore ceramico per la realizzazione pratica della serie di coppie di campioni serie che dovr poi 123 essere validata con prove interlaboratorio che sono previste sia presso 1 laboratori die membri della commissione stessa che con un circuito interlaboratorio di UNICHIM gi utilizzato per la validazione di altre metodologie analitiche strumentali 124 ISO 9000 e misura del colore PIETRO MONIGA e GIANFRANCO CERRUTI Moniga amp Gremmo s r l Milano moniga gremmo iol it Nei capitolati di fornitura le tolleranze ammesse per le caratteristiche del colore sono generalmente riferite alle tre Coordinate CIELAB L a b Queste coordinate contrariamente a quanto generalmente praticato nella metrologia sono utilizzate solo per la misura delle tolleranze in quanto sono indipendentemente dalla loro precisione insufficienti per una definizione oggettiva del colore richiesto Un colore definito solo mediante L a b pu essere realizzato in infinite varianti metameriche che risultano equivalenti solo per l Osservatore Standard e per l illuminante col quale sono state calcolate Per definire oggettivamente il colore di un prodotto necessario precisare il fattore di riflessione spettrale R 4 da 400 a 700nm ad intervalli non su
228. la radianza spettrale relativa EA a partire per ragioni di confronto da quella E 4 di una delle sorgenti di luce standard A C D65 ecc tabulate dalla CIE vale a dire L A R AL A 6 Quando si tratta invece si misurare il colore di una sorgente luminosa come una lampada o un LED o un materiale luminescente necessario misurare la loro radianza spettrale assoluta Per ottenere questo risultato non si pu prescindere dalla conoscenza della risposta spettrale assoluta R 4 dello strumento Essa si 164 pu ottenere eseguendo la misurazione dello spettro di una sorgente standard di irradianza spettrale cio di una lampada la cui irradianza spettrale certificata da un laboratorio accreditato Ovviamente la risposta spettrale deve essere possibilmente misurata nelle stesse condizioni sperimentali che saranno successivamente utilizzate per la misurazione della radianza della sorgente incognita Questo non sempre possibile Gli standard di irradianza sono lampade reali e per poterle considerare puntiformi non possono essere utilizzate a distanze inferiori ad un determinato limite inoltre la loro irradianza spesso troppo elevata per poterle utilizzare alla distanza prevista dal certificato di taratura La misurazione dello spettro della lampada standard un operazione semplice anche se per ottenere un risultato corretto sar necessario preparare attentamente la misurazione in modo da rispettare le condizioni di
229. la pasta alimentare mantiene quasi inalterati i principi nutritivi e che si ricava dalla macinazione delle cariossidi del frumento duro di colore ambrato e di aspetto vitroso La definizione della qualit di una pasta molto complessa perch comprende diversi tipi di valutazione Sgrulletta et al 1999 e di conseguenza diversi tipi di standard qualitativi Fig 1 Aspetto soddisfacente colore e aspetto Gradibilit aroma sapore Elevata resistenza alla cottura nervo collosit ammassamento Adeguato valore nutritivo energia fibra alimentare proteine di medio valore biologico Rispondenza ai requisiti igienico sanitari Assenza di attributi negativi Fig 1 Caratteristiche richieste alla pasta Secondo le aspettative del consumatore una pasta di elevata qualit deve avere un bel colore giallo ambrato odore e gusto tipico e inoltre deve essere sciolta con buon nervo e priva di collosit dopo cottura Questi ultimi attributi vengono valutati nell attribuire il valore di cottura ad un campione di pasta D Egidio et al 1982 parimenti importante il valore nutritivo del prodotto contenuto calorico e in fibra alimentare e concentrazione proteica per la cui valutazione sono necessarie accurate analisi chimiche e biochimiche nonch la sua salubrit determinata attraverso controlli delle caratteristiche microbiologiche che ne accertino la rispondenza ai requisiti igienico sanitari La prima caratteristic
230. larms since morphological reconstruction fails to extract only really defective areas Thus regions on chicken borders are discarded as well as regions containing too many highlight pixels or very small regions Finally a Bayesian classifier associates each region to a particular defect 6 Experimental Results and Future Works Experimental results show the effectiveness of the proposed approach The IVS has been tested on 150 images for each of them the background has been removed and 115 the chicken subparts successfully extracted Classification results are summarized in Table 1 For sake of simplicity the table considers only two classes healthy and defective chickens In the table the confusion matrix is reported together with the average error probability and the two probabilities of either missing a defect or rising a false alarm The values along the diagonal represent the percentage of correctly classified images for each class values along a given row indicate how misclassified chickens are distributed among the classes The average error probability is 10 68 with a false alarm rate of 10 The probability of missing a defect i e to classify as healthy a defective chicken is 11 7 Future work includes the analysis of other classes of defects such as shape and texture related defects Besides we will try to increase algorithm robustness different approaches will be investigated among them fuzzy techniques are likely to provid
231. lative UV Vis NIR del fattore di riflessione totale direzionale emisferica ad angoli di incidenza variabili Il sistema pi avanzato di accessori per spettroscopia in riflettanza prodotto Perkin Elmer e Labsphere non permette tali misure La tecnica da noi proposta invece si pu applicare allo studio di qualunque 245 superficie pi o meno diffondente Solo le dimensioni della sfera limitano le massime dimensioni permesse per i campioni Queste ultime limitano infine il massimo angolo 4 a cui ancora possibile effettuare una misura Conclusioni generali sulle misure ad angolo variabile Sono stati presentati due metodi di misura del fattore di riflessione direzionale emisferica di un campione piano Il primo un metodo innovativo che stato applicato con successo alla misura delle perdite ottiche in luce diretta di materiali e dispositivi fotovoltaici Il metodo denominato DRM Differencing Reflection Method in quanto si basa sulla differenza di misure del fattore di riflessione Il primo aspetto innovativo di questo metodo consiste nel fatto che tutta la superficie del campione illuminata Nei metodi tradizionali la regione illuminata del campione aumenta all aumentare dell angolo d incidenza Di conseguenza col metodo DRM possibile caratterizzare con precisione le propriet di campioni otticamente disomogenei Il secondo aspetto innovativo discende automaticamente dal primo e consiste nel fatto che la variazione
232. le aberrazioni introdotte nello 177 spettrografo Sono stati misurati 1 fattori di riflessione di una serie completa di 13 piastrelle ceramiche certificate dall NPL con uno spettrofotometro avente fibra ottica a fuoco sullo spettrografo e con lo stesso spettro avente per la fibra ottica fuori fuoco la forma delle righe della lampada a vapori di Hg lo testimonia Si sono poi confrontate le differenze di colore AE CIELAB D65 10 tra le due misure per ciascuna piastrella nei due casi Spettro di una lampada a vapori di Hg Fibra ottica non a fuoco Fibra ottica a fuoco 0 8 0 6 a U 0 4 0 2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Fotodiodo N Fig 3 0 Spettro di una lampada a vapori di mercurio con fibra ottica a fuoco e fuori fuoco Come si evince dalla figura 3 1 una pessima messa a fuoco della fibra ottica sullo spettrografo provoca un peggioramento delle differenze di colore tra lo spettrofotometro e il valore di riferimento in maniera molto pi accentuata per quei campioni aventi una fattore di riflessione estremamente variabile con la lunghezza d onda ad esempio rosso giallo verde rosa ciano Fig 3 2 I colori con fattore di riflessione piatto tipicamente i grigi sono meno affetti da questo problema La ragione della aumentata differenza di colore a causa del cattivo posizionamento della fibra ottica
233. leranze richieste taratura delle lunghezze d onda larghezza di banda delle misure e scala fotometrica 126 campioni inferiore al 5 dell incertezza della misura assoluta per ogni unit L a b di differenza di colore Uno strumento non idoneo a certificare la misura assoluta del colore pu risultare quindi perfettamente idoneo a certificare delle differenze Occorre quindi definire una modalit idonea ad attestare l idoneit dello strumento La modalit attuale limitata alla tracciabilit delle R A della piastrella bianca usata per la periodica calibrazione risulta del tutto inadeguata e rappresenta in pratica un puro adempimento formale La simulazione dell errore di questi valori mostra la modestissima influenza nel calcolo delle differenze di colore un errore del 10 delle R A della piastrella errore enorme provoca solo un errore del 3 2 nel calcolo della differenza di colore errore di 0 056 su AE di 1 732 vedi all B tab 1 Per attestare l idoneit di uno strumento alla certificazione delle differenze di colore occorre definire una modalit di valutazione della sua incertezza atta ad evidenziare la causa principale degli errori cio la taratura delle lunghezze d onda vedi Appendice C Questo risultato si pu ottenere misurando alcune coppie di colori opportunamente scelti I criteri di scelta dovrebbero essere 1 esclusione di colori acromatici e buona distribuzione delle derivate 2 d
234. lit del risultato ottenuto rappresentata dall incertezza Essa ha una componente di casualit e pu quindi essere calcolata ma non corretta La corretta valutazione delle incertezze fondamentale per scoprire i punti deboli del modello o di una teoria scientifica e si rivela importante quanto il risultato della misura stessa per programmare il livello di qualit per verificare le caratteristiche di un prodotto ad esempio in termini di tolleranza o compatibilit o per valutare i costi di un progetto Inoltre sarebbe impossibile confrontare misure effettuate in tempi e luoghi diversi se non se ne conoscesse la qualit Le componenti di incertezza sono classificabili in due categorie a seconda degli effetti che le determinano e Fffetti sistematici tutte le misure ne sono influenzate allo stesso modo e di conseguenza la ripetizione delle misure non permetter di migliorare la stima del valore vero e Effetti casuali le misure forniscono risultati casualmente differenti Se vengono effettuate pi misure il valore medio tra esse permetter una migliore stima del valore vero Per esprimere ed interpretare l incertezza di misura necessario un linguaggio comune ed universalmente accettato A tale scopo nel 1993 venne pubblicata la Guida all espressione dell incertezza nella misurazione meglio nota come GUM o Guida ISO I punti fondamentali della valutazione dell incertezza descritti nella GUM sono 1 L indicazione del
235. ll G G Birth G S and Magee J B 1980 Nondestructive evaluation of internal quality HotScience 15 1 60 63 McGuire R G 1992 Reporting of objective color measurement HortScience27 12 1254 1255 Guizard C Bellon V Sevila F 1992 Vision artificielle dans les Industries Agro alimentaires m thodes techniques choix lere ed CEMAGREF eds Montpellier FRANCE pp 203 207 Menesatti P 1996 La visione artificiale e l analisi dell immagine in agricoltura Mcmicrocomputer n 160 pp 158 166 Menesatti P Paglia G 2000 A Drop Damage Index DDI to compare fruit and vegetables resistance to handling International Multidisciplinary Conference of Integrated View of Fruit and Vegetable Quality The University of Georgia Georgia Experiment Station Griffin U S A May 1 3 2000 Moresi M De Santis D Cerrato A Estrazione di pigmenti da reseda e robbia 2001 Regione Lazio ARSIAL atti Colture alternative per le aree collinari del Lazio pp 45 54 convegno Sviluppo di produzioni vegetali di nicchia ad alto valore aggiunto per gli ecosistemi collinari e montani del Lazio 27 1 01 Az dimostrativa Caprarola VT Planton G 1997 Albicocco un codice di colore al servizio della qualit Rivista di Frutticoltura N 7 8 Pompei C 1986 La valutazione del colore nei prodotti alimentari Tecnica delle conserve alimentari 2 247 258 Slaughter D Nondestructive determination of internal quality in peaches and nectarines Tra
236. lle coordinate colorimetriche eseguito utilizzando radianze spettrali misurate con bande passanti superiori a 5 nm sar certamente soggetto ad un errore che pu essere sostanzialmente ridotto con un opportuno processo di deconvoluzione applicato alla radianza spettrale misurata prima di eseguire il calcolo delle coordinate tricromatiche La discussione sulla banda passante da utilizzare nelle misurazioni colorimetriche si accentuata in seguito alla diffusione di spettrocolorimetri portatili Questi spettrocolorimetri hanno bande passanti comprese in genere tra 5 e 20 nm quindi non rispettano la raccomandazione dalla CIE per la misurazione della radianza spettrale Il loro campo applicativo si deve ritenere limitato ai casi compatibili con le loro caratteristiche tecniche anche se non si ritrovano nei loro manuali espliciti riferimenti a questi limiti Purtroppo questi strumenti sono spesso utilizzati per misurare il colore in maniera indiscriminata con la conseguenza di ottenere risultati scorretti e difficilmente confrontabili con quelli ottenuti da altri strumenti Questo ha naturalmente stimolato una discussione sul loro grado di affidabilit Il problema dell errore colorimetrico derivante dall uso di una banda passante troppo grande nella misurazione della radianza spettrale esiste anche se viene compensato con un opportuno processo di deconvoluzione degli spettri misurati Ci sembra quindi utile ricordare agli utilizzatori che questi
237. lle piastrelle BCRA ai fini della correzione interstrumentale In effetti un insieme di colori di riferimento da ritenersi idoneo per valutare l accordo interstrumentale e la relativa correzione quando gli spettri dei colori dell insieme presentano valori significativi per le derivate prima e seconda in tutto l intervallo del visibile Sono infatti tali derivate che consentono di valutare gli errori di scala delle lunghezze d onda e di larghezza di banda Per le piastrelle BCRA questi valori non coprono significativamente tutto l intervallo Sul secondo argomento si convenuto sulla necessit ribadita anche nella citata norma di evitare un eccesso di confidenza nel calcolare una correzione con un numero di parametri troppo grande con il risultato di correggere perfettamente i colori BCRA ma di generare anomalie spettrali fisicamente assurde nel misurare altri colori Quindi la Commissione ha proceduto all esame dell incertezza delle misure colorimetriche Come meglio esporranno gli oratori che mi seguiranno si deve tenere conto che nei capitolati di fornitura le tolleranze ammesse nelle differenze di colore sono usualmente riferite alle coordinate colorimetriche CIELAB L incertezza delle misure colorimetriche dovrebbe quindi essere riferita alle stesse unit ma questo non si verifica dato che almeno in Italia l incertezza viene ufficialmente dichiarata solo in termini di riflettanza fattore di riflessione spettr
238. llo strumento 6 La luce diretta stray light Quando si esegue la misurazione dello spettro di una sorgente di luce sempre presente un segnale di fondo esteso su tutto l intervallo spettrale della misurazione Questo segnale di fondo causato da tre contributi fondamentali il segnale di buio dark signal la luce della sorgente di cui si misura lo spettro diffusa all interno dello strumento internal stay light e la luce dispersa nel laboratorio che entra in qualche modo nello strumento external stray light Gli ultimi due contributi sono riassunti con il nome generico di luce diretta o stray light Il segnale di buio quello che si misura se si impedisce alla luce di entrare nello strumento Se si certi che la luce possa entrare nello strumento solo attraverso la sua fenditura d ingresso il segnale di buio sar quello che si misura dopo aver oscurato la fenditura con un otturatore Il segnale di buio presente perch i fotorivelatori forniscono sempre un segnale dipendente dalla temperatura Nel caso delle matrici lineari di fotorivelatori al silicio utilizzate negli spettrometri operanti nel visibile il segnale di buio determinato dalla formazione di copie elettrone buca promosse per via termica a causa della piccola gap energetica del silicio Questo segnale se si prescinde dalla disuniformit della risposta dei singoli fotorivelatori costante e si pu sottrarre abbastanza agevolmente dallo spettro misu
239. lo come chiaramente visualizzato in figura 5 3 6 Applicazione della misura di differenza di colore Un altro ed importante motivo per utilizzare la tecnica del colorimetro tristimolo rappresentato dalla possibilit di effettuare misure di differenza tra campioni Nell esempio considerato si sono chiarificati in scala di laboratorio tre diversi vini bianchi con dosi crescenti 25 50 e 100 g hL di sei diverse bentoniti commerciali Il diagramma di fig 6 riporta nel caso dell Incrocio Manzoni l effetto del trattamento sul colore i risultati ottenuti erano comunque equivalenti sulle tre 42 tinta Sudraud tinta Di Stefano o 1 00 e 60 e e 0 90 50 0 80 g a0 S 30 0 70 5 20 co 0 60 16 20 oo y 1 8666x 75 568 0 50 0 R 0 7927 0 40 e DS 6 6 bee BR WOOD o dA Glories rarer 35 y 0 6367x 64 059 y 0 0198x 0 30 R 0 8202 R 0 8669 6 aa 6 oN o o h h Fig 5 Verifica del grado di correlazione tra le misure semplificate tradizionali della tinta dei vini rossi e la tinta ottenuta col metodo tristimolo Per la definizione dei diversi indici si rimanda alla sezione materiali e metodi 43 prove Limitandosi a discutere la differenza globale di colore possiamo vedere che le bentoniti testate causano un AE che cresce linearmente con il dosaggio impiegato Si possono individuare dei prodotti in grado di asportare maggiormente il colo
240. lo Longissimus dorsi LD delle tre razze bianche italiane Chianina CN Marchigiana MR Romagnola Ro di due rustiche Podolica Po e Maremmana MM e di due incroci Blanch Blu Belga BBB x Frisona italiana ITF TS Piemontese x Chianina x Maremmana si riscontrano sostanziali differenze La luminosit L pi alta si riscontra sulla razza Romagnola 14 vs Maremmana seguita dalla Marchigiana 1 4 e dalla Podolica 4 3 Se si analizzano solo le tre razze bianche si nota che la Marchigiana per questo parametro presenta una significativit intermedia fra le altre due infatti questa razza proviene proprio da un antico incrocio di Chianina su Romagnola L incrocio su base Maremmana ha una luminosit molto vicina alla razza materna 3 7 vs MM probabilmente facendo sentire la sua influenza pi della base paterna che molto vicina alla Chianina Gigli et al 1993 19 Per quanto riguarda il croma C tra le razze pure rilevante la differenza tra la Podolica 22 5 e le altre razze da 16 3 vs MM a 21 1 vs Ro ed anche in questo caso la Romagnola fa rilevare il valore pi alto anche se non si sono rilevate differenze significative all interno delle tre razze bianche Anche sulla tinta H la Romagnola d valori maggiori pur se non differenti statisticamente dalla Marchigiana differenze maggiori si evidenziano tra tutti i tipi genetici considerati e la Podolica che fa rilevare il valore pi basso anche sulla
241. lo di una lampada spettrale al neon Emission spectrum of a Ne spectral Lamp 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 Light Intensity a u 1000 500 550 600 650 700 750 Wavelength nm Fig 4 Spettro di emissione della lampada spettrale al neon Come si pu vedere le righe disponibili per la verifica della taratura spettrale sono abbastanza numerose comunque la lettura delle loro lunghezza d onda deve essere fatta con attenzione perch molte righe sono composte cio risultano dalla sovrapposizione di due o pi righe di intensit confrontabili Questo fenomeno si manifesta chiaramente nello spettro del neon ricco di righe La distribuzione spettrale degli scarti tra le lunghezze d onda vere A tabulate e quelle misurate 155 per le lampade spettrali al mercurio al neon e allo xeno da noi utilizzate mostrato in fig 5 Wavelength calibration errors of an array spectrometer Wavelength nm Fig 5 Taratura spettrale di uno spettrometro scarti tra le lunghezze d onda vere e quelle misurate per le righe delle lampade spettrali al mercurio al neon e allo xeno Come si pu rilevare dal grafico di fig 5 lo scarto massimo delle lunghezza d onda misurate da quelle vere desunte dai manuali inferiore ad 1 nm quindi considerando la classe dello strumento possiamo ritenere che lo spettrometro sotto
242. lore ottimale per una semola destinata alla produzione di pasta di qualit superiore Adattamento del metodo per l analisi del colore giallo sulla granella di frumento duro Il metodo a luce riflessa applicabile anche alla granella opportunamente preparata con un procedimento rapido che prevede macinazione vaglio 0 5 mm e opportuno setacciamento dello sfarinato 3 min con agitazione automatica su seta 190 193 u per eliminare la frazione cruscale che comprensibilmente pu alterare la valutazione del colore giallo con i colorimetri a riflessione Come mostrato nella Fig 3 1 valori della coordinata b determinati sullo sfarinato setacciato con lo stesso strumento usando l accessorio provvisto di vetro sono inferiori ai valori ottenuti sulla semola verosimilmente per le diverse dimensioni delle particelle dei due materiali e o per effetto del processo di macinazione ma sono a loro strettamente correlati Opportune equazioni di regressione permettono di prevedere i valori della semola sulla base dei risultati ottenuti sugli sfarinati Sgrulletta e De Stefanis 1993 Sgrulletta et al 1999 II31131s91 granella semola Fig 3 Indice di giallo coordinata b determinato su nove variet di frumento duro L adattamento del metodo a luce riflessa alla granella per mezzo di un procedimento di preparazione facile e di rapida esecuzione evitando la fase lunga e laboriosa di trasformazione in semola conveniente e
243. lsiasi colore che non sia gi chiarissimo Questo aumento tanto pi elevato quanto pi bassa la chiarezza iniziale del campione evidentemente dovuto alla riflessione quasi bianca delle due superfici del vetro In sintesi tutti i campioni colorati e non troppo chiari misurati e osservati attraverso un vetro appaiono pi chiari e meno saturi di quando sono misurati e osservati senza vetro Dalle precedenti equazioni si vede anche che il tenue colore dei vetri influenza quasi esclusivamente le tinte neutre e quelle complementari al loro stesso colore L analisi della struttura e dei coefficienti di regressione delle medesime equazioni fa pensare che l impiego del vetro per misurare le piccole differenze di colore tra due campioni porti a valori indipendenti dal suo colore e pi bassi di quelli misurabili senza vetro 3 Influenza delle lastre di vetro sulle differenze di colore d una coppia di campioni Per confermare sperimentalmente l effetto di appiattimento sopra previsto sono state misurate senza vetro e con due tipi di vetro diverso le differenze di colore di ventidue coppie di campioni piani colorati Tutte le differenze sono riportate in tabella 2 Da esse stratificate per colore si sono calcolate le equazioni di multiregressione tra tutte le differenze dL da db e dE misurate sulle coppie con i vetri variabili dipendenti e variabili indipendenti le stesse differenze misurate sulle coppie sen
244. luenza notevole sul risultato finale necessario quindi valutare in che misura tale fatto agisce sulla bont della soluzione e di conseguenza trovare una prassi operativa a basso costo computazionale per aggirare il problema Abbiamo perci approntato uno schema di test volto ad individuare un criterio con valenza pi generale possibile di priorit di percorso Ciascuno standard di riferimento stata riformulato con tutte le possibili permutazioni dei 4 pigmenti da utilizzare ottenendo cos 24 ricette per ogni campione che abbiamo etichettato ciascuna con i corrispondenti ordinamenti rispetto a 4 ordinamenti fondamentali per Y tristimolo per Y e Hue per AE in OSA ucs e per AE angolare pesato con hue D altra parte nell ambito di ciascun gruppo di formulazioni i valori di convergenza sono stati ripartiti in 7 classi distinte in ordine crescente peggiorativo Fig 2 divergenti AB AB nay Fig 2 Suddivisione in classi di convergenza all interno dei gruppi di formulazioni In tal modo abbiamo potuto studiare statisticamente il legame tra convergenza e ordine dei pigmenti Fig 3 Dato che lo scopo principale evitare la divergenza corrispondente alla classe 6 e che le altre classi non sono molto distanti tra loro abbiamo innanzitutto analizzato l andamento della distribuzione delle frequenze per tale classe rispetto a ciascuno dei 4 tipi di ordinamento considerati andamento che appare inoltre quello meglio definito
245. m Fig 6 Linearit della scala spettrale Le lunghezze d onda utilizzate sono quelle delle lampade spettrali al mercurio al neon e allo xeno La fig 6 mostra questa dipendenza lineare e mette in evidenza che nel nostro caso la linearit della scala soddisfacente come mostrato dalla retta di tendenza la cui espressione e il cui residuo sono riportati sul grafico e da cui compare una pendenza di 0 9993 cio praticamente unitaria Comunque la dipendenza lineare delle lunghezze d onda delle righe dal numero d ordine del fotorivelatori della matrice pu essere verificata mostrando che la dipendenza della banda passante AA dello strumento non dipende dalla lunghezza d onda Infatti AA SW dA dx dove SW la larghezza della fenditura d dx la dispersione dello strumento e x la coordinata di posizione lungo la matrice di fotorivelatori Se AA costante dA dx sar costante quindi la funzione A x sar lineare La dipendenza di AA dalla lunghezza d onda discussa nel paragrafo 5 e mostrata in fig 9 5 Profilo della banda passante bandwidth profile Supponiamo di misurare con uno spettrofotometro lo spettro di una riga laser o quello di una lampada a gas a bassa pressione le cui righe di emissione sono ben 157 isolate come nel caso di una lampada a vapori di mercurio fig 6 La riga laser o le righe della lampada presentano una dispersione spettrale molto piccola e relativamente agli spettrofotometri usat
246. ma i vini caratterizzati da maggiore intensit di colore come ad esempio i vini della tipologia Trentino Traminer aromatico alcuni vini Campani Greco di Tufo Fiano di Avellino e friulani Cialla bianco Collio Sauvignon ed una parte dei campioni di Verdicchio 39 103 102 101 100 99 tinta hue 98 97 96 O A O AAL_ Oo A A 7 A A Greco di Tufo A Fiano d Avellino su AVerdicchio dei Castelli di Jesi O Collio Tocai Friulano Collio Malvasia O Collio Ribolla Gialla Cialla Bianco Collio Sauvignon po 103 102 101 100 tinta hue 10 Fig 3 Il colore dei vini bianchi 10 saturazione chroma 15 20 A Trentino Pinot Grigio A Trentino Pinot Bianco O Trentino Chardonnay O Trentino Nosiola Trentino M ller Thurgau Trentino Traminer Aromatico Trentino Sauvignon X Trentino Moscato Giallo Secco 15 saturazione chroma O 20 25 La collocazione nella parte bassa del diagramma con valori di h 95 99 pu essere associata a quei vini che possono assumere dei riflessi aranciati o ramati quali il Collio Malvasia o il Trentino Pinot grigio Nella parte alta del diagramma si situano invece quelle tipologie di vino che si scostano dalla media per avere almeno
247. mba iii 209 Misure di riflettanza ad angolo variabile nuovo metodo per misure tra 0 e 90 e misure su spettrofotometro Lambda 900 P Maddalena A Parretta nn nannnona 222 Lo spazio OSA UCS e la formulazione dei coloranti E Bortolotti i A A Tastes dew des 248 Misure di colore e accordo interstrumentale rassegna ed analisi di studi comparativi A Raggi G Barbitoll i eat 255 Caratterizzazione colorimetrica dei catadiottri P lacomussI G ROSS l sn nea ire acri 267 IV Prefazione Alcuni anni fa precisamente nel 1995 nasceva in seno alla SIOF il Gruppo di Lavoro in Colorimetria e Reflectoscopia con il precipuo scopo di promuovere e diffondere una cultura scientifica del colore nel nostro Paese oltre che di rappresentare un luogo di incontro e di confronto per tutti coloro che nella propria attivit affrontano i temi colorimetrici nei loro vari aspetti sia teorici sia applicativi In questi pochi anni grazie soprattutto all entusiasmo ed alla dedizione del suo iniziatore il Prof Claudio Oleari il Gruppo di Lavoro ha avviato un attivit ricca e fertile concretizzatasi tra l altro nell appuntamento fisso dei Convegni annuali di Colorimetria di volta in volta dedicati a specifiche tematiche di sicuro interesse per studiosi ed operatori coinvolti Nell edizione di quest anno il Convegno 1 cui atti sono raccolti nella prima parte di questo volume dedicato all ampia e s
248. metrici con quelli chimici relativi al contenuto di antociani in uno dei casi esaminati Si detto anche che il colore del vino strettamente legato al valore del pH dello stesso ed al suo contenuto di anidride solforosa SO libera che per la 60 sua azione antimicrobica ed antiossidante periodicamente aggiunto sotto diverse forme alla massa in evoluzione solfitazione Tale dipendenza stata esaminata in laboratorio per alcuni campioni di vino e varia da tipologia a tipologia 14 In particolare la coordinata C sembra particolarmente sensibile alla variazione di SO libera figura 8 e potrebbe quindi essere utilizzata come indicatore rapido del contenuto di quest ultima in un dato vino E evidente per che nel passaggio dalla 29 0 28 0 48 27 0 e 26 0 e 25 0 y 24 0 23 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 SO2 libera g l Figura 8 Dipendenza della coordinata C dal contenuto di anidride solforosa libera sperimentazione in laboratorio in cui 1 parametri che potrebbero influenzare la correlazione tra colore e anidride solforosa libera sono tenuti sotto controllo a quella sul campo in cui tutti i fattori temperatura ossidazione luce variazioni di pH e cos via agiscono contemporaneamente si perder precisione nella previsione del contenuto in SO effettuato sulla base del colore Nella figura 9 mostrato un esempio dell influenza del
249. mmissione Colorimetria stato portato il fatto che la Certificazione dei Sistemi Qualit ad ulteriore garanzia del cliente ha messo in risalto alcune problematiche connesse alla misura valutazione del colore in rapporto alla certificabilit dei dati misurati Questo in stretta correlazione con la normale prassi di valutazione dell incertezza della misura generalmente richiesta dai vari Istituti di Certificazione per le principali tecniche strumentali La Commissione ha esplorato questa tematica cercandone una soluzione pratica ma rigorosa per proporla all attenzione degli Esperti sia del Colore che dei Sistemi Qualit Certificati nel tentativo di raccogliere osservazioni che possano portare alla definizione di un metodo per la determinazione dell incertezza pi rispondente all effettiva esigenza industriale Ci si proposti di analizzare il complesso di procedure che devono consentire di certificare l idoneit di uno strumento per la misura del colore a documentare la rispondenza di un prodotto ad un capitolato Inizialmente si sono analizzate le procedure di controllo della ripetibilit interstrumentale come generalmente adottate dai produttori degli strumenti di misura E stata esaminata sia l idoneit del set di piastrelle BCRA che i metodi di taratura software basati sul calcolo di parametri di correzione vedi norma ISO TC 130 DIS 13655 Sul primo argomento si osservata una generale inadeguatezza de
250. mperatura mentre nel caso del rosso riserva la conservazione a temperatura ambiente ha assicurato una maggiore stabilit dei valori delle due grandezze L ed a 3 3 Tipizzazione colorimetrica L utilizzazione della procedura standardizzata per la misura del colore del vino alla base della realizzazione di un archivio colorimetrico dei vini sardi attualmente in corso In particolare si concentrata l attenzione sulle tipologie Cannonau di Sardegna e Monica di Sardegna In figura 6 sono riportati nei vari piani coordinati dello spazio CIELAB 1 punti relativi a diversi campioni delle due DOC misurati vini imbottigliati assieme a quelli relativi alla produzione di novelli in Sardegna 30 0 30 0 e 250 25 0 20 0 A pa Bana ho 20 0 _ 15 0 15 0 Q 10 0 10 0 5 0 5 0 0 0 0 0 5 0 5 0 0 0 100 200 300 40 0 50 0 60 0 40 0 35 0 30 0 Cannonau di Sardegna DOC 25 0 E Monica di Sardegna DOC y 20 0 15 0 10 0 A Vini novelli L Figura 6 Tipizzazione colorimetrica di diversi vini nello spazio CIELAB 1976 59 Abbinamenti Figura 7 Collarino contenente i dati colorimetrici di un vino all imbottigliamento Se da un lato i novelli costituiscono una categoria cromatica a s stante e ben distinta pur essendo caratterizzati da vitigni di partenza molto vari i primi dati sembrano suggerire una possibile separazio
251. mpione in esame Nella nostra elaborazione dei dati invece abbiamo ricavato i valori di R 4 A usando come riferimento i valori riportati in Fig 16 Supponiamo infatti di aver registrato una curva di calibrazione y A usando un campione di riferimento A questo punto inseriamo nella sfera S il campione s del set di standard in modo tale che la luce incida su di esso a un angolo 4 8 Indichiamo con 8 A la curva relativa a 4 ottenuta dal processo di acquisizione dello spettro in questa configurazione Sia I 8 A la curva di Fig 16 corrispondente a s Possiamo allora semplicemente riferire y 8 A a 7 8 A scrivendo R 8 A 1189 4 x 8 A 15 8 A 17 Fattore di riflessione 0 0 I I 1 1000 1500 2000 2500 Lunghezza d onda nm 0 500 Fig 16 Fattore di riflessione a 8 d incidenza per i differenti standard di riflessione diffusa in Spectralon 243 Ora ruotiamo il portacampioni in modo che sia 3il nuovo angolo di incidenza Alla fine del nuovo processo di acquisizione otteniamo 2 4 In virt della Eq 1 possiamo affermare che RV A K 0 DI 8 A T89 A 18 In questo modo le curve per i diversi valori di 4 sono tutte riferite alla curva certificata 8 A indipendentemente da y 4 Il massimo valore raggiungibile di 2 dipende sia dalle dimensioni del campione che da quelle trasversali del fascio incidente sulla superficie del campione
252. n 1 015 R senza R del 100 5 84 660 nm R con 1 015 R senza R del 100 5 76 670 nm R con 1 014 R senza R del 100 5 74 680 nm R con 1 012 R senza R del 100 5 76 690 nm R con 1 012 R senza R del 100 5 74 700 nm R con 1 010 R senza R del 100 5 80 Per verificare quali risultati si possono ottenere con questa procedura pi corretta si sono usate le ultime equazioni per calcolare la riflettanza senza vetro dei campioni blu2 e blu3 dopo averne misurato la riflettanza con il vetro STD Nelle figure 2 e 3 sono le curve di riflettanza spettrale a confronto Dalle riflettanze senza vetro calcolate si sono calcolate le coordinate colorimetriche e le differenze di colore che i due campioni dovrebbero avere senza vetro Queste sono riportate di seguito a confronto con quelle ottenute con la precedente procedura pi rapida e con quelle realmente misurate senza vetro Campioni Senza vetro Con vetro STD Ricalc senza vetro Blu2 L 82 13 81 57 81 79 a 11 94 11 89 12 39 b 9 33 8 48 9 86 Blu3 L d 82 99 82 46 82 79 a 11 74 11 81 12 27 b 9 31 8 46 9 82 Blu2 Blu3 dL 0 86 0 89 1 00 da 0 20 0 08 0 12 db 0 02 0 02 0 04 dE 0 88 0 89 1 01 delE 0 35 0 33 0 37 Si vede che le differenze di colore determinate con procedure diverse differiscono tra loro meno della Ripetibilit strumentale intralaboratorio Pertanto il metodo normalmente usato in laboratori
253. n ogni caso tutti gli standard certificati da istituzioni accreditate possono essere utilizzati per l accertamento della taratura Il costo degli standard necessari per il controllo della taratura di uno spettrofotometro non trascurabile Infatti al costo di acquisto dei campioni bisogna aggiungere i costi di gestione derivanti dalla necessit della loro ritaratura con cadenza annuale L impiego degli standard nella verifica della taratura di uno strumento richiede sempre parecchia attenzione perch occorre rispettare le modalit di utilizzo specificate nei loro certificati di taratura Se per esempio si desidera verificare il corretto funzionamento di uno spettrocolorimetro e si utilizzano standard di colore in condizioni sperimentali non conformi a quelle specificate nei loro certificati di taratura si ottiene generalmente un risultato errato anche con uno strumento tarato e dunque facile pervenire a conclusioni sbagliate sulla taratura dello strumento In particolare nel caso degli standard di colore occorre che siano utilizzati alla giusta temperatura perch la maggior parte dei materiali utilizzati per questi standard ha propriet ottiche che dipendono significativamente da essa La propriet termocromica degli standard di colore spesso a torto trascurata Lo studio del termocromismo di questi standard ha messo in evidenza effetti significativi sulle loro coordinate cromatiche quindi la loro temperatura di utilizzo deve esse
254. n presenze superficiali che sottostanti alla superficie trasparenze Nel caso delle valutazioni di colore nel tempo si scelto di utilizzare i vasetti senza aprirli andando a leggere il colore sempre nella stessa posizione in modo da poter comunque evidenziare delle differenze relative Per valutare invece il colore di fondo quando possibile si cerca di rimuovere 1 particolati pi grossi con una setacciatura grossolana determinando solo la parte pi fine ed omogenea Non sempre la tipologia del prodotto in analisi consente di utilizzare queste tecniche per cui lavorando direttamente sul prodotto si possono fornire al richiedente dei dati meno precisi ma comunque abbastanza indicativi Il tentativo di utilizzare la telecamera ed applicare le potenzialit fornite dal software di analisi d immagine non ha sortito importanti risultati a causa delle trasparenze di vegetali presenti sotto la superficie che non consentono comunque una corretta valutazione del colore 71 5 Conclusioni Come visto in questa breve relazione gli utilizzatori di sistemi di misura del colore hanno ancora diversi problemi tecnici da risolvere Una particolare procedura di preparazione del campione o nuovi sistemi di lettura possono in parte aiutare per sar necessario anche il fattivo supporto dei produttori di strumentazione per ottenere un miglioramento in questo senso 78 Valutazione attraverso analisi colorimetriche degli effetti conser
255. n vetro senza vetro P B senza v HA SR SS Lo i ong e Arancio2 Arancio1 Rosso3 Rosso1 Rosso4 Rosso1 Rosso2 Rosso1 Rosso4 Rosso b Verde2 Verde1 1 89 4 78 0 39 5 16 2 38 2 47 6 64 1 71 7 29 2 99 1 11 0 99 Verde p Blup 1 14 1 88 13 80 13 97 12 88 1 40 2 25 15 22 15 45 13 73 1 11 0 99 Verde3 Verde1 8 35 18 86 8 34 21 58 10 41 9 51 20 44 12 04 25 56 11 82 1 11 0 99 Tabella 3 Riflettanze delle piastre colorate con i vetri e senza vetro dei vetri sulla pistra bianca e loro interazione RIFLETTANZE 410 nm Piastra ceramica Bianca RIFLETTANZE 550 nm RIFLETTANZE 690 nm Blu Gialla Nera Rossa Verde Bianca Blu Gialla Nera Rossa Verde Tabella 4 Ricalcolo delle riflettanze senza vetro da quelle con il vetro e del vetro L Pi sa vetro std equazione blu2 vetro std equazione blu3 su b ae intercetta ric senza su b pendenza intercetta ric senza Caratteristiche colorimetriche della carne analisi di alcuni fattori influenzanti e applicazione nel circuito commerciale MIRIAM IACURTO SERGIO GIGLI SIMONA PISTONI ISTITUTO SPERIMENTALE PER LA ZOOTECNIA SEZIONE PRODUZIONE DELLA CARNE Via Salaria 31 00016 Monterotondo RM Tel 06 900901 Fax 06
256. na dalla sua lunghezza d onda centrale data la presenza di una coda nella sua curva di sensibilit spettrale vedi fig 3 Sebbene il livello di sensibilit spettrale in questa regione sia molto basso rispetto al centro della curva questo contributo strutturalmente inevitabile e comporta un incertezza nell assegnazione ad un elemento dell array della sua lunghezza 171 d onda di rivelazione reale influendo cos sulla taratura in lunghezza d onda dello strumento Questa incertezza di taratura in lunghezza d onda pu essere notevolmente ridotta sebbene sia difficile eliminarla completamente come esplicitamente indicato da una normativa dell American Society for Testing and Materials ASTM 3 introducendo opportuni Algoritmi di Correzione Spettrale sensitivity nm Fig 3 Distribuzione reale della sensitivit spettrale degli elementi di un sensore Le performance strumentali ottenute da Minolta mediante l applicazione di queste tecniche sono riassunte in termini di accordo interstrumentale ed accordo inter modello in Tabella 1 Tab 1 Accordo interstrumentale e inter modello tra i pi recenti spettrofotometri Minolta Accordo Strumento 1 Strumento 2 AE 5 strumento 1 2 Inter strumento CM 3700 CM 3700 0 10 Inter strumento CM 3600 CM 3600 0 15 Inter strumento CM 2600 CM 2600 0 20 Inter modello CM 3700 CM 3600 0 18 Inter mod
257. nd colour and turbidity standards by additional light sources and observation angles as shown in Figure 2 Four white light sources are used that span the visible spectral range a miniaturized optical fiber spectrometer is used as detector The sources are placed at different angles with respect to the detector They are sequentially switched on so as to measure not only the transmitted spectrum but also the scattered spectra at the given angles thus achieving a spectral nephelometry The transmitted spectrum is mainly informative on the colour of oil being dependent however also on turbidity On the contrary scattered spectra mainly depend on turbidity being influenced however by oil colour as well Analysis of the data makes it possible to obtain two coordinates which are related to both colour and turbidity of the sample under analysis Spectral Nephelometry gt Turbidity of Colour Colour of Turbidity white sources sample optical fiber spectrometer scattered spectra Fig 2 Basic working principle of spectral nephelometry 3 Description of the instrumentation An optical probe and a PC controlled optoelectronic instrumentation are the basic elements of the custom made device implemented for the spectral nephelometry of olive oils The optical probe consists of a cylindrical jig housing the vial containing the sample of oil under test Four white LEDs are positioned around the jig at 0 30 60 and 90 with
258. ndo a disposizione anche 1 tempi di frollatura ci stato possibile analizzare gli andamenti di queste differenze abbiamo usato l illuminante F in quanto la luce fluorescente la pi diffusa nella macellerie fig 1 2 3 Abbiamo rilevato che con il passare del tempo i tre parametri del colore L C e H tendono a coincidere infatti nella carne di animali alimentati a concentrato si trova un andamento crescente mentre in quella derivata da animali alimentati con insilato il trend decrescente La luminosit diviene simile a 20 giorni di frollatura mentre il croma e la tinta si equivalgono intorno ai 30 giorni 2 4 Influenza del sesso Avendo 1 due sessi metabolismo diverso e quindi anche caratteristiche produttive e qualitative diverse queste si ripercuotono anche sul colore tabella 4 Sulla razza Maremmana si visto che nei maschi la luminosit 9 3 il croma 10 6 e la tinta 3 4 sono pi elevate rispetto ai castrato mentre le femmine hanno dato valori intermedi bisogna comunque tener conto che queste differenze non sono risultate significative 21 40 2 39 8 7 39 6 7 39 4 1 39 2 7 39 4 38 8 0 7 14 20 Concentrato E Silomais Fig 1 Luminosit 37 4 37 3 37 2 37 1 37 36 9 36 8 36 7 36 6 N 14 20 Concentrato E Silonnis Fig 2 Croma 0 7 14 20 30 9 Concentrato E Silomais Fig 3
259. ne sempre in funzione di tempi lunghi di conservazione Le insalate mostrano un sostanziale aumento del valore della coordinata b per tempi crescenti di conservazione Complessivamente si evidenzia un aumento del valore della componente di giallo che sommata alla variazione dei toni del verde porta questi prodotti a manifestare fenomeni di riduzione della carica di verde brillante del prodotto fresco verso tonalit pi gialle e di verde pi sbiadito per il conservato Fig 6 83 Fig 3 Valore della coordinata colorimetrica standard CIE a verde rosso e dev st per tempo di conservazione gg di frutti A o T e S 30 3 nettarina m pesca susina 10 15 tempo di conservazione gg Fig 4 Valore della coordinata colorimetrica standard CIE a verde rosso e dev st per tempo di conservazione gg di ortaggi 60 50 40 30 a 4 ins romana a E ins trocadero 5 20 2 pomodorino a zucchina 10 4 0 r 1 i 5 10 20 10 4 20 tempo di conservazione gg 84 Fig 5 Valore della coordinata colorimetrica standard CIE b blu giallo e dev st per tempo di conservazione gg di frutti nettarina E pesca 2 susina 40 30 b unit 20 4 10 15 20 10 tempo di conservazione gg Fig 6 Valore della coordinata colorimetrica
260. ne colorimetrica anche fra le altre due tipologie Si deve comunque tenere conto del fatto che i disciplinari prevedono la possibilit di vinificazioni non in purezza con percentuali relativamente piccole di uve di cultivar differente da quello che d il nome alla DOC L acquisizione di una quantit di dati sufficiente potr consentire una valutazione di eventuali differenze nel colore dovute a fattori di tipo geografico pedoclimatico o altro per esempio il tipo di lavorazione e soprattutto la definizione di regioni di tipicit delle diverse DOC nello spazio colorimetrico CIELAB 3 4 Certificazione del colore L utilizzazione della procedura standardizzata per la misura del colore del vino pu consentire in prospettiva una certificazione del colore in un qualsiasi momento della vita del prodotto In collaborazione con un azienda vitivinicola sono stati realizzati a titolo dimostrativo per una serie di prodotti immessi sul mercato dei collarini contenenti 1 dati colorimetrici all imbottigliamento figura 7 4 Prospettive Le misure di colore sinora descritte sono state in generale effettuate senza contemporanee analisi chimiche dei campioni Solo una conoscenza approfondita dell evoluzione chimica in parallelo a quella cromatica pu consentire pienamente l utilizzo del colore del vino come indicatore della condizione attuale e soprattutto dell evoluzione futura del prodotto Si detto della concordanza dei dati colori
261. ne dalla nuance calcolata secondo il vecchio metodo O L V O LV 1978 nuance arctan ds29 d429 Le correlazioni tra i parametri C ed I e tra i valori di h con i quattro indici sopra richiamati sono state verificate su un campione di 81 vini rossi nazionali del commercio relativi a 12 diverse DOC e scelti in modo da coprire tutta la gamma delle caratteristiche cromatiche tipiche dei vini rossi 3 Risultati e discussione Lo Spazio scelto CIE L C h quello che concettualmente pi si avvicina alla terminologia impiegata dalle metodiche rapide usuali I parametri di misura del colore che meglio si prestano all utilizzo in enologia sono quindi e Luminanza L indica la diversa intensit di luce ossia di quanto la tinta diluita con il nero Varia da zero nero a 100 bianco e Saturazione Chroma C indica di quanto la tinta pura diluita con il bianco Varia da zero bianco a 100 colori spettrali puri luci monocromatiche e tinta hue h definisce la tonalit del colore rosso giallo verde azzurro E un angolo si misura in gradi Il concetto di tinta pu essere considerato sostanzialmente analogo a quello correntemente in uso in enologia ed anche le misure della saturazione o del croma sono facilmente riconducibili al concetto di intensit colorante di abituale utilizzo enologico Dal momento che la L e la C sono strettamente correlate ed essenzialmente in maniera lineare per i vini rossi e rosati
262. ne dell effetto del sistema a refrigerazione passiva sulla qualit merceologica di prodotti ortofrutticoli attraverso metodiche fisiche strumentali La prova si svolta nel mese di Agosto 2001 Sette differenti specie di prodotti ortofrutticoli pesca pesca nettarina susina goccia d oro pomodorino ciliegino zucchina ibrido scuro insalata tipo romano insalata tipo trocadero sono stati caricati in quantit standard 2 europallet a prodotto all interno della cassa mobile a refrigerazione passiva PRS e ivi conservati per circa 20 gg a 2 C 1 C I prodotti sono stati analizzati previo prelievo al momento del carico tempo zero to e dopo 5 11 e 19 giorni di conservazione ts t11 tio L approccio misuristico era finalizzato all analisi dell evoluzione delle propriet fisico qualitative durante il tempo di conservazione con metodologie d indagine 80 innovative Si operato perci attraverso una valutazione relativa di come e quanto gli aspetti della qualit si modificassero a partire dal momento iniziale Secondo tale modello la qualit migliore era attribuita ai prodotti al tempo zero e da questo momento si determinava il peggioramento qualitativo in funzione del tempo di conservazione La valutazione della qualit stata affidata al rilevamento di differenti propriet qualitative attraverso l adozione di metodi fisici in particolare a calo peso b valuta
263. ne della misura e calcolo del valore medio Espressione del risultato Registrazione del valore medio e dell incertezza associata Includere l informazione sul numero di misure eseguite e sul fattore di copertura utilizzato 197 Esempio di valutazione delle incertezze Qui di seguito riportato un parziale esempio di calcolo delle incertezze nella misura delle coordinate tricromatiche CIE 1931 xy L esempio volutamente incompleto 1 La sorgente di riferimento tarata in luminanza garantisce la riferibilit ai campioni nazionali L incertezza riportata nel certificato di taratura 0 003 per la coordinata x e 0 001 per la coordinata y con livello di confidenza 95 per k 2 I valori qui indicati sono i pi alti possibili in modo da permettere una valutazione dell incertezza nel caso peggiore 2 La sorgente ha una superficie diffondente leggermente non uniforme e non irradia nello stesso modo in ogni direzione Sorgente e colorimetro non possono essere allineati con ripetibilit perfetta di conseguenza si ha una variazione del risultato di misura dovuta al riallineamento La deviazione sui valori colorimetrici valutabile in 0 0002 in x e y 3 La non linearit del rivelatore pu essere indicativamente inferiore a 0 2 sull intervallo del visibile e non determina variazioni in luminanza o cromaticit 4 L effetto della banda passante valutato calcolando le coordinate tricromatiche di un campione bianco i cui
264. ne il campione al centro della sfera stessa Ruotando il portacampione attorno al suo asse possibile variare l angolo di incidenza della radiazione incidente sulla superficie del campione Parte della luce irradiata all interno di S penetra attraverso la finestra W in una seconda sfera integratrice S2 del diametro di circa 60 mm della Labsphere Questa seconda sfera monta due rivelatori il primo un rivelatore termostatato a semiconduttore PbS per il vicino infrarosso il secondo un fotomoltiplicatore per la rivelazione nell ultravioletto e nel visibile Anche la seconda sfera rivestita internamente di materiale altamente diffondente Spectralon Il raggio di riferimento infine penetra all interno di S attraverso la finestra Ws L intero banco ottico con i suoi componenti interamente alloggiato all interno di una scatola metallica per proteggere il sistema ottico da sorgenti luminose esterne di disturbo 4 2 Descrizione dei campioni studiati Il sistema descritto stato usato per la determinazione delle propriet di riflettanza per differenti angoli di incidenza nell intervallo spettrale UV Vis NIR di un set di standard di riflessione diffusa in Spectralon della Labsphere I campioni hanno forma circolare con una superficie del diametro di 1 25 pollici Il materiale di base per questi campioni lo Spectralon Gli standard bianchi di diffusione in Spectralon hanno il valore di riflettanza diffusa pi alto
265. ne previste dai diversi disciplinari come si vede ad esempio dalla diversa collocazione dei vini Bardolino Rosso Valpolicella Classico Amarone Valpolicella e Recioto Valpolicella Per quanto riguarda una possibile interpretazione dei valori cromatici in relazione alle caratteristiche compositive dei vitigni ai valori di bassa saturazione C 15 30 troviamo 1 vini caratterizzati da bassa o media intensit colorante ossia quelli caratterizzati da valori inferiori alla media di pigmenti antocianici mentre sui valori medi C 30 40 od elevati C 40 60 di saturazione troviamo 1 vini meglio dotati di antociani La tinta permette di distinguere bene i vini che assumono una tonalit di colore con un significativo contributo di una componente gialla essenzialmente per una dotazione di tannini piuttosto elevata rispetto agli antociani h 25 45 rispetto a quelli dove il rosso degli antociani a prevalere h 5 25 Le caratteristiche cromatiche misurate sono state utilizzate per meglio definire la descrizione del colore dei vini della istituenda denominazione di origine Trentino Superiore descrizione peraltro prevista in tutti i disciplinari di produzione di vini a D O C ed LG T Il colore tipico dei vini elaborati con le variet autoctone Teroldego Marzemino e Lagrein che occupano la parte in basso a destra del diagramma C h viene descritto come rosso rubino con riflessi violacei da media ad alta intensit quindi
266. nel 1996 propose un ulteriore serie di tabelle numeriche da usarsi nel caso di dati spettrali non deconvoluti Oggi la presenza di pi tavole ASTM e di pi algoritmi accresce la confusione e nella scelta della procedura di calcolo i costruttori di strumenti sono raramente di aiuto all utente che voglia conoscere analiticamente gli algoritmi usati dal software di gestione degli strumenti C da osservare che la deconvoluzione dipende dalle caratteristiche dello spettrometro presente nello strumento e quindi ogni strumento richiede una tecnica di deconvoluzione sua propria Il dato spettrale relativo a banda passante di 10 o 20 nm ottenuto mediante opportuna somma pesata di segnali prodotti da differenti elementi sensibili contigui parte di una batteria lineare array Questa operazione non facile vista l aberrazione ottica dello spettrometro e il dato spettrale risultante viene attribuito ad una lunghezza d onda con conseguente inaccuratezza Occorrerebbe attuare una deconvoluzione dei dati spettrali grezzi al 137 fine di ridurre l effetto dell aberrazione e quindi procedere alla costruzione dei dati spettrali con banda passante di 10 o 20 nm ovvio che se non si possiede compiuta conoscenza della banda passante l assegnazione della lunghezza d onda ai dati spettrali risulta non accurata DATI SPETTRALI GREZZI SCELTE IF AA lt 1 nm THI e osservatore CIE 1931 CIE 1964 ELSE 7 OR e illuminante A B C D6
267. no ottemperando in tal modo alle condizioni geometriche poste dagli standard colorimetrici CIE 1976 L a b AAVV 1999 L analisi delle immagini spettrali era in genere effettuata in un secondo momento utilizzando il file storicizzato Attraverso specifico tools del software l operatore specializzato provvedeva a tracciare una ROI region of interest delimitando un area quadrata o rettangolare sull immagine del prodotto e interessante per la misura In genere tranne casi di prodotti molto piccoli come i pomodorini l area tracciata aveva una superficie approssimativa di 10 15 centimetri quadrati corrispondente a circa 3000 5000 pixel L insieme delle informazioni colorimetriche e spettrali sotto forma numerica era poi esportato in formato testo e successivamente importando in foglio elettronico 3 Risultati e Discussione I risultati dell elaborazione delle immagini colorimetriche sono di seguito riportati distinti nei valori delle diverse coordinate colorimetriche L luminosit a 81 verde rosso b dal blu al giallo Si inoltre calcolato la differenza totale di colore AE e di croma AC I valori della coordinata colorimetrica L luminosit complessivamente aumentano nei frutti in maniera statisticamente significativa al crescere del tempo di conservazione fig 1 Tra gli ortaggi il pomodorino mantiene un andamento crescente mentre un andamento meno lineare si osserva per zucchina e insalate fig 2 Risulta
268. nolta Chroma Meter CR e Gardner XL 805 100 e CR 110 e HunterLab D25A e HunterLab Labscan Il Calibrazione Le misure dei campioni sono state ripetute usando ogni volta come riferimento una di 14 diverse piastrelle di ceramica gamma cromatica tipica del pomodoro Analisi e Risultati Coeff di correlazione tra i due ANOVA e regressione lineare strumenti per L a b Coeff di correlazione tra i due da 0 87 a 0 99 per i campioni strumenti per L ar b a br alimentari da 0 77 a 0 94 0 99 per gli standard NCS Commento degli Autori Risultati dell analisi di Piastrelle tutte ugualmente regressione validi valide ipotesi di uguaglianza tra i due metodi di misura non confermata Altri studi pubblicati in letteratura si riferiscono a comparazioni estese a gruppi pi ampi di strumenti spesso con il coinvolgimento di laboratori diversi e con l impiego di campioni standardizzati Di seguito verranno analizzati alcuni tra i pi significativi 2 1 Studio collaborativo condotto dalla American Association of Textile Chemists and Colorists AATCC Palmetto Section Si tratta di uno studio che ha visto il coinvolgimento di 8 spettrofotometri appartenenti a 4 modelli diversi situati in 5 laboratori Si sono scelti come campioni 8 cartoncini opachi Munsell neutri di Value da 2 5 a 9 5 Lo studio era mirato principalmente a determinare la precisione dei vari strumenti nel brevissimo breve e medio termine ed aveva previsto un
269. nsactions of the ASAE 38 2 617 623 March April 1995 Tillett R D 1991 Image analysis for agricultural processes a review of potential opportunities Journal of agricultural Engineering research 50 247 258 Il colore nella filiera del frumento duro DANIELA SGRULLETTA ESTER DE STEFANIS ISTITUTO SPERIMENTALE PER LA CEREALICOLTURA Via Cassia 176 00191 Roma Tel 06 3295705 Fax 06 36306022 sgrulletta cerealicoltura it Riassunto Per consuetudine il consumatore di pasta alimentare preferisce prodotti di un bel colore giallo ambrato che non presentino punti neri o altre alterazioni di struttura come risulta con l uso di granella sana e di buona qualit e di adeguati processi tecnologici macinazione e pastificazione che riescano a mantenere il giusto equilibrio tra pigmenti gialli e bruni e reazioni enzimatiche ossidative Il lavoro prende in esame il colore giallo importante elemento qualitativo per il mercato del frumento duro considerando i fattori intrinseci ed estrinseci che lo influenzano e i metodi analitici che ne consentono un accurata valutazione sui principali prodotti della filiera granella semola e pasta 1 La qualit nel settore agroalimentare Tra le definizioni del concetto di qualit concetto estremamente complesso per la sua dipendenza dal rapporto che si instaura tra chi lo esprime e il prodotto stesso quella pi adatta all attuale contesto politico economico vede la qualit come ris
270. nsolidated measuring technique is usually performed by means of wide band absorption spectroscopy and computation of the chromaticity coordinates L a b in the CIE1976 Chromaticity Diagram Figure 1 top 4 6 Turbidity monitoring is performed by means of single wavelength scattering measurements by ratioing the light intensity scattered at 90 with respect to that on the line of sight thus obtaining a value in NTU that is the nephelometric turbidity unit Figure 1 bottom 7 Colour Absorption Spectroscopy gt CIE Standards _ white source sample optical fiber spectrometer tristimulus values Turbidity gt Nephelometry gt 1507072 D D gt source Ay sample detectors NTU D D Fig 1 Basic working principle of independent colour top and turbidity bottom measurements These technologies are popular because of their generality and simplicity For example the application of colour measurement to water wine and edible oil is equally valid because the definition is independent of the substance In the case of turbidity reference to an ISO standard turbid material similarly provides 65 independence of the particular material under test Usually neither colour measurements take into account turbidity nor turbidity considers sample colour When more specific information is required a new approach is sought The technology concept and instrumentation presented in this paper exte
271. nte contributo quello di raccogliere ed analizzare la letteratura scientifica per la verit non particolarmente abbondante relativa a studi comparativi di strumenti colorimetrici partendo dai lavori di ambito pi limitato in cui lo studio stato ristretto ad un numero esiguo di strumenti fino ad indagini pi ampie e sistematiche che hanno coinvolto una gamma pi ampia di strumenti e laboratori diversi L obiettivo finale quello di portare un contributo di sintesi dei risultati ad oggi raggiunti in questo campo di indagine risultati tra l altro a volte contrastanti e contraddittori nell analisi dei dati quantitativi e di concorrere a delineare le future necessit di approfondimento della ricerca 255 2 Rassegna di studi comparativi Una parte degli studi presenti in letteratura si basa su comparazioni limitate a pochi strumenti generalmente effettuate a livello settoriale con impiego di campioni di prodotti specifici spesso prodotti alimentari In Tabella 1 sono riportati in sintesi le modalit esecutive ed i principali risultati di alcuni studi analizzati tra quelli rientranti in questa categoria 1 4 Tab 1 Descrizione sintetica delle modalit esecutive e dei risultati di alcuni studi di comparazione strumentale limitati ad un numero ristretto di strumenti Autori B S Buslig G Skrede C J Wagner T Storebakken Anno 1985 1986 Campioni utilizzati 21 campioni di succo 16 campioni di carne di
272. nti pervenuti durante il periodo di inchiesta 2 mesi vengono esaminati dai Segretari tecnici delle Commissioni Tecniche questi possono confrontarsi con l autore stesso del commento e con il relatore del progetto di norma per fornire i necessari chiarimenti ai Gruppi Settoriali competenti La pubblicazione Spetta alla Commissione Centrale Tecnica CCT approvare formalmente 1 progetti di norma prima della loro pubblicazione come norme UNI Nello svolgimento di questa sua funzione la CCT si avvale dei Gruppi Settoriali che hanno il compito di esaminare i progetti di norma proposti per la pubblicazione controllare se sono conformi alle direttive di carattere generale stabilite dalla CCT stessa e prendere in esame le osservazioni pervenute nel corso inchiesta pubblica Sulla base di queste analisi il progetto pu essere rinviato alla commissione tecniche che l ha elaborato affinch lo modifichi oppure essere approvato In quest ultimo caso esso verr ratificato dal Presidente dell UNI per essere pubblicato come norma UNI 120 Attivit recente della Commissione Colorimetria Qui di seguito viene proposto un quadro riassuntivo in particolare riferito all evoluzione delle formule per il calcolo delle differenze di colore che presenta le pi recenti Norme Progetti di Norma gi elaborate dalla Commissione Colorimetria dell UNI Colore di Riferimento CIE UNI 8941 Secondario CSR
273. nza delle diverse modalit di misura sui risultati si sono calcolate le differenze di colore tra le misure in modalit alternative tra loro ad esempio componente speculare inclusa o esclusa apertura grande o piccola ecc e se ne valutata la correlazione rispetto ai rispettivi valori medi Figura 1 La modalit di misura che ha prodotto le differenze pi marcate correlate in modo evidente con il valor medio delle singole coordinate risultata essere l inclusione o meno della componente speculare L osservazione del campione attraverso un vetro ha causato differenze rilevabili solo per la coordinata L praticamente indipendenti dal valore della coordinata stessa Al fine di limitare l analisi comparativa alle sole misure effettuate in condizioni praticamente simili sono state quindi escluse le misure effettuate con componente speculare inclusa la comparazione finale ha quindi riguardato 18 diversi set di misure Dopo questa esclusione il range di ripetibilit strumentale misurata come media per ogni laboratorio delle deviazioni standard calcolate sulle tre repliche di ogni misura migliorato per il AZ 0 011 0 099 La variabilit non sembra dipendere dal valore medio delle singole coordinate i coefficienti di variazione non sono uniformi La deviazione standard media interlaboratorio di un ordine di grandezza superiore a quella calcolata sulle misure ripetute Tabella 4 Dall applicazione dell analisi della va
274. nza spettrale ossia della quantit standardizzata di luce riflessa dal prodotto in un intervallo prefissato di lunghezza d onda elettromagnetica L applicazione di queste tecniche da parte dell Istituto Sperimentale per la Meccanizzazione Agricola di Monterotondo Roma ha permesso la valutazione dell effetto di un sistema a refrigerazione passiva sulla qualit merceologica di sette prodotti ortofrutticoli Il colore rappresenta una delle caratteristiche qualitative pi importanti dell aspetto dei prodotti Delwiche et al 1985 Planton 1997 Moresi et al 2001 McGuire 1992 Pompei 1986 Dunque variazioni di tale parametro possono bene manifestare l attitudine di conservazione della qualit delle tecnologie analizzate 2 Materiali e metodi Il Consorzio per la Ricerca e lo Sviluppo di Tecnologie per il Trasporto Innovativo TRAIN nell ambito del piano SRR Progetto finanziato dal MIUR a valere sui fondi della legge 488 92 ed intervento cofinanziato dalla U E programma operativo 1994 99 ha applicato la tecnologia PRS realizzando una cassa mobile a refrigerazione passiva e ha eseguito avvalendosi della collaborazione dell Istituto Sperimentale per la Meccanizzazione Agricola ISMA del Ministero per le Politiche Agricole e Forestali e dell Istituto per la Tecnica del Freddo di Padova del CNR prove comparate di conservazione e di costo energetico nonch di autonomia termica Pi specificamente PISMA ha curato la valutazio
275. nze dettate dai sempre pi intensi ritmi produttivi Gi da un paio d anni MINOLTA ITALIA ha deciso di proporre ai suoi Clienti un servizio personalizzato di Assistenza Tecnica che prevede tra l altro la taratura della strumentazione per la misurazione del colore e dei materiali di riferimento piastrelle bianche di calibrazione A questo scopo MINOLTA ha attrezzato presso la sua sede di Milano un laboratorio di assistenza tecnica tracciabile attraverso standard di colore secondari al proprio Laboratorio Accreditato giapponese JCSS no 0026 A parit di geometria scala fotometrica range spettrale e condizioni di misurazione la taratura degli strumenti rappresenta il requisito fondamentale per l ottimizzazione dell accordo inter strumentale MINOLTA tra i pochi produttori di strumenti per la misurazione del colore a dichiarare questo valore tra le specifiche strumentali dei suoi pi recenti strumenti 2 Taratura Manutenzione e Calibrazione Il termine taratura deriva dalla traduzione del termine inglese calibration proprio a causa di questa traduzione che solitamente si ingannati mal interpretando il significato dell operazione di taratura Infatti la taratura cos come si deduce dalla norma UNI EN 30012 1 ISO 10012 1 o meglio la verifica di taratura un operazione puramente metrologica che consiste nella valutazione dell incertezza di misura cio dell entit dello scostamento tra il valor
276. nze significative nell ultima classe di et per i muscoli CloTb e LD rispetto agli animali macellati a 14 mesi Gli animali con razione B non mostrano differenze significative tra 10 e 14 mesi mentre a 18 mesi la luminosit pi bassa Per il muscolo ST la razione ha dato differenze notevoli 47 52 vs 50 46 anche per il muscolo GB si ha una maggiore luminosit a 18 mesi per il gruppo B Il croma aumenta con l et particolarmente tra gli animali macellati a 6 e 10 mesi Ci pi evidente per bufali allevati con la razione A tutti 1 muscoli mostrano differenze significative da 12 0 a 26 6 rispetto alla prima eta Nel gruppo B solo i muscoli GB SM e LD hanno differenze importanti circa 11 0 Tra 14 e 18 mesi si nota un incremento medio del 10 0 per tutti i muscoli Le differenze tra le due razioni sono significative solo per LD a 10 mesi 12 2 razione A vs B e per il muscolo ST a 14 mesi 9 3 razione A vs B La tinta diminuisce con l et maggiormente nei primi due intervalli 11 0 e 7 0 e meno nell ultimo 2 0 e la diminuzione pi rapida per la razione A Tra le due razioni la tinta differente nel muscolo ST solo a 10 mesi 44 95 vs 49 20 e a 14 mesi 40 39 vs 43 80 mostrando valori pi alti per la razione B e nel muscolo GB a 18 mesi 33 64 vs 35 33 L effetto dell et sui parametri del colore sembra essere maggiore del tipo di razione alimentare e le differenze tra i muscoli sono signifi
277. o al momento del carico tempo zero to e dopo 5 11 e 19 giorni di conservazione ts t11 tio I risultati hanno riguardato l elaborazione delle immagini colorimetriche secondo standard CIElab L luminosit a verde rosso b dal blu al giallo e il calcolo della differenza totale di colore AE e di croma AC Sono stati ottenuti risultati interessanti circa la possibilit di indicazione dello stato conservativo e fisiologico dei prodotti in relazione alle variazioni di componenti colorimetriche Ci ha consentito di evidenziare le attitudini conservative del sistema innovativo di refrigerazione passiva oggetto della prova Il monitoraggio strumentale del colore ha altres dimostrato la capacit di individuazione anticipata delle variazioni colorimetriche rispetto alla evidenza soggettiva degli operatori e quindi dei 79 possibili consumatori offrendo perci una opzione previsionale molto utile per la gestione economica della magazzino 1 Introduzione Nell ambito del controllo della qualit dei prodotti agroalimentari indirizzo attualmente molto rilevante verso l applicazione strumentale affidata a sistemi non distruttivi che non compromettono l integrit dei prodotti e limitano la soggettivit delle valutazioni e la relativit delle analisi Bodria 1999 Slaughter 1995 Dull et al 1980 Uno dei metodi innovativi pi promettenti riguarda l analisi delle variazioni del colore e della rifletta
278. o se applicato correttamente con strumentazione in perfetto controllo di taratura d risultati soddisfacenti per un buon controllo della qualit in tempi industrialmente accettabili RIFLETTANZA 80 00 70 00 60 00 50 00 SENZA VETRO 40 00 RIFLETTANZA E CON VETRO A RICAL SENZA 30 00 20 00 10 00 0 00 D Y gt S S D D gt S S FT KF F E E SI F FS Lunghezza d onda nm Fig 2 Fattori di riflettanza spettrale blu2 80 00 70 00 60 00 50 00 SENZA VETRO 40 00 30 00 20 00 10 00 0 00 iS gt NS gt K S E SF S FSF SF Ff F EF EF Lunghezza d onda nm Fig 3 Fattori di riflettanza spettrale blu3 8 CON VETRO AT RICALC SENZA Tabella 1 Influenza delle finestre di vetro sulle coordinate colorimetriche Vetri Campioni Coordinate colorimetriche Coordinate colorimetriche P B con v P B senza v colorati con vetro senza a vetro to a b L a b d da o Neutro Blu c Segue Tabella 1 Vetri Campioni Coordinate colorimetriche Coordinate colorimetriche P B con v P B senza v colorati con vetro senza vetro Rosso 1 Rosso b Rosso 4 Rosso a Arancio 1 Arancio 2 Se
279. o porpora presente nel muscolo chiamata mioglobina questa formata da un nucleo di ematina comprendente 4 anelli pirrolici legati ad un atomo di ferro bivalente centrale e da una globina Probabilmente la sua funzione quella di immagazzinare ossigeno e cederlo nella fase di contrazione muscolare Quindi il ferro contenuto nel gruppo eme in grado di reagire con l ossigeno generando in questo modo le diverse colorazioni che possono essere apprezzate nella carne In presenza di ossigeno il ferro passa in tempi brevi alla forma ferrosa trasformandosi in ossimioglobina MbO di colore rosso vivo e pi lentamente nella forma trivalente ossidata denominata metamioglobina MMb di colore bruno 17 Nella carne esposta all aria per diverse ore la profondit di penetrazione dell ossigeno pu raggiungere i 6 7 mm e la mioglobina viene ossigenata a ossimioglobina oppure ossidata a metamioglobina Le quantit relative di queste due forme della mioglobina dipendono dalla pressione parziale dell ossigeno Brooks 1938 ha prodotto un equazione che ci quantifica la penetrazione dell ossigeno nella carne X questa dipende dalla pressione parziale del gas in superficie Co dal tasso di consumo di ossigeno del muscolo A e dalla costante di diffusione D X 2C0D A L ossimioglobina la forma ferrosa rosso vivo del pigmento favorita dall alta concentrazione di ossigeno mentre basse concentrazioni di ossigeno
280. obina non solo per la quantit di lavoro che il muscolo compie ma anche dalla funzione a cui il muscolo deputato in relazione al tipo di fibre bianche o rosse che lo costituiscono La percezione visiva del colore inoltre non solo la somma dei contributi di riflettanza parziale di forme chimiche specifiche del pigmento ma influenzata dal taglio dalla struttura del muscolo dalla grana della carne dall infiltrazione del grasso e dallo stato di disidratazione della superficie di taglio Il consumatore in presenza della carne valuta come primo parametro qualitativo il colore e questo lo porta ad apprezzarlo anche come indice di tenerezza e freschezza questo avviene perch il colore una caratteristica facilmente rilevabile con il semplice esame visivo Il consumatore per non sa che la percezione del 18 colore fortemente influenzata dall illuminazione dalla quantit ed intensit della luce e dal colore dello sfondo Essendo quindi questo parametro fortemente soggettivo ed influenzabile diventa di difficile definizione anche tentando di trovare una terminologia uniforme I metodi per la valutazione del colore delle carni sono riconducibili a tre tipi soggettivi strumentali chimici Quelli soggettivi si basano su un punteggio scalare rispetto ad un colore di riferimento quelli strumentali usano spettrofotometri o colorimetri che spesso hanno i propri standard interni i metodi chimici rilevano la concentraz
281. of New South Wales di Sydney La corrente misurata sulla cella e sugli standard S02 e S10 mostrata in Fig 12 mentre la curva del fattore di riflessione DRM della cella mostrata in Fig 13 3 5 Analisi degli errori per il metodo DRM La presenza dell assorbitore a nella sfera is vedi Figg 4 e 6 pu indurre un piccolo errore nella misura per alti valori dell angolo Come si pu notare in Fig 14a infatti in corrispondenza dell angolo 0 la superficie del campione entra nella vista dell assorbitore Per angoli 9 gt quindi una frazione della luce diffusa dal campione anzich essere rivelata da r assorbita dall assorbitore a Si trova facilmente che 0 cos da ds 13 dove da e ds sono i diametri della base del cilindro e della sfera rispettivamente Essendo nel caso attuale da 4 5 cme ds 40 cm l angolo limite assume il valore di 0 84 molto prossimo a 90 La frazione di luce assorbita da a in realt molto piccola se il campione un buon diffusore di luce come di solito accade per le celle solari con la superficie testurizzata Trattandosi di campioni diffusivi d altra parte ci si aspetta che la stessa frazione di luce diffusa sia assorbita da a in presenza dello standard di riflettanza diffusa con un impatto minimo quindi sulla precisione delle misure La situazione cambia con campioni speculari per i quali deve essere definito un nuovo angolo limite Come mos
282. olore Ciascun tipo di strumento soffre di alcune limitazioni Nella tabella 1 sono riportate con un riquadro bianco le limitazione non gravi mentre il riquadro nero segnala un possibile grave errore conseguente alla limitazione dello strumento Mancando una quantificazione numerica dell errore questi indicatori vanno interpretati come una stima basata su precedenti esperienze 188 Tab 1 Spettro Spettro Colorimetro Analizzatori Radiometro Radiometro a tristimolo TV a scansione array di diodi Lunghezza d onda Risposta spettrale A Intervallo di lunghezze d onda Riferimento in A A lunghezze d onda Banda passante Intervallo di campionamento Risposta rivelatore Linearit A E E Sincronizzazione A Propriet temporali Luci parassite A Polarizzazione A Area di misura Dimensione E Ambiente Temperature Umidit Luce ambiente A A E E Campi Em Elettronica Driver standard A A Taratura Dispositivi di taratura O O 2 I metodi di misura ad analisi spettrale I metodi ad analisi spettrale si basano sulla misura alle singole lunghezze d onda del segnale di colore e utilizzano prevalentemente monocromatori tipicamente spettroradiometri
283. on filtrata nell IR PC Pentium 700 MHz 103 4 Acquisizioni Nelle seguenti acquisizioni e possibile vedere attraverso i grafici che mostrano le variazioni spettrali di alcuni vegetali durante il periodo maturazione un comportamento comune La variazione dello spettro e visualizzata in quattro differenti momenti tra uno stato di attivit completa di fotosintesi e la totale senescenza Il rapporto rosso infrarosso pu essere applicato in generale alla biomassa per dare una indicazione dello stato di salute della biomassa stessa Le figure seguenti mostrano alcuni frutti e vegetali quali mele pesche pomodori peperoni etc 4 1 Analisi su mele spectral dispersion 00 waveleanth inm 104 4 2 Analisi su pomodorini spectral dispersion wavelenoth nm 105 4 3 Analisi su pesche spectral dispersion 08 0 6 D 4 0 2 0 0 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 wavelenath Inm 106 4 4 Analisi su peperoni spectral dispersion 1 04 0 8 400 500 600 700 800 900 wavelenoth inm 107 Bibliografia 1 2 E Herrala and J Okkonen Imaging spectrograph and camera solutions for industrial applications Intern Journal of Pattern Recognition and Artificial Intelligence Vol 10 No 1 pp 43 54 1996 G Wyszecki and W S Stiles Color Science Concepts and Methods Quantitative Data and Formula 2nd ed Wiley New York 1982 3 G D Finlayson and M
284. oo little it can not be used for certain applications Manipulation Unit E gt Man Expert Sistem ES gt Machine Interface I MMI e Vision Sistem IVS gt Production Cycles RGB Camera i Fig 2 Overall IPS Architecture The detection of defects constitutes the core of the IVS Its goal is to identify possibly detective areas and to associate them to one of the defects contained in a given reference list 111 To from ES Defects Detection Global Analysis Chicken Segment Background Removal Fig 3 Image Vision System outline 3 Background Removal In order to distinguish the chicken body from the background a coordinate transformation is first performed to pass from the RGB space to a perceptual representation of colours 1 2 In fact it has been demonstrated 2 3 that most of the information needed to extract the chicken from the background and to detect a large class of defects is carried out by the colour hue More specifically a coordinate system has been adopted which is obtained by considering the same intensity of the HIS system and by using a cartesian representation for the H and S coordinates which in the HIS space are expressed in polar form The coordinate transformation from the RGB to the new system is expressed by the following equations _r g b C b Cc 2r b I nie A 3 i r g b o 2 r g b 112 By considering only the two chrominance feature
285. oro costituito in seno alla Commissione stessa Anche in questo caso cos come per la decisione sulla messa allo studio essere rappresentati all interno della 119 Commissione significa poter discutere 1 contenuti di una norma e deciderne la sorte Una volta approvato il progetto di norma ha avvio la fase della cosiddetta inchiesta pubblica L inchiesta pubblica L inchiesta pubblica garantisce la democraticit dell intero processo normativo dal momento che viene offerta a tutti i potenziali interessati la possibilit di esprimere 1 propri commenti sui contenuti del progetto prima che questo diventi una norma Per la precisione con la inchiesta pubblica il progetto elaborato dall organo tecnico competente revisionato nei suoi aspetti qualitativi formali e lessicali viene messo a disposizione del mercato al fine di raccogliere i commenti e ottenere un consenso il pi allargato possibile prima dell avvio del processo di pubblicazione L elenco dei progetti da inviare in inchiesta pubblica viene pubblicato sui mezzi di informazione dell ente di normazione e all Ufficio Procedura di Informazione Quest ultimo ufficio tenuto a darne comunicazione al Comitato Europeo di Normazione CEN a tutti gli enti di normazione che ne fanno parte in virt della direttiva europea 83 189 che prevede una procedura concordata di informazione a livello europeo tra enti di normazione per le norme tecniche e Governi le regole tecniche I comme
286. os 6 Sr Re 0 4 dove Go irradianza del fascio in ingresso Sp superficie della finestra sulla scatola Tenendo conto che il sistema di rivelazione dell intensit luminosa nella sfera il sistema fotodiodo radiometro produce una corrente proporzionale a tale intensit il simbolo 9 sar usato indifferentemente per indicare l intensit luminosa nella sfera o la corrente misurata corrispondente Per lo standard nella scatola e solo nel caso teorico di scatola perfettamente assorbente sar sufficiente misurare l intensit luminosa riferita a 8 1s 8 K Pc 8 k Go cos 8 Sp Rs 8 5 Dal rapporto tra le espressioni 1 e 2 si ricava il fattore di riflessione incognito Per una scatola non perfettamente assorbente saranno necessarie tre misure Re 0 R 8 g 6 Ic 0 i cos 8 15 8 cos 0 221 complete e distinte su tre campioni diversi I tre campioni saranno il campione di test e due standard di riflettanza diversi ma prossimi alla riflettanza del campione di test Per ogni misura la luce riflessa comprender sia quella riflessa dal campione che quella riflessa dalla scatola La misura sul campione di test dar I 9 k Go RAO Sr cos 9 RA SO 7 dove Rs 0 riflettanza della scatola Ss 9 area della sezione offerta dalla scatola al fascio incidente La misura sul primo standard dar Isi 6 k Go Rs1 0 Sp cos RCO Ss 9
287. parametro di qualit nel saper e poter giudicare le operazioni manutentive e gli interventi effettuati I cambiamenti di colore permettono di poter diagnosticare anche la presenza di possibili difettosit interne nei componenti MT Infatti se internamente a componenti strategici come trasformatori di tensione e di corrente vi sono zone sedi di scariche parziali SP in queste zone si possono produrre esternamente elevati cambiamenti di colore La correlazione dell informazione diagnostica del colore risulta ancore pi interessante e convincente in quanto correlabile ad altre misure elettriche comparative espresse in pC Alla luce di tutto questo si intravede come se da un lato si tenderebbe a proteggere le superfici esterne per non farle invecchiare da un altro lato queste protezioni se applicate a componenti non adeguatamente selezionati come esenti da scariche parziali non sarebbero pi diagnosticabili se le protezioni poste in superfici per la loro elevata qualit sarebbero in grado di proteggerli fino al punto di non permettere di evidenziare le difettosit interne Un altro interessante punto quello di poter considerare di poter progettare con l ausilio di adeguate strumentazioni il colore e riformularlo identico al campione Tal Quale allo scopo di poter mantenere in fase manutentiva elevatissimi standard qualitativi di immagine e di aspetto del componente trattato in fase manutentiva Anche in questo caso i materiali poss
288. perficie di riferimento lambertiana A conclusione di questo paragrafo vogliamo ricordare che la linearit della risposta spettrale del sistema deve essere considerata con attenzione negli spettrocolorimetri che utilizzano lampade aventi spettri a righe oppure lampade pulsate In questi casi la radianza spettrale pu facilmente variare di parecchi ordini di grandezza e di conseguenza dare origine ad una risposta non lineare del sistema se non addirittura a fenomeni di saturazione in particolari zone spettrali 4 Taratura della scala spettrale spectral calibration La taratura della scala delle lunghezze d onda e la sua linearit sono condizioni indispensabili per la corretta misurazione del colore mediante l uso di uno spettrofotometro Infatti la traslazione della scala delle lunghezze d onda di qualche nanometro rispetto a quella corretta potr determinare errori inaccettabili sulle coordinate del colore mentre con una scala spettrale non lineare quindi con una banda passante che dipende dalla lunghezza d onda la radianza spettrale di una sorgente sar misurata in modo distorto con conseguente errore nel calcolo colorimetrico Nei monocromatori a scansione con reticolo piano la corretta scala spettrale si ottiene con una regolazione meccanica fine della posizione del reticolo mentre la sua linearit garantita meccanicamente tramite la barra di scansione Negli spettrofotometri di ultima generazione dove il reticolo i com
289. periori a 20nm La definizione di tolleranze sulle L a b sottintende che l imitazione del colore deve essere poco metamerica cio presentare R A simili In alcuni casi si formalizza questo fatto indicando le tolleranze con riferimento a due o pi illuminanti Dato che le tolleranze ammesse per L a b sono spesso inferiori all incertezza della misura strumentale l applicazione delle norme ISO 9000 presenta qualche problema Per certificare una grandezza si richiede che l incertezza del metodo di misura sia solo una frazione delle tolleranze ammesse per la grandezza considerata ma nella misura assoluta gli strumenti attualmente disponibili non rispondono a questo requisito Incertezza della misura del colore Allo spettrofotometro di un Centro SIT viene attribuita nella misura dei fattori di riflessione spettrale R A un incertezza del 2 5 La conversione in unit L a b non immediata e dipende sia dal colore considerato che dalla correlazione degli errori alle varie lunghezze d onda Ragionevoli ipotesi illustrate nell Appendice A portano a stimare attorno alle 3 unit la corrispondente incertezza espressa in unit L a b A fronte di questa incertezza ufficiale di uno spettrofotometro si pongono prove interlaboratorio organizzate dalla Commissione Colorimetria dell UNI misurando 12 colori con 15 strumenti di diverse marche ed et Queste prove Incertezza riferita a misure del f
290. pettrofotometro Minolta Le misurazioni effettuate dallo spettrofotometro Perkin Elmer forniscono la trasmittanza spettrale 4 grandezza confrontabile per i campioni analizzati in questo lavoro a quella ottenuta in trasmissione con lo spettrofotometro Minolta Lo spettrofotometro Perkin Elmer stato preliminarmente tarato in lunghezza d onda e linearit fotometrica Per la taratura in lunghezza d onda stata utilizzata una lastrina di vetro al didimio standard NBS SRM 2010a La tabella I mostra i parametri di scansione consentiti allo spettrofotometro Perkin Elmer Tabella Parametri di scansione del Perkin Elmer mod 330 Passo di lettura nm 1 2 3 4 5 6 7 Velocita di scansione nm min 10 20 230 240 Tempo di integrazione sec _____ 1 2 4 8 Banda passante nm __________ 1 2 3 4 5 6 Si sono scelti un passo di lettura uguale alla banda passante 1 o 5 nm una velocit di scansione di 20 nm min ed un tempo di integrazione di 2 sec Per ogni valore del fattore di trasmissione spettrale nell intervallo visibile registrato dallo spettrofotometro Perkin Elmer la determinazione di 70 4 corrispondente a una banda passante di 10 nm si ottiene sommando opportunamente valori sperimentali 7 4 ottenuti con banda passante di 5 nm T A 5nm 27 A T A S5nm 4 Eg 4 202 Questa formula valida se la banda passante ha forma triangolare La figura 1 mostra a titolo di esempio una ban
291. pondenza di un prodotto a precisi standard e sancisce che la sua valutazione non pu avvenire se non attraverso un confronto con idonei riferimenti Pompei 1988 Un valido e corretto sistema di verifica anche alla base della definizione di qualit di un alimento come insieme di tutte le caratteristiche che contraddistinguono un prodotto e sono importanti nel determinarne il grado di accettabilit da parte del mercato E ormai ampiamente riconosciuto che per produrre qualita nel settore agroalimentare dove le esigenze da soddisfare sono quelle dei consumatori e dei clienti che acquistano materie prime e semilavorati occorre sviluppare un adeguato sistema che richiede un approccio integrato con l intero ciclo produttivo dalla produzione agricola alla trasformazione tecnologica alla commercializzazione del prodotto e realizzare un efficace controllo di qualit mirato a verificare il raggiungimento degli obiettivi in ogni sua fase dalla materia prima al prodotto finale che verosimilmente avr un elevata qualit commerciale se rispondente agli standard richiesti dall acquirente e o imposti dalle leggi 2 La qualit della pasta alimentare 91 Il grano duro ha caratteristiche specifiche che lo rendono la materia prima ideale per la produzione di pasta alimentare In Italia prima per consuetudine poi per legge per la preparazione della pasta alimentare utilizzata la semola di frumento duro Triticum durum di cui
292. ponenti ottici e la matrice lineare di fotorivelatori sono fissi la corretta scala spettrale e la sua linearit devono essere ottenuti mediante un accurata progettazione dell ottica il corretto posizionamento della matrice di fotorivelatori e una struttura meccanica di alta stabilit La linearizzazione della loro scala spettrale comunque di difficile realizzazione e viene generalmente ottenuta mediante il calcolo In alcuni casi il software di gestione degli strumenti prevede una procedura di calibrazione spettrale che ricalcola i coefficienti del polinomio che linearizza la scala spettrale La verifica della taratura spettrale si esegue con lampade spettrali cio con lampade a gas a bassa pressione e righe laser In genere non necessario acquistare sorgenti spettrali con taratura certificata perch sia i gas utilizzati come i vapori di mercurio il neon lo xeno l argon ecc sia i laser hanno righe di emissione la cui lunghezza d onda nota e si pu trovare tabulata in qualsiasi manuale di fisica o di chimica La verifica della taratura spettrale deve coprire l intero spettro visibile e questo richiede almeno due lampade standard di cui una generalmente quella a vapori di 153 mercurio che copre con righe ben isolate la regione del visibile fino a 550 nm e l altra pu essere una lampada al neon che consentir di coprire lo spettro fino a 720 nm I laser forniscono nel complesso ancora poche righe nel visibile e sono
293. posto al controllo della scala spettrale sia tarato Il secondo problema riguarda la linearit della scala spettrale Essa sar lineare se le lunghezze d onda della luce saranno disperse linearmente nello spazio dal reticolo dello spettrofotometro La linearit della scala spettrale pu essere verificata misurando la dipendenza delle lunghezze d onda delle righe spettrali dal numero d ordine progressivo che identifica 1 fotosensori della matrice lineare Quest ultima infatti funziona come un righello le cui unit di lunghezza sono i fotosensori stessi Se questa dipendenza lineare la scala spettrale dello spettrofotometro sar lineare Questa relazione non pu essere verificata direttamente perch i software di gestione degli spettrometri non forniscono generalmente nessuna informazione sul numero d ordine dei fotorivelatori interessati dalle righe di emissione delle lampade spettrali Se assumiamo che la scala spettrale sia stata correttamente linearizzata dal costruttore potremo mettere in evidenza questa linearit mostrando che la dipendenza delle lunghezze d onda 156 N delle righe misurate dalle lunghezze d onda vere una retta con pendenza unitaria Linearity of the Instrumental Spectral Scale 1000 E y 0 9993x 0 0821 E 2 _ 800 Re 1 D L E L 2 L gt L S 600 T 3 400 D L L 200 H H H H H 200 300 400 500 600 700 800 900 True wavelength n
294. presentano le parti economiche e sociali interessate produttori utilizzatori commercianti centri di ricerca consumatori pubblica amministrazione organizzati in gruppi di lavoro sottocommissioni e commissioni secondo le procedure dell ente di normazione nazionale Una norma tecnica caratterizzata dai seguenti aspetti e consensualit deve essere approvata con il consenso di tutti coloro che hanno partecipato ai lavori e democraticit tutte le parti economico sociali interessate possono partecipare ai lavori e soprattutto chiunque messo in grado di formulare osservazioni nell iter che precede l approvazione finale 118 e trasparenza l ente di normazione segnala le tappe fondamentali dell iter di approvazione di un progetto di norma tenendo il progetto stesso a disposizione degli interessati e volontariet le norme sono un puro riferimento nessuno obbligato a seguirle tranne in pochissimi casi legati prevalentemente a questioni di sicurezza delle persone Quest ultimo aspetto la volontariet ci permette di distinguere le norme tecniche dalle regole tecniche Queste ultime al pari delle norme tecniche sono specifiche che definiscono le caratteristiche e o i requisiti prestazionali di prodotti servizi etc ma hanno natura obbligatoria essendo contenute o citate come obbligo in atti emanati dall autorit Pubblica leggi decreti etc Come nasce una norma tecnica Semplificando numerosi passa
295. protocollo di misure molto rigoroso ed impegnativo della durata di alcuni mesi Nello specifico i diversi laboratori hanno effettuato le misure secondo i seguenti protocolli volti a determinare la precisione degli strumenti su archi temporali diversi 1 Ripetibilit nel brevissimo termine su ogni campione sono state effettuate 10 misure consecutive 2 Ripetibilita intragiornaliera su ogni campione sono state effettuate 10 diverse misure nello stesso giorno a distanza di 40 minuti l una dall altra 257 3 Ripetibilit nel breve termine intergiornaliera ogni campione stato misurato una volta al giorno per 10 giorni consecutivi 4 Ripetibilit nel medio termine intersettimanale ogni campione stato misurato una volta alla settimana per 10 settimane consecutive Le misure sono state effettuate in modalit SPIN componente speculare inclusa ed 1 risultati sono stati espressi come valori CIELAB illuminante D65 oss std 10 L analisi dei dati trattandosi di campioni a cromaticit neutra si concentrata soprattutto sulla coordinata L In Tabella 2 sono riassunti i principali indicatori statistici di variabilit valor medio e deviazione standard calcolati per 1 diversi campioni e per 1 vari protocolli di misura sui valori di L ottenuti da tutti gli strumenti utilizzati Come si evince facilmente dall esame dei dati riportati la variabilit tende ad aumentare al crescere di L ma sembra non dipend
296. pu estendere la sua residua ad oltre 20 anni 213 3 Con C si presenta una biella deteriorata da scarica elettrica e non pi recuperabile Va sostituita e non si pu ridare tensione dopo guasto Va ricordato che le valutazioni sul colore successivamente riportate si riferiscono a considerazioni eseguite alternativamente su materiali che se di colore chiaro invecchiando tendono allo scuro e se di colore scuro invecchiando tendono al chiaro Figura 1 Bielle di manovra di IMS 24 kV da A a magazzino TQ Tal Quale di riferimento B con sfariamento superficiale quasi a fine vita situazione dopo 3 7anni di esercizio a secondo delle condizioni climatiche di esposizione C biella carbonizzata dopo scarica non recuperabile con tecniche manutentive va sostituita La Figura 2 dimostra come possibile eseguire la diagnostica delle superfici utilizzando dei normali spettro fotometri portatili eseguendo le misure sulle bielle di comando di IMS Il colore della biella C carbonizzata posizionabile solo in basso sui 5 10 nm La biella B con effetto sfarinamento posizionabile tra i 10 e 15 nm limite di vita in cui ancora possibile fare manutenzione 214 Le curve rosso CSL e biella tal quale a magazzino TQ sono sovrapponibili solo perch la ricerca del colore stata eseguita correttamente La definizione di corretto colore di estrema importanza perch anche l aspetto estetico un importante
297. pulsata a causa di questo ogni tanto si ottengono delle immagine pi scure Per facilitare la messa a fuoco senza intervenire sull obbiettivo della telecamera il campione viene posto su un basamento ad altezza regolabile in modo da avvicinarlo od allontanarlo dalla posizione di fuoco gi predisposta senza doverla determinare tutte le volte La regolazione del diaframma dell obbiettivo influenza la luminosit dell oggetto per cui una volta calibrato lo strumento con le piastre di riferimento non va pi modificata Occorre utilizzare una telecamera con possibilit di escludere lo zero automatico del bianco altrimenti la calibrazione con le piastre inutile Utilizzando un sistema aperto a luci esterne occorre di tanto in tanto controllarne la stabilit rileggendo 1 riferimenti Le prove sono state da noi eseguite assemblando in modo artigianale componenti diversi e in questa fase non sono state ricercate le migliori soluzioni tecniche disponibili di conseguenza la comodit d uso e 1 dati ottenuti non sono sicuramente ottimali 7 necessaria una buona dimestichezza all uso del computer occorre avere una buona conoscenza del software per poter preparare le procedure ed aggiustare le calibrazioni dimensionali e di colore 8 Il sistema composto da un computer con il suo monitor pi una postazione protetta dalla luce esterna contenente un ripiano mobile uno stativo ed una telecamera completa la dotazione una stampant
298. quilibrio legato a vari fattori tra i quali sono fondamentali il pH e il contenuto di anidride solforosa SO2 libera del vino le variazioni dei quali hanno dunque una notevole influenza sul colore Successivamente gli antociani tendono a polimerizzare ed a formare composti con altre molecole in particolare 1 tannini con la conseguente evoluzione del colore verso il rosso rubino prima e granato poi fino all assunzione di sfumature aranciate Tali composti sono piuttosto stabili e meno sensibili alle variazioni di pH e di SO libera E stata dunque riservata particolare attenzione al monitoraggio della fase di macerazione attraverso il confronto di tecniche differenti principalmente con riferimento alla loro capacit di estrazione di sostanze coloranti dalle bucce ed alla stabilit nel tempo del colore estratto A titolo di esempio si considera il caso di due differenti tecniche di macerazione utilizzate su una stessa partita di uve Cannonau vinificate in purezza figura 1 Si tratta in entrambi i casi di una macerazione con controllo della temperatura di fermentazione T lt 30 C in fermentini da 35 hl della durata di 14 giorni In un caso JOFT in figura 1 il mosto stato sottoposto ad un programma di follature giornaliere nell altro JOFD in figura 1 stata invece utilizzata la tecnica del d lestage consistente nella operazione quotidiana di travaso con aerazione della 51 massa in fermentazione e successivo reinse
299. r poter operare dei confronti e avere conferma della scelta effettuata 4 Problema II la propagazione dell errore Abbiamo in input le riflettanze R 4 del campione da riprodurre affette dal solo errore di misura i coefficienti di assorbimento e di diffusione K 4 S 4 dei coloranti da utilizzare affetti dalla propagazione dell errore di misura dei campioni utilizzati per calcolarli e dall approssimazione operata tramite l algoritmo di calcolo utilizzato Abbiamo invece in output le concentrazioni c R K S dei coloranti da utilizzare Le coppie K S sono le maggiori responsabili dell imprecisione delle cj quindi si presentano due alternative di approccio al problema ottimizziamo al massimo il calcolo delle K S per ridurre il pi possibile l errore in input oppure utilizziamo tecniche di formulazione che propaghino poco e lentamente l errore dei dati in input La seconda opzione ci parsa la pi corretta come primo approccio non escludendo in seguito la possibilit di affrontare anche la seconda per migliorare ulteriormente 1 risultati ma a livello di perfezionamento e non di risoluzione La nostra posizione in pratica consiste nella considerazione che se si trova un algoritmo in grado di funzionare in modo pi che soddisfacente con dati affetti da errore non trascurabile a maggior ragione esso avr una buona resa su di un input pi preciso 5 La nuova tecnica proposta L ottimizzazione colorimetrica viene ottenuta
300. radizionali di largo consumo che hanno gi un loro spazio in un mercato che si mostra per diffidente davanti a non giustificabili innovazioni Per consuetudine il consumatore di pasta alimentare preferisce prodotti di un bel colore giallo ambrato forse la memoria va al colore dei campi di grano maturo che non presentino punti neri o altre alterazioni di struttura come risulta con l uso di granella sana e di buona qualit e di adeguati processi tecnologici macinazione e pastificazione durante i quali le variazioni dei parametri pressione umidit e temperatura riescano a mantenere il giusto equilibrio tra pigmenti gialli e bruni e reazioni enzimatiche ossidative Il colore giallo della pasta sembrerebbe quindi garantire al consumatore che sta acquistando un prodotto di qualit superiore ottenuto nel rispetto delle specifiche e delle condizioni fissate cio di tutti 1 fattori concatenati che concorrono alla qualit Il colore delle paste uno degli elementi che determina l aspetto soddisfacente per l acquirente e un importante fattore qualitativo per il mercato del frumento duro legato in particolare a due attributi luminosit e colore giallo Il processo di macinazione ha una forte influenza sulla luminosit della semola e per conseguenza della pasta in quanto la presenza di materiale cruscale pu rendere meno brillante l aspetto del prodotto Il colore giallo un tradizionale piuttosto che funzionale marchio di
301. rale vengono usate principalmente due tecniche esse sono Filtro selezionabile elettronicamente Spettrometro di immagine Nel filtro di immagine selezionabile vengono controllati elettronicamente gli elementi a cristalli liquidi interni al filtro stesso per selezionare un intervallo di lunghezze d onda da trasmettere mentre tutte le altre vengono bloccate BW CCD i Camera qe a UVA MO ss ED mM Wavelength nm Lo spettrometro di immagine si basa invece su di un elemento di dispersione della luce un reticolo che opera in trasmissione o in riflessione con la capacita di mantenere coerenza spaziale attraverso il cammino ottico Spettrometro di immagine a trasmissione Spettrometro di immagine a riflessione La nostra scelta e caduta sullo spettrometro di immagine ImSpector con reticolo a trasmissione basato su tecnologia PGP Prism Grating Prism L ImSpector 102 secondo la nostra opinione e il pi indicato per le applicazioni industriali essendo uno strumento meccanicamente robusto e otticamente monoassiale 3 Setup e hardware richiesto Per una linea di controllo di vegetali un aspetto molto importante e la velocit mentre ci che riguarda la precisione e il fattore disturbi non risulta essere stringente Tale aspetto risulta invece fondamentale per la misura del colore L hardware da noi utilizzato e composto da camera pulix frame grabber MVInspecta illuminazione con lampada alogena n
302. rato Qualche strumento prevede la sottrazione dinamica di questo segnale La luce diretta interna dovuta alla diffusione della luce di cui bisogna misurare lo spettro ed causata sia delle imperfezioni delle parti ottiche interne dello strumento sia dalla scorretta geometria ottica con cui la luce viene immessa nello strumento Essa pu essere ridotta ma non pu essere eliminata La sua misurazione molto problematica perch il suo contributo deve essere valutato contestualmente alla misurazione dello spettro Sono stati elaborati vari metodi di valutazione di questa luce di fondo ma i risultati che si ottengono sono di scarsa soddisfazione Con 162 sorgenti di luce a larga banda si procede generalmente nel modo seguente si consente mediante l uso di filtri a sbarramento che solo una parte dello spettro della luce da misurare possa entrare nello strumento e si valuta poi l intensit dei segnali nella regione dello spettro soppresso dai filtri Un altro metodo quello di usare la riga di un laser e misurare il segnale lontano dalla riga Questi metodi consentono di avere un idea approssimativa del contributo di questa luce agli spettri misurati e certamente non permettono una soddisfacente correzione degli spettri La luce diretta esterna dovuta alla luce che si trova nell ambiente di misura generalmente un laboratorio Questa luce sempre presente anche in un laboratorio ben schermato perch causata da sorgent
303. rato per il parametro delta E valutato precedentemente Tali risultati indicano come l influenza della luminosit nella variazione finale del colore sia piuttosto limitata rispetto invece alle variazioni indotte da crescenti tempi di conservazione sulle due coordinate di colore a e b Il giudizio generale che nelle condizioni di conservazione rappresentate dalla cassa refrigerazione passiva si manifesta una variazione consistente in termini di colore al crescere dei tempi di conservazione questa variazione e ampia soprattutto per i tempi pi lunghi divenendo cos apprezzabile da un occhio esperto Questo aspetto pi evidente per i frutti Fig 9 e in particolare con la susina che mostra un evidente viraggio di colore dal giallo al rosso sovramaturazione I valori A croma evidenziano anche il diverso comportamento dei singoli prodotti sottoposti a conservazione si pu notare infatti come le variazioni siano pi contenute negli ortaggi Fig 10 ci indica nel loro caso una discreta tenuta in termini di qualit per l aspetto colore a fine trattamento 4 Conclusioni x In conclusione Putilizzo del analisi spettro colorimetrica si rilevata utile metodologia per la valutazione non distruttiva dell andamento qualitativo di prodotti ortofrutticoli conservati per lungo tempo in refrigerazione passiva 88 Ci avvalorato anche dalle altre analisi effettuate durante la presente sperimentazione che convalidano i risulta
304. razione del colore di un oggetto eseguita con il metodo spettrofotometrico richiede la corretta misurazione della radianza spettrale dell oggetto stesso In questo lavoro saranno esaminate le cause che determinano errori nella misurazione della radianza spettrale Saranno analizzati in particolare gli effetti prodotti sulla misurazione del colore da una scarsa taratura della strumentazione e si discuteranno le procedure sperimentali che consentono di mettere in evidenza i problemi di taratura negli spettrofotometri 1 Introduzione La Commission International de l clairage CIE definisce le coordinate tricromatiche secondo le equazioni X K X A L dA vs Y K YAL dA 1 vs Z K z A L dA dove K un fattore di normalizzazione gli integrali sono usualmente estesi all intervallo spettrale 380 780 nm corrispondente a quello della luce visibile x A y A z 4 sono le funzioni colorimetriche che definiscono 1 Osservatore Standard della CIE e L la radianza spettrale dell oggetto La misurazione spettrofotometrica del colore di un oggetto dunque ricondotto alla misurazione della sua radianza spettrale In pratica la misurazione spettrofotometrica della radianza spettrale L si pu eseguire solo in modo approssimato Infatti una misurazione spettrofotometrica non fornir la funzione continua L ma una collezione di punti L A che rappresentano l integrale 145 della radianza spettrale esteso
305. re ceramiche misurate con i vetri finora usati di seguito sono riportate le equazioni calcolate per l intero spettro del visibile Esse hanno un ottima significativit e coefficiente di correlazione almeno eguale a 0 99 Lunghezza d onda Equazione 400 nm R con 1 073 R senza R del 100 7 23 410 nm R con 1 055 R senza R del 100 6 54 420 nm R con 1 040 R senza R del 100 6 55 430 nm R con 1 032 R senza R del 100 6 54 440 nm R con 1 029 R senza R del 100 6 54 450 nm R con 1 025 R senza R del 100 6 58 460 nm R con 1 019 R senza R del 100 6 66 470 nm R con 1 014 R senza R del 100 6 72 480 nm R con 1 010 R senza R del 100 6 78 490 nm R con 1 008 R senza R del 100 6 80 500 nm R con 1 006 R senza R del 100 6 83 510nm R con 1 005 R senza R del 100 6 83 520 nm R con 1 005 R senza R del 100 6 78 530 nm R con 1 005 R senza R del 100 6 75 540 nm R con 1 006 R senza R del 100 6 67 550 nm R con 1 007 R senza R del 100 6 61 560 nm R con 1 007 R senza R del 100 6 57 570 nm R con 1 007 R senza R del 100 6 57 580 nm R con 1 011 R senza R del 100 6 41 590 nm R con 1 012 R senza R del 100 6 29 600 nm R con 1 012 R senza R del 100 6 20 610 nm R con 1 013 R senza R del 100 6 09 620 nm R con 1 014 R senza R del 100 6 03 630 nm R con 1 015 R senza R del 100 5 96 640 nm R con 1 016 R senza R del 100 5 86 650 nm R co
306. re codificati come f c d in fig 6 distinguibili da altri che anche ai dosaggi elevati non provocano modifiche sostanziali del colore b in particolare La chiarifica effettuata con la bentonite b a 100 g hL incide sul colore per meno della met di quella con la bentonite P a 25 g hL La misura indica quindi che ci sono dei prodotti particolarmente rispettosi del colore mentre ne esistono altri che sono pi indicati quando si voglia correggere una colorazione eccessiva od atipica Il valore di AE e quello di altre misure di differenza di colore qui non ulteriormente discusse misurato pu venire correlato alla valutazione sensoriale per cui in sede di ottimizzazione del colore di un vino possibile ad esempio seguire le fasi di lavorazione e giudicare se la variazione causata da ciascuna operazione unitaria avr o meno una importanza tecnologica 1 4 1 2 1 0 0 8 deltaE 0 6 0 4 0 2 0 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 dose Fig 6 Effetto della chiarifica con bentonite a diversi dosaggi su un vino bianco della variet Incrocio Manzoni Il parametro che viene variato in maniera pi significativa la C Il diagramma mostra la differenza di colore AE rispetto al testimone non trattato Per la codifica delle diverse bentoniti vedi la sezione materiali e metodi 44 4 Conclusioni I parametri che descrivono il colore sono dei descrittori importanti della qualit di un vino che rispecchiano l
307. re oggetto di attenzione quando sono utilizzati per la verifica del buon funzionamento di uno strumento Il controllo approfondito della taratura di uno spettrofotometro un operazione abbastanza delicata che richiede tempo ed quindi costosa In genere prima di eseguire questa operazione si dovr sottoporre lo strumento ad una preventiva e 148 rapida verifica del suo funzionamento che richiede la disponibilit di almeno tre standard di colore di cui uno rosso uno verde e uno blu Se la misurazione del colore di questi tre standard fornisce coordinate accettabili si pu concludere che lo spettrocolorimetro funziona in modo corretto diversamente dopo aver escluso semplici cause meccaniche ed elettroniche come detto sopra dovremo procedere al controllo della taratura In questo lavoro discuteremo i vari problemi di taratura e le modalit sperimentali che consentono di metterli in evidenza ma non potendo entrare in dettagli rimandiamo il lettore che intende approfondire l argomento ad una recente pubblicazione del National Physical Laboratory inglese abbastanza esauriente anche se a nostro avviso un po stringata I problemi riguardanti la taratura di uno spettrofotometro possono essere riassunti nei seguenti punti e Ja linearit della risposta linearity e lataratura della scala spettrale spectral calibration e il profilo della banda passante a fissata lunghezza d onda A bandwidth profile la luce diretta
308. re il fattore di riflessione spettrale non pu prescindere da alcune delicate procedure e accorgimenti Ci riferiremo in particolare ad alcune problematiche incontrate nella progettazione dello spettrofotometro ORACOLOR concepito e prodotto dalla ditta Corob Si tratta di uno strumento dalle dimensioni molto ridotte che lavora con geometria d 8 componente speculare inclusa SPIN raccolta ed analizzata la radiazione riflessa dal campione in maniera diffusiva e speculare attraverso l ausilio di una sfera integratrice di 35mm di diametro il sistema ottico di raccolta della luce posto a 8 rispetto alla perpendicolare nel rispetto delle raccomandazioni CIE vigenti determinato il fattore di riflessione spettrale nell intervallo 400 700nm con l ausilio di uno spettrografo dotato di reticolo olografico e di una batteria lineare di 256 fotodiodi al silicio La sorgente luminosa usata una lampada microalogena Riteniamo che le considerazioni fatte si possano estendere ad una vasta gamma di spettrofotometri esistenti attualmente in commercio preposti all effettuazione di misure analoghe a quelle eseguite dallo spettrofotometro Corob Tratteremo di alcuni aspetti ma non gli unici che concorrono a determinare la qualit delle prestazioni di uno strumento del tipo sopra descritto 1 Sfera integratrice La progettazione della sfera integratrice deve avvenire nel rispetto delle raccomandazioni CIE 1 Fig 1 0 e 2 0 le quali presc
309. rese 173 Iacurto M Menesatti P Gigli S Marcelli S Paglia G 1999 XII Cong Naz ASPA Piacenza Iacurto M Gigli S Failla S Mormile S Di Giacomo A 2000 Atti Conv Naz Parliamo di allevamenti nel 3 millennio Fossano CN 119 lacurto M Settineri D Mormile M Bisegna V 2001 Proceedings XIV ASPA Firenze 299 Jeremiah L E Carpenter Z L Smith G C 1972 J Food Technol 37 476 Lanza M Pennisi P Priolo A 1999 Zoot Nutr Anim 25 71 Lawrie R 1985 Developments in meat science 3 Ed Elsevier 91 Oord A H A Van Den Wedsorp J J 1971 J Food Technol 6 15 Pagano Toscano G 1988 La qualificazione delle carni Ed CNR 27 Quarrier E Reagan J O Carpenter Z L Smith G C 1972 J Animal Sci 35 206 Metodo rapido per la determinazione del colore dei prodotti enologici F MATTIVI H ROTTENSTEINER G NICOLINI ISTITUTO AGRARIO DI SAN MICHELE DIPARTIMENTO LABORATORIO ANALISI E RICERCHE Via E Mach 2 38010 San Michele all Adige TN Tel 0461 615255 fax 0461 615288 fulvio mattivi mail ismaa it R BISCONTI MINOLTA ITALIA SPA Via Stephenson 37 20157 Milano Tel 02 39011200 fax 02 39011223 raffaella bisconti MinoltaEurope com 1 Introduzione Il colore del vino una delle prime caratteristiche percepite dal consumatore al momento della mescita o nel caso di contenitori in vetro chiaro dell acqu
310. respect to a GRIN lensed optical fiber coupled to a microspectrometer which is also positioned in the jig and acts as detector A view of the optical probe housing the oil sample being tested is shown in Figure 3 The specifications of the optoelectronic instrumentation are the following four independent white LED light sources Each light source is under direct PC control so that the software application not only modifies the LED intensities but can also choose which LEDs are illuminated The intensities of the LEDs are controlled so as to give adequate SNR at the various angular positions In this way a scanning system is achieved that is sinchronized with the 66 spectrometer receiver without the need for bulky and complicated mechanical scanning arrangements Fig 4 Optical probe for spectral nephelometry An optical fiber CRONIN microspectrometer The spectrometer has also been interfaced to the PC and the custom software application thus producing a truly integrated system The PC software has complete control over the spectrometer operational parameters as well as the ability to collect spectra directly Custom C PC software which handles all the integration issues culminating in a straightforward DDE communications interface This approach allows for very high level programming languages such as MATLAB to directly control the experiment and results in a very flexible approach Basic MATLAB control and analysis
311. rianza alle differenze di colore calcolate tra coppie di campioni della stessa tinta emerge come atteso che le deviazioni standard di differenze ottenute da laboratori diversi sono pi basse rispetto a quelle calcolate sui valori assoluti Inoltre non sembra emergere alcuna evidente correlazione tra la deviazione standard ed il valore della singola coordinata anche se la deviazione standard sembra decrescere al crescere di L e di a ed al 259 decrescere di b i campioni esaminati sono in numero troppo esiguo per trarre delle valide indicazioni generali DIFFERENCES IN L COORDINATE 2 00 1 00 00 TO EDIZ dubin SEI 1 00 2 00 DIFFERENCE 3 00 4 00 5 00 30 0 35 0 40 0 45 0 50 0 55 0 60 0 65 0 70 0 75 0 80 0 MEAN VALUE a DIFFERENCES IN o COORDINATE 6 yo QS a DIFFERENCE I 65 0 50 0 35 0 20 0 5 0 10 0 25 0 40 0 55 0 70 8 MEAN VALUE b Fig 1 Curve di regressione tra differenze di colore ottenute variando le modalit di misura ed i relativi valori medi a AL vs L b Aa vs a Legenda v pag seg 260 DIFFERENCES IN be COORDINATE DIFFERENCE 4 8 5 50 35 20 5 10 25 40 55 70 85 100 MEAN VALUE le Fig 1 cont c Ab vs b Legenda 1 misura con vetro senza vetro 2 porta di osservaz 50 mm 20 mm illumin diff 3 porta di oss 20 mm ill diff 10 mm ill spot 4 campione con sfondo bianco con sfondo grigio 5 camp
312. rimento nel fermentino originario di macerazione 90 0 60 0 80 0 4 oe 00 SS az 50 0 60 0 sses 40 0 L 50 0 c 30 0 40 0 i A 30 0 20 0 20 0 10 0 1050 0 0 t j 0 07 01234567 8 9 1011121314151617 0 2345 6 7 8 9 1011121314151617 giorni dall ammostamento giorni dall ammostamento 12 0 7 JOFT a JOFD 30 as 407 a hr a h PON E Cc h 0 0 4 rer tact JOFT 53 437 0 071 50 009 0 028 0 153 0 017 NL JOFD _ 65 810 0 170 39 599 0 029 4 356 0 179 40 Differenza tra JOFD e 12 373 0 184 10 469 0 040 4 203 0 179 3 261 1 009 go 52 JOFT 01234567 8 9 1011121314151617 giorni dall ammostamento AE 16 533 0 141 JOFT Macerazione in fermentino da 35 hl con controllo termico testimone JOFD Macerazione in fermentino da 35 hl con controllo termico e d lestage Nella tabella sono riportati i valori delle coordinate L G h dei due mosti alla svinatura 14 gi orno dall ammostamento con le relative differenze e le differenze di colorAE e di tintaAH 3 85 0 7 55 0 80 0 50 0 75 0 45 0 70 0 40 0 35
313. rivono che il rapporto tra l area dei fori e l area della sfera senza i fori rimanga al di sotto del 10 altres importante che il posizionamento della sorgente sia tale per cui la radiazione emessa non giunga direttamente sulla parte ottica che raccoglie la luce riflessa dal campione ma incontri in prima battuta le pareti della sfera Il fascio raccolto dovrebbe formare con la perpendicolare il piano di appoggio campione un angolo non superiore a 10 ORACOLOR 8 come risulta nella raccomandazione CIE 1 Inoltre l angolo tra l asse del fascio e ogni raggio dello stesso non dovrebbe superare 1 5 In merito alla progettazione meccanica si raccomanda di inserire una tolleranza sulla planarit del piano di appoggio campione di 0 01mm 175 Fig 1 0 Sfera integratrice con calotta porta lampada e gruppo ottico dello spettrofotometro ORACOLOR 2 Gruppo ottico Di particolare importanza la progettazione del sistema ottico di raccolta della luce riflessa dal campione Fig 2 0 Occorre infatti che sul foro di ingresso della fibra ottica adibita al trasporto della luce allo spettrografo si formi l immagine del foro di lettura campione Bisogna prevedere cio un ottica una o pi lenti ad esempio che catturi solamente la radiazione riflessa in ultima battuta dal campione evitando di raccogliere anche luce proveniente dalle pareti della sfera Questa sorta di occhio deve vedere una porzione leggermente
314. rkin Elmer non ha una larghezza di banda uguale a quella dello strumento spettrofotometro Minolta ed inoltre non ci nota la procedura del calcolo colorimetrico di quest ultimo Per eseguire un confronto sufficientemente significativo tra i risultati ottenuti dai due strumenti si operato nel modo seguente 200 si utilizzato lo spettrofotometro Perkin Elmer mod 330 con banda passante di 1 nme 5 nm passo di lettura uguale alla banda passante si sono trasformati i dati spettrali corrispondenti alla banda passante di 5 nm in dati spettrali relativi a una banda passante di 10 nm si sono moltiplicati i dati spettrali per i fattori peso ottimizzati nel caso della banda passante di 10 nm secondo il rif 3 e si sono confrontati i valori del tristimolol cos ottenuti con quelli determinati dallo spettrofotometro Minolta 2 Parte teorica 2 1 Spettrofotometro Minolta CM 3700d Lo spettrofotometro Minolta esaminato uno strumento a sfera integrante ed il sistema di illuminazione osservazione presenta geometria diff 8 illuminazione diffusa osservazione con un angolo di 8 per le misurazioni in riflessione e diff 0 per le misurazioni di trasmissione Le porte della sfera integrante e la loro area complessiva hanno valori tali che entrambe le configurazioni soddisfano alle condizioni stabilite dalla CIE Lo strumento misura in trasmissione il fattore di radianza spettrale Pauro 4 Tale grandezza per la legge di reciprocit d
315. rla di contestualizzazione dei dati per esempio nel caso di alimenti liquidi la concentrazione e nel caso di alimenti in polvere la dimensione delle particelle sono parametri che possono influire sulla variabilit delle misure Nell esperimento di Kent e Smith 6 ad esempio gli Autori hanno giudicato notevole l accordo interstrumentale raggiunto anche se migliorabile mediante una maggiore standardizzazione metodologica Si sono anche evidenziate quali siano le modalit di misura che influiscono maggiormente sulla comparabilit delle misure stesse In conclusione opportuno ribadire che la diffusione delle pratiche colorimetriche dipende oltre che chiaramente dalla disponibilit di strumenti accurati e precisi dall affermazione di una adeguata cultura metrologica dalla preparazione e dalla sensibilit degli operatori Bibliografia 1 B S Buslig e C J Wagner Instrumental Measurement of Orange Juice Color Food Technology Sept 1985 pp 95 97 2 G Skrede e T Storebakken Instrumental Colour Analysis of Farmed and Wild Atlantic Salmon when Raw Baked and Smoked Aquaculture 53 1986 pp 279 286 3 P Baardseth G Skrede T Naes M S Thomassen A Iversen e L Kaaber A Comparison of CIE 1976 L a b Values Obtained from Two Different Instruments on Several Food Commodities Journal of Food Science Vol 53 no 6 1988 pp 1737 1742 4 S Porretta L Sandei e C Leoni
316. rontando il campione con standards di riflettanza calibrati e certificati a 8 di incidenza Nella configurazione di Fig 1b campione e standard sono montati insieme sul portacampioni p su facce opposte e quindi la misura sul campione all angolo agevolmente confrontata con quella sullo standard a 8 La riflettanza del campione Rc 6 A data dalla semplice espressione 224 1I 0 4 R A R 8 A B A RBA gt Foo 1 dove Ic 0 A e Is 8 A rappresentano le correnti misurate sul radiometro in corrispondenza del campione e dello standard rispettivamente Nella configurazione di Fig la invece sia il campione che lo standard sono misurati allo stesso angolo 0 e quindi necessario conoscere la riflettanza dello standard tra 0 e 90 L espressione per la riflettanza del campione Rc 6 3 diventa quindi in prima approssimazione Ic 0 4 2 1 0 2 a Ro 0 4 R 0 4 Tenendo conto poi dell errore di sostituzione 12 ovvero dell alterazione della riflettivit media della parete interna della sfera per effetto della sostituzione del campione con lo standard si perviene alla formula esatta per la riflettanza LE dg R 0 4 R 0 4 ea I 0 4 Pea 3 dove Pec A e Ps A sono le correnti misurate col radiometro dirigendo il fascio contro la parete della sfera e mantenendo sulla finestra di misura una volta il campione e poi lo standard di riflettanza r
317. s C C2 and by plotting the scattergram of the chicken images two well separated clusters appear a yellowish cluster corresponding to the chicken body and a bluish cluster relative to the background The area between the clusters is filled by pixels lying on the contour of the chicken These pixels have intermediate colours between that of the background and those of the chicken skin It is worthwhile noting that pixels belonging to bluish bruises and shadowy areas can belong to the sparse area between the clusters or even to the blue cluster so they cannot be distinguished from the background on the basis of chrominance information only C c Shadows amp 2 Ammonia burns CHICKEN Background BODY Bluish Bruises Defects Healthy skin Highlights BACKGROUND a b Fig 4 a Rough position of the various classes of pixels in the C l space b mask used to separate the background from the chicken body Upon inspection of the scattergrams it also appears that the C feature is sufficient to discriminate between the two clusters To account for bruise and shadowy pixels intensity information must be taken into account In particular the following points must be considered pixels relative to healthy skin always belong to the yellowish cluster pixels relative to bluish bruises belong to the sparse area between the clusters or to the blue cluster they can be distinguished from the background
318. saminato l effetto delle condizioni di conservazione sull evoluzione del colore La temperatura di conservazione in particolare ha un importanza notevole 10 A titolo di esempio si riporta l evoluzione di un vino rosato di cui era stata monitorata la fase di produzione Una serie di bottiglie provenienti dallo stesso lotto di produzione e imbottigliate consecutivamente sono state conservate in condizioni differenti una serie in cantina ed una serie a temperatura ambiente esposte alla luce A distanza di circa due e cinque mesi sono state misurate le coordinate di colore Dopo un anno stata effettuata la misura su bottiglie conservate i primi cinque mesi in cantina e successivamente a temperatura ambiente Nella figura 4 sono riportati 1 risultati delle misure Dall esame della figura e della tabella relativa si rileva come il vino conservato in cantina c sia pi stabile dal punto di vista cromatico rispetto all altro a come risulta anche dai valori pi piccoli della differenza di colore AE rispetto al campione di riferimento La variazione di colore comunque piccola in entrambi i casi al di sotto o poco superiore all unit Anche dopo circa un anno campione ca il valore di AE si mantiene piccolo a dimostrazione del fatto che stato realizzato un prodotto cromaticamente molto stabile risultato notevole in particolare per un vino rosato tipologia che presenta usualmente grossi problemi da questo punto di vista 77
319. sente inizialmente come impurezza nella sabbia stato rimosso prima della fusione della miscela vetrificabile Gli altri due tipi di lastra utilizzano sabbia non trattata La Ditta ODL produce rivestimenti ottici mediante evaporazione sotto vuoto per applicazioni in vari settori lenti fotografiche segnaletica ferroviaria usi oftalmici ecc 100 0 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 A nm Figura 2 Curve di trasmissione delle lastre 120 100 T 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 nm Figura 3 Curve di trasmissione dei filtri ODL I rivestimenti costituiti da strati di TiO ed SiO sono resistenti alle sollecitazioni meccaniche urti abrasioni ecc e chimicamente inerti Inoltre TiO e SiO hanno un indice di rifrazione rispettivamente alto e basso e ci permette di realizzare 204 successioni di opportuni strati capaci di produrre fattori di trasmissione e di riflessione adeguati a molte esigenze 4 I filtri interferenziali considerati in questo lavoro sono stati contrassegnati Si0 TiO deposito superficiale a due strati costituito da questi materiali ODL 8 strati e ODL 15 strati a seconda del numero di strati che costituiscono il filtro Gli spessori dei singoli strati determinati mediante tecnica RBS sono riportati in tabella II Tabella Il Struttura dei depositi superficiali dei filtri ODL analizzati Gli spessori dei vari strati sono riportati tra parentesi CAMPIONE
320. ssione misurato sul campione giallo usando la corretta taratura spettrale traslando a sinistra di 1 fotoelemento la riga a 435 8nm e traslando a sinistra di 1 fotoelemento la riga a 546nnm 183 In maniera analoga a prima si misurato l effetto di una traslazione selettiva di alcune righe rispetto alle posizioni corrette Si agito sulle righe di lunghezza d onda 632 8nm 546 0nm 435 8nm operando nella maniera riportata in tabella II Tab Il 365 0nm 404 6nm 435 8nm 546 0nm 730 0nm 632 8nm Differenze significative sono state ottenute con campioni colorati ad esempio il rosa il rosso l arancione il giallo il verde e il ciano ma non con i grigi In figura 4 4 riportato un istogramma che per ciascuno dei campioni sopracitati confronta le differenze di colore tra la misura effettuata con ORACOLOR e Il valore di certificazione ottenute nei 5 casi proposti Si inserito anche il confronto sulla mattonella bianca per evidenziare come non vi siano differenze significative quando lo spettro di un campione piatto In figura 4 5 riportato il grafico del fattore di riflessione del campione giallo nel caso di righe centrate in quello di traslazione a sinistra di 1 fotoelemento della riga a 435 8nm e nel caso di traslazione a sinistra di 1 fotoelemento della riga a 546nm L istogramma di figura 4 4 evidenzia che l aumento delle differenze di colore pi marcato si ha su tutti i campioni riportati quan
321. stema adottato suscettibile di miglioramenti Infatti poich la sfera S non stata progettata esclusivamente per queste misure stato necessario ricorrere all uso di una seconda sfera per l alloggiamento dei rivelatori e la misura del raggio di riferimento Il sistema sicuramente guadagnerebbe in sensibilit e facilit di montaggio se i rivelatori fossero posizionati all interno della sfera principale contenente i campioni in esame 244 Fattore di Riflessione 0 500 1000 1500 2000 Lunghezza d onda nm Fig 17 Fattore di riflessione per lo standard di riflessione diffusa in Spectralon SRS 20 4 5 Conclusioni Due aspetti sono soprattutto da evidenziare in questo lavoro Il primo riguarda l analisi delle propriet di riflettanza angolare degli standard SRS prodotti dalla Labsphere Questi sono risultati non reperibili in letteratura e che nessuno spettrometro commerciale in grado di fornire in maniera semplice I risultati presentati evidenziano come il fattore di riflessione degli standard non sia indipendente dall angolo di incidenza Le correzioni quantitative stimate dalla misura non sono trascurabili per cui si pu concludere che l approssimazione di riflettanza costante spesso usata nelle tecniche di analisi delle perdite ottiche di materiali fotovoltaici sia troppo forte principalmente per grandi angoli di incidenza Il secondo aspetto riguarda la composizione di un sistema ottico per misure re
322. stituti metrologici dei diversi paesi e l American Standard for Testing and Materials ASTM hanno definito le regole operative ma queste valgono di fatto per strumenti diversi da quelli comunemente usati nei laboratori per il controllo di qualit delle aziende Queste regole riguardano lo strumento per misurare il fattore di riflessione spettrale dell oggetto in esame e la procedura per il calcolo colorimetrico Lo strumento deve rispettare definite geometrie di illuminazione del campione rispettare definite geometrie di raccolta della luce dal campione fornire il fattore di riflessione spettrale con il passo di un nanometro e si suppone con larghezza di banda passante di un nanometro solo per misurazioni a bassa accuratezza il passo pu essere di 5 nm ma in questo caso 1 dati spettrali devono essere interpolati con la tecnica di Lagrange al passo di un nanometro 136 Il calcolo colorimetrico si basa su dati spettrali ottenuti secondo le precedenti regole Nella pratica non si mai in queste condizioni In generale il fattore di riflessione spettrale fornito con un passo di 10 nm sovente di 20 nm e solo in pochissimi casi di 5 nm Si pu dimostrare che anche in questi casi il risultato ancora altamente significativo ma la taratura dello strumento risulta critica L esperienza induce a ritenere che le fonti di inaccuratezza siano due 1 Pattribuzione della lunghezza d onda ai vari dati spettrali complic
323. strumenti daranno risultati soddisfacenti se utilizzati nel rispetto dei loro limiti tecnici Strumenti che lavorano con grande banda passante quindi con punti di misura abbastanza radi potranno misurare il colore in modo corretto solo se la radianza spettrale varia lentamente con la lunghezza d onda su tutto lo spettro visibile Spesso invece la radianza spettrale di oggetti colorati presenta un andamento a gradino ed in questa regione spettrale che pu verificarsi l errore pi significativo nella sua misurazione perch pochi punti di misura non consentiranno di ottenere n la sua corretta descrizione n la sua corretta ricostruzione computerizzata con conseguente errore nel calcolo delle coordinate tricromatiche 2 Problemi di taratura degli spettrocolorimetri L incertezza dei risultati che si manifesta nelle misurazioni del colore pu derivare sia da una procedura di misurazione non corretta sia da un utilizzo improprio dello strumento tuttavia una delle cause di errore pi frequente sicuramente da attribuire ad una taratura approssimativa dello strumento Questo problema particolarmente presente nel caso di strumenti portatili che subiscono frequenti scuotimenti urti e lavorano in condizioni ambientali variabili I problemi che si possono riscontrare nella taratura di uno spettrocolorimetro sono numerosi e 147 possono essere evidenziati con misurazioni che fanno riferimento a opportuni standard di taratura La loro r
324. ta sia per le singole misure sia per la caratterizzazione del sistema Quando si esegue una misura fondamentale che il risultato sia riferibile ai campioni nazionali Per ottenere risultati affidabili e ripetibili si devono da un lato definire chiaramente e attentamente e mantenere costanti nel corso della misura i parametri che riguardano le condizioni di illuminazione la condizione di osservazione angolo di vista area di misura le caratteristiche spettrali della misurazione banda passante filtri e le condizioni ambientali temperatura umidit ecc dall altro si deve verificare che la misura sia riferita ai campioni nazionali esaminando il certificato di taratura e controllando l intervallo temporale tra una taratura e l altra 195 I valori di luminanza che possono essere misurati sono funzione di alcuni parametri di controllo come il guadagno che devono essere specificati al fine di garantire la ripetibilit delle misure Si dovr innanzi tutto calcolare l intervallo massimo di variazione della luminanza e verificare che lo strumento sia in grado di coprire questo intervallo L area di misura deve essere sufficientemente ampia da coprire tutta la superficie sensibile del rivelatore Per minimizzare l effetto di eventuali riflessioni deve essere azzerata l uscita del segnale di buio o di sfondo Per garantire la massima accuratezza possibile l ambiente deve essere completamente buio e i valori di temperatura e um
325. tata nelle diverse condizioni ed i risultati ottenuti sono stati paragonati con quelli delle metodiche di uso routinario Questa relazione mette a disposizione opportunamente graficati alcuni dei risultati pi significativi ottenuti in questo studio mentre si rimanda a precedenti lavori per una trattazione pi generale Rottensteiner 2000 o per una discussione specifica del comportamento cromatico dei pigmenti del vino rosso Mattivi et al 2001 2 Materiali e metodi 2 1 Determinazione delle caratteristiche cromatiche Le misurazioni del colore sono state effettuate con un colorimetro tristimolo Minolta Chroma Meter CT 310 L illuminante utilizzato di tipo C luce diurna temperatura di colore equivalente di 6774 K con osservatore standard 2 CIE 1931 La sorgente una lampada Xeno pulsata ad alta intensit che illumina il campione in modo diffuso ed uniforme Sono state usate tre diverse celle di vetro ottico di percorso ottico rispettivamente di 2 mm per i vini rossi 10 mm per i vini rosati e 20 mm per i vini bianchi o liquorosi Lo strumento stato calibrato con acqua distillata prima di ogni sessione di misura ed a ogni cambio della cella del campione Le celle usate sono state avvinate accuratamente tra un campione e l altro con una parte del campione successivo in modo da non avere influenze del campione precedente Prima di ogni sessione di misure la cella stata lavata prima con alcool etilico a 96 e poi con a
326. te adottata dall OIV O LV 1990 come metodo usuale ossia calcolata su tre lunghezze d onda 420 520 e 620 nm molto ben correlata alla C e quindi anche alla L Questo indica quindi una buona correlazione dei due metodi per la misura della intensit di colore 41 tinta hue 110 1007 io pe O O o 4 90 A MO A AQ E 9 mg O Trentino Vendemmia Tardiva 70 Trentino Vino Santo A1 Marsala Vergine MB1 Marsala S O M a 60 Verduzzo di Cialla A Vernaccia di Oristano bianchi MVT 2000 0 20 40 60 80 100 saturazione chroma Fig 4 Il colore dei vini liquorosi Risulta invece decisamente pi critica la misura della tinta con i metodi semplificati di uso corrente Rispetto al valore di h preso come riferimento la correlazione decresce nell ordine per il rapporto proposto da Sudraud tinta d420 d520 r 0 8931 seguito da quello suggerito da Di Stefano tinta d420 ds20 d520 r 0 8669 da Glories dA ds20 0 5 d420 d620 100 ds20 r 0 8202 ed infine dalla nuance calcolata secondo il vecchio metodo O LV nuance arctan ds529 d429 r 0 7927 Risulta accertato quindi che vi possono essere per tutti i metodi proposti ed in misura accentuata per le ultime due metodiche degli scostamenti molto importanti tra la descrizione ottenuta con i metodi semplificati ed i valori pi rigorosi ed affidabili ottenuti tramite colorimetro tristimo
327. te le lunghezze d onda 1 parametro 3 linearit della scala fotometrica l errore si considera funzione delle R A ed identico su tutte le lunghezze d onda da 2 a 4 parametri Per la scala fotometrica si utilizzata una funzione esponenziale in modo da evitare di correggere anche il valore misurato con la trappola nera l unico riferimento certo in fase di calibrazione dello strumento Il criterio adottato per ottimizzare i parametri elementare minimizzare la somma dei quadrati delle residue differenze di colore Purtroppo alla semplicit del criterio non si accompagna quella del metodo di calcolo le differenze di colori non sono lineari rispetto ai parametri ed occorre ricorrere a metodi di calcolo iterativi Come riferimento stato assunto uno strumento recente di classe elevata Il calcolo delle correzioni stato effettuato per tre strumenti di diversa classe ed et Tutti gli strumenti sono di diverso modello Il calcolo delle correzioni basato sulla misura di 16 campioni di diverso colore con una buona distribuzione delle derivate dR 4 d4 e 4R M IAA La tabella 1 riassume 1 risultati ottenuti in funzione degli errori compensati e del numero di parametri utilizzati per la correzione fotometrica Tab 1 Accordo Interstrumentale Errori residui in funzione delle correzioni applicate Strumento A B C Tipo Banco Banco Portatile Et anni 0 14 9 Errore medio in un
328. temato in loco Nello spettrofotometro Corob sono restituiti codici di errore se ad esempio durante la lettura con piastrella nera i valori letti sono superiori ad una soglia se si verifica un problema di lettura con il sensore se il fattore di riflessione della sfera si abbassa a causa di un suo eventuale invecchiamento o se le pareti della sfera si sporcano se l efficienza della lampada si abbassa troppo se l aumento di temperatura del sensore rende necessaria una nuova taratura Il software che gestisce lo strumento permette di diagnosticare il problema facilitando il lavoro del servizio di assistenza tecnica e ottimizzando 1 tempi Bibliografia 1 Publication CIE N 15 2 Colorimetry 2nd edition Central Bureau of the CIE A 1033 Vienna P O BOX 169 Austria 1986 186 Determinazione delle incertezze di misura in colorimetria M L RASTELLO Istituto Elettrotecnico Nazionale Galileo Ferraris Strada delle Cacce 91 10135 Torino 1 Introduzione Il risultato di una misura si limita spesso alla sola stima del valore del misurando In realt la misura non pu essere considerata completa se a tale stima non viene attributo un grado di fiducia che quantifichi il livello di imperfezione nella nostra conoscenza della realt La misura pu essere infatti affetta da errore intendendo per errore la differenza tra il valore vero e un valore misurato errore che pu essere valutato e corretto La misura del dubbio sulla qua
329. ti richiama il problema della comparabilit e compatibilit interstrumentale che interessa questo ed altri settori produttivi Proprio questa tematica stata oggetto del Convegno di Colorimetria tenutosi lo scorso anno ed i cui atti sono pubblicati nella seconda parte di questo volume Si tratta di un problema gi affrontato in precedenza e comunque sempre attuale anche perch tuttora irrisolto Infine un annotazione terminologica come gi stato sottolineato in occasione dei precedenti Convegni la terminologia colorimetrica italiana invalsa nella pratica risente spesso degli influssi della letteratura scientifico tecnica anglosassone e si discosta dal glossario raccomandato nelle sedi ufficiali In coerenza con le scelte effettuate in passato anche in questa sede si ritenuto opportuno non richiedere agli Autori la rettifica dei termini utilizzati impropriamente laddove l uso improprio non desse origine ad ambiguit ed incomprensioni Nel concludere queste note vorrei cogliere l occasione per ringraziare vivamente coloro che hanno fattivamente contribuito alla realizzazione di questo volume a cominciare dagli Autori dei contributi qui pubblicati che hanno accettato di aderire a questa iniziativa condividendo 1 risultati dello loro attivit di studio e ricerca Un grazie particolare al Prof Oleari per il suo ruolo costante di guida e riferimento e a Minolta Italia S p A nella persona della Dott ssa Raffaella Bisconti il
330. ti esposti Inoltre la tipologia di analisi si rilevata di facile applicabilit e affidabilit tenuto conto che le prove si sono svolte lungo un itinerario che ha toccato gran parte dell Italia centrale e meridionale in un periodo non facile come il mese di agosto Il monitoraggio strumentale del colore ha altres dimostrato la capacit di individuazione anticipata delle variazioni colorimetriche rispetto alla evidenza soggettiva degli operatori e quindi dei possibili consumatori offrendo perci una opzione previsionale molto utile per la gestione economica della magazzino Per quanto attiene alla cassa a refrigerazione passiva complessivamente da notare una buona tenuta delle caratteristiche qualitative analizzate almeno fino al 15 giorni di conservazione Nel complesso la maggior variabilit si notata per i tempi pi lunghi successivi a 15 giorni di conservazione con il massimo per 19 giorni Bisogna ricordare che un tempo cos lungo offre un margine operativo molto pi ampio della normale necessit di trasporto ove non si superano in genere 10 giorni anche per trasporti internazionali a lunga distanza I diversi prodotti rispondono differentemente alle tempistiche di conservazione Bisogna inoltre rilevare come per esigenze di sperimentazione fosse stata adottata un unica temperatura intermedia di conservazione che pu aver determinato uno stress da freddo per alcuni prodotti Ci lascia pensare che con un carico
331. ti pi informativi si sono evidenziati per le altre coordinate colorimetriche come di seguito riportato Fig 1 Valore della coordinata colorimetrica standard CIE L luminosit e dev st per tempo di conservazione gg di frutti 80 70 T 60 Lt 50 un ita 30 nettarina M pesca 20 A susina 10 7 0 r 7 7 1 i r 1 r 1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 tempo di conservazione gg I frutti di colore rosso come pesca e nettarina hanno evidenziato un lento abbassamento dei valori della coordinata a verde rosso nell arco della conservazione mostrando una buona tenuta di qualita del prodotto stesso mentre su frutti gialli come la susina goccia d oro si evidenziato gi a partire dal 5 giorno di conservazione un notevole incremento dei valori tutti statisticamente significativi nel confronto con il tempo zero fig 3 Il frutto in questione ha mostrato una variazione della tonalit verso un rosso pi marcato ad indicazione di fenomeni di senescenza Negli ortaggi fig 4 si sono riscontrati diversi comportamenti per il pomodorino prodotto caratterizzato da un colore fortemente rosso la variazione di tonalit positiva con un incremento statisticamente significativo tra tutti i tempi e il tempo zero la variazione dovuta alla progressiva maturazione del frutto che per questo non subisce perdite di qualit Per zucchina e insalate di tipo Trocadero e tipo 82 Romana le var
332. tilizzare la misura del colore come indice dello stato di evoluzione e delle potenzialit future del prodotto 82 0 80 0 78 0 576 0 74 0 72 0 70 0 T T T T 2 65 2 85 3 05 3 25 3 45 3 65 3 85 4 05 pH Figura 9 Variazione del colore del vino col pH Caso di un vino rosso La variazione del pH del vino stata ottenuta tramite aggiunte successive di soluzioni 0 1 N di idrossido di sodio NaOH o di acido cloridrico HCI ad un campione di riferimento D filtrato Ringraziamenti 45 0 40 0 35 0 30 0 25 0 20 0 15 0 2 65 2 85 3 05 3 25 3 45 3 65 3 85 4 05 2 65 2 85 3 05 2 0 0 0 pH pH 3 25 3 45 3 65 3 85 4 05 Si ringraziano le aziende Antichi Poderi di Jerzu Gostolai di Oliena e Cantina Sociale di Santa Maria La Palma di Alghero Le misure del contenuto di antociani nei mosti sono state effettuate presso il Consorzio Interprovinciale per la Frutticoltura di Cagliari Nuoro e Oristano Bibliografia 1 R S Jackson Wine Science Principles and Applications Academic Press New York 1994 2 O D D Soares Proposta de Norma Portuguesa Cor dos vinhos Determina o espectrocolorim trica prNP 4375 1 2 3 1997 3 Publication CIE N 15 2 Colorimetry Commission l Eclairage Wien 1986 62 Internationale de 10 11 12 13 14 G Wysz
333. timolante tematica del ruolo dell informazione colorimetrica nell ambito delle produzioni alimentari Il principale intento di riunire e porre a confronto alcune significative esperienze di ricerca e sperimentazione condotte in Italia sul tema della colorimetria in campo alimentare evidenziando 1 limiti e le problematiche attuali nonch i punti di forza e le prospettive di sviluppo dell utilizzo dell informazione colorimetrica nell ambito dei sistemi di gestione e controllo della qualit dei prodotti agro alimentari Come noto infatti per molti prodotti dell industria agro alimentare l aspetto cromatico costituisce una caratteristica qualitativa fondamentale sia per il ruolo nell influenzare le scelte del consumatore sia perch rappresenta un immediato ed utile indicatore di altri parametri qualitativi di prodotto e di processo ai quali risulta strettamente correlato Seppure altri caratteri organolettici quali il sapore e la consistenza di un prodotto alimentare giochino un ruolo altrettanto decisivo nella soddisfazione del consumatore indubbio che l aspetto di un alimento di cui il colore rappresenta una componente essenziale uno dei pochi parametri che il consumatore riesce ad apprezzare ancor prima dell acquisto e del consumo dell alimento Le caratteristiche cromatiche di ogni prodotto alimentare infatti sono normalmente considerate accettabili dal consumatore se rientrano in un determinato campo di
334. to Tradizionale 42 49 ab 27 35 35 06 Posta singola 42 70 a 27 86 35 33 Box 40 61 b 27 05 34 24 Paddock 40 97 b 27 55 34 30 Tipo di ciclo Chiuso 41 92 27 34 35 05 Ingrasso 41 37 27 57 34 43 Distanza allevamento mattatoio km lt 10 40 92 b 28 10a 34 22 b 11 20 43 16 a 27 88 a 35 54 a 21 30 41 90 ab 27 43 ab 35 02 ab gt 30 40 58 b 26 41 b 34 16b Mattatoio capi sett 380 41 19 27 24 34 64 80 40 41 56 27 70 34 96 lt 40 41 52 27 53 34 58 Classe di peso kg lt 350 41 42 ab 27 68 ab 34 98 a 351 400 41 42 ab 26 88 b 34 83 a 401 450 41 52 ab 27 31 ab 34 82 a 451 500 40 70 b 27 59 ab 34 01 b gt 500 42 05a 28 00 a 34 99 a Frollatura d lt 11 40 66 b 27 23 34 29 b 12 19 41 42 ab 27 56 34 79 ab gt 20 42 19a 27 68 35 10 a Fonte Gigli S e lacurto M 1997a 27 Tabella 3 Influenza dell alimentazione sulle caratteristiche colorimetriche del muscolo Longissimus Dorsi di carcasse di razza Chianina Illuminante C Illuminante A Illuminante F L C H L C H L C H Concentrato 40 22 26 96 34 14 43 27 35 69 29 60 38 86 24 82 36 66 Insilato 41 44 27 73 34 83 44 51 36 51 30 09 40 19 25 84 37 33 Media 40 83 27 34 34 49 43 90 36 10 29 85 39 53 25 33 37 00 Differenze P lt 0 05 P lt 0 10 Fonte lacurto M e Gigli S 1996 Tabella 4 Influenza del sesso sulle caratteristiche colorimetriche del muscolo Longissimus Dorsi di carcasse di razza Maremman
335. to di fenomeni ambientali ed elettrici a cui sottoposto Non tutti i materiali hanno per il medesimo tipo di degradamento superficiale e per questo in tabella 1 si riporta un esempio delle principali alterazioni rilevabili su isolamenti in materiale organico evidenziate sia attraverso prove di invecchiamento accelerato realizzate allo scopo di invecchiare precocemente il componente in modo sperimentale o rilevate nel corso di ispezioni visive in esercizio Nelle tabelle 2a e 2b si riporta un secondo esempio di tipologia di guasti rilevabili su componenti che nel 1998 hanno determinato interruzioni maggiori di tre minuti e per questo hanno giustificato ricerche per ridurre il tasso di guasto e migliorare l affidabilit del componente Come si rileva nella tabella 2b il 69 5 dei guasti diagnosticabile in fase di manutenzione ordinaria con l identificazione dello stato superficiale di cui gli esempi sopraccitati di tabella 1 210 Tabella 1 Esempio di elenco delle principali alterazioni rilevabili su isolamenti in materiale organico sia in prove di invecchiamento accelerato Ispezioni visive in esercizio Tipo di alterazione Resine interessate dalla alterazioni Superficiale PUR PE PM e o PTFE EP Naylon 6 6 11 Variazione lucentezza Variazione colore e Perdita idrofobicit Superficie rugosa Effetto sfarinamento e Annerimento
336. to nuovamente all operazione di verifica di taratura sia su scala radiometrica sia in lunghezza d onda Queste operazioni possono essere effettuate presso i laboratori autorizzati MINOLTA mediante 173 tavolette bianche e colorate certificate standard secondari e mediante un dispositivo Wavelenght Calibration Box dotato di una serie di lampade standard a catodo cavo che emettono 10 righe spettrali ben definite nel range d interesse che permette di verificare in modo abbastanza rapido la taratura in lunghezza d onda aggiornando anche la matrice della funzione strumentale Bibliografia 1 Spectral reflectance factor deconvolution and colorimetric calculations by local power expansion C Oleari Color Research and Application 25 176 185 2000 2 Brevetto Minolta United States Patent no 5 175 697 29 Dic 1992 3 ASTM E 308 96 Standard Practice for Computing the Colors of Objects by Using the CIE System Annual Book of ASTM Standards Vol 6 01 American Society for Testing and Materials Philadelphia USA 1996 174 Progettazione e taratura di uno spettrofotometro multicanale di dimensioni ridotte adibito alla misura del fattore di riflessione spettrale con geometria d 8 problematiche e principali soluzioni adottate MICHELE ABELLI COROB S p A via dell Agricoltura 3 41038 S Felice Sul Panaro MO Michele Abelli corob com La progettazione di uno spettrofotometro multicanale che permette di misura
337. tore standard CIE 1931 3 7 Nel caso del metodo usuale sono definite le due grandezze intensit e tonalit sulla base della misura dell assorbimento a tre lunghezze d onda Tabella 1 Il colore definito da queste sole grandezze Tab 1 Formule per la misura del colore del vino secondo il Regolamento CEE N 2676 90 VALORI TRISTIMOLARI X 0 42 Tgos 0 35 T550 0 21 Tyas INTENSITA A450 Asso Agoo Y 0 20 7 Toos 0 63 z T550 0 17 A Taos TONALITA N Aazo Asso Z 0 24 ja T 495 0 94 T445 I due metodi di misura derivano da un documento dell Office International de la Vigne et du Vin OIV ente che definisce le normative internazionali riguardanti i metodi di misura relativi al vino 8 Per adeguarsi alle raccomandazioni CIE sopra citate 3 OIV ha in programma la definizione di un nuovo metodo ufficiale per la misura del colore del vino Qui di seguito sar descritta una procedura proposta a questo scopo all OIV 9 e che stata utilizzata nel corso della sperimentazione Essa basata sull adattamento ed ottimizzazione delle norme CIE al caso specifico del vino secondo quanto suggerito da una serie di studi sui parametri pi opportuni da adottare e sui fattori che possono influenzare la misura 10 11 La procedura prevede i seguenti parametri 2 49 geometria di misura trasmittanza normale normale 0 0 banda spettrale di misura 360 830 nm con intervallo di campionam
338. tra uno standard misurato con un vetro e lo stesso standard misurato con un altro vetro facile calcolare le Tolleranze dei Valori dei vetri nel modo seguente dE 0 25 dL dar dE Se ogni coordinata contribuisce con 1 3 di questa differenza totale le differenze massime ammesse tra uno standard misurato con un vetro e lo stesso standard misurato con un altro vetro sono dL da db 0 14 Facendo allora corrispondere ad ogni differenza di coordinata di colore la differenza tra la regressione con e senza vetro per un primo vetro meno la regressione con e senza vetro per un secondo vetro risultano le differenze massime ammesse tra un vetro ed un altro vetro ossia le Tolleranze dei Valori del vetro montato sulla piastra bianca dL 0 14 1 034dL tra i vetri e dL tra i vetri 0 14 da 0 14 2 438da tra i vetri e da tra 1 vetri 0 06 db 0 14 6 754db tra i vetri e db tra i vetri 0 02 Con queste Tolleranze il vetro STD misurato sulla piastra bianca quindi completamente caratterizzato dai seguenti intervalli di accettabilit L 94 97 95 25 dL 0 97 1 25 a 1 38 1 26 da 0 97 1 05 b 1 38 1 42 db 0 24 0 28 e pu essere sostituito da un altro qualsiasi vetro che abbia Valori interni ad essi Nella tabella seguente solo il vetro STD pu sostituire il vetro STD1 Tipo di vetro dL da db dE Ott
339. trato in Fig 15b infatti con questo tipo di campioni l angolo limite effettivo 6 1 pi alto di 6 e vale precisamente 9 9 44 6 2 2 4 2 0 7 4 14 cos d d s 2 Nel caso attuale con 0 84 troviamo 0 87 anch esso molto prossimo a 90 Questo tipo d errore puo essere definitivamente minimizzato riducendo il pit possibile da rispetto a ds Questo implica la preparazione di un fascio di luce collimata all ingresso della sfera con una sezione solo leggermente pi grande delle dimensioni della scatola e la riduzione al minimo del diametro 238 dell assorbitore compatibilmente con l assorbimento dell intero fascio quando il campione sollevato Un altra fonte di errore ad alti angoli d incidenza l effetto di ombreggiamento prodotto sul campione dalla parete frontale della scatola Esso pu essere minimizzato realizzando la parete molto sottile L influenza dell effetto di ombreggiamento sulla precisione delle misure comunque minimizzato dal fatto che la zona di ombreggiamento la stessa sul campione e sullo standard L analisi dell accuratezza delle misure DRM risente della mancanza in letteratura di valori calibrati di riflettanza diffusa risolta in angolo Le curve del fattore di riflessione degli standard Labsphere quali ottenute alle misure con laser rappresentano 1 soli riferimenti per le nostre misure DRM Fig 14 a Schema dell apparato DRM con il camp
340. trofotometro Lambda 900 Per poter applicare il metodo DRM richiesta la conoscenza delle propriet di riflettanza degli standard usati in funzione sia della lunghezza d onda che dell angolo di incidenza Ci comporta la misura di R degli standard col metodo tradizionale Questo un punto delicato se si tiene conto che il raggiungimento dei 90 facile con un laser meno con sorgenti a lampada D altra parte l uso di sorgenti a lampada come quelle di uno spettrofotometro non presenta problemi quando si tratta di variare la lunghezza d onda In prima approssimazione si pu ritenere che questi standard conservino le propriet di riflettanza che possiedono ad 8 anche per altri angoli di incidenza Ci rappresenta in qualche modo una scelta forzata dal momento che tutti gli spettrometri permettono la realizzazione di misure di riflettanza all angolo fisso di incidenza di 8 Tutti i certificati di calibrazione degli standard si riferiscono infatti a questo angolo Allo scopo di estendere la conoscenza del fattore di riflessione degli standard anche ad altri angoli di incidenza in questo lavoro vengono riportate le variazioni del fattore di riflettanza per alcuni standard di riflettanza diffusa in Spectralon della Labsphere La tecnica proposta e l apparato sperimentale ad essa corrispondente permettono di caratterizzare una qualunque generica superficie come mostrato nel seguito 4 1 Descrizione del sistema
341. ttenuta utilizzando alcuni standard di assorbanza con densit ottiche nominali di 2 1 0 6 e 0 3 cio con trasmittanze nominali rispettivamente di 1 10 25 e 50 151 Le misurazioni sono state effettuate mediante l uso di una sfera d integrazione ponendo gli standard di assorbanza davanti alla sua porta d ingresso Il fascio della lampada incideva normalmente sui filtri neutri e la sua convergenza era inferiore a 3 Questo significa che gli standard lavoravano praticamente con fascio parallelo quindi con la geometria ottica impiegata per la loro taratura I risultati ottenuti sono riassunti nella fig 2 Spectral Response Linearity 2 50 2 00 gt 1 50 o Lo 8 1 00 o o 0 50 0 00 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 Wavelength nm Fig 2 Misurazioni della densit ottica certificata di filtri neutri mediante lo spettrometro utilizzato nelle misurazioni precedenti Le densit ottiche nominali dei filtri sono 2 1 0 6 e 0 3 corispondenti a trasmissioni di 1 10 25 e 50 Le curve continue che presentano rumore sono quelle misurate le linee marchiate sono quelle delle certificazioni di taratura Gli indicatori rappresentano i dati della certificazione di taratura dei filtri Questi risultati mostrano che lo strumento esegue misurazioni accurate delle densit ottiche dei filtri standard per le intensit di luce disponibili e questo ci permette di affermare che lo spettrometro risponder
342. tura degli spettrometri utilizzati si fatto ricorso a filtri standard tracciabili realizzati e certificati dal National Physical Laboratory NPL tre filtri di vetro di densit neutra per la scala delle intensit e un cristallo McCrone per la scala delle lunghezze d onda e per la banda passante Per la valutazione dell incertezza nel valore delle coordinate CIELAB ogni misura stata ripetuta tre volte Il valore riportato quello dell incertezza espansa con fattore di copertura pari a 2 corrispondente ad un livello di confidenza di circa il 95 12 Le analisi chimiche a cui si far riferimento nel testo sono state effettuate secondo i metodi ufficiali della normativa europea 6 3 Risultati e discussione 3 1 Monitoraggio in situ del colore del vino La macerazione costituisce il momento fondamentale per la formazione del colore del vino Il contatto del mosto con le vinacce consente il passaggio da queste ultime al primo di tutte quelle sostanze che contribuiscono in definitiva alla formazione del colore antociani in primo luogo e poi tannini procianidine ecc Gli antociani in particolare sono i principali responsabili del colore rosso Inizialmente si hanno in prevalenza antociani liberi non legati ad altre molecole che danno le sfumature violacee rosso porpora tipiche dei vini giovani Essi sono presenti nel mosto e nel vino in varie forme in equilibrio tra loro caratterizzate da diverse sfumature di colore L e
343. una banda passante deformata purch piccola gli errori che si commettono nella misurazione dello spettro subiscono una compensazione durante il calcolo delle coordinate tricromatiche mentre quelli dovuti ai differenti valori delle funzioni colorimetriche che pesano i punti di misura nelle equazioni 2 restano molto contenuti Con strumenti di grande banda passante l errore si accentua e pu diventare intollerabile La misurazione del profilo della banda passante di uno spettrofotometro a tutti gli effetti un controllo della geometria ottica dello strumento Infatti se il profilo misurato di una riga differisce da un trapezio o da un triangolo isosceli dovremo aspettarci problemi dovuti o alla disuniforme illuminazione della fenditura o a disallineamenti ottici dello strumento Tecnicamente la misurazione del profilo di una riga per determinati strumenti pu essere difficile sia a causa dei vincoli meccanici con cui ci si trova ad operare sia perch lo strumento pu fornire pochi punti di misurazione Per una buona identificazione della forma di una riga sono richiesti almeno cinque punti di misura Purtroppo molti spettrometri portatili non forniscono i dati grezzi della misurazione cos il numero dei punti di misura della riga possono essere insufficienti per poterne identificare il profilo Dal punto di vista pratico molto importante che la banda passante AA dello strumento sia sensibilmente indipendente dalla lunghezza d onda
344. uole informare sull attivit svolta e sugli ultimi lavori in corso da parte della Commissione Tecnica Colorimetria dell UNI Ente Nazionale di Unificazione Ho voluto anche dare alcune precisazioni sul campo di attivit della Commissione stessa e su cosa sia una Norma Tecnica Mi sono poi focalizzato sul lavoro attualmente in corso concernente la misura valutazione del colore in rapporto alla certificabilit dei dati misurati Su questo argomento gli oratori che mi seguiranno molti dei quali attivamente lavorano in Commissione Vi daranno maggiori dettagli La Commissione Colorimetria nasce come Gruppo di lavoro della Commisione Grafica negli anni 70 presieduta per circa trenta anni dal Dr Colli noto fisico esperto di problemi di colore e colorazione nei pi svariati campi applicativi tessile vernici inchiostri Il campo di attivit della Commissione ora da me presieduta spazia sui seguenti argomenti Terminologia Calcolo di differenze di colore Denominazione dei colori Indici di metamerismo cromatico Spazio di colore LABmg lineare alle tolleranze CMC Il concetto di norma tecnica Le norme tecniche non sono leggi ma documenti che definiscono le caratteristiche ad esempio dimensioni aspetti di sicurezza requisiti prestazionali di un prodotto processo o servizio secondo quello che lo stato dell arte tecnico tecnologico Le norme tecniche vengono elaborate dagli esperti che rap
345. vano ora al centro della sfera integratrice is e sono illuminati dal fascio incidente Parte del fascio quello pi periferico continua ad essere assorbito da a 230 P e E Se ft z NI le PITT rly Fig 5 Foto della scatola b La scatola rivestita di una vernice nera opaca mentre il gambo del portacampioni p bianco e con propriet riflettive di tipo diffusivo La foto mostra una cella solare c di silicio multicristallino ricoperta di uno strato antiriflesso di colore blu 1a dh p a wa Fig 6 Configurazione sperimentale dell apparato DRM allestito per misure di a riflettanza spettrale con sorgente a lampada s1 b riflettanza in luce monocromatica con sorgente laser s2 In a mostrato anche lo spettrometro sp impiegato nelle misure di spettro in luce bianca In b necessario usare un beam expander e per allargare il fascio in uscita dal laser s2 Simbologia a assorbitore ch chopper d diaframma e espansore di fascio f filtro is sfera integratrice 1 lente 0 obl p portacampioni r fotorivelatore s sorgente v voltmetro o lock in 231 all interno della sfera stessa La foto di una scatola molto artigianale contenente un cella solare al silicio multicristallino mostrata in Fig 5 Le dimensioni lineari della cella sono di 2 cm Sono stati usati come campioni di riferimento gli standard di riflettanza di luce diffusa
346. variabilit 1 cui valori e la cui ampiezza dipendono da parametri psico fisici e socio culturali se tale condizione non verificata altamente probabile che il prodotto venga scartato a priori senza che le ulteriori caratteristiche qualitative dello stesso vengano prese in considerazione e valutate Inoltre come noto da tempo all industria alimentare ed stato confermato in sede sperimentale l aspetto cromatico di un alimento interagisce strettamente con la stessa percezione degli altri caratteri sensoriali quali l aroma ed il sapore In molti alimenti e bevande comunque il colore ha una forte valenza qualitativa intrinseca ed assume un ruolo in quanto tale e non necessariamente perch associato ad altri parametri qualitativi si pensi per citare un esempio fra tanti al caso del vino In anni recenti il ruolo dell informazione colorimetrica nell ambito dei processi di gestione e controllo della qualit dell industria alimentare si sempre pi consolidato anche a seguito degli avanzamenti delle basi teoriche della scienza colorimetrica nonch della dinamica tecnologica che ha reso disponibili strumenti di misura sempre pi affidabili flessibili veloci D altro canto proprio l ampia diffusione di strumenti colorimetrici che pur nel rispetto degli standard che negli anni sono stati definiti e formalizzati a livello internazionale sono spesso dotati di caratteristiche tecniche e modalit operative differen
347. vativi su ortofrutticoli freschi di un sistema innovativo di refrigerazione passiva P MENESATTI G PAGLIA L SCARPATO S SOLAINI G URBANI I S M A Via della Pascolare 16 00016 Monterotondo RM Tel 06 9067916 7 fax 06 90625591 pmenesatti tin it A GHIRALDI NOVAL Viale Brigata Bisagno 16121 Genova alberto ghiraldi tin it Abstract Dal progetto di ricerca SRR3 Ship Rail Road 3 finanziato dal Ministero dell Istruzione e dell Universit e della Ricerca dalla Unione Europea e sviluppato dal Consorzio per la Ricerca e lo Sviluppo di Tecnologie per il Trasporto Innovativo TRAIN si sono voluti estrapolare e divulgare i risultati della sperimentazione effettuata dall I S M A l Istituto Sperimentale per la Meccanizzazione Agricola di Monterotondo Roma in merito alla valutazione dell effetto di un sistema a refrigerazione passiva PRS sulla qualit merceologica di prodotti ortofrutticoli freschi utilizzando metodiche fisiche strumentali In questa sede si focalizza l attenzione sull analisi colorimetrica come analisi strumentale innovativa non distruttiva Guizard 1992 Menesatti 1996 Tillett 1991 La prova ha riguardato sette differenti specie di prodotti ortofrutticoli caricati in quantit standard 2 europallet a prodotto all interno della cassa mobile a refrigerazione passiva PRS e ivi conservati per circa 20 gg a 2 C 1 C I prodotti sono stati analizzati previo preliev
348. wable Energy Technology Characterizations U S Department of Energy and EPRI TR 109496 Topical Report December 1997 W T Welford and R Winston The Optics of Nonimaging Concentrators Academic Press 1978 A Parretta A Sarno P Tortora Apparecchio e metodo per la misura differenziale della riflettanza di una superficie Patent Application N RM 99 A 000656 25 October 1999 A Maccari M Montecchi F Truppo M Zinzi Applied Optics 37 1998 51 56 G Kortum Reflectance Spectroscopy Principles Methods Applications Springer Verlag 1969 p 28 Lambda 900 UV Vis NIR Spectrometer Installation Maintenance System Description 1995 Bodenseewerk Perkin Elmer GmbH Diffuse Reflectance Coatings and Materials Labsphere 1997 Catalog I 247 Lo spazio OSA UCS e la formulazione dei coloranti IRENE BORTOLOTTI Studio Sviluppo SW via Madama 36 44100 Ferrara 1 Il problema Con formulazione dei coloranti si intende la definizione delle concentrazioni dei pigmenti e dei coloranti idonee a produrre una vernice a tingere un tessuto a colorare una superficie ecc con un colore il pi possibile uguale a quello di un campione assegnato Il colore in questi casi ottenuto per sintesi sottrattiva ed dovuto all assorbimento della radiazione da parte delle sostanze coloranti che contribuiscono a definire la riflettanza e la trasmittanza dei corpi Una buona formulazione del colore deve essere in grado di agire
349. za vetro pi le dL da db apportate dai vetri sulla piastra bianca Di seguito sono riportate le equazioni significative per ogni colore e coordinata Colori Equazione Blu dL con 0 879dL senza r 0 999 Giallo dL con 1 049dL senza r 0 987 Neutro dL con 0 521dL senza r 0 832 Rosso dL con 0 803dL senza r 0 993 Verde dL con 0 886dL senza r 0 999 Blu da con 0 857da senza r 0 848 Giallo da con 0 941da senza r 0 986 Neutro da con 0 962da senza r 0 722 Rosso da con 1 018da senza r 0 975 Verde da con 0 915da senza r 0 998 Blu db con 0 939db senza r 0 982 Giallo db con 0 775db senza r 0 996 Neutro db con 0 784db senza r 0 989 Rosso db con 0 712db senza r 0 934 Verde db con 0 797db senza r 0 979 Blu dE con 0 894dE senza r 0 993 Giallo dE con 0 790dE senza r 0 994 Neutro dE con 0 760dE senza r 0 925 Rosso dE con 0 876dE senza r 0 958 Verde dE con 0 863dE senza 1 0 994 Si nota che in ciascuna di esse la procedura di selezione stepwise all indietro ha eliminato le dL da e db del vetro sulla piastra bianca cosicch le differenze di colore misurate col vetro sono solo e sempre comprese tra 0 76 e 0 89 volte le stesse differenze misurate senza vetro Nella pratica dei controlli qualit questo appiattimento delle differenze di colore trascurabile se 1 corrispondenti intervalli di accettabilit Tolleranze o Specifiche
350. za d onda in trasmissione Tuttavia tali standard sono sconsigliati nel caso di spettrofotometri che utilizzano come rivelatori gli array di fotodiodi Per questo tipo di strumenti stato proposto dal National Physical Laboratory NPL Teddington UK di eseguire tarature in lunghezza d onda in riflessione mediate 201 coppie di piastrelle con riflettanze spettrali a pendenze opposte la precisione della taratura cresce con le pendenze delle curve di riflettanza Purtroppo tali standard non sono ancora disponibili commercialmente e la loro ottimizzazione e modalit di impiego sono ancora a livello di ricerca Per quanto riguarda invece il controllo della linearit fotometrica la serie di filtri grigi SRM 930D certificati dal National Bureau of Standards NBS attualmente NIST Gaithersburg Maryland USA a disposizione della Stazione Sperimentale del Vetro non potevano essere utilizzati in quanto di dimensioni geometriche inferiori rispetto a quelle minime richieste dallo spettrofotometro Minolta per i campioni nel caso di misurazioni in trasmissione 2 2 Spettrofotometro Perkin Elmer mod 330 Tale spettrofotometro fa parte della strumentazione del Laboratorio Prove Ottiche della Stazione Sperimentale del Vetro Pur non essendo uno spettrofotometro di classe particolarmente elevata n tantomeno lo spettrofotometro di riferimento di un Istituto Metrologico le sue misure sono prese come termine di confronto per quelle fornite dallo s
351. za a nostra disposizione sono mostrati in fig 1 Spectral response linearity Ratio ky loo Wavelength nm Fig 1 Diagrammi spettrali dei rapporti di intensit ottenuti con alcuni standard di riflettanza aventi coefficienti di riflessione nominali pari a 99 50 20 e 2 Lo standard con coefficiente di riflessione nominale del 99 utilizzato come riferimento grafici contrassegnati dai simboli identificatori rappresentano i rapporti tra i coefficienti di riflessione spettrale certificati per le coppie di standard utilizzate Le misurazioni sono state eseguite utilizzando una sfera di integrazione che rispetta la geometria ottica utilizzata per la certificazione degli standard Il rumore che si manifesta agli estremi della scala spettrale dei grafici sono da attribuirsi per le lunghezze d onda corte alla ridotta trasmittanza della sfera d integrazione e alla debole risposta dei fotorivelatori mentre per quelle lunghe alla ridotta trasmittanza dello spettrometro I grafici mostrano che le misurazioni danno risultati abbastanza soddisfacenti Si pu comunque notare una leggera sublinearit dello spettrofotometro che cresce al crescere della lunghezza d onda per tutte le intensit Questa sublinearit resta comunque inferiore al 4 Questo risultato come vedremo pi avanti solo apparente e pu essere ascritto ad una non perfetta taratura degli standard di riflettanza La conferma di questa diagnosi si o
352. za nelle coordinate CIELAB ottenute dai due strumenti I risultati sono decisamente pi confortanti nel caso della lastre che presentano curve di trasmissione con oscillazioni molto contenute Per approfondire le indagini sullo spettrofotometro Minolta necessario poter disporre dei dati grezzi generati dallo spettrometro dello strumento econoscere la deconvoluzione attuata dallo strumento La procedura di deconvoluzione complicata dal fatto che ogni spettrofotometro richiede una tecnica di deconvoluzione sua propria che dipende dalle caratteristiche dello strumento La deconvoluzione dei risultati dello spettrofotometro partendo dai dati grezzi richiede inoltre un esame approfondito dell aspetto teorico per individuare il metodo pi idoneo allo scopo Una volta messa a punto la procedura necessario eseguire una serie di misure preliminari per verificare l applicabilit del metodo e ripetere la caratterizzazione dei campioni gi analizzati con lo strumento tal quale Ringraziamenti Si ringrazia il Sig Renato Figini Minolta Italia SpA Milano per aver fornito lo spettrofotometro Minolta CM 3700d Gli autori sono inoltre grati a Claudio Oleari per il dialogo avuto prima e nel corso dei lavori Riferimenti 1 C Oleari R Reverberi Taratura e calcoli colorimetrici Atti di questo Convegno 2 CIE Publication No 15 2 Colorimetry gi edition Commission Internationale de l Eclairage Wien Austria 1986 3
353. zione del valore di C in contrapposizione alla stabilit osservabile nel caso del vino Ja tabella 5 AC 13 874 0 006 contro AC 2 818 0 008 tra il 78 ed il 543 giorno dall ammostamento Un effetto importante di stabilizzazione cromatica sembra avere l affinamento in barrique come rilevabile ancora dalla figura 3 Il vino Jb stato in parte travasato in barriques di diversa capacit 225 1 e 350 1 dopo circa nove mesi dall ammostamento giorno 268 in parte ha continuato la sua evoluzione in vasca 56 di cemento Mentre la massa in vasca Jb ha proseguito la perdita di intensit cromatica denotata dalla riduzione progressiva di C quelle travasate in barrique JB1 e JB2 hanno indotto una decisa stabilizzazione del colore in termini di intensit C e trasparenza L tabella 6 per Jb AC 543 269 6 293 0 013 e AL 543 269 6 229 0 014 per JB1 AC 543 269 0 216 0 042 e AL 543 269 0 759 0 021 Anche l incremento di h ha evidenziato una minore velocit rispetto al vino in vasca Si nota inoltre che la capacit della barrique non sembra influenzare significativamente l evoluzione cromatica AE lt 1 tra i vini JB1 e JB2 in corrispondenza di tutti i campionamenti figura 3 96 5 5 50 96 3 5 30 96 1 5104 si 95 9 4 90 El 95
354. zione trasversale finita del fascio dimensione lineare d vi sar un angolo limite 0 cos dll oltre il quale la misura perde di significato perch una parte del fascio fuoriesce dall area utile del campione supposto di dimensione lineare vedi Fig 2 Se la sorgente 1 un laser d 1 mm Pangolo limite sar molto prossimo a 90 6 85 mentre con 223 sorgenti a lampade non agevole focalizzare il fascio al di sotto di 5 mm e quindi avremo 0 60 Questo un primo limite della tecnica attuale che si manifesta in particolare nelle misure spettrali dove necessario lavorare con una sorgente in luce bianca filtrata Un secondo limite scaturisce dal fatto che la variazione di angolo comporta un estensione della regione illuminata del campione Per campioni otticamente disomogenei questo fatto rende incongruenti le misure Fig 1a Apparato convenzionale per la Fig 1b Apparato convenzionale per la misura del fattore di riflessione ad angolo misura del fattore di riflessione ad angolo variabile in cui il campione esterno alla variabile in cui il campione interno alla sfera e la sorgente orientata rispetto al sfera ed orientato rispetto alla sorgente campione 1 2 dicos 6 Fig 2 A sinistra fascio incidente normale alla superficie del campione A destra fascio incidente inclinato dell angolo limite 6 rispetto al campione In entrambi i metodi descritti la misura si svolge conf
355. zioni di aspetto e misure morfologiche attraverso tecniche di analisi digitale dell immagine c misure di consistenza con dinamometro digitale d misure di colore e di riflettanza spettrale con scanner spettrale In questa sede si focalizza l attenzione sull analisi colorimetrica per l analisi strumentale di caratteristiche qualitative legate all aspetto merceologico dei prodotti in relazione alla modalit innovativa di conservazione e trasporto refrigerato Per l analisi colorimetrica stato utilizzato uno scanner spettrale DV Padova VIS NIR in grado di acquisire immagini spettrali bidimensionali di buona risoluzione ottica 250 kpixel e elevata risoluzione spettrale 115 lunghezze d onda L immagine risultante consente per aree scelte da operatore esperto la lettura dei valori di riflettanza standardizzata bianco e illuminante 45 dell intero range spettrale VISibile 400 700 nm e NIR vicino infrarosso 700 970 nm con passo 5 nm Attraverso l informazione spettrale possibile calcolare il valore delle coordinate colorimetriche standard CIElab fornendo le differenze colorimetriche AE le differenze totali del croma AC e gli andamenti della riflettanza spettrale tra prodotti o parti di essi Lo scanner spettrale dispone di una sorgente di illuminazione stabilizzata a fibra ottica a spettro solare che illumina trasversalmente il tavolino di traslazione L illuminante posizionata a 45 rispetto al piano del tavoli
356. zza d onda La taratura in lunghezza d onda di uno spettrofotometro un procedimento che consente di associare a ciascun elemento della batteria di fotoelementi la reale lunghezza d onda della radiazione incidente in virt della dispersione spettrale che avviene all interno dello spettrografo Occorre utilizzare righe di emissione atomiche in numero sufficiente da avere una buona copertura dell intervallo spettrale di interesse Il ricorso ad una lampada a vapori di mercurio ad alta pressione e di un laser HeNe si rivela appropriato Fig 4 1 Si utilizzano in particolare 4 righe della lampada al mercurio 365 0nm 404 7nm 435 8nm 546 0nm la riga del laser HeNe 632 8nm e il II ordine della prima riga della lampada a vapori di mercurio 730 0nm In tal modo si ottiene una copertura dell intervallo spettrale di interesse giudicata accettabile Per associare a ciascuna riga di emissione il corrispondente fotoelemento N si effettua una media pesata formula del baricentro sui fotodiodi che intercettano luce appartenente alla riga di interesse Si ha quindi _ LPS 25 dove p il numero del fotodiodo e Sp il segnale corrispondente senza il fondo strumentale La sommatoria estesa ai fotodiodi che concorrono a formare il segnale di una riga di emissione Per associare a ciascun fotodiodo la corrispondente lunghezza d onda si opera una interpolazione polinomiale sulle 6 coppie fotodiodo lunghezza d onda
357. zzabili ad occhio nudo da parte del consumatore non esperto La durata della frollatura incrementa i tre parametri del colore 3 6 1 6 e 2 3 rispettivamente per L C e H fra i gruppi estremi anche se solo la luminosit e la tinta in modo significativo Comunque le variazioni non sono elevate a fronte di notevoli differenze di tempi di frollatura 2 3 Influenza dell alimentazione La razza Chianina essendo allevata in un territorio ristretto ed avendo da anni un suo disciplinare di produzione viene alimentata in modo molto simile in tutti gli allevamenti l unico alimento dopo un monitoraggio delle aziende in Umbria e Toscana che abbiamo riscontrato sia usato in modo diverso l insilato di mais Inoltre dal monitoraggio delle macellerie che vendono solo carne di Chianina ci era stato fatto notare che i macellai non apprezzavano animali alimentati con insilati fino al momento della macellazione Quindi con i dati a nostra disposizione abbiamo verificato se in effetti si riscontrava un influenza sulle qualit fisiche ricollegabile a questo alimento Dalla tabella 3 si evince che le differenze ci sono e sono tutte significative La luminosit del muscolo LD risultata maggiore nella carne di animali alimentati con insilato di mais illuminante C 2 94 A 2 79 F 3 31 Stesso risultato si ottenuto per il croma illuminante C 2 74 A 2 24 F 3 95 e per la tinta illuminante C 1 98 A 1 63 F 1 79 Ave

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents

Avaya Using Site Manager Software User's Manual  FR Mode d`emploi et instruction de service Combustion sans flamme!  Tri-Bolt TBR-S01WH Instructions / Assembly  Samsung BD-P1400 Manual de Usuario  CATALOGUE IKI SPRAY 5 langues  plaquette mots voyageurs 2015  Descargar como pliego - Fundación Inquietudes  intext:Installationsanleitung filetype:pdf  User Portal Manual 4.7 - Wiki  GREENHOUSE USER MANUAL  

Copyright © All rights reserved. Failed to retrieve file