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La Columna de...

Peter Schwarz, Vice President R&D de BYK-Gardner GmbH

18/12/2013  
¿QUÉ ES REAL Y QUÉ ES LO QUE VEMOS?
 
Desde los últimos años se han hecho unos avances extraordinarios en el campo de la óptica y la técnica de medición. Gracias a la nueva tecnología láser, ahora es posible calcular con precisión centesimal la distancia hasta la luna o hasta el sol. La moderna evaluación de imagen,  permite el reconocimiento facial y corporal. En física, con la ayuda de innovadores detectores, se pueden  identificar partículas fundamentales y fotones que se desplazan casi a la velocidad de la luz. Existen foto-detectores que una vez enfriados a temperaturas cercanas al cero absoluto, permiten monitorizar estructuras estelares que ocurrieron  apenas después del big bang.
 
Este progreso, es absolutamente tan considerable que, incluso puede asombrar al más experto. De este modo, a menudo olvidamos que probablemente el sensor más fascinante que existe esta en nuestra cabeza…El ojo humano!! ¡En cuanto a su anatomía, el ojo marca la
pauta: Cerca de 100 millones de foto-receptores; Células bastón que tienen tan alta sensibilidad que les permite incluso detectar individualmente unos pocos fotones y por otro lado, las células cono que permiten la distinción de millones de colores distintos. La dinámica de alta luminosidad de magnitudes muy diversas nos permiten ver tanto en la oscuridad como a pleno sol. La anatomía de la óptica consiste solamente en una lente que, sin embargo, puede cubrir un área de enfoque desde el infinito hasta los pocos centímetros. Estos son unos logros extraordinarios que han evolucionado  durante los últimos 500 millones de años de evolución

Probablemente el factor más espectacular de nuestra capacidad visual, es el proceso de la imagen en la estructura de nuestro cerebro. Debido a una interconexión inteligente de los foto-receptores individuales, el proceso de la impresión visual se inicia en la retina y concluye en una compleja imagen procesada en el cortex visual. Unas determinadas áreas del cerebro se especializan exclusivamente en la identificación facial. Otras áreas determinan la importancia del contenido de la imagen y deciden sobre la información resultante, su almacenaje y su posterior uso.

Hasta hoy, esta eficiente interacción del ojo y el procesado de información cortical es inaccesible a nivel tecnológico. La tecnología de medición industrial todavía no es capaz de realizar esta acción. Puede solo mantenerse a la par con la percepción humana, específicamente solo en aplicaciones separadas.
Nosotros, como las personas de BYK-Gardner, hemos establecido el objetivo de caracterizar y transformar la apariencia de las superficies en valores medidos que muestren una buena correlación con la percepción visual. Con el desarrollo de nuestros instrumentos de medición queremos asegurar la calidad para valorar objetivamente la impresión óptica de un objeto o superficie… ¡queremos medir y evaluar de la manera que el ojo humano lo ve!

Conseguir esta meta requiere la combinación de la moderna tecnología de medición, electrónica y software con la valoración fisiológica de las imágenes tal y como el ser humano las ve o experimenta. De este modo, la física clásica debe transformarse en nivel de percepción, las señales del sensor y posteriores modelos matemáticos se utilizan para producir resultados que correlacionen positivamente con la impresión sensorial.

Un buen ejemplo es la medición del color. En física un color se caracteriza por medio de la medición del espectro de color con un espectrofotómetro. El ojo, sin embargo, no es capaz de almacenar un espectro continuo, solo tiene 3 sensores de color con una sensibilidad espectral distinta. Nuestro ojo es altamente sensible en la región espectral del verde y relativamente sensible en el azul. Esto es debido a la evolución y no puede ser definido por ninguna ecuación física. De hecho se están desarrollando modelos matemáticos que intentan aproximarse a la visión humana del color. A este fin, se están realizando varias pruebas visuales con varios colores diferentes y varios participantes. Posteriormente los resultados obtenidos se modelan matemáticamente. Estos estudios y resultados se pueden encontrar en Normas internacionales como ISO y ASTM que describen un observador estandarizado para la medición del color y su sensibilidad espectral. Estos modelos están siendo constantemente depurados. BYK-Gardner es miembro de algunos institutos de estandarización y asociaciones de automoción e implementa en sus instrumentos los últimos modelos de tolerancias de color.
 
Más allá de la medición del color clásica, también nos dirigimos a valores visuales los cuales, por ejemplo, caracterizan un recubrimiento de automoción. En amplios estudios y muchos años de desarrollo se intentó capturar fisiológicamente la impresión del destello que sucede cuando se observa un coche con acabado metálico a pleno día. A partir de aquí, el destello percibido se detectó con la ayuda de una cámara y con determinados parámetros empíricos, transformados en dos espacios bi-dimensionales de destello. El área de destello y la intensidad del mismo representan los valores de medición obtenidos. Estos valores se utilizan para la evaluación de los pigmentos de efecto en el control de calidad de renombrados fabricantes de automóviles.

Así mismo, BYK-Gardner también analizó otros parámetros de apariencia que implemento finalmente en sus instrumentos. Como resultado se desarrolló un medidor de Piel de Naranja, el cual evalúa el efecto visual de piel de naranja de un recubrimiento. Este efecto juega un papel decisivo en la apariencia de la superficie de un coche y está continuamente controlado durante el proceso de fabricación. Fue importante considerar en los algoritmos que las diferentes frecuencias espaciales son ponderadas de manera diferente por el ojo humano y por tanto deben ser evaluadas diferentemente.

Para la evaluación del sombreado de un recubrimiento, se desarrolló un instrumento excepcional. Así pues, un reto entre otros fue modelar matemáticamente e implementar la función de contraste del ojo a varios niveles de luminosidad y color.

Estos ejemplos representan sólo pequeños aspectos de visión a los cuales nos entregamos durante nuestros trabajos de desarrollo. El ojo humano es invencible. Sin embargo nuestros instrumentos de medición mejoran constantemente y somos capaces de esquematizar cada vez con mejor densidad el espectro completo de la percepción visual. El progreso tecnológico provee mejores componentes ópticos y sensoriales. Nosotros desde BYK-Gardner hacemos de nuestro trabajo el construir un puente entre lo que es físicamente real y como el ser humano lo experimenta visualmente.

info:  Clara Bilbao,  bilbaoc@gaiker.es

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