Medición y Calibración de brillo – Brillómetro

¿Qué es el brillo?

Antes de explicar cómo se mide el brillo, debemos definir el brillo:

El brillo es una propiedad óptica de una superficie caracterizada por su capacidad para reflejar la luz de forma especular (ISO 2813).

El brillo es un atributo importante de los objetos y superficies asociado a nuestra percepción visual. Junto con el color, el brillo es un parámetro esencial para evaluar el aspecto superficial de los productos. Por este motivo, la medición del brillo es una actividad habitual en el control de calidad de los procesos de producción.

La percepción del brillo está relacionada con el acabado superficial de los objetos, con la textura, la rugosidad, etc. Una superficie lisa y pulida producirá una mayor percepción de brillo que una superficie rugosa.

El brillo de un objeto, producto o superficie puede determinar la aceptación o el rechazo de dichos productos o superficies por parte del consumidor. Por lo tanto, es importante evaluar el brillo de forma objetiva y cuantitativa utilizando brillómetros.

El uso de brillómetros es una práctica habitual en las industrias de pinturas, revestimientos, plásticos, automoción, etc.

¿Cómo medimos el brillo?

Cuando la luz incide sobre una superficie, se produce una reflexión difusa y una reflexión especular. En la reflexión difusa los rayos de luz salen en distintas direcciones, mientras que en la reflexión especular la luz se refleja en la misma dirección o con el mismo ángulo de incidencia.

La reflexión difusa es responsable del color de los objetos.
La reflexión especular es responsable del efecto de brillo.

En los materiales con superficies o acabados rugosos y no lisos, la cantidad de luz difusa será mayor que la cantidad de luz directa o especular, lo que dará lugar a superficies mates, poco brillantes o semibrillantes, mientras que con acabados pulidos y lisos, la proporción de luz directa reflejada es mayor porque la luz se refleja directamente en el mismo ángulo de incidencia, en cuyo caso tendríamos superficies o acabados de alto brillo.

Además del acabado superficial, hay otros factores que influyen en el grado de brillo. Uno de ellos es el ángulo de incidencia y, por tanto, el ángulo de observación. Una misma superficie u objeto no tendrá el mismo brillo si se ilumina con un ángulo de 20º (respecto a la superficie) que si se ilumina con un ángulo de 85º.

Por ello, las recomendaciones para elegir la mejor geometría de medición de brillo son las siguientes:

Superficies muy brillantes: ángulo de visión de 20°.
Superficies semibrillantes: ángulo de visión de 60°.
Superficies mates o poco brillantes: ángulo de visión de 85°.

¿Qué es un brillómetro?

El principio físico de la medición del brillo es la medición de la reflectancia especular de las superficies. Para ello se utilizan los brillómetros, que son instrumentos ópticos que iluminan el objeto, la muestra o la superficie y evalúan la luz reflejada.

Los brillómetros son instrumentos reflectométricos que miden la reflectancia especular de superficies o productos y devuelven la medición en unidades de brillo: UB o GU (Gloss Units). El brillómetro relaciona la percepción visual del brillo con las unidades de brillo.

Es importante señalar que, aunque la escala de unidades de brillo se basa en la cantidad de luz reflejada, no es un porcentaje y no puede expresarse como % de reflexión.

¿Cómo funciona un brillómetro? Medición del brillo

Como ya se ha mencionado, el brillómetro o reflectómetro mide la luz reflejada especularmente, normalmente en ángulos de 20°, 60° y 85°.

Los brillómetros suelen suministrarse con un patrón de brillo de referencia. Este patrón suele ser un cristal negro pulido de alto brillo. Este patrón se utiliza como referencia para el instrumento cuando se pone en funcionamiento y para ajustar las mediciones posteriores realizadas con el instrumento.

Estos patrones de ajuste o sintonización indican su valor en unidades de brillo para las diferentes geometrías de medición. Para el correcto uso del brillómetro es de suma importancia que este patrón de brillo se mantenga en perfecto estado y que esté libre de polvo, arañazos, huellas dactilares, etc. en el momento de su ajuste.

Otro aspecto a tener en cuenta cuando se utiliza un brillómetro es la dirección de la medición, es decir, la dirección de la luz incidente.

Calibración de brillómetros

Los brillómetros, al igual que otros instrumentos de medición, deben calibrarse periódicamente para garantizar la calidad de las mediciones y la trazabilidad con respecto a patrones de referencia reconocidos internacionalmente.

Además, la calibración debe realizarse para todas las geometrías de medición utilizadas y para diferentes valores de brillo.

La frecuencia de la calibración, por ejemplo anual, debe determinarla el usuario basándose en el uso y el historial de calibración.

Algunos de nuestros clientes, como Laboratorios Eyco, a los que queremos agradecer su ayuda en la redacción de esta publicación, pueden ayudarle a realizar calibraciones de color y brillo en los equipos que utilice en su empresa, independientemente del sector o del uso final del equipo.

Si necesita ayuda, puede consultar nuestro Servicio de Consultoría en Calibración, dirigido tanto para laboratorios como para empresas industriales de cualquier sector.

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