Un colorimètre est un instrument sensible à la lumière qui mesure la quantité de couleur absorbée par un objet ou une substance. Il détermine la couleur en fonction des composants rouge, bleu et vert de la lumière absorbée par l’objet ou l’échantillon, tout comme le fait l’œil humain. Lorsque la lumière traverse un milieu, une partie de la lumière est absorbée et, par conséquent, il y a une diminution de la quantité de lumière réfléchie par le milieu. Un colorimètre mesure ce changement afin que les utilisateurs puissent analyser la concentration d’une substance particulière dans ce milieu. L’appareil fonctionne sur la base de la loi de Beer-Lambert, qui stipule que l’absorption de la lumière transmise à travers un milieu est directement proportionnelle à la concentration du milieu.
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Il existe de nombreux types de colorimètres, dont le densitomètre couleur, qui mesure la densité des couleurs primaires, et le photomètre couleur, qui mesure la réflexion et la transmission de la couleur. Les styles incluent le numérique, également appelé laboratoire, et le portable. Les versions numériques sont le plus souvent utilisées en laboratoire pour l’échantillonnage ou en classe à des fins éducatives. Les versions portables peuvent être transportées n’importe où, quelles que soient les conditions environnementales, pour tester des éléments tels que des échantillons d’eau et de sol sur site.
Le spectrophotomètre, un type de photomètre qui mesure l’intensité lumineuse, est souvent regroupé avec les colorimètres, mais c’est techniquement un appareil différent. Les deux s’appuient sur la loi de Beer-Lambert pour calculer la concentration d’une substance dans une solution, mais ils le font de différentes manières. Un colorimètre ne mesure que les couleurs rouge, verte et bleue de la lumière, tandis qu’un spectrophotomètre peut mesurer l’intensité de n’importe quelle longueur d’onde de la lumière visible. En général, les spectrophotomètres sont plus compliqués et moins robustes que la plupart des colorimètres ; ils doivent être manipulés avec le plus grand soin et nécessitent un recalibrage régulier.
Comment fonctionne un colorimètre
À la base, un colorimètre fonctionne en faisant passer une longueur d’onde de lumière spécifique à travers une solution, puis en mesurant la lumière qui traverse de l’autre côté. Dans la plupart des cas, plus la solution est concentrée, plus la lumière sera absorbée, ce qui peut être vu dans la différence entre la lumière à son origine et après son passage dans la solution. Pour trouver la concentration d’un échantillon inconnu, plusieurs échantillons de la solution dont la concentration est connue sont d’abord préparés et testés. Ceux-ci sont ensuite tracés sur un graphique avec la concentration sur un axe et l’absorbance sur l’autre pour créer une courbe d’étalonnage ; lorsque l’échantillon inconnu est testé, le résultat est comparé aux échantillons connus sur la courbe pour déterminer la concentration. Certains types de colorimètres créent automatiquement une courbe d’étalonnage basée sur un étalonnage initial.
Les usages
Un colorimètre peut être utilisé dans une grande variété d’industries et de milieux. De petits appareils portables peuvent être utilisés pour analyser le contraste des couleurs et la luminosité sur un écran de télévision ou d’ordinateur, permettant à l’utilisateur d’ajuster ensuite les paramètres pour obtenir la meilleure qualité d’image. Dans l’industrie de l’imprimerie, un colorimètre est un élément de base d’un système de gestion des couleurs. D’autres applications de l’industrie de l’imprimerie incluent la vérification des composants électroniques et de la qualité du papier à pâte et la mesure de la qualité de l’encre d’imprimerie.
Les diamantaires utilisent des colorimètres pour mesurer les propriétés optiques des pierres précieuses. En cosmétologie, l’appareil est utilisé pour mesurer le facteur de protection solaire des produits appliqués sur la peau. Les colorimètres peuvent analyser les tons de peau et la couleur des dents pour aider à diagnostiquer certaines maladies, et les hôpitaux utilisent même certains types de cet appareil pour tester la concentration d’hémoglobine dans le sang.