Colore e Colorimetria Contributi Multidisciplinari

Vol. VII A

A cura di Maurizio Rossi

Collana Quaderni di Ottica e Fotonica n. 20

www.gruppodelcolore.it

Associate Member AIC Association Internationale de la Couleur

Società Italiana

di Ottica e Fotonica Italian Branch of the European Optical Society

Colore e Colorimetria. Contributi Multidisciplinari. Vol. VII A A cura di Maurizio Rossi – Dip. Indaco – Politecnico di Milano Gruppo del Colore – SIOF - www.gruppodelcolore.it, gruppodelcolore@gmail.com Impaginazione Maurizio Rossi ISBN 88-387-6042-x EAN 978-88-387-6042-6 © Copyright 2011 by Maggioli S.p.A. Maggioli Editore è un marchio di Maggioli S.p.A. Azienda con sistema qualità certificato ISO 9001: 2000 47822 Santarcangelo di Romagna (RN) • Via del Carpino, 8 Tel. 0541/628111 • Fax 0541/622020 www.maggioli.it/servizioclienti e-mail: servizio.clienti@maggioli.it Diritti di traduzione, di memorizzazione elettronica, di riproduzione e di adattamento totale o parziale con qualsiasi mezzo sono riservati per tutti i Paesi. Finito di stampare nel mese di luglio 2011 Da Digital Print Service srl via Torricelli, 9 20090 Segrate (MI)

Colore e Colorimetria. Contributi Multidisciplinari Vol. VII A Atti della Settima Conferenza Nazionale del Colore. Gruppo del Colore – SIOF - www.gruppodelcolore.it Sapienza Università di Roma Facoltà di Ingegneria, Roma, 15-16 settembre 2011 Comitato organizzatore Fabio Bisegna – Sapienza Università di Roma Franco Gugliermetti – Sapienza Università di Roma Maurizio Rossi - Politecnico di Milano Comitato scientifico Tiziano Agostini | Università degli Studi di Trieste Salvatore Asselta | Flint Group Italia SpA Giovanni Baule | Politecnico di Milano Giulio Bertagna | Osservatorio Colore Fabio Bisegna | Sapienza Università di Roma Monica Bordegoni | Politecnico di Milano Mauro Boscarol | Colore digitale blog Aldo Bottoli | Osservatorio Colore Leonardo Ciaccheri | CNR-IFAC Osvaldo Da Pos | Università degli Studi di Padova Maria Luisa De Giorgi | Università del Salento Andrea Della Patria | INO-CNR Mario Docci | Sapienza Università di Roma Patrizia Falzone | Università degli Studi di Genova Marta Fibiani | CRA-IAA Simonetta Fumagalli | ENEA Davide Gadia | Università degli Studi di Milano Marco Gaiani | Università di Bologna Marisa Galbiati | Politecnico di Milano Alessandra Galmonte | Università degli Studi di Verona Anna M. Gueli | Università degli Studi di Catania Franco Gugliermetti |Sapienza Università di Roma

Filippo Lambertucci | Sapienza Università di Roma Nicola Ludwig | Università degli Studi di Milano Lia Luzzatto | Color and colors Mario Marchetti | Sapienza Università di Roma Fulvio Mattivi | Fondazione Edmund Mach - IASMA Paolo Mensatti | CRA-ING Claudio Oleari | Università degli Studi di Parma Sergio Omarini | INO-CNR Antonio Paris | Sapienza Università di Roma Ferruccio Petrucci | UniFE/INFN FE Marcello Picollo | IFAC-CNR Angela Piegari | ENEA Renata Pompas | AFOL Milano-Moda Fernanda Prestileo | ICCROM Roma Alessandro Rizzi | Università degli Studi di Milano Maurizio Rossi | Politecnico di Milano Paolo Salonia | ITABC-CNR Raimondo Schettini | Università Milano Bicocca Daniela Sgrulletta | CRA-QCE Alberto Seassaro | Politecnico di Milano Stefano Tubaro | Politecnico di Milano

Segreteria Organizzativa Laura Monti – Sapienza Università di Roma Andrea Siniscalco – Gruppo del Colore

Organizzatori:

Sponsor:

Patrocini:

Indice 1. Colorimetria, fotometria, strumentazione, atlanti dei colori. Il colore digitale. Ripro-duzione del colore. Gestione del colore nell'elaborazione delle immagini, visione artifi-ciale, realtà virtuale, grafica, produzione video, fotografia, stampa………………………13 Analisi spettrofotometriche per la determinazione delle caratteristiche di visibilità e di resa del colore di pellicole solari applicate a superfici vetrate 15 F. Asdrubali, G. Baldinelli, S. Schiavoni, F. Bianconi, S. Saetta Il colore del suolo e i fenomeni di weathering 23 Anna M. Gueli, Carmelo Monaco, Gloria M. Ristuccia, Giuseppe Stella, Sebastiano O. Troja Alcuni punti critici nella pratica colorimetrica 30 Gianfranco Cerruti, Luca Tomasina La formulazione del colore mediante spettrofotometria nel visibile con doppia modalità di misu-ra: trasmissione e riflessione su fondo bianco 41 Salvatore Asselta Twilight Zone del colore 47 Marco Carpiceci 2. Il colore in relazione a illuminazione, metamerismo, adattamento, costanza cromati-ca, apparenza, illusioni, memoria cromatica, percezione in ambienti extra-atmosferici…………………………………………………………………………………………...55 Il colore nello spazio extra-atmosferico 57 Susanna Laurenzi, Margherita Marchetti, Samantha Ianelli, Mario Marchetti. L’estetica in odontoiatria: valutazione colorimetrica della gengiva peri-implantare 65 M. Gargano, N. Ludwig, D. Pandini, E Varoni, G. Moltrasio, R. Scaringi, G. Lodi, A. Carrassi L’indice di resa cromatica: misura base ed approcci innovativi 71 S. Fumagalli, F. Bisegna, C. Bonanomi, S. Rasheed, A. Rizzi, F. Musante, M. Rossi

3. Il colore nella progettazione: architettura, arredo, comunicazione, cosmesi, design, grafica, moda e piani del colore………………………………………………………………….75 Biotrend design. Tintura naturale come valorizzazione delle diversità biologiche, culturali e so-ciali 77 Pamela Visconti Colore e Materia nel Progetto di Architettura 83 Massimo Zammerini Colore e wayfinding: una sperimentazione all’Ospedale San Paolo di Milano 91 Salvatore Zingale, Cristina Boeri, Marilisa Pastore Riqualificazione leggera di spazi pubblici e riappropriazione del “terzo paesaggio” 97 Alessio Patalocco Introduzione a un dizionario dei colori in architettura 105 Giovanni Brino Tessuti luminosi: dalla seta ai Led 113 Renata Pompas Everchanging. Color design guide for Centreville, residential buildings of Dongbu Corporation, Seoul, South Korea 119 Federico Picone Sviluppo di tecnologie industrializzabili per l’anodizzazione a disegno del titanio 123 Paola Garbagnoli, Maria Vittoria Diamanti, Barbara Del Curto, MariaPia Pedeferri Il senso dei materiali 131 Sabrina Lucibello Il colore globalizzato 139 Lia Luzzatto Luce e colore: un rapporto critico 145 Chiara Bertolaja Il colore come driver cognitivo dello spazio urbano 151 Francesca Cattaneo Il Progetto del Colore Funzionale: studiare, scegliere, applicare il colore per umanizzare gli am-bienti sanitari 159 Daniela De Biase, Gaia Battistini, Tiziana Iacobacci Coloured verb list splashing into exhibition design. Nuove verifiche paradigmatiche 167 Marco Borsotti Il Nessun Dorma di Chen Yifei a Pechino: trionfo di luci e colori per una perfetta sintesi di musi-ca, pittura e architettura 175 Saverio Ciarcia

La cura per le cose: il design sensoriale 183 Eliana Lorena Il colore come materia di progetto della nuova pelle architettonica. Schermi, interferenze, meta-morfosi 189 Raffaella Trocchianesi Caratterizzazione del colore sui rivestimenti zincati tramite le curve di riflettanza spettrale 199 S. Natali; V. Volpe; L. Zortea Ornamento, delitto e colore 207 Fabio Colonnese La “Lucicultura” in Italia negli anni ’20. Luci e colori per una nuova immagine urbana 215 Carlo Biagini, Michelangelo Fabbrini Architettura e impermanenza 223 Rocco Converti Architettura, colore e psiche. Il colore come elemento definitorio del fenomeno transazionale negli spazi di vita estremi 229 Rosario Marrocco, Josè Mannu La costruzione del colore - Il colore della costruzione. Quali contesti per le architetture della città contemporanea 238 Filippo Lambertucci La caratterizzazione degli spazi interni a mezzo del colore. L’architettura inglese del XVIII secolo 245 Pisana Posocco La ricerca della terza dimensione del colore. Le sperimentazioni nel progetto degli edifici univer-sitari e della residenza per studenti 251 Carlo Maggini Linee guida per il Piano colore della città di Milano: proposta per un Piano Attuativo d’Ambito 259 Francesca Valan La solidità del colore in architettura Scale dei grigi, metodi di prova e strumenti di valutazione dell’alterazione del colore del prodotto edilizio 265 Gaia Mussi La Fisiologia dei colori di Filippo Lussana nella storia delle sinestesie 270 Dina Riccò 4. Il colore nell'arte, nella cultura, nella rappresentazione e nel disegno………………275 Le trascrizioni del colore dall’idea al modello geometrico 277 Giampiero Mele

Alcune osservazioni sulla concettualizzazione linguistica del colore 285 Alina Kreisberg Il colore come performance: dal testo alla rappresentazione visiva 291 Pierpaolo Marcaccio , Paola Taddei Modi di Dire sui Colori nella Lingua Italiana 295 Giovanna Siervo, Stefania Chiacchiararelli, Paolo Bonaiuto “Trattazione di uno studio sul colore”: un inedito del pittore Gianni Maimeri 303 Sandro Baroni, Anna Maimeri, Paola Travaglio De coloribus: prima edizione di un trattato ellenistico-romano sulla fabbricazione di colori 311 Giulia Brun Lettura dell’architettura contemporanea attraverso il disegno e la rappresentazione cromatica manuale. Il Museo Nazionale delle Arti del XXI secolo di Roma 319 Emanuela Chiavoni, Livia Fabbri, Francesca Porfiri, Gaia Lisa Tacchi Medium o messaggio? Episodi limite della riproduzione a colori di opere d'arte 327 Daniele Torcellini La policromia dell’Ara Pacis e i colori del Campo Marzio settentrionale 333 Simone Foresta Il progetto del colore: sperimentazione e rappresentazione al Laboratorio di pittura murale del Bauhaus 341 Michela Rossi Il colore nella didattica del disegno nel XIX secolo a Cagliari 349 Paola Casu Colore e luce nella rappresentazione digitale dell’architettura 357 Cristiana Bedoni, Laura Farroni Il colore alle origini della video arte fra sperimentazione e resistenze 363 Anna Mazzanti Architettura, colore e filosofia. Lo spazio tra materia e spirito di Rothko e Barragán nella filosofia di Schelling 371 Elio Cappuccio, Rosario Marrocco Che cosa ci insegnano gli artisti 379 Giusy Petruzzelli Traduzioni cromatiche: problemi di leggibilità e percezione 386 Maria Linda Falcidieno, Luisa Cogorno

5. Il colore nel settore dei beni culturali: archeometria, coloriture, sintassi architettoni-ca, materia, tecniche di conservazione, identità territoriali, restauro, valorizzazione dei beni culturali……………………………………………………………………………………….395 Giallo Pompeiano 397 Silvana Carannante, Francesca Civetti, Sergio Omarini, Filomena Schiano Lomoriello, Peppe Zolfo La misura del colore come mezzo di valutazione del danno di oggetti esposti alla luce in ambien-te museale 402 Laura Bellia, Carla Di Martino, Gennaro Spada Problemi nella determinazione di concentrazioni di pigmenti pittorici con spettrometria a fibra ottica 410 Davide Pandini, Nicola Ludwig, Marco Gargano, Annalisa Moneta Non solo allumina: caratterizzazione scientifica delle lacche pittoriche rosse 416 Claudio Falcucci, Simona Rinaldi Confronto tra tecniche spettroscopiche per il monitoraggio del degrado di vernici pittoriche tra-sparenti 424 Veronica Marchiafava, Marcello Picollo, Costanza Cucci, Susanna Bracci L’analisi colorimetrica a supporto dell’intervento di restauro sui mosaici della Villa Romana del Casale di Piazza Armerina 429 F. Prestileo, M.F. Alberghina, S. Schiavone, L. Pellegrin4, G. Meli, D. Perrone Il Restauro digitale del colore: esperimenti e confronti sulla memoria teatrale degli anni Settanta e Ottanta 437 Desirée Sabatini, Alessandro Rizzi Ulteriori valutazioni sull’impiego della Principal Component Analysis su dati colorimetrici di tes-sere musive pavimentali 443 M. Alberghina, R. Barraco, M. Brai, L. Pellegrino, F. Prestileo, S. Schiavone, L. Tranchina, T. Schillaci Indagini sul viraggio dell’ocra gialla nei dipinti parietali dell’area vesuviana 449 S. Acquaviva, S. Carannante, M. Cavaliere, E. D’anna, M.L. De giorgi, A. Della patria, F. Lomoriello, S. Omarini Coloriture architettoniche: una ‘malintesa’ valorizzazione 457 Maria Grazia Turco Ancora sul ‘colore’ note in margine ad alcune questioni di restauro 465 Maria Piera Sette La policromia nei rivestimenti marmorei dell’architettura tardo cinquecentesca romana: qualità innovative del fenomeno e ricadute in ordine al restauro 475 Andrea Licciardello Il colore digitale per la caratterizzazione del rilievo archeologico 481 Alfonso Ippolito, Carlo Bianchini, Francesco Borgogni, Luca J. Senatore

Linee Guida per il Restauro delle Quinte Urbane del Centro Storico di Santa Fiora. Criteri di rile-vamento, analisi e restauro delle finiture degli edifici 489 Rossana Nicolò, Gaia Lisa Tacchi Progetti colore: la diagnostica per il costruito 497 Margherita Bertoldi , Susanna Bortolotto, Davide Gulotta, Lucia Toniolo Contributi al progetto percettivo - una proposta metodologica 505 Giulio Bertagna, Aldo Bottoli Influenza dei parametri operativi sulle variazioni colorimetriche del Ti passivato 513 M. Cavallini, C. Lupi, L. Zortea Valutazione mediante misure spettrofotometriche della pulitura di reperti archeologici a matrice carbonatica 521 Anna Candida Felici, Elisabetta Giorgi, Francesca Matera, Valentina Palazzo, Mario Piacentini Valorizzazione e conservazione delle opere d’arte attraverso un’appropriata scelta dello spettro della sorgente luminosa 529 Gianluca Scaccianoce Specificazione del colore di provini di terracotta calatina 537 A. M. Gueli, A. Privitera, D. Fontana, E. Nicastro, G. Stella, S. O. Troja Restauri di restauri. Riflessioni su alcune recenti coloriture romane 545 Marina Docci Colore e architettura esistente. Riflessioni tra conservazione e progetto 553 Rossana Gabaglio, Mariacristina Giambruno Il colore negli affreschi dei palazzi ottocenteschi. Un caso particolare nella Sardegna cen-trale 561 Claudia Pisu Il ruolo del colore. Dialettica tra memoria e valenze architettoniche 569 Maria Letizia Accorsi Spettroscopia in riflettanza per il monitoraggio di materiali pittorici contemporanei 576 F. Albertin, L. Boselli, E. Peccenini, V. Pellicori, F. Petrucci, F. Tisato Il ruolo del colore nelle simulazioni per la progettazione illuminotecnica dei beni culturali 584 Franco Gugliermetti, Fabio Bisegna, Monica Barbalace, Laura Monti La conservazione delle superfici dell’architettura storica e dei suoi colori come restauro critico-conservativo 591 Oliva Muratore Il colore e l’architettura moderna 599 Alessandra Cerroti

Il testo e il contesto. Per una scrittura narrativa della facies urbana attraverso le superfici e le cromie 604 Maria Vitiello Fini valori modalità e contenuti teorici del rilievo del colore ai fini di riqualificazione e restauro del costruito: centri storici e facciate dipinte 611 Patrizia Falzone L’esposizione museale “Colori proibiti”: trait d’union tra arte e scienza 619 Viria Rescina, Alessandro Monno, Giulia Germinario Analisi cromatica e analisi all'infrarosso: tecniche a confronto per la documentazione, il monito-raggio e la diagnosi dello stato di conservazione del patrimonio artistico 627 F. Gugliermetti, D. Paoletti, D. Ambrosini, F. Bisegna, F. Laudani, M. Testa Una estensione della colorimetria classica per la caratterizzazione di superfici e tessuti attraver-so riprese multispettrali con una fotocamera modificata 633 Marcello Melis, Alice Babbi, Matteo Miccoli 6. L'insegnamento, la pratica, l'esperienza e la cultura del colore. La natura fisiologica e psicologica del colore, i meccanismi della visione nei loro aspetti fenomenologici e teorici. Deficienze e anomalie, aspetti clinici e biologici…………………………………..641 Hermann Helmholtz e i concetti fondamentali della colorimetria 643 Mauro Boscarol Un’esperienza per migliorare la percezione visiva e l’informazione sul colore urbano 647 Emanuela Lauri Colour Design Edu.System. Un approccio creativo e sistematico all’educazione al colore per il progetto di design 655 Valentina Vezzani L’uso del colore nella rappresentazione grafica della percezione visiva del quartiere castello di Cagliari 661 Claudia Pisu, Valentina Fais Pigmento: un'esperienza pedagogica sulla sintesi dei colori 669 Giuseppe Burdo Esperienza progettuale e pratica del colore: un metodo didattico contemporaneo 676 Silvia Rizzo Le Camicie Rosse dei Mille di Garibaldi: percorso di ricerca e didattica sui colori naturali. Non si può innovare senza ricerca e senza memoria 680 Paola Barzanò , Moira Brunori, Caterina Maioli, Laura de Cesare Intrecciare i colori. Note di antropologia del colore 688 Riccardo Putti

7. Il colore di alimenti e bevande……………………………………….………………………697 Colori alimentari: tra realtà, desiderio e brand 699 Graziani Mariapaola, Mirna Tora Le regole per colorare il food e il beverage 707 Marina Mastropietro Effetto della tecnologia sulla stabilità del colore nel prosciutto cotto 715 M. Bergamaschi, M. Franceschini

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1. Colorimetria, fotometria, strumentazione e atlanti dei colori. Il colore digitale. Riproduzione del colore. Gestione del colore nell'elaborazione delle immagini, visione artificiale, realtà virtuale, grafica, produzione video, fotografia e stampa.

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Analisi spettrofotometriche per la determinazione delle caratteristiche di visibilità e di resa del colore di pellicole solari

applicate a superfici vetrate 1Francesco Asdrubali, 1Giorgio Baldinelli, 1Samuele Schiavoni, 1Francesco Bianconi, 1Stefano Saetta

1 Dipartimento di Ingegneria Industriale, Università degli Studi di Perugia Via Duranti, 67 – 06125 Perugia

fasdruba@unipg.it,baldinelli.unipg@ciriaf.it, schiavoni.unipg@ciriaf.it, bianco@ieee.org, stefano.saetta@unipg.it

1. Introduzione Nell’architettura moderna l’installazione di pareti e coperture trasparenti riveste un ruolo fondamentale, in quanto contribuisce a creare nuove atmosfere architettoniche e ad aumentare al tempo stesso l’illuminazione naturale degli interni. Al fine di ridurre i carichi termici estivi degli edifici, è opportuno che tali sistemi siano stati sottoposti a trattamenti specifici che ne incrementino l’opacità al di fuori dello spettro del visibile [1, 2]. I suddetti interventi possono essere effettuati attraverso l’applicazione di pellicole selettive, che dovrebbero comunque risultare il più possibile trasparenti in corrispondenza delle lunghezze d’onda cui è sensibile l’occhio umano (380-780 nm). Tali prodotti, di contro, modificano inevitabilmente le caratteristiche della radiazione solare che penetra all’interno degli ambienti, compromettendo in alcuni casi la corretta percezione dei colori [3, 4]. Al fine di valutare tali alterazioni, la UNI EN 410 [5] definisce un algoritmo per la valutazione dell’indice di resa del colore delle vetrate, che utilizza come dato di input il fattore di trasmissione spettrale del campione in esame. Nella maggior parte dei casi quest’ultimo parametro è valutato per mezzo di misure spettrofotometriche, attraverso un raggio luminoso perpendicolare alla superficie del campione da testare [6]; alle latitudini del nostro Paese, tuttavia, tale condizione non è adeguatamente rappresentativa delle condizioni reali, se non per un ristretto periodo dell’anno. Per colmare tale lacuna, presso i laboratori del Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Perugia è stata effettuata una campagna di misure spettrofotometriche finalizzata alla valutazione delle caratteristiche spettrali di alcune pellicole applicate a vetri singoli, al variare dell’angolo di incidenza del raggio luminoso. In particolare, sono stati misurati e confrontati i principali parametri legati alla visibilità e alla resa del colore di cinque diverse pellicole selettive, applicate su campioni di vetro di spessore pari a 6 mm.

2. Parametri illuminotecnici La EN 410: 2010 [5] rappresenta la norma di riferimento per la determinazione delle caratteristiche luminose e solari delle vetrate in edilizia. Le metodologie proposte dalla norma costituiscono uno strumento per i progettisti nella comprensione dell’interazione tra gli elementi trasparenti e la radiazione solare. I parametri più significativi di fondamentale importanza nel progetto illuminotecnico sono costituiti da:

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• fattore di trasmissione luminosa τv: misura la quantità di radiazione solare che, nel campo del visibile, fluisce attraverso una vetrata;

( ) ( )

( )∑

∑

=

=

Δ

Δ= 780

380

780

380

λλ

λλ

λλ

λλλττ

VD

VDv

(1)

dove: Dλ è la distribuzione spettrale relativa all’illuminante normalizzato D65, che rappresenta la luce del giorno ad una temperatura di colore di 6500 K [7]; τ(λ) è il fattore di trasmissione spettrale della vetrata, determinato da misure spettrofotometriche; V(λ) è il fattore di visibilità spettrale della visione fotopica che definisce l’osservatore normalizzato per la fotometria [7]. Tale grandezza caratterizza le radiazioni luminose in funzione della loro capacità di suscitare sensazioni nell’occhio umano; Δλ è l’intervallo di lunghezze d’onda.

• fattore di trasmissione diretta dell’energia solare τe: misura la quantità di radiazione solare che fluisce attraverso una vetrata (range di analisi 300-2500 nm);

( ) ( )

( )∑

∑

=

=

Δ

Δ= 2500

300

2500

300

λλ

λλ

λλ

λλλττ

VS

VSe

(2)

dove Sλ è la distribuzione spettrale relativa alla radiazione solare [7]. La differenza fra Dλ e Sλ risiede nel fatto che il secondo indice fa riferimento ad uno spettro non limitato allo spettro del visibile [8].

• fattore di trasmissione secondaria del calore verso l’interno q (espressione variabile in funzione della tipologia di vetrata);

• fattore solare g: misura l’energia termica che è trasmessa dalla vetrata verso l’ambiente interno; è pari alla somma di τe e q.

Vetrate caratterizzate da elevati valori del fattore di trasmissione luminosa consentono di illuminare gli ambienti interni facendo minore ricorso all’illuminazione artificiale. Allo stesso modo, vetrate caratterizzate da valori elevati di g possono creare problemi di surriscaldamento degli ambienti interni. La EN 410 costituisce la norma di riferimento anche per la valutazione della resa del colore Ra delle vetrate. Se il fattore di trasmissione solare consente di definire la quantità di radiazione solare nel campo del visibile trasmessa attraverso un elemento trasparente, l’indice di resa del colore ne esprime la qualità. L’indice si determina attraverso un algoritmo di calcolo che ne restituisce il valore a partire dal fattore di trasmissione delle vetrate τ(λ) nell’intervallo di lunghezze d’onda compreso fra 380 e 780 nm.

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iii ia ERRR Δ−== ∑ =6,4100con

81 8

1 (3)

dove Ri e ΔEi sono rispettivamente l’indice specifico di resa del colore e la distorsione totale del colore i-esimo. La distorsione totale del colore è determinata dal confronto fra la riflessione del colore di prova i-esimo illuminato dall’illuminante D65 in presenza ed in assenza della vetrata. Dal punto di vista pratico, non è necessario dotarsi di alcuna piastra caratterizzata da un colore standardizzato, ma è sufficiente utilizzare le equazioni contenute nella EN410:2011 [5], che consentono di stimare ΔEi rilevando sperimentalmente solo il coefficiente di trasmissione spettrale della vetrata τ(λ).

3. Strumentazione Le analisi sperimentali sono state effettuate per mezzo di uno spettrofotometro Shimadzu, modello SolidSpec-3700, con schema ottico a doppio raggio nel tempo. Le principali caratteristiche dello strumento sono riassunte in tab. 1.

Intervallo spettrale 240-2600nm Sistema Ottico Schema a doppio raggio nel tempo

Risoluzione <0.1 nm

Accuratezza lunghezza d’onda UV/VIS: ±0.2 NIR: ±0.8 nm

Ripetibilità lunghezza d’onda UV/VIS: inferiore a ±0.08 nm NIR: inferiore ±0.32 nm

Sorgenti di luce Lampada a Deuterio (240-310 nm) Lampada a Tungsteno (310-2600 nm)

Detector Sfera integratrice con:

Tubo fotomoltiplicatore (240-870 nm) Fotodiodo all’arseniuro di Gallio ed Indio (870-1650 nm)

Fotodiodo al solfuro di Piombo (1650-2600 nm) Monocromatori 2 (ognuno dei quali con 2 reticoli) Tab. 1 – Caratteristiche principali dello spettrofotometro SolidSpec-3700

I parametri direttamente misurabili con tale strumento sono i seguenti: • coefficiente di trasmissione diretta assoluta (si considera solo l’energia che

esce dal campione in esame in modo perpendicolare alla sua superficie); • coefficiente di trasmissione diffusa assoluta (si considera solo l’energia che

esce dal campione con un angolo rispetto alla normale della sua superficie superiore a 5°);

• coefficiente di trasmissione totale assoluta; • coefficiente di riflessione speculare relativa ad uno specchio argenteo; • assorbanza.

Al fine di verificare la dipendenza del coefficiente di trasmissione dall’angolo di incidenza dei raggi solari si può fare ricorso a correlazioni analitiche [9], empiriche [10] o strumentali; nel caso in esame si è utilizzato uno strumento appositamente progettato: un doppio goniometro dotato di alloggiamenti su cui disporre due campioni perfettamente uguali (fig. 1).

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L’analisi geometrica [11] consente di dimostrare che, inclinando il secondo campione dello stesso angolo con cui è disposto il primo, le due deviazioni dovute alla rifrazione del materiale sono uguali in modulo, ma con direzioni contrarie, cosicché il fascio luminoso giunge al sensore indisturbato.

Fig. 1 – Accessorio per le misure con incidenza obliqua

4. Analisi della resa del colore L’indagine sperimentale è stata condotta su 5 campioni differenti, costituiti da un vetro singolo da 6 mm sul quale sono state applicate alternativamente le pellicole da esaminare. In particolare sono state esaminate pellicole con caratteristiche differenti: 1. basso-emissiva; 2. a protezione solare e alta visibilità; 3. a protezione solare e bassa riflessione; 4. a protezione solare e bassa visibilità; 5. ad alta protezione solare. Per ciascuna delle pellicole testate si è misurata la resa del colore, variando l’angolo di incidenza da 0 a 80° (fig. 2). Nei materiali esaminati Ra non è costante al variare dell’angolo di inclinazione, ma le oscillazioni sono limitate, anche per incidenze fortemente oblique.

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Resa

del

col

ore

Ra

Angolo di incidenza (°)

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Fig. 2 – Indice di resa del colore Ra al variare dell’angolo di incidenza

5. Analisi delle proprietà illuminotecniche Nei campioni in esame oltre all’indice di resa del colore è stata effettuata anche la valutazione del fattore di trasmissione luminosa τv e del fattore di trasmissione diretta dell’energia solare τe (figg. 3 e 4 e tabella 2). Si evidenzia come in questo caso, la dipendenza dall’angolo di incidenza è molto più sensibile rispetto a quanto accade per l’indice di resa cromatica. Per tutte le pellicole, così come confermato in Letteratura, gli indici si mantengono all’incirca costanti fino a 60°, per poi decrescere rapidamente in corrispondenza di angoli superiori; emerge quindi come non esista una correlazione diretta tra i valori di Ra e i risultati relativi ai coefficienti τv e τe. Tra i campioni analizzati, quello che sembra sintetizzare meglio le proprietà maggiormente auspicabili per le applicazioni delle superfici trasparenti in edilizia è il n. 3 in quanto:

• l’indice di resa del colore è molto elevato (96), favorendo la corretta percezione del colore degli oggetti presenti negli ambienti interni alla vetrata;

• il fattore di trasmissione luminosa è molto elevato: circa il 68% della radiazione solare nel campo del visibile riesce ad essere trasmessa dalla vetrata;

• il fattore di trasmissione diretto dell’energia solare è inferiore al 39%, garantendo un discreto guadagno solare per la stagione invernale e limitando al contempo il carico estivo all’interno degli ambienti.

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Fatto

re d

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ibile

Angolo di incidenza (°)

1

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Fig. 3 – Fattore di trasmissione nel visibile τv al variare dell’angolo di incidenza

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Fatto

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lare

Angolo di incidenza (°)

1

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Fig. 4 – Fattore di trasmissione solare τe al variare dell’angolo di incidenza

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Campione Ang τv

[%]

τe

[%] Campione Ang τv

[%]

τe

[%] Campione Ang τv

[%]

τe

[%]

0 (vetro)

0 88.2 78.9

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0 59.5 40.9

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0 31.3 19.5 10 88.2 78.8 10 59.0 40.7 10 31.2 19.4 20 88.5 78.4 20 58.6 39.6 20 31.1 18.9 30 88.8 78.4 30 56.9 39.6 30 31.0 18.9 40 89.2 77.8 40 54.9 38.4 40 30.3 18.4 50 89.1 76.5 50 51.8 36.3 50 28.8 17.9 60 86.7 73.2 60 51.0 34.6 60 27.9 17.0 70 76.4 63.1 70 45.1 32.2 70 25.8 15.0 80 45.9 36.8 80 34.0 22.1 80 15.2 9.1

1

0 26.6 16.4

3

0 67.6 38.9

5

0 50.4 37.7 10 26.5 16.3 10 67.6 38.8 10 50.2 37.6 20 26.4 15.9 20 66.9 36.3 20 50.0 37.4 30 26.0 15.9 30 64.9 36.3 30 50.3 37.4 40 25.2 15.6 40 66.7 35.2 40 51.2 37.3 50 25.6 15.4 50 65.8 32.9 50 51.5 37.3 60 25.3 15.0 60 63.7 30.2 60 50.8 36.2 70 23.2 14.0 70 56.8 25.6 70 47.4 33.0 80 18.4 10.7 80 36.6 16.0 80 25.8 17.6

Tab. 2 – fattore di trasmissione luminosa τv e del fattore di trasmissione diretta dell’energia solare τe per i campioni esaminati

Il campione 0 è costituito dal vetro privo di pellicole.

6. Verifica del fattore di trasmissione UV A completamento della campagna di misura è stata eseguita una verifica del fattore di trasmissione nel campo dell’ultravioletto, τuv dei campioni testati in precedenza (tab. 3).

Campione τuv

[%]

0 (vetro) 56,6 1 0,4 2 3,1 3 0,1 4 1,5 5 0,2

Tab. 3 – Fattore di trasmissione nel campo dell’ultravioletto

L’applicazione delle pellicole a controllo solare abbatte radicalmente la trasparenza all’ultravioletto del vetro semplice, portandola nel peggiore dei casi dal 56,6% al 3,1%. La prestazione migliore è stata ottenuta nel campione 3, con un τuv dello 0,1%, confermando l’effetto schermante delle pellicole per tale componente dello spettro solare, spesso poco gradita all’interno degli ambienti abitativi.

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7. Conclusioni La memoria riporta i risultati di una campagna di misure spettrofotometriche effettuate presso il laboratorio del Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Perugia su pellicole a controllo solare applicate su un vetro da 6 mm. Per ciascun campione si è innanzitutto valutato l’indice di resa del colore Ra e la sua dipendenza dall’angolo di incidenza della radiazione solare; in secondo luogo si è eseguito uno studio approfondito sulle prestazioni illuminotecniche degli stessi campioni, valutandone il fattore di trasmissione luminosa τv ed il fattore di trasmissione diretta dell’energia solare τe e il fattore di trasmissione nell’ultravioletto τuv. I risultati mostrano che le pellicole lasciano quasi inalterata la resa del colore del substrato in vetro semplice e che tale caratteristica si mantiene anche con angoli di incidenza diversi da quello normale; parallelamente, è significativo per tutti i campioni l’effetto di filtraggio dei raggi UV. Le maggiori differenze fra i diversi campioni si riscontrano nella trasmissione nel campo del visibile (che varia, per incidenza normale, da un minimo di 26,6% per la pellicola 1 ad un massimo di 67,6 % per la pellicola 2) e nella trasmissione solare (minimo 16,4% per la pellicola 1, massimo 40,9% per la pellicola 2). Si può concludere che, se da un lato è sempre auspicabile un elevato valore della visibilità permessa dalle superfici trasparenti, per quanto concerne il τe, ogni pellicola può essere adatta a particolari applicazioni, in funzione di una maggiore o minore richiesta di ostacolo all’ingresso della radiazione solare.

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