El artículo «A General Method for Estimating Fluorescent Donaldson Matrices» de Shoji Tominaga, Keita Hirai y Takahiko Horiuchi, publicado en 2018, presenta un método generalizado para estimar las matrices de Donaldson bispectrales de objetos fluorescentes. La fluorescencia en los materiales ha ganado preponderancia en la vida cotidiana debido a su capacidad de mejorar la apariencia visual de las superficies, haciéndolas parecer más brillantes y vivas en comparación con materiales reflectantes no fluorescentes. Esta cualidad se describe cuantitativamente mediante el factor de radiancia bispectral, una función que depende de la longitud de onda de excitación de la luz incidente y de la longitud de onda de emisión/reflexión.
Para superar las limitaciones de los métodos tradicionales de dos monocromadores, costosos y confinados a entornos de laboratorio, Tominaga et al. habían previamente desarrollado un método utilizando dos proyecciones de iluminantes. Sin embargo, estos sistemas basados en dos iluminantes enfrentaban problemas de fiabilidad y estabilidad bajo fuentes de baja intensidad o condiciones de ruido. Se requería una mejora para hacer el proceso más viable y exacto fuera del laboratorio.
La principal innovación del artículo de 2018 es un método generalizado que emplea dos o más fuentes de luz y segmenta el rango de longitudes de onda visibilizadas en componentes de reflexión, excitación fluorescente y emisión fluorescente. Observa la superficie mate de un objeto fluorescente, iluminada uniformemente, mediante un sistema de imágenes espectrales con características de banda estrecha en el rango visible. El problema de estimación se plantea como un problema de optimización para minimizar el error residual de las observaciones capturadas.
El algoritmo presentado estima iterativamente tres componentes espectrales: excitación fluorescente, emisión fluorescente y reflexión. El procedimiento divide el rango de longitudes de onda visible en dos partes: una que solo incluye reflexión y otra que contiene también emisión fluorescente. En el primer caso, la componente de reflexión se estima directamente, mientras que en el segundo caso, las tres componentes se estiman iterativamente minimizando los errores residuales bajo diferentes iluminantes.
El método propuesto es robusto, dado que las estimaciones minimizan el error residual promedio de las observaciones. Su viabilidad se examina mediante experimentos con distintos muestras fluorescentes y diferentes iluminantes, mostrando resultados detallados para papel fluorescente rosado y verde. Las características espectrales de las formas reflejadas, la emisión espectral y el rango de emisión fluorescente se calculan y comparan con métodos convencionales. La optimización se enfoca en minimizar el índice de desempeño J, que refleja el error residual promedio. Los resultados experimentales ilustran que el método propuesto ofrece estimaciones más precisas y menos índices de error en comparación con los métodos anteriores, lo cual constituye un avance significativo para la estimación de matrices de Donaldson en aplicaciones prácticas.
En conclusión, este artículo propone y valida un método generalizado y efectivo para estimar con precisión matrices bispectrales de Donaldson de objetos fluorescentes, utilizando múltiples fuentes de luz y un enfoque optimizado que supera las restricciones y limitaciones de los métodos tradicionales.
