Revisión Bibliográfica

Dispositivos electrónicos para reproducir el color en odontología. Revisión de literatura

Recibido para Arbitraje: 01/04/2014
Aceptado para publicación: 05/01/2016

Villegas A.1, Gómez D.2, Moreno F.3

Resumen

Este artículo, pretende contrastar la evidencia científica reportada en la literatura sobre la exactitud de los dispositivos electrónicos para reproducir el color en odontología, a través de una revisión del tema que profundiza la teoría física del color y su aplicación en el registro del color de los dientes en procedimientos restauradores y de blanqueaminto dental. De igual forma se realizó una comparación acerca de la confiabilidad de las guías de color respecto a los sistemas fotográficos, colorimétricos y espectrofotométricos disponibles en el mercado para su aplicación específica en odontología.

Palabras clave: Color en odontología, teoría del color, propiedades del color, dispositivos electrónicos para medir el color.


Literature review

Electronic devices to reproduce the color in dentistry. Literature review

Abstract

This article, intended to contrast the scientific evidence reported in the literature about the accuracy of electronic devices to reproduce the color in dentistry through a full review of deepening the physics of color theory and its application in the measurement of color teeth in restorative procedures and dental clearance. Likewise, a comparison was made about the reliability of shade guides on photographic systems, colorimetric and spectrophotometric available on the market and specific application in dentistry.

Key words: Color in dentistry, color theory, color properties, color measure electronic devices.


  1. Especialista en Biomateriales, Operatoria y Estética Dental. Docente Escuela de Odontología de la Universidad del Valle, Cali, Colombia.
  2. Especialista en Biomateriales, Operatoria y Estética Dental. Docente Escuela de Odontología de la Universidad Santiago de Cali, Cali, Colombia.
  3. Magíster en Ciencias Biomédicas. Docente Escuela de Odontología de la Universidad del Valle, Cali, Colombia. Docente de la Facultad de Ciencias de la Salud de la Pontificia Universidad Javeriana,Cali, Colombia.
  4. Correspondencia: freddymorenogomez@yahoo.com.co

Introducción

La Real Academia Española define COLOR como la “sensación producida por los rayos luminosos que impresionan los órganos visuales y que depende de la longitud de onda”.

Básicamente, es una impresión sensorial subjetiva producto de la captación de luz a través del órgano de la visión1.

En 1970, la Comisión Internacional de la Iluminación (CIE, por sus siglas en francés de Commission Internationale de l'eclairage) definió color como “el aspecto de la percepción visual mediante el cual un observador puede distinguir entre dos campos del mismo tamaño, forma y textura por las diferencias en la composición espectral de las radiaciones relacionadas con la observación”, definición que se encuentra ligada a la percepción y por tanto se entiende como un aspecto psicológico de la visión2.

Históricamente, fue Aristóteles quien definió que todos los colores se conforman con la mezcla de cuatro colores básicos (denominados como tierra, fuego, agua y cielo), además de resaltar que la incidencia de luz y la sombra juegan un papel fundamental sobre los mismos. Siglos más tarde, Da Vinci definió al color como propio de la materia y adelantó estudios sobre la creación de una escala de colores básicos (blanco, amarillo, verde, azul, rojo y negro) de la cual surgían los demás. Posteriormente Newton, luego de descubrir que la luz del sol al pasar a través de un prisma se dividía en varios colores los cuales conforman un espectro, estableció un principio que hoy en día aún es aceptado: la luz es color. Es así como se explica que la luz natural está formada por haces de seis colores, que en caso de incidir sobre un elemento, éste absorberá algunos de esos colores y reflejará otros, principio que se explica cuando los cuerpos opacos al ser iluminados reflejan todos o parte de los componentes de la luz que reciben. Ya iniciado el siglo XIX, Maxwell descubrió que los colores representan un tipo específico de energía electromagnética y que en el campo visible del ojo humano hay un solo un grupo de colores en el cual cada color corresponde a una longitud de onda, la cual es percibida en el rango de 380 a 760 nanómetros (nm) quedando fuera de dicho campo visible los rayos ultravioletas (bajo 380 nm) y los rayos infrarrojos (sobre los 760 nm). Años más tarde, Göethe formularía una teoría del color a partir de las modificaciones fisiológicas y psicológicas que el ser humano sufre ante la exposición a los diferentes colores. Sin embargo, no es sino hasta el siglo XX que Munsell desarrolla un sistema tridimensional de descripción del color a partir de las propiedades tono, valor y saturación3,4.

Este concepto tridimensional explica la percepción multifactorial e individual del color que involucra a un emisor (el objeto que se observa), a un modificador (la luz natural o artificial que incide sobre el objeto que se observa) y a un receptor (todo el sistema visual del individuo que observa dicho objeto). Cada color tiene una onda electromagnética específica que permite diferenciarlo de los demás a través de sus propiedades o dimensiones. Es así como el matiz (tono, tinte, tonalidad, hue) permite determinar el pigmento del color per se; el valor (brillo) mide el grado de luminosidad del color en términos de claridad u oscuridad y el croma (saturación, contraste) indica la intensidad del color2. Estos conceptos fundamentales de color, recopilados en lo que se ha denominado “TEORÍA DEL COLOR”, se han aplicado a diferentes campos en donde se desenvuelve el talento humano como lo son la física, la química, la pintura, la arquitectura y por supuesto la odontología, por citar algunos.

En el contexto odontológico, reproducir el color de los dientes naturales a partir de los diferentes biomateriales de uso odontológico empleados para diseñar dientes artificiales, se ha constituido en una de las piedras angulares de los procedimientos restaurativos. Es así como los tratamientos odontológicos no solo pretenden recuperar la morfología y la función perdida bien sea por una patología, trauma o alteración congénita, sino también instaurar la armonía estética a la sonrisa de los seres humanos. Para este propósito, se han diseñado un sin número de técnicas y equipos manuales y electrónicos que “miden” el color de los dientes naturales de un individuo bajo ciertos parámetros, los cuales van a ser reproducidos por el odontólogo o por el técnico de laboratorio dental tras el empleo de elementos protésicos a base de resinas y cerámicas clasificados como estéticos. Sin embargo, las excelentes propiedades de los materiales restauradores actuales y las herramientas técnicas empleadas para medir el color no podrán por sí mismos lograr resultados estéticos óptimos, será la correcta percepción por parte del ser humano quién podrá lograr una correcta reproducción del color. Por ello, en este artículo de revisión se contrasta la evidencia científica reportada en la literatura sobre la exactitud y confiabilidad de los dispositivos electrónicos para reproducir el color en odontología.

Teoría del color

El fenómeno del color es una respuesta psico-física de la interacción de la luz y los objetos, además de la experiencia subjetiva de un observador, cuya percepción se ve influenciada de forma directa por la fuente de la luz y la relación espacial del objeto visto por el observador5.

Dentro de la teoría del color se explica la forma física de representar los colores a partir de los modelos y espacios de color. Un modelo de color es una forma de describir un color mediante el uso de números para que los equipos (monitores, impresoras, cámaras fotográficas digitales, espectrofotómetros, colorímetros, etc.) puedan utilizarlos; mientras que un espacio de color es una variante de un modelo de color con el que se intenta describir la percepción humana que se conoce como color6. Tanto los modelos como los espacios del color empleados en los diferentes sistemas que emplean el color se encuentran estandarizados y regulados por la CIE7.

Todos los sistemas de medición del color, incluidos los dispositivos electrónicos y las guías de color manuales, se basan en el concepto tridimensional (matiz, valor y croma) en el cual las coordenadas del color representan valores equivalentes en los diferentes sistemas de medición del color. Es por ello, que la teoría del color asigna a cada color una determinada posición en un sistema que coordina el tono con su saturación y su luminosidad, y para ello representa los colores por medio de un sólido tridimensional o sólido de color en el que una de las dimensiones determina la posición de los tonos, otra la saturación y la tercera la luminosidad de cada tono. Es así como surgen los sistemas de medición de colores (modelos y espacios) en los que se basan los colorímetros y las guías de color2. A continuación se describirán los de mayor aplicación.

Modelos de color

Los modelos de color son diferentes métodos, con base en fórmulas matemáticas, que se emplean para medir y reproducir el color de forma objetiva y por lo general se han desarrollado a partir del sistema tridimensional de color de Munsell en base al tono, el valor y la saturación (HSV, por sus siglas en ingles de Hue, Valor and Saturation)3.

Modelo RYB

Este modelo de síntesis aditiva del color (la mezcla de dos colores forma otro color), toma como colores primarios el rojo, el amarillo y el azul (RYB, por sus siglas en ingles de Red, Yellow and Blue) y obtiene el resto de colores a partir de estos. Este modelo se emplea en las bellas artes aunque a partir del 2004 se demostró científicamente que este modelo es incorrecto3 (Figura 1.1).

Figura 1. Modelos de color
Figura 1. Modelos de color
* Obtenido de URL: http://es.wikipedia.org/wiki/Teoría_del_color

Modelo RGB

En este modelo se emplea de igual forma un sistema de color aditivo a partir de tres luces de color o colores primarios representados en el rojo, el verde y el azul (RGB, siglas en ingles de Red, Green and Blue), de los cuales se pueden obtener el resto de colores. Este modelo de color es empleado en las pantallas de los computadores, los televisores y los proyectores de vídeo, entre otros3 (Figura 1.2).

Modelo CMY

Este modelo sustractivo es empleado en las artes graficas al momento de imprimir (cartuchos de impresoras). Los colores usados son cian, magenta y amarillo (CMY, siglas ingles de Cyan, Magent and Yellow) los cuales al ser combinados conforman el resto de colores. Al combinarse los tres colores en un fondo blanco se crea el negro. Cuando se añade el negro el modelo se transforma en CMYK (CMY, siglas ingles de Cyan, Magent, Yellow and Key), más preciso para las mezclas de pigmento3 (Figura 1,3).

Espacios de color

Los espacios o conjuntos de color son rangos de colores definidos que pretenden describir la percepción humana de lo que se conoce como color. Se comportan como un sub-modelo (van íntimamente ligados al modelo de color respectivo) que es propio de cada dispositivo que trabaje con color (cámaras digitales, impresoras y escáneres entre otros)3.

Espacio RGB

Es un espacio de color aditivo a partir de colores primarios que se suma para crear nuevos tipos de colores perceptibles por el ojo humano. El color rojo, verde y azul fueron escogidos porque cada uno corresponde aproximadamente con uno de los tres tipos de conos sensitivos al color en el ojo humano (65% sensibles al rojo, 33% sensibles al verde y 2% sensibles al azul). El color en RGB se configura por la reflexión o emisión de luz. Existe también el espacio derivado RGBA el cual añade el canal alpha (de transparencia) al espacio RGB original3 (Figura 2.1).
Figura 2. Espacios de color
Figura 2. Espacios de color
* Obtenido de URL: http://es.wikipedia.org/wiki/Teoría_del_color

Espacio CMY

Este espacio trabaja con la absorción de la luz a partir de colores secundarios, es decir los colores que se ven son la parte de luz que no es absorbida por un objeto, al igual que el espacio CMYK3 (Figura 2.2).

Espacio HSV o HVS

El espacio HSV (por sus siglas en inglés Hue, Saturation and Value) o HSB (siglas del inglés Hue, Saturation and Brightness) consiste en un espacio cilíndrico que puede representar valores válidos de color del modelo RGB. Este espacio trabaja con las propiedades del color, de esta forma la tonalidad expresa la frecuencia dominante del color dentro del espectro visible, la saturación indica la cantidad del color y el valor o brillo describe la intensidad de luz de un color3 (Figura 2.3)

Espacio CIE l* a* b*

La propia CIE desarrolló su propio sistema en 1976 denominado CIE L* a* b* o simplemente CIELAB el cual consiste en el modelo cromático usado normalmente para describir todos los colores que puede percibir el ojo humano. Los tres parámetros en el modelo representan la luminosidad de color: L* indica el blanco o el negro (0 negro y 100 blanco), a* la transición de verde a magenta (valores negativos indican verde mientras valores positivos indican magenta) y b* la posición entre amarillo y azul (valores negativos indican azul y valores positivos indican amarillo). Este sistema se emplea actualmente en imágenes digitales (formatos TIFF y PDF) y equipos de alta resolución que manejan amplias gamas de colores (espectrofotómetros y colorímetros). Para el caso de las cámaras digitales, por lo general la captura de la imagen se hace en espacio CIE L* a* b* y la visualización en la pantalla de LCD se hace en espacio RGB3,7-9 (Figura 2.4). El sistema CIELAB es aceptado universalmente como el sistema de especificación de color, debido principalmente a que, a diferencia del sistema Munsell, dispone el espacio de color de manera uniforme con base en la percepción visual, lo que permite que un cambio, por mínimo que sea en cada uno de los tres parámetros de color, sea percibido. Este sistema ofrece información sobre la posición, la magnitud y la dirección del color del objeto en el espacio de color8,19.

Percepción del color

La retina del ojo humano está conformada por dos tipos de células, los conos que tienen la responsabilidad de la visión cromática y los bastones que tienen la responsabilidad de la visión en condiciones de baja luminosidad. El espectro visual de los seres humanos puede ser reducido a los colores primarios rojo (760-620nm), verde (560-490nm) y azul (490-430nm) y los mecanismos por los cuales está regulada la percepción de estos colores se denominan absorción y reflexión11.

El color de un objeto depende de la cantidad de luz que es reflejada y absorbida; por ejemplo, un objeto verde absorbe los rayos rojos y los azules y refleja los rayos verdes. Un objeto que no absorbe ningún color aparece como blanco, el que absorbe todos los colores aparece negro y el que absorbe todos los colores menos el amarillo se observa amarillo. La absorción y la reflexión dependen de características específicas del objeto, tales como la transparencia, la traslucidez y la opacidad, de esta forma un objeto transparente permite el paso de toda la luz, un objeto traslúcido permite el paso parcial de la luz y el resto es reflejado y un objeto opaco refleja la mayoría de la luz4.

El fenómeno fisiológico por el cual el ojo percibe los colores no está del todo explicado, por lo cual en la literatura existen tres teorías que intentan explicar el mecanismo de percepción del color. La teoría de tricromática propuesta independientemente por Young en 1802 y por Helmholtz en 1852 postula la existencia de tres clases de conos en la retina, cada uno de ellos sensible a uno de los colores primarios (rojo, verde y azul) dentro de un amplio rango de longitudes de onda. Esta teoría es la de mayor aceptación en la actualidad12,13. Posteriormente, en 1878 Hering propuso la teoría de los procesos opuestos la cual asume que existen tres canales (rojo-verde, amarillo-azul y blanco-negro) encargados de procesar los colores opuestos mediante la activación e inhibición por parte de los conos de grupos de células bipolares. Finalmente, una tercera teoría, la Retinex, propuesta por Land, trata de explicar el fenómeno de la no existencia de constancia al color de los objetos cuando se elimina la incidencia de luz sobre los objetos adyacentes. La información visual es transportada desde los foto-receptores de la retina hasta la corteza cerebral visual a través del núcleo geniculado lateral por dos rutas principales denominadas magnocelular (M) y parvocelular (P). Cada núcleo posee seis capas, de las cuales las cuatro capas superiores parvocelulares conducen la información del color y la forma de los objetos12.

La ciencia del color en odontología

Dentro de los parámetros que se tienen en cuenta al momento de evaluar la estética dental son la estética roja (tejidos periodontales), los ejes dentales, los contactos interdentales, los bordes incisales, la línea labial inferior, la simetría de la sonrisa, las dimensiones relativas de los dientes, la morfología dental, la caracterización y la textura de las superficies dentales y por supuesto el color de los tejidos mineralizados de los dientes2,5,14-16.

Los aspectos odontológicos relacionados con el color son importantes no sólo para el profesional que requiere seleccionar el color de los dientes para elaborar restauraciones estéticas o evaluar los procedimientos de aclaramiento dental, sino también para pacientes y consumidores que tienen el deseo de armonizar sus sonrisas de acuerdo a los parámetros de belleza sociales y culturales. De allí que se ponga en manifiesto que los procedimientos odontológicos catalogados como estéticos se soporten en tres condiciones: el empleo de materiales no metálicos (resinas, cerámicas y cerómeros), la adhesión a las estructuras dentales y la obtención de una estética natural a partir de la función, la forma y el color5,17,18. Determinar el color de manera precisa y armónica durante los procedimientos restauradores, en particular en el sector anterior, es primordial para el éxito clínico y el grado de satisfacción de los pacientes19.

Tradicionalmente, la profesión dental ha descrito el color de los dientes en términos de los parámetros de color del sistema de Munsell, a saber: el matiz, el valor y el croma. Sin embargo, para poder facilitar la cuantificación de las diferencias de color, los tres parámetros en el modelo representan la luminosidad de color (L*, L*=0 indica negro y L*=100 indica blanca), su posición entre rojo y verde (a*, valores negativos indican verde mientras valores positivos indican rojo) y su posición entre amarillo y azul (b*, valores negativos indican azul y valores positivos indican amarillo)18,20-22 (Figuras 2.4 y 3).

Figura 3. Distribución de los colores de los dientes naturales en el espacio de color*
Figura 3. Distribución de los colores de los dientes naturales en el espacio de color
* Modificado de Guía Vita URL: http://www.vita-zahnfabrik.com

Si bien es cierto que la percepción de color en odontología es un fenómeno influenciado por diferentes factores como las propiedades de la luz (incidencia, reflexión y absorción) y su relación con los tejidos dentales, la estandarización de los procedimientos de registro manual o electrónico por parte del operador, las características propias del operador (experiencia, edad y fatiga del ojo, entre otras) y el contexto en el cual el diente es observado (iluminación del lugar de trabajo, fondo, tejidos periodontales y periorales)5,18. Sin embargo, Curd et al realizaron un estudio en el que concluyeron que el género y la experiencia no presentan diferencias significativas al momento de reproducir el color con guías manuales teniendo como control un dispositivo electrónico de reproducción del color13.

Color de los dientes

El color de los dientes naturales depende de la relación entre el esmalte, la dentina, la pulpa y los tejidos gingivales que lo rodean, la naturaleza de la luz y la manera en que ésta incide en ellos. En ese orden, al momento de reproducir el color, el esmalte y la dentina son factores principales y la pulpa y el tejido gingival representan factores asociados4.

Es importante tener en cuenta que la dentina es la responsable del color del diente, el cual tiene la tendencia a la opacidad toda vez que la luz es dispersada dentro los túbulos dentinarios. Además, los cambios fisiológicos que se suceden con la edad, como la esclerosis dentinaria, ocasionarán que aumente el croma del diente en el rango de las coordenadas de color naranja y rojo. Para el caso del esmalte, su estructura cristalina y sus características de translucidez hacen que este tejido funcione como un sistema de fibra óptica que favorece la reflexión, absorción y transmisión de la luz. Dicha transmisión de la luz, dependerá de las características (textura, espesor y pigmentaciones, entre otras) de la superficie del esmalte4,24,25. En términos de color, la translucidez puede ser descrita como una opacidad parcial o un estado intermedio entre la transparencia absoluta y la completa opacidad. Esta propiedad es muy útil y totalmente deseable al momento de realizar una restauración estética de tal forma que cada incremento de material que se realice no afecte la apariencia de los estratos subyacentes26.

Resulta claro entonces, que la apariencia visual de los dientes naturales depende de sus propiedades ópticas. Cuando la luz encuentra un medio translúcido, parte de esta se puede reflejar en la superficie, una cierta cantidad se esparce en el medio y otra parte es transmitida. La luz reflejada es la que alcanza el ojo y la que en últimas permitirá que el observador se forme la imagen visual del color de un diente natural. No obstante, el color del diente será notablemente influenciado no solo por las propiedades del valor, el matiz y el croma, sino también por otras propiedades ópticas secundarias como el metamerismo (capacidad de los dientes de reflejar colores diferentes de acuerdo a la fuente luminosa), la translucidez (propiedad de los tejidos dentales de dejar pasar la luz), la opacidad (propiedad de los tejidos dentales de no dejar pasar la luz), la iridiscencia (capacidad de los dientes de reflejar colores diferentes de acuerdo al ángulo de incidencia de la luz), la opalescencia (capacidad de los tejidos dentales de desviar los rayos, mínimamente los de onda larga –amarillos y rojos–) y la fluorescencia (capacidad de los tejidos dentales de reflejar la luz aun cuando el estímulo de la fuente luminosa a cesado)5,11.

Respecto a la translucidez, diferentes autores han reportado que es una de las propiedades secundarias más importantes de los dientes naturales toda vez que tiene la capacidad de determinar la cantidad relativa de luz que se transmite a través de la superficie del diente. Esta cantidad de luz transmitida puede ser medida a través de la transmitancia, que no es más que la capacidad que tiene un sustrato para permitir el paso de la luz. El valor numérico se expresa en términos de coeficiente de transmitancia y se puede calcular a través de fórmulas matemáticas. Sin embargo la mayoría de estudios analizaron el esmalte y la dentina por separado, sin tener en cuenta que los dientes naturales conforman una estructura de estrato doble en el cual el esmalte se superpone a la dentina, la cual a su vez rodea el tejido pulpar. Realmente, el color del diente es determinado por el comportamiento de las propiedades ópticas de la relación del esmalte y la dentina, situación que O’Brien en 1985 denomino “efecto de doble estrato”11,27. De igual forma, diferentes autores como Burcke et al en 1995, Hasegawa et al en 2000 y Zheng et al en 2005 han demostrado que las propiedades ópticas de los dientes naturales se encuentran influenciadas no solo por esta condición de estrato doble, sino también porque el esmalte es más translúcido que la dentina y por diferentes cambios fisiológicos que ocurren producto del envejecimiento de los dientes como la obliteración de la cámara pulpar, el depósito de dentina secundaria y de cemento y la reducción del aporte sanguíneo. Así mismo, el color es afectado por la presencia de factores extrínsecos que pueden alterar la superficie de los dientes de tal manera que se altere la dispersión de la luz como son la reducción del esmalte por abrasión y la pigmentación de la superficie dental18,24,25,27-29.

Dispositivos para reproducir el color en odontología

Guías de color

En la actualidad, el éxito estético de una restauración en el sector anterior se sustenta en la habilidad de los profesionales y de los técnicos de la salud oral para obtener el color de los dientes naturales a través de los diferentes dispositivos manuales o electrónicos y reproducirlo con los materiales de restauración disponibles. Es así como el registro del color en odontología depende de la fuente de iluminación, de las propiedades ópticas de los dientes y de la capacidad del observador 5,18,30.

Las guías de color son instrumentos manuales, introducidos desde 1956 (Lumin Vacuum® de Vita –la cual fue acondicionada en 1998 al sistema de color CIELAB para desarrollar la guía Vita3D Master–l), que a través de un código alfa-numérico estandarizan la representación que se hace de los diferentes tonos de color en las tres dimensiones del sistema de Munsell, matiz, valor y croma. La limitación de estas herramientas de selección de color, tal como lo manifiestan los manuales técnicos de las casa comerciales, es que solo logran una aproximación al “color básico de un diente” dado que los tonos de las guías son producto de valores promedios de estudios poblacionales, razón por la cual solo funcionan, precisamente, como una “guía”31-33.

Pese a que diferentes autores han reportado que las guías de color por sí solas no son suficientemente exactas a la hora de reproducir el color de los diente naturales, éstas se han empleado de forma casi exclusiva en los procedimientos odontológicos estéticos, bien sea las proporcionadas por cada casa comercial específicas de cada resina o las universales empleadas inicialmente para cerámica (Vitapan Classical® y Vita 3D Master® de Vita, Chromascop® de Ivoclar-Vivadent, Shofu Vintage Halo® de Shofu y Dentsply EsthetX® de Dentsply)2,24,34-39.

Ahn y Lee manifiestaron que uno de los principales inconvenientes que tienen las guías de colores es que las propiedades ópticas de los materiales en que están construidas difieren de las propiedades ópticas de los dientes naturales; e inclusive, algunas guías comerciales son diseñadas de un material diferente al del propio material restaurador. De acuerdo a los autores, estas condiciones generan márgenes de error significativos32. Además, otra de las limitantes descrita por Tung et al, es que los estudios de espectrografía han demostrado que los dientes presentan cerca 300 posibilidades de tonos diferentes (ubicadas espacialmente en un conglomerado en la distribución espacial del color de acuerdo a los sistemas tridimensionales como Munsell y CIELAB), mientras que las guías de color manual solo cuentan con 16 colores (Vitapan Classical®), 20 colores (Chromascop®), 26 colores (Vita 3D Master®) y 28 (Shofu Vintage Halo®)40.

Posteriormente, Kim-Pusateri et al sostienen que existen varios instrumentos para reproducir el color de los dientes de forma manual pero que los estudios in vitro que se han desarrollado para medir su confiabilidad han empleado una metodología limitada. Por ello, los autores corroboraron la exactitud al momento de reproducir el color de las guías colores Vitapan Classical®, Vita 3D Master® y Chromascop® mediante el empleo de un espectrofotómetro (ShadeScan®) y encontraron que el dispositivo electrónico es mucho más preciso que los métodos manuales y que dentro de estos últimos, la guía de color Vita 3D Master® resultó ser la más confiable24. Estas conclusiones resultaron muy similares a las de Bayindir et al, quienes estiman el margen de error durante la reproducción del color dental al emplear tres guías de color (Vita Lumin®, Chromascop® y Vita 3D Master®), el cual fue menor para la guía Vita 3D Master®31.

Joiner et al indicaron que aunque la percepción del color de los dientes mediante el uso de guías manuales es muy subjetivo, resultan muy útiles en los procedimientos de restauración dental en donde se requiere “seleccionar” el color de los materiales, bien sea resina (para técnica directa) en el consultorio o bien resina (para técnica indirecta), cerómero o cerámica en el laboratorio dental, lo cual se constituye simplemente en una “guía”6,18. Caso contrario ocurre con los procedimientos de aclaramiento dental en donde se puede discriminar el color pre, peri y post-tratamiento41.

Gerlach et al en 2002 –citados por Joiner et al–18, evaluaron la confiabilidad de las guías manuales en el procedimiento de aclaramiento dental a través de un espectrómetro y encontraron que la respuesta subjetiva a los cambios relacionados con tonos blancos o disminución del tono amarillo se encontraban en la coordenada de la b* (espacio CIELAB). Sin embargo, para cualquiera de las aplicaciones clínicas y técnicas, el empleo de estas guías requiere entrenamiento y estandarización por parte del observador42.

Park et al en 2006, demostraron que el orden de las guías de color (Vita Lumin® y Chromascop®) tal como es suministrado por los fabricantes (por croma) resulta incorrecto al momento de medir el color de los dientes43. En su estudio, los autores emplearon un espectrofotómetro (Color-Eye 7000A® de GretagMacbeth) para medir el espacio de color con el sistema CIELAB de cada uno de los tonos de las guías. Posteriormente las guías fueron organizadas de acuerdo a las coordenadas L* a* b* lo que generó un orden de acuerdo a la iluminación, es decir de acuerdo al valor.

Otro de los aspectos que ha sido evaluado al momento de la reproducción del color con las guías manuales es la fuente de luz. Al respecto, desde 1931 el CIE ha recomendado que al momento de medir el color con guías manuales, se deben contar con tres fuentes lumínicas diferentes, una incandescente (fuente de filamento de tungsteno), la solar (sol directo) y la luz día (reflejo del sol), debido a que la naturaleza de la fuente de la luz hará variar las propiedades color. Es por ello que en la actualidad los consultorios odontológicos cuentan con iluminación corregida lo cual intenta reproducir el espectro de luz de las diferentes fuentes, sin embargo, el empleo de dispositivos electrónicos no presenta ningún inconveniente con la fuente de luz al momento de medir el color3. Además, Ahmad en 2006 indicó que las limitaciones de las guías al momento de reproducir el color de los dientes radican en la baja fluorescencia, en la baja opalescencia, en la baja traslucidez del esmalte, en el bajo espesor del esmalte, en la textura y brillo del esmalte y en la poca objetividad del método de observación11.

Dispositivos electrónicos para reproducir color

Los fotoespectrómetros o espectrofotómetros, los espectroradiómetros, los colorímetros y los analizadores de imágenes son dispositivos electrónicos (cualquier herramienta que identifica el color y el matiz para una medida más objetiva del color) empleados para medir el color que surgen de la necesidad dentro del ejercicio de la práctica clínica odontológica por estandarizar el color para poderlo clasificar y reproducir. En la actualidad los dispositivos para tomar el color emplean el modelo de color CIE L* a* b* y reportan el resultado (ondas de luz absorbidas por el objeto) en el espacio de color CIE L* a* b*; no obstante existen diferentes fórmulas matemáticas para convertir un espacio de color a otros espacios de color como RGB o CMY. Así mismo, varias marcas comerciales de espectrómetros de uso en odontología tienen la posibilidad indicar el color de la resina de acuerdo a la nomenclatura Vita17,44,45 (Figura 4 y 5).

Figura 4. Espectrofotómetros empleados en estudios In vitro en odontología
Color Eye 7000A® Colorflex CM-3500d® de la casa comercial Minolta
Color Eye 7000A® Colorflex CM-3500d® de la casa comercial Minolta
(tomada de Xrite URL: http://www.xrite.com/home.aspx) (tomada de HunterLab URL: http://www.hunterlab.com) (tomada de HunterLab URL: http://www.konicaminolta.com)


Figura 5. Espectrofotómetros para reproducción de color de uso específico en odontología
Color Eye 7000A® Colorflex CM-3500d® de la casa comercial Minolta
ShadeEye-NCC® de la casa comercial Shofu Colorflex® de la casa comercial Cynovad IdentaColor® de la casa comercial Identa
(tomada de HunterLab® URL: http://www.shadeeye.com) (tomada de URL: http://www.cynovad.com) (tomada de URL: http://www.identa.dk)
Color Eye 7000A® Colorflex
Easyshade® de la casa comercial Vita Spectroshade Micro® de la casa comercial MHT Optic
(tomada de URL: http www.vita-zahnfabrik.com) (tomada de URL: http http://www.mht.ch)


Estos dispositivos pueden ser clasificados de acuerdo a su principio de acción: colorímetros clínicos basados en análisis de imagen digital RGB (ShadeScan®), espectrofotometría (Easyshade®) o colorimetría (Shade eye-NCC®)11,17,46. De igual forma su funcionamiento es el mismo, miden el color de superficies de los dientes y la cantidad proporcional de luz reflejada a manera de las longitudes de onda lo que produce un espectro de reflectancia. Básicamente, consiste en iluminar el diente con una luz blanca y calcular la cantidad de luz que refleja en una serie de intervalos de longitudes de onda que van desde los 400 hasta los 700 nm46,47.

El procedimiento utilizado en la medida del color por estos dispositivos consiste en sumar la respuesta subjetiva de estímulos de colores y su normalización a la curva espectral o curva de transmisión (por lo general se emplea la curva espectral codificada por el sistema CIE L* a* b*) de respuesta del fotorreceptor sensible al color9,11.

Lagouvardos et al y Paul et al reportaron que los dispositivos electrónicos son muy exactos al momento de reproducir el color de los dientes debido a que no son influenciados por la percepción del ser humano o por la iluminación9,18. De todas formas y pese a que el color de los dientes ha sido objeto de investigación por más de 30 años, los estudios in vivo solo se pudieron realizar cuando la tecnología permitió miniaturizar y hacer portables los dispositivos electrónicos para registrar el color como, algunos de ellos de aplicación y uso exclusivo en odontología. Sin embargo, varios estudios como los llevados a cabo por Bolt et al, Joiner et al y Douglas –citados por Joiner et al–18, han reportado errores significativos en el desempeño de los colorímetros, sobre todo en lo que refiere a la resolución, esto es, distorsión por pérdida de información en el perímetro de la sonda, principalmente en la coordenada de la a* en el sistema CIELAB.

Discusión

Douglas desde 1997 manifestó que los dispositivos electrónicos para medir el color de los dientes son lo suficientemente precisos44. Reconocidas las limitaciones de las guías de color manuales, conscientes que la reproducción del color es uno de los mayores desafíos en la estética dental y recién entrados los colorímetros electrónicos a la práctica clínica odontológica (durante la década del ochenta y noventa los espectrógrafos que se empleaban eran industriales y solo podían aplicarse a estudios in vitro), los primeros dispositivos portables –incluido el Shade Eye-Ex Dental Chroma Meter® de Shofu– resultaron muy confiables para tomar el color in vivo40.

Dozić sugirió que la interpretación del color de los dientes a través de las guías manuales no son totalmente efectivas, situación que se puede solucionar con el empleo de una cámara fotográfica digital convencional la cual puede obtener los colores en el espacio CIE L* a* b*39. De hecho, lo que el autor hace en este estudio es convertir el color de los dientes obtenido de una guía de color comercial (Vita Shade®) en un mapa de color en términos de las coordenadas L* a* b* a partir de una fotografía digital. Con esto, se pudo determinar que la composición de colores que conforman la superficie de un diente se encuentra particularmente en la coordenada a* (área de rojos y grises).

Amengual et al llevaron a cabo una investigación en donde tomaron el color a los dientes de las guías Vitapan Clasical® y Vita System 3D-Master® (estudio in vitro) y en dientes humanos (estudio in vivo) con tres colorímetros (Shade Eye Ex® de Shofu, Identa color II® de Identa y Easyshade® de Vita)16. De acuerdo a los resultados obtenidos, los autores concluyeron que las guías de color manuales solo reproducen entre el 30% y el 60% del color de los dientes mientras que algunos colorímetros pueden alcanzar hasta el 100% de la reproducción del color (Easyshade®). De igual forma, los autores aconsejan tomar el color de forma puntual en la intersección de los tercios medios en sentido vertical y horizontal debido a que es una zona con menor contorno, tal como lo habían sugerido Goodkind y Schwabacher35. En contraste, O'Brien et al argumentaron que para tomar el color, la superficie del diente debe ser dividida en tres regiones correspondientes a los tercios dentales gingival, medio e incisal, los cuales presentan variaciones muy significativas en cuanto al grosor del esmalte y curvatura48. Por ello los autores sugieren hacer una medición del color en cada uno de los tercios.

Analoui et al emplearon un espectrofotógrafo (ARC SpectraPro-150® de Acton) para evaluar la exactitud de tres guías de color de uso comercial (Trubyte® de Dentsply, y Vita Lumin® y Vita 3D Master® de Vita) para medir el color en una muestra constituida por 150 dientes de reciente extracción45. Vitan 3D-Master® arrojo los resultados más confiables. Este mismo resultado fue conseguido por Kim-Pusateri et al con un espectrofotógrafo (ShadeScan® de Cynovad)24.

Yiming evaluó la eficacia de los sistemas de medición del color antes de realizar un tratamiento de aclaramiento dental. Para ello compara uno de los dispositivos usualmente empleados como lo es el colorímetro Minolta Chroma Meter CR-321® de Minolta y una guía de color manual como lo es la Vitapan Classical® de Vita49. El estudio concluyó que aunque las medidas cuantitativas son bastante aproximadas, se necesita mejorar los dispositivos y las técnicas de medidas para optimizar la interpretación cualitativa por parte del odontólogo. Estos conceptos son aplicados en las guías de colores actuales, incluida la guía Vitan 3D-Master®, la cual organiza las posibilidad de colores de los dientes de acuerdo, primero a su luminosidad, segundo a la saturación cromática y tercero al tono del color, el cual generalmente deriva hacia el amarillo o al rojo17. Bajo este mismo concepto, Byeong-Hoon y Yong-Keun determinaron la distribución del color (valor, croma y matiz) en dientes naturales a través de un colorímetro tri-estímulo (modelo de color CIE L* a* b*) con el objetivo de sugerir una guía modelo para reproducir el color.50 De esta forma, los autores organizaron una guía de color con base a los tonos opacos (valor) dividida en seis grupos principales, cada uno con tres subgrupos.

Kurana et al evaluaron tres dispositivos electrónicos para medir el color de dientes in vivo51. Si bien no encontraron diferencias significativas en lo que los autores denominaron “color verdadero de los dientes”, el espectrómetro Spectroshade® de MHT Optic presentó mediciones mas exactas durante las repeticiones en el procedimiento de medición del color.

Byeong-Hoon et al compararon las diferencias en el color y los parámetros de color de los dientes naturales mediante dos espectrofotómetros (Tristimulus colorimeter CM y Shade Vision System) que emplean el modelo de color CIE L* a* b*52. Los resultados demuestran que no existen diferencias significativas entre la exactitud de los dos dispositivos.

Dozić et al realizaron un estudio in vivo e in vitro en el que compararon cinco dispositivos electrónicos para reproducir el color (ShadeScan® de Cynovad, Easyshade® de Vita, Ikam® de DCM, IdentaColor II® de Identa y ShadeEye® de Shofu) con el objetivo de evaluar la exactitud de la medición del color dentro de los parámetros establecidos53. Los autores concluyeron que no existieron diferencias significativas en la muestra in vitro entre los cincos dispositivos. Para el caso del estudio in vivo los autores encontraron diferencias entre los dispositivos, de tal manera que el Easyshade® y el Ikam® fueron los dispositivos más exactos mientras que IdentaColor II® fue el menos exacto.

Choa et al realizaron un estudio en donde contrastaron las medidas de color de dientes naturales a partir de un colorímetro tri-estímulo (Chroma Meter CR 321® de Minolta) y el sistema ShadeVision® de X-rite54. La investigación concluyó que no existen diferencias significativas entre los dos sistemas, principalmente en las medidas del matiz de los dientes. Una investigación muy similar llevaron a cabo Da Silva et al en la cual compararon tres espectrofotómetros, ShadeVision®, SpectroShade® y Easyshade® con las guías de color de marca comercial Vita para reproducir el color durante la elaboración de coronas cerámicas30. Los dispositivos electrónicos tuvieron un mayor grado de aceptación que las guías de color.

Smith et al realizaron estudios in vitro e in vivo para evaluar la capacidad de reproducir el color que tiene una cámara digital convencional. Los autores concluyeron que dicho dispositivo de procesamiento de imágenes digitales puede emplearse con gran precisión para tomar el color de los dientes y que el principal inconveniente al momento de reproducir el color radica en el observador (subjetividad)55. Lagouvardos et al resaltaron la necesidad de evaluar la correlación entre los dispositivos electrónicos para reproducir el color de los dientes y las guías de color manuales, las cuales son empleadas, por lo general, de forma independiente55. En su estudio, evaluaron la fiabilidad y replicabilidad de dos espectrofotómetros (ShadeEye NCC® y EasyShade®) tras la medición del color en incisivos centrales superiores humanos recientemente extraídos. Los resultados de las mediciones fueron comparados con las guías de color manuales Vitapan 3D® y Vita Classical®. El estudio evidencia una diferencia significativa de EasyShade® de acuerdos a los parámetros CIE L* a* b*, del mismo modo que la fiabilidad de la guía Vita Classical® fue mayor.

Corciolani et al emplearon un espectrofotómetro (Easyshade®) para evaluar la “habilidad” de las guías de colores Vitapan Classical® y Vita 3D Master® en la reproducción del color de un sistema cerámico (Omega900® de Vita), la cual fue mucho más exacta para la guía Vita 3D Master®33.

Conclusiones

La literatura odontológica especializada ofrece suficiente información que evidencia que los dispositivos electrónicos de análisis de imagen digital RGB, de espectrofotometría y de colorimetría son mucho más exactos y confiables que las guías de color. Esta situación obedece a la eliminación de la subjetividad en el proceso de toma de color, la gran capacidad de reproducción del mismo y a la eliminación del factor iluminación en la toma de color, ya que el equipo proporciona su propia fuente de luz estandarizada, calibrada y constante. No obstante, el principal inconveniente de estos sistemas electrónicos, además de su elevado, es los complicado de la técnica, lo cual en últimas no representa un beneficio para algunos profesionales y técnicos de la salud bucal. Esta condición hace que su uso sea limitado y por lo tanto su aplicabilidad no sea óptima (por ejemplo si en el consultorio y en el laboratorio no cuentan con el mismo sistema). Así mismo, no se puede desestimar el uso de las guías de color, las cuales han sido empleadas por mucho tiempo con un significativo éxito clínico en procedimientos restaurativos y de aclaramiento dental que implican alta estética.

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