A ágata do sul do Brasil apresenta colorações pouco interessantes ou salientes, sendo predominante os tons acinzentados. Tais qualidades foram fatores determinantes para o início do processo de tingimento de ágata do Rio Grande do Sul, no século XVIII. Atualmente, o segmento mineral, apresenta carências relacionadas a tecnologias e processos de produção, além de infraestruturas inadequadas, resultando em prejuízo para as comunidades produtoras. Nesse cenário, a pesquisa se estrutura para avaliar técnicas operacionais viáveis para o setor, objetivando a melhoria do valor agregado às gemas beneficiadas e qualidade na cor. Para o desenvolvimento do tratamento de ágatas, o sistema foi replicado, padronizado e otimizado no Laboratório LAPROM da UFRGS e Centro Tecnológico de Pedras, Gemas e Joias do Rio Grande do Sul. A amostragem foi classificada em quatro padrões e analisada em espectrofotômetro em três etapas distintas. Ao término, se tem a comparação dos resultados do tingimento otimizado e o industrial, com as curvas de distribuição espectral medidas antes e após o tratamento termoquímico da ágata. Com o sistema otimizado, foi possível reduzir custos operacionais, tempo de energia envolvida no sistema, além de manter e elevar a qualidade da cor, sendo possível estabelecer relação com aspectos quanti e qualitativos dos reagentes utilizados. / The agate of the south of Brazil presents not much interesting or salient colorations, being predominant the grayish tones. These qualities were determining factors for the beginning of the agate dyeing process in Rio Grande do Sul, in the 18th century. Currently, the mineral segment presents deficiencies related to technologies and production processes, as well as inadequate infrastructures, resulting in loss to the producing communities. In this scenario, the research is structured to evaluate viable operational techniques for the sector, aiming to improve the value added to the gems benefited and color quality. For the development of the agate treatment, the system was replicated, standardized and optimized in the LAPROM Laboratory of the UFRGS and Centro Tecnológico de Pedras, Gemas e Joias do Rio Grande do Sul. The sampling was classified in four standards and spectrophotometer analyzed in three different phases. In conclusion, is compared the optimized and industrialized dyeing results, with the spectral distribution curves measured before and after the thermochemical treatment of the agate. With the optimized system, it was possible to reduce operating costs, energy time involved in the system, as well as keep and elevate color quality and being possible to establish relationship with quantitative and qualitative aspects of the reagents used.

A ágata do sul do Brasil apresenta colorações pouco interessantes ou salientes, sendo predominante os tons acinzentados. Tais qualidades foram fatores determinantes para o início do processo de tingimento de ágata do Rio Grande do Sul, no século XVIII. Atualmente, o segmento mineral, apresenta carências relacionadas a tecnologias e processos de produção, além de infraestruturas inadequadas, resultando em prejuízo para as comunidades produtoras. Nesse cenário, a pesquisa se estrutura para avaliar técnicas operacionais viáveis para o setor, objetivando a melhoria do valor agregado às gemas beneficiadas e qualidade na cor. Para o desenvolvimento do tratamento de ágatas, o sistema foi replicado, padronizado e otimizado no Laboratório LAPROM da UFRGS e Centro Tecnológico de Pedras, Gemas e Joias do Rio Grande do Sul. A amostragem foi classificada em quatro padrões e analisada em espectrofotômetro em três etapas distintas. Ao término, se tem a comparação dos resultados do tingimento otimizado e o industrial, com as curvas de distribuição espectral medidas antes e após o tratamento termoquímico da ágata. Com o sistema otimizado, foi possível reduzir custos operacionais, tempo de energia envolvida no sistema, além de manter e elevar a qualidade da cor, sendo possível estabelecer relação com aspectos quanti e qualitativos dos reagentes utilizados. / The agate of the south of Brazil presents not much interesting or salient colorations, being predominant the grayish tones. These qualities were determining factors for the beginning of the agate dyeing process in Rio Grande do Sul, in the 18th century. Currently, the mineral segment presents deficiencies related to technologies and production processes, as well as inadequate infrastructures, resulting in loss to the producing communities. In this scenario, the research is structured to evaluate viable operational techniques for the sector, aiming to improve the value added to the gems benefited and color quality. For the development of the agate treatment, the system was replicated, standardized and optimized in the LAPROM Laboratory of the UFRGS and Centro Tecnológico de Pedras, Gemas e Joias do Rio Grande do Sul. The sampling was classified in four standards and spectrophotometer analyzed in three different phases. In conclusion, is compared the optimized and industrialized dyeing results, with the spectral distribution curves measured before and after the thermochemical treatment of the agate. With the optimized system, it was possible to reduce operating costs, energy time involved in the system, as well as keep and elevate color quality and being possible to establish relationship with quantitative and qualitative aspects of the reagents used.

A ágata do sul do Brasil apresenta colorações pouco interessantes ou salientes, sendo predominante os tons acinzentados. Tais qualidades foram fatores determinantes para o início do processo de tingimento de ágata do Rio Grande do Sul, no século XVIII. Atualmente, o segmento mineral, apresenta carências relacionadas a tecnologias e processos de produção, além de infraestruturas inadequadas, resultando em prejuízo para as comunidades produtoras. Nesse cenário, a pesquisa se estrutura para avaliar técnicas operacionais viáveis para o setor, objetivando a melhoria do valor agregado às gemas beneficiadas e qualidade na cor. Para o desenvolvimento do tratamento de ágatas, o sistema foi replicado, padronizado e otimizado no Laboratório LAPROM da UFRGS e Centro Tecnológico de Pedras, Gemas e Joias do Rio Grande do Sul. A amostragem foi classificada em quatro padrões e analisada em espectrofotômetro em três etapas distintas. Ao término, se tem a comparação dos resultados do tingimento otimizado e o industrial, com as curvas de distribuição espectral medidas antes e após o tratamento termoquímico da ágata. Com o sistema otimizado, foi possível reduzir custos operacionais, tempo de energia envolvida no sistema, além de manter e elevar a qualidade da cor, sendo possível estabelecer relação com aspectos quanti e qualitativos dos reagentes utilizados. / The agate of the south of Brazil presents not much interesting or salient colorations, being predominant the grayish tones. These qualities were determining factors for the beginning of the agate dyeing process in Rio Grande do Sul, in the 18th century. Currently, the mineral segment presents deficiencies related to technologies and production processes, as well as inadequate infrastructures, resulting in loss to the producing communities. In this scenario, the research is structured to evaluate viable operational techniques for the sector, aiming to improve the value added to the gems benefited and color quality. For the development of the agate treatment, the system was replicated, standardized and optimized in the LAPROM Laboratory of the UFRGS and Centro Tecnológico de Pedras, Gemas e Joias do Rio Grande do Sul. The sampling was classified in four standards and spectrophotometer analyzed in three different phases. In conclusion, is compared the optimized and industrialized dyeing results, with the spectral distribution curves measured before and after the thermochemical treatment of the agate. With the optimized system, it was possible to reduce operating costs, energy time involved in the system, as well as keep and elevate color quality and being possible to establish relationship with quantitative and qualitative aspects of the reagents used.

A simulação de cores corresponde à essência do processo de síntese de imagens realistas. Em se tratando de minerais, a presença de uma dada impureza, ou uma variação de sua concentração, pode fazer com que alguns materiais sofram alterações dramáticas em suas cores. Por exemplo, enquanto o quartzo puro é transparente, a ametista é um tipo violeta de quartzo, cuja cor é determinada pela presença de traços de ferro. A quantidade de ferro define o matiz percebido. A cor apresentada por um mineral pode ser determinada com base no seu espectro de absorção. No entanto, a definição de todas as variações possíveis é impraticável e, portanto, tal informação está disponível apenas para um subconjunto dos minerais existentes. Esta dissertação apresenta uma proposta para estimar a cor de ágatas, bem como para simular as cores de ágatas sintéticas (inexistentes). A abordagem utilizada baseia-se nos fundamentos da teoria quântica, e parte de uma descrição da molécula de sílica que se deseja simular. À esta, pode-se adicionar quantidades diferentes de impurezas e alterar o número de átomos incluídos na simulação. O resultado obtido é o espectro de absorção do mineral, que pode então ser utilizado para determinar a cor da ágata com a composição desejada. Embora uma simulação detalhada de todo o processo seja uma tarefa computacionalmente extremamente cara, esta dissertação apresenta alguns resultados que corroboram com a correção da solução proposta. Também é apresentada uma técnica independente que pode ser utilizada para definir um volume de ágata com base em uma imagem 2D. / Color simulation is the essence of realistic image synthesis. In the case of minerals, the presence of a given impurity, or a variation of its concentration, can cause some materials to experience dramatic changes in color. For instance, while pure quartz is transparent, amethyst is a violet type of quartz, whose color is determined by the presence of traces of iron. The amount of iron defines the perceived hue. The color presented by a mineral can be determined based on its absorption spectrum. However, defining all possible variations is impractical and, therefore, such information is available only for a subset of the existing minerals. This thesis presents an approach for simulating the colors of existent agates, as well as for predicting the colors for (non-existent) synthetic ones. The approach is based on the fundamentals of quantum theory, and starts with the description of the silica molecule one wants to simulate. One can add different amounts of impurities, and alter the number of atoms included in the simulation. The obtained result is the absorption spectra of the mineral, which can then be used for determining the color of the agate with the desired composition. Although a detailed simulation of the entire process is extremely computationally-expensive, the thesis presents some results that corroborate the correctness of the proposed solution. It also introduces a standalone technique for defining agate volumes based on 2D images of agates.

A simulação de cores corresponde à essência do processo de síntese de imagens realistas. Em se tratando de minerais, a presença de uma dada impureza, ou uma variação de sua concentração, pode fazer com que alguns materiais sofram alterações dramáticas em suas cores. Por exemplo, enquanto o quartzo puro é transparente, a ametista é um tipo violeta de quartzo, cuja cor é determinada pela presença de traços de ferro. A quantidade de ferro define o matiz percebido. A cor apresentada por um mineral pode ser determinada com base no seu espectro de absorção. No entanto, a definição de todas as variações possíveis é impraticável e, portanto, tal informação está disponível apenas para um subconjunto dos minerais existentes. Esta dissertação apresenta uma proposta para estimar a cor de ágatas, bem como para simular as cores de ágatas sintéticas (inexistentes). A abordagem utilizada baseia-se nos fundamentos da teoria quântica, e parte de uma descrição da molécula de sílica que se deseja simular. À esta, pode-se adicionar quantidades diferentes de impurezas e alterar o número de átomos incluídos na simulação. O resultado obtido é o espectro de absorção do mineral, que pode então ser utilizado para determinar a cor da ágata com a composição desejada. Embora uma simulação detalhada de todo o processo seja uma tarefa computacionalmente extremamente cara, esta dissertação apresenta alguns resultados que corroboram com a correção da solução proposta. Também é apresentada uma técnica independente que pode ser utilizada para definir um volume de ágata com base em uma imagem 2D. / Color simulation is the essence of realistic image synthesis. In the case of minerals, the presence of a given impurity, or a variation of its concentration, can cause some materials to experience dramatic changes in color. For instance, while pure quartz is transparent, amethyst is a violet type of quartz, whose color is determined by the presence of traces of iron. The amount of iron defines the perceived hue. The color presented by a mineral can be determined based on its absorption spectrum. However, defining all possible variations is impractical and, therefore, such information is available only for a subset of the existing minerals. This thesis presents an approach for simulating the colors of existent agates, as well as for predicting the colors for (non-existent) synthetic ones. The approach is based on the fundamentals of quantum theory, and starts with the description of the silica molecule one wants to simulate. One can add different amounts of impurities, and alter the number of atoms included in the simulation. The obtained result is the absorption spectra of the mineral, which can then be used for determining the color of the agate with the desired composition. Although a detailed simulation of the entire process is extremely computationally-expensive, the thesis presents some results that corroborate the correctness of the proposed solution. It also introduces a standalone technique for defining agate volumes based on 2D images of agates.

A simulação de cores corresponde à essência do processo de síntese de imagens realistas. Em se tratando de minerais, a presença de uma dada impureza, ou uma variação de sua concentração, pode fazer com que alguns materiais sofram alterações dramáticas em suas cores. Por exemplo, enquanto o quartzo puro é transparente, a ametista é um tipo violeta de quartzo, cuja cor é determinada pela presença de traços de ferro. A quantidade de ferro define o matiz percebido. A cor apresentada por um mineral pode ser determinada com base no seu espectro de absorção. No entanto, a definição de todas as variações possíveis é impraticável e, portanto, tal informação está disponível apenas para um subconjunto dos minerais existentes. Esta dissertação apresenta uma proposta para estimar a cor de ágatas, bem como para simular as cores de ágatas sintéticas (inexistentes). A abordagem utilizada baseia-se nos fundamentos da teoria quântica, e parte de uma descrição da molécula de sílica que se deseja simular. À esta, pode-se adicionar quantidades diferentes de impurezas e alterar o número de átomos incluídos na simulação. O resultado obtido é o espectro de absorção do mineral, que pode então ser utilizado para determinar a cor da ágata com a composição desejada. Embora uma simulação detalhada de todo o processo seja uma tarefa computacionalmente extremamente cara, esta dissertação apresenta alguns resultados que corroboram com a correção da solução proposta. Também é apresentada uma técnica independente que pode ser utilizada para definir um volume de ágata com base em uma imagem 2D. / Color simulation is the essence of realistic image synthesis. In the case of minerals, the presence of a given impurity, or a variation of its concentration, can cause some materials to experience dramatic changes in color. For instance, while pure quartz is transparent, amethyst is a violet type of quartz, whose color is determined by the presence of traces of iron. The amount of iron defines the perceived hue. The color presented by a mineral can be determined based on its absorption spectrum. However, defining all possible variations is impractical and, therefore, such information is available only for a subset of the existing minerals. This thesis presents an approach for simulating the colors of existent agates, as well as for predicting the colors for (non-existent) synthetic ones. The approach is based on the fundamentals of quantum theory, and starts with the description of the silica molecule one wants to simulate. One can add different amounts of impurities, and alter the number of atoms included in the simulation. The obtained result is the absorption spectra of the mineral, which can then be used for determining the color of the agate with the desired composition. Although a detailed simulation of the entire process is extremely computationally-expensive, the thesis presents some results that corroborate the correctness of the proposed solution. It also introduces a standalone technique for defining agate volumes based on 2D images of agates.