印刷品质量检测与控制(PPT137页)42688

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 密度测量技术及测量误差分析,第一节 几何条件、表面特性与密度测量值的关系,一、反射率及透射率,1、反射率：,设入射光通量为,0,、反射光通量为,r,，对于一定的测量表面和规定的入射角度，入射光通量和反射光通量时比值是固定的，设此比值为，则值被称为反射率：,=,r,/,0,2、反射形式:,定向反射、漫反射和介于两者之间的反射形式,理想白色漫反射表面：,粗面纸张、光泽面纸张和玻璃镜面的反射情况：,（箭头的长度表示相应方向上被反射光的强弱）,3、透射率:,一定物体的透射光通量和入射光通量的比也是固定的，其比值称为透射率。设入射光通量为,0,，透射光通量为,r,，则透射用下式表达：,r,/,0,二、透射测定,1几何条件:,入射光束必须能从半空间体均匀地投射到被测试物体上，并且只测定垂直通过被测物体的光束。,乌布利希球,采用乌布利希球作为透射测定的器件可以使测定满足上述的几何条件要求。乌布利希球是一个,空心的球体,，内腔涂以,无光白色硫酸钡,，球面上开两个轴心线在球心正交的小孔，两个小孔的总面积不超过球体内壁面积的2。,规定几何条件的原因：,两个完全透明的物体M,t,和M,c,，也就是说，这两个物体的透射率是1.0。物体M,t,是透明的，它不使定向光束产生漫射，而物体Ms则使定向光束完全在半空间范围内形成均匀的漫射。在两种情况下，,0,但M,t,M,s,。 如果入射光为漫射光，也就是说，入射的是乌布利希球射出的光，那么透射光通量对于透明物体和散射物体都是均匀地分布在半空间内。即使测量仪只能测量一定立体角内的光通量，但测量值是相同的。透射测量的几何条件就是根据这个原理确定的。,2透射密度与卡里尔效应,透射密度,为透射率倒数的对数。,设透射密度为D，透射率为，则透射密度表示为：,Dlg1/,下列公式用于透射率和密度之间的换算：,lg1/D 1/10D 10D,卡里尔效应,由于两被测对象的漫射性能不同或测量的几何条件不,同所引起的透射密度示值出现差异的现象,例如：,（1）两个完全透明的物体（即密度D都是000），用平行光 照明时，具有漫射表面的物体比非漫射表面物体测得的透射率要小，即前者显示的密度值比后者要大一些。,（2）两个物体都是透明度相同的非漫射体，一个用平行光照明，一个用漫射光照明，即使入射的光强相同，测得的透射密度值也不相同。,卡里尔系数,同一物体用平行光和漫射光照明时测得的密度值的商,数。,卡里尔系数的用途：,作为软片中银粒子粒度大小的度量。,在对软片上的图像进行处理和转换时，应特别注意把卡里尔效,应减至最小。,在对电子分色机作灰平衡标定时，之所以强调采用非银盐灰梯,尺，就是为了避免因卡里尔效应带来偏差。,三、反射测定,1几何条件,反射测定（镜面反射除外）主要是在漫射表面进行，因此这种测定比透射测定要复杂一些。反射测量中常采用45/0和0/45两种几何条件。图中：Ms表示测光传感器。,在反射测定中，测量结果与测量装置的几何条件和测试物体表面的光泽性质有密切关系,：,当测量镜面物体时，Sa=Max,Sb=0。,当测量无光白色表面物体时，Sa=Sb,当测量具有一定光泽的白纸时，SaSb。,2反射密度测量原理,上面两个图的测量方式不能用来测量反射率。但这些测量方式可用来比较被测试物体的亮度L，亮度系数则表示物体测量区域的亮度L,M,和某一基准区域亮度L,0,的比值。 L,M,/L,0,基准区域表面的特性应接近于理想的无光白色表面，即应符合规定的硫酸钡白色标准。 反射密度D,r,与透射密度D,t,类似，它等于反射率倒数的对数，即：,Dr=lg1/,但由前述可知，规定的几何条件只能测定一部分光通量，而反射率需要根据全部反射光通量进行计算，所以这种几何条件不能用来测量反射率。幸好，在相同的光学条件下，反射率和亮度系数的数值近似相等，即：,反射密度计就是根据这个原理来测定反射密度的，反射密度计的作用本质上是把测量区域的亮度和某种基准区域的亮度加以比较。,第二节 印刷的彩色密度测量种类,在印刷技术中，在俯视观察的情况下，把色密度定义为反射率倒数的十进制对数或反射率的十进制的负对数值，即,Dlog1/log,在实际应用中，要按照不同的目的，测量不同光谱范围内的密度，因此，色密度可分为光谱窄带色密度、宽带滤光色密度和视觉密度。,一、光谱窄带色密度,光谱窄带色密度是在波长为范围内用窄带滤光片测得的光谱色密度D（），D（）是光谱反射率倒数的十进制对数，或光谱反射率的十进制负对数值。,D（）lg1/()lg（）,光谱反射率（）是对波长为的单色光线来说的反射率，它等于被测样本的光谱辐射强度L,e,与理想的无光泽白色材料的光谱辐射强度（L,b,）在一定条件下的比例。,（）L,e,/(L,e,)W,窄带测量对密度的微小变化增加了敏感性，与用宽带滤色片测量比较，它们更不像人的视觉响应。窄带密度测量主要用于测量网点增大、叠印、墨层厚度及油墨强度。,二、宽带滤光色密度,宽带滤光色密度是印刷工业中最常用的密度测量方式，它采用标准宽带彩色滤光片进行测量，每个滤光片测得的色密度由下式给出：,DFlg,L,K,（）S（）S（）r（）d/,L,K,S,（）S（）r（）d,卢瑟条件 : （）V（）/S（）,（）滤光片的光谱透射率； S（）传感器的相对光谱灵敏度； V（）人眼的光谱灵敏度,第三节 密度计,一、密度计应满足的技术条件,密度计的测量结果眼下列特性有关： 光源的辐射函数（相对辐射分布）S（）； 传感器的相对光谱灵敏度S（）r； 滤光片的光谱透射率（）； 测量的几何条件和测量块的大小； 读数的精确性和显示的线性； 被测样本的光谱反射参数； 定标板的光谱反射参数。,1光源 2透镜组 3偏振滤光片 4彩色滤光片 5被测样本 6透镜组 7偏振滤光片 8传感器 9电子线路 10显示器,为了使密度计能够 得到相对可比较的结果，应该使它满足以下条件：,1.测量的几何条件, 45/0或0/45的几何条件:,好处因为从印刷品第一表面反射的光，实际上不会从测量方向上射出，传感器接受不到这部分光，被测样本的第一表面反射越强，密度计的密度测量值越高。 测量表面带纹理的印刷品时，应采用45/0几何条件和环状照明，也可以采用0/45几何条件而把反射环加在接受侧（如上图）。测量孔径角尽可能在5，不得大于5。,2照明样本的光源：,投射光源的相对光谱分布应当符合标准光源A的要求，即2856100K。,3传感器：,可以利用对380720um范围内的光辐射具有足够灵敏度的光电传感元件作辐射接受器。,密度计采用的光电传感元件主要有：光电池。光电倍增管、半导体二极管等 。,硅传感元件,表现出相当大的灵敏性,4测量滤光片：,滤光片选用,为什么存在选用的问题？,要对标准黄、品红、青油墨本身的特性和其印刷呈色进行评价，测量滤光片应是与黄、品红、青油墨相对应的补色滤光片，即红、绿、蓝紫滤光片。,如何选用？,滤光片的光谱通带应当与标准油墨黄、品红、青的主吸收带的范围接近。测量滤光片的最大通频位置按波长规定如下： 对于基本黄墨来说用蓝滤光片，430nm； 对于基本品红墨来说用绿滤光片，530nm； 对于基本青墨来说用红滤光片，=620nm； 通带最大值的位置误差为5nm。 滤光片的光谱特性,取决于通带范围,在色密度测量时，密度计光路上有效光谱灵敏度=传感器的相对光谱灵敏度S（）r测量滤光片的透射率（）的积与光源相对光谱分布函数S（）的积应该是符合标准的，其中光源的光谱辐射是标准的,光传感器的光谱灵敏度还达不到对各种密度测量都普遍有效,宽带滤光片多用于制版及印刷工艺中使用的密度计,窄带滤光片多用在调节测量用的密度计中,二、密度计常用滤光片的特性及应用,1、测量三原色油墨的滤光片（宽带）应该具有表所列的性质,相对应的原色,滤光片,波峰位置（nm）,通频带范围（nm）,半值宽度,全值宽度,黄,蓝,430,40,80,品红,绿,536,60,100,青,红,624,50,（利用红外吸收滤光片）,100,（利用红外吸收滤光片）,影响测量结果的情况：,滤光片的透射率最大值与正确值不符或透光范围太宽时,色密度测量滤光片的通频带范围较宽,在印刷领域常用的都是宽带，不用窄带的原因：,窄带滤光片对于密度的微小变化增加了敏感性，但也损失了更多的色彩信息，测得的色彩更不像眼睛看到的色彩，,2、窄带滤光片所具有的特征参数,油墨种类,滤光片,通带峰值位置（nm）,通频带范围（nm）,半值max,全值max,黄,蓝,430,20,30,品红,绿,536,20,30,青,红,624,20,30,优点：用不同的密度计测量同一样本时，可以得到比较一致的测量结果，对网点覆盖率和网点调叠印也能得出更准确的评价。,“T”状态响应的特征光源、滤光片、传感器三者的光谱乘积对数值的分布必须符合标准规定,三、密度计的标定,1、调零,定标板理想的完全白色的漫反射板,调零方式的选择：在定标板上进行,（评价油墨或用罗彻斯特理工学院的方法去优化阶调复制 ）,在白纸上进行,（评价油墨和纸张的共同作用，例如用纽介堡方程进民计算时 ）,2、,调节密度,计的斜率或高密度值,改变密度计的零调节会使密度计的响应图形向上或向下平移，但不会改变其形状 ；密度计的高标度端被重调，那么图线将绕着零点向上或向下旋转，直线的斜率将会发生变化，从而使密度计的响应发生变化。,3、透射密度计标定时，光路上是空气，即在空气上调零。密度计厂家提供有标准透射标定参考，以保证用户进行高值和低值标定。,第四节 密度测量误差分析,一、朗伯比尔定律与反射密度测定,采用密度测量法的原因之一，在于用密度值能够方便地指示油墨量。在理想的情况下，随着墨层厚度的增加密度值成正比地增加，即墨层厚度增加一倍，密度值相应增加一倍，这就是朗伯比尔（LambertBeer）定律。在对银盐软片进行透射测量时，朗伯-比尔定律是适角的，但在对印刷品进行反射测量时，朗伯比尔定律是不精确的，只具有近似意义。下面通过对朗伯比尔定律的一个简单变换说明这个问题。 朗伯比尔定律可用下式表示,（x）0e-ax（11）,式中：光通量； 0入射光通量； 吸收系数，它是由油墨的特性决定的； x墨层厚度。 对（11）式的两端取对数，得：,-lg(x)/0=lgexx（12） Dx,（12）式意味着密度与墨层厚度是应正比例关系的，这对于透射观察的图像，如印在塑料透明薄膜上的图像是适合的。,2ax2D（13）,式（13）所表达的是上图所示的情况，入射光经过纸面反射，两次穿过油墨层，等于墨层厚度为2x的光吸收量，这就是说，以同样的墨层厚度印在透明塑料薄膜和纸上，纸面得到的反差将是透明薄膜上图像反差的两倍。事实上，即使纸张把入射的光全部反射回去，（13）式也只有近似意义 。,把一个墨层分解成为许多薄层（图113），设入射光通量为i，每个薄层的透射光通量为（xi1），吸收率为，则如下关系式成立；,（x1）/0=;（x2）/(x1)=; （x3）/(x2)=;（x4）/(x3)=。,对（x）微分得： d(x)/dx=-（x）（14）上式中，d(x)/dx表示墨层厚度从xi-1增加到xi时光通量的变化量，因为光通量随墨层厚度增加而减少，所以前加上负号。 式（13）的解是已知的，即朗伯-比尔公式：,（x）0 e-ax（1-5）为了证明此解是正确的，可做下列计算： 式(1-4)的导数是： d(x)/dx=-0e-ax(1-6),二、对数运位误差,根据玛瑞戴维斯公式可以导出网点覆盖率的计算式如下：,F110Dt/1-10-Ds 100,为了计算网点覆盖率，首先需要根据测得的亮度信号换算出密度值，这在本质上是完全不必要的，可以根据光电二极管接受的光通量直接进行换算； 因为Dtlg（tp）； Ds-lg（sp）； 式中：p先由二极管从白纸表面接受的光通量； t光电二极管从网点面上接受的光通量； s光电二极管从实地面上接受的光通量。 所以F110Dt/1-10-Ds 100p-t/p-s100 直接换算方法得到的结果更精确一些，因为对数计算会产生某种程度的误差。,三、亮调测量误差,网点覆盖率通常是将密度值代入有关公式换算出来的。由于许多密度计的数值精度只有小数点后两位数，因此网点覆盖率的计算精度是有限的。这样的计算误差在有些情况下是可以忽略的，在有些情况下是不可忽略的。 先研究一下在亮调区测量的情况。假如：某一网点面的密度实为 Dt0.025，相应的实地密度实为Ds2.00，当用示值精度为小数点后边两位的密度计测量时，密度计的读数纯粹是随机的，可能的情况是 Dt10.02或Dt20.03，由此导出的网点覆盖率是：,F18.88 或 F26.74,网点覆盖率测量误差为：,FF1F22.14,在制版工艺中，特别强调要以1的网点覆盖率精度进行复制。密度计的精度在此是不够的，所以在标准化工艺中，人们不用密度计对亮调进行测量，而是设置信号条用视觉进行评价，从而判断1的网点是否正确地得到转移。,再看一下在暗调区进行密度测量的情况。用精确到小数点后两位的密度计测量暗调实际上不产生测量误差。 假如在暗调区测得的网点密度和实地密度分别为：,Dt1.505Ds2.00,密度计的显示值现在可能纯粹是随机的，如：,Dt11.50Dt21.51,由此得出的网点覆盖率：,F197.816或F297.88 FF2F1006,显然，这个偏差是可以忽略的。,四、小反差表面的测量误差,被测表面的反差高低对网点覆盖率测量是有影响的。如果在一个表面反差较小的表面上用密度测量法求取网点覆盖率，其结果是不够精确的，例如用印版阅读装置测量印版的情况。因为印版表面的反差很小，所以为了实现晒版标准化不是用密度计检测，而是用晒版控制条控制晒版质量。对于柔性版晒版来说，目前可用控制条控制晒版，但控制条上却没有适当的控制网点覆盖率的元素。因为晒版中网点覆盖率的改变有可能比印刷中的改变更厉害，所以必须小心地观察。 现比较一下低反差面与高反差面对网点覆盖率测量的影响。 如果在某低反差面上密度变化范围是： Ds0.600.005Dt0.200.005 计算可得： Fmin48.5Fmax50.5 误差范围 F2这是一不容忽略的偏差。 下面就高反差面的情况（如印刷图像）作一对比，已知：,Ds2.000.005Dt0.300.005,则Fmin50.97 Fmax51.20 F0.23 误差是很小的。,在制版工序中，对高密度的软片进行透射测量时还可以采用简化近似公式计算网点覆盖率。在玛瑞-戴维斯公式中：,F110Dt/110Ds100（17）,令 10Ds0 则F（110Dt）100（18） 通过下面的计算可比较（17）、（18）两式的精确性： 在实地密度很高的情况下，简化式（18）是足够精确的，但在印刷中却只能得到较小的实地密度，必须用精确公式进行计算。,五、不同密度计之间的示值差异,第二章 色度测量技术及其应用,第一节 色度测量在印刷工业中的应用,目前，色度测量在印刷工业中的应用主要在如下方面：,原材料的质量控制，尤其是油墨和纸张的控制，在有些印刷厂，这,已经成为例行的工作。分光光度数据对纸张白度的测量是很有价值,的；,制定油墨、纸张标准的精确规范；,灰平衡的分析测量、最佳阶调复制及针对不同油墨、纸张和印刷条,件的校色；,分析打样张的色彩和印刷用纸的匹配情况 ，分析预打样工艺中所,用颜料的色度特性；,分析一套油墨再现的色域和各套油墨再现色域的不同；,分析原稿和复制图像之间的关系；,采用色度测量规范，提高标准化生产的程度，以达到节省材料、减,少差错、提高产品质量的目的；,印刷色彩的质量控制；,分析匹配专色的颜料的组成；,第二节 色彩的量度,一、从三刺激值向匀色系统转换,1、三刺激值x（）、y（）和z（）的意义：,x（）值红量；,z（）值蓝量；,y（）值视觉亮度响应的度量（约200个人的平均值）。,2、三刺激值x（）、y（）和z（）的缺陷：,视觉感受没有均匀的距离，即：,在数值上：,E,亮,=,E,暗,；但在视觉感受上：,E,亮,E,暗。,3、,三刺激值的转换：,（1）、孟塞尔值标度 ：三刺激值y（）的平方根作为亮度 ，1943年,后又重新标定。,（2）、立方根亮度标度 ：,式中：L*亮度； y（）,0,照明的三刺激值（通常为100）,（3）、亚当斯彩色空间 ：,建立原因考虑到反射率不形成均匀的视觉标度,处理办法Vx=,x（）,1/2,Vy=,y（）,1/2,Vz=,z（）,1/2,从Vx中减去Vy以得到红绿坐标，从Vz中减去Vy以得到黄-蓝坐标，黑-白坐标用Vy定义，就是亮度，这就是亚当斯彩色空间。,（4）、1976（L*a*b*）色彩空间，简记为CIELAB：,第一个坐标L*大约是孟塞尔值的10倍，这样L*=0时是理想的黑色，,L*=100时是绝对白色，a*坐标是红-绿坐标，b*是黄-蓝坐标。,（5）、CIE1976（L*，u*，v*）色彩空间，简记为CIELUV,：,L*参数跟CIELAB色彩空间一样是视觉亮度,坐标u*表示红度（与绿,度比较），坐标v*表示黄度（与蓝度比较），这些坐标相对比较均匀。,4、CIELAB和CIELUV 的意义：,（1）、可以被转换成直观的坐标，因为坐标L*已经具有直观的意义，,不再需要转换，而a*、b*或u*、v*可以被转换成极坐标形式。,（2）、根据CIELUV坐标可以计算饱和度值，用色品除以亮度即得饱和,度，但不能由，CIELAB坐标计算饱和度 。,（3）、在均匀色彩空间内不仅可以比较绝对色彩，而且可以比较色差,；任一方向上，一个单位的色差近似等于标准观察者所能感,觉的最小差 。,（4）、6个色差单位在印刷中是可接受的。,二、常用表色系统比较,现在至少有20种表色系统存在。多是以获得被测参数与视觉色彩之,间的直接关系为目标。对于印刷工业来说，感兴趣的是下述5种表色系,统：,1、,孟塞尔（1929）系统,最古老的表色系统。实现了相等的色差具有相等的视觉感受差异，但只限于C光源照明的情况。数值转换很复杂，可作为比较其它表色系统的标准方法使用。,2CIE（1931）RGB系统,当采用不同的标准光源A、B、C和D,65,时，都能很好地把色彩加以分类，但视感空间不均匀，遵循加色法定律（彩色光），而遵循减色法定律（色料），可以在软打样及彩色桌面出版系统中应用。,图2-1、2-2、2-3 是常用的表色系统,3亨特（L，a，b）（1947）系统,是CIE（1931）表色系统的一种转换形式，具有优良的视觉色彩空间系统，对饱和色彩的区分比对淡色的区分要好，也使某些色差的度量得到改善，,除印刷工业之外,，该系统的应用领域是广泛的。,4.CIELAB（CIE 1976 L*，a*，b*）系统,类似于亨特系统但有一些改进，CIE希望它在某些应用领域取代亨特系统并成为标准的表色系统。若对一个色彩的位置求出各个方向上的标准偏差，结果将表明，求得的标准偏差所处线段的各端点的连线与其它表色系统相比，在标准色度图上更接近于圆形（,说明具有更高的均匀性,）。,所以这个系统在印刷工业中得到广泛应用,。,5CIELUV（CIE 1976L*，u*，v*）系统,此系统与CIEIAB系统类似，但在心理色度图中，组分色与其混合色的连线更接近于一条直线。在标准色度图中，视觉感受的色差比其它系统表现得更均匀，在印刷工业中，这些特性都是重要的。 心理色度图24、图25和图26是根据同一组色块的测量值经换算后给制的，所用的数据列于表21中。由图可以看到亨特Lab系统与CIELAB系统图中的连线不管方向和曲率都很相似，而CIELUV系统则跟前二种的情况很不相同，连线显得更直一些。,心理色度图24、图25和图26,第三节 色度测量的类型及仪器,一、两种色度测量方法比较,密度测量也是色彩测量的重要形式，这主要是对印刷过程控制而言,，例如在控制墨层厚度中应用，密度计价格便宜、读数迅速，但其仪器,之间的一致性差，不能提供与人眼灵敏度相关的心理物理测量，其分析,测量能力是有限的，不能以某种形式跟CIE*表色系统相关联。 色度测量方法主要有两种 ：,1、利用光电色度计测色的方法：,2、利用分光光度计测量色彩的方法：,（1）、对于非荧光材料来说，分光光度计提供的测量结果可以不依赖,于所用的照明，可以在荧光灯下、白炽灯下及日光下评价调墨效果,，因为分光光度计测量的是反射光谱，它可以自动地、客观地对调,墨效果进行评价。,（2）荧光材料在印刷工业中是常用的，许多纸张含有荧光材料（如增,白剂），许多黄油墨也会产生一定程度的荧光，荧光对印刷材料的,色彩是有影响的。,（3）、印刷工艺中的某些现象如纸上网点覆盖率、油墨强度等本质上,就是在窄波段范围内发生的物理现象，当然最好还是用窄带测量进,行评价。但是应当指出，窄密度测量（如A状态密度）不能用于测量视觉色彩，但分光光度测量能解决这个问题。因为它所作的测量是窄带测量，它对光谱的抽样是充足的，所以可以做与视觉一致的色彩测量。,二、色度测量标准化的三要素,1、照明：,A、B、C和D,65,光源分别是模拟白炽灯、中午时分的日光、阴天的日,光或多云的中午日光，C光源和D,65,光源对印刷工业是最有用的。在印刷,工业中，观察原稿类的透射样本时推荐采用D50光源，观察印刷品等反,射样本时推荐采用D,65,光源（,为什么不用C光源？,）,2、观测的几何条件：,在测量反射（透射）率参数时，国际照明委员会推荐理想漫反（透,射）体作为标准白色。理想没反射体即理想的各向同性漫射体，在反射,空间的各个方向具有相同的发光密度。,3、标准白：,用硫酸钡粉压制而成 。,三、分光光度计与三滤色片色度计,1、当前市售分光光度计的特点：,大多数不是真正的分光光度计，而是简化的分光光度计。只能对预先给定的波长进行测量，而不能对可见光谱的全部波长连续地进行测量。,2、分光光度计的结构与使用要求：,（1）、光源：,测量所用的照明必须包含可见光谱的全部波长,（2）、光的色散：,为了逐波长地测量样本的反射率，必须对样本反射的光进行色散。在散光的传统元件是用,棱镜,，但在现代仪器中则常用,弯曲光栅,。优点是得到的不同波长的间隔可以是相等的，这可以使光圈结构不必是可变的。色散光的第三种可以选择的元件是,彩色干涉滤色片,。,（3）、测量的几何条件：,人们用视觉评判样本时，换句话说，人们用视觉匹配样本的色彩时，被评判的样本应放在,临北面窗口的桌子上被漫射的自然光照明,。这时，只有在某个方向反射并达到眼睛的光被观察到。,测量色彩,时不用日光照明，而是用,模拟日光的光源照明,，两者关系是相似关系。,图27 分光光度计光路简图,大多数分光光度计有一个称作积分球的元件 ，内壁涂以白色，壁上开有一或两个小孔，以便放置被测样本或标准白板。孔径是可以连续改变的，以便适应被测样本的大小。最常用的孔径是23cm，孔径小于05cm时只作为特别附件提供 ，孔径大于5cm时，测量结果容易出现不均匀性（不像较小的孔那样稳定）。,图28 积分球,图2-9 用于测量光泽样本的分光光度计,用这种仪器，样本被,定向照明,，与环形照明的情况不同。照明只从45方向入射，在0方向测量（见图29），即用450几何条件测量。该图清楚地表明在此种测量方式下光泽被排除的原因，只要样本的光泽度小，对测量结果的影响是可以忽略不计的。对于光泽样本一般是用计算的方法排除光泽的影响。450几何条件应用较少，因为测量结果明显地受样本上表面的无规律性影响，,结果的重复性不像用积分球测量那样好,。,（4）、传感器,在分光光度计中，传感器是用,光电池、光电二极管或光电倍增管,装配成的。以前通常只用一个传感器，单色光按时间顺序地照射在传感器上并被量化。为了改善测量速度，一些新式仪器配备了,16个传感器,，可以同时对16个波长进行测量（从400700nm，间距20nm）。,（5）、仪器的标定,标定的内容有：,100线定标,（标准白色定标）：用标准白色标定,0线定标,：用一个黑体作0线定标,波长和光电梯尺定标,：在新型仪器中一般不再进,（6）、分光光度计的精度,：,仪器的精度可用,短时间可重复性,、,长时间可重复性,及,绝对精度,等指标衡量。,短时间可重复性：,E的值不应大于0.050.01 。,长时间稳定性： E应该不大于1 。,（7）、色度计（三滤色片测色仪器）的精度,由于测量精确度和样本精度的限制，计算结果不要以太多的位数输出，反射率值（）、三刺激值、a*，b*和L*值及色差值通常精确到小数点后面两位 。,四、步距、光泽度与测量误差的关系,如果色彩测量误差不是由被测样本造成的。那么仪器精度对色差数据的影响很小。表24表示考虑光泽校正和不考虑光泽校正计算得到的色差，二者区别不大；表内也给出了a*、b*值，变化比较明显；色度计算值几乎没有不同（样本与基准样本在色度方面的不同总是微不足道的）。尽管如此，不推荐用带光泽吸收阱的积分球色度计测量具有中等光泽的样本，因为在这种情况下被比较的样本可能有不同量的光泽被消除掉。,第四节 用印刷色匹配一个已知色彩的方法,印刷生产中匹配一个原稿色彩的方法有两种：,1、将原稿色与色谱或标准的配墨指南比较，根据视觉观察选取最接,近的色彩进行匹配。,2、通过测量目标色度值，用数学模型把目标色度值转换成网点覆盖,率集合。但是匹配过程中会由于光源的变换而产生同色异谱色,差，这种色差可通过计算进行量化。,一、用样本系统匹配,所谓,彩色样本系统,是一系列固定色彩的集合。这些色多彩根据色相、饱和度和亮度编排顺序，如：,孟塞尔色谱,。,孟塞尔色谱的局限性：,是一个绝对色彩参照系统。,拥有孟塞尔色谱的人为数很少。,孟塞尔色谱中的一些色彩不能用一般的油墨印刷复制，而一些能够用印刷油墨再现的色彩孟塞尔色谱中反而没有。,孟塞尔色谱上没有说明复制该色的方法，印刷者选定一个色彩后还得研究复制它的方法；另外，色样之间的间隔较大，不足以精确匹配已知的色彩。,印刷工业中常用的样本系统是,相对样本系统,。在相对样本系统中，样本,的色彩是相对于油墨、纸张和现有工艺条件设定的。在选定一个色彩,后，会有相应的公式或一组网目调值提供给印刷者，这是在实践中如何,再现这个色彩的重要信息。,印刷工业中使用的相对样本系统又分为两种,1、配墨指南：,适合于表格、广告等专色复制的情况。,典型的配墨指南由,一系列的实地色彩组成,。这些色彩由不同的油墨,混合配成，每种色由8或10种彩色油墨中的两个跟白墨或黑墨合成，大,多数混合不多于3或4种油墨。,配墨指南用,标准的墨层厚度印刷,，偏差符合规定的标准，分别用,涂,料纸,和,非涂料纸,进行印刷,2、网目调印刷色谱：,(1) 适合于匹配专门的背景色等目标色。,(2)色谱是,由3或4种彩色油墨网点套印而成,，每页色谱以常用的基本,百分比为基础（如青），然后印刷第二色百分比的网点（如品红），等,间隔地从0增加到100；第三色的网点百分率逐列从0增加到100,。色谱的下一页增加基本色（如青）的网点百分比，其它不变，如此,循环下去，直到基本色达到100。,(3)色谱的获取：,购买成品；,可以购买晒版片自制 ；一个符合（本厂的标准）生产条件的色谱是非常有用的。,(4)色谱的形式:,纸质的：,标准Scott色谱,-1111的网格式。第一页是黄和品,红叠印，每列上黄的覆盖率相同，,自左至右从100到0，每行品红,的覆盖率相同，自上而下从0到,100；下一页的每一格印刷了相同,的覆盖率为5的青，其它同第一,页；第三页不印青，而用5的黑取,代，按照这个模式继续下去，直到,80的黑和100的青组合完毕。接,着改用青和黑为基础，让黄和品红,以同点覆盖率递增的顺序进行叠印。,色谱用纸分涂料纸，非涂料纸两种。,Kueppers色谱,-采用非彩色结构印刷。主要包括黑,墨分别与黄品、黄青、品青叠印；,三彩色油墨的叠印；非彩色结构理,论解释等内容。共计5500个色块。,用透射彩色塑料薄膜制成：,优点,：色彩显示是动态而不是静态的，这可以方便地模,拟千万种色彩，规格小巧、价格便宜，还可以把,纸张放在透明薄膜下边模拟纸张性质对色彩的影,响。,缺点,：它不像实际印刷的色谱那样能精确地模拟色彩。,（5）理想的色谱设计应满足如下要求：,色序,：色相近似的色块是互相邻接的；,黑版,：应包括单色、双色、三色以及加黑的组合；,规格小,：为降低成本、便于携带和使用简单；,层次变化间距,：标准精度能够达到911个层次等级，应包括5的梯级在内，或者除去90，或者除去100的梯级，间隔尽可能接近于与视觉相等的级差。,二、根据工艺条件用数学方法匹配,为什么要进行匹,配？,测色得到的色度值经常是RGB或三刺激值或cmy值，,网点图像呈色最终是落实在彩色网点的组合呈色。,（,三刺激值 匹配该色彩的网点覆盖率值,）,转换这些数据的方法,：,用,数学模型,即纽介堡方程对被测色块或像素进行转换，这种,方法是精确的，但算法效率低；,用,数学解析方法,换算，但精确度较差；,通过,色谱测量建立查找表,，通过查找表对每个测量色进行转,换，这种方法转换速度快，但转换的精确度直接跟查找表的,精度相关。,1.用纽介堡方程进行转换。,修正的纽介堡方程公式如下：,为了提高求解精度可采用分格求解纽介堡方程的方法 ：,2用矩阵变换方法转换。,由于,密度相加失效和密度比例失效,的缘故，,CMY空间是非线性,的。但,模仿密度平衡方程式的原理，,把黄、品红、青三原色油墨的吸收值用三,刺激值定义，XYZ和CMY之间的转换就可以用线性转换的方法,。这样的转,换不仅,运算速度很快,，适于,实时测控,的情况，而且是,可逆,的。,在根据色度值XYZ定义有效吸收率时，纸张本身的白色和三色油墨实,地叠印的黑色作为计算有效吸收率的基本点。有效吸收率Ax，Ay和Az的,转换式表达如下：,转换矩阵（A,ik,）根据三原色油墨的有效吸收率确定，即：,为提高转换精度，可进一步采用二阶矩阵转换方法，当由CMY向XYZ转换时，利用如下二次内插式：,二阶矩阵转换公式如下 ：,三、工序间的同色异谱问题,1、什么是,同色异谱,？,如果在黄光之下观察一张黄色纸和一纸白色纸，二者的,颜色将是相同的，这种现象称为同色异话。,只有被比较的色彩是由不同的颜料产生时，才会产生同,色异谱色差。,2、同色异谱存在的地方,如果用非照相原稿，如纺织品、金属表面作原稿进行复制,就会产生最大的同色异谱色差，水彩颜料对同色异谱也是,敏感的。,在机械打样和预打样之间也可能产生同色异谱偏差。,3、在印刷工艺中主要有两种情况产生同色异谱偏差：,在复制一个原稿时，如果在D,50,光源下观察时，原稿和复制品,（可能是预打样样张，也可能是机械打样样张）的色彩是匹配,的，然后在D,65,光源下观察原稿和复制品，此时会出现同色异,谱色差（图211）。,一个原稿用这样的方法复制成为预打样样张：在D50光源下观,察使预打样样张的色彩与原稿的色彩匹配，然后以预打样样,张为基准进行印刷，也使二者在D50光源下达到色彩匹配。,在这种情况下，印刷图像和原稿在D50光源下也是准确的色彩,匹配，但如果在D50光源下比较预打样和印刷图像，就会发现,同色异谱色差（图211右）。,图211,4、为了评价一种印刷复制过程发生同色异谱现象的灵敏性，可采用,表25所列的色彩作为检验样本,5、理论指出：只要两个物体色的,光谱曲线至少有3点相,交，就会产生同色异谱现象（图212），但是只根据光谱曲线的差推导不出同色异谱色差的大小。,表25列出了把照明从D,50,光源分别变成A光源和D,65,光源时出现的同色异谱色差。由表25可以看到：从D,50,光源转换到A光源所产生的同色异谱偏差比转换到D,65,光源出现的同色异谱色差大。,由表26可以看出，用印刷油墨时产生的同色异谱色差比其它大多数情况都大。,可以预料；预打样和印刷品之间的同色异谱差是小的，因为预打样,所用的三原色与印刷油墨的光谱曲线很相似，用不同的预打样系统和非,接触印刷方法得到的同色异谱偏差列于表27，由表可知，同色异谱偏,差一般很低。 总之，在印刷中存在两种同色异谱色差，即原稿和它的复制品之间,的色差和不同复制品之间的色差，如印刷品和预打样之间的色差。 同色异谱色差只在第一种情况下产生干扰。 第二种同色异谱色差肯定是小的。,复习思考题,1与色度测量方法比较，密度测量有什么优点？有什么,缺点？ 2用光电色度计和分光光度计测色有什么本质上的不,同？,3分光光度计的测色精度包括哪几个方面？如何保持分,光光度计的测色精度？ 4在印刷生产中再现一个样本色的方法有哪些？这些方,法各用在哪些场合？ 5在印刷工艺中，哪些场合会产生同色异谱色差？如何,对待这些色差？,第三章 复制流程中的质量控制,第一节 印刷品质量和印刷图像质量,一、印刷品质量的概念,1、,印刷品质量的定义,：印刷品质量是印刷品各种外观特性的综合效,果。,2、印刷品质量的定义的,内涵,：,对于不同类型的印刷产品具有不同的内涵,对于线条或实地印刷品,，应该要求墨色厚实、均匀、光泽好、,文字不花、清晰度高、套印精度好，没有透印和背凸过重，,没有背面蹭股等。 ,对于彩色网点印刷品,，应该要求阶调和色彩再现忠实于原稿,，墨色均匀、光泽好、网点不变形、套印准确，没有重影、,透印、各种杠子、背面粘脏及机械痕迹。,上述这些外观特性的综合效果，反映了印刷品的综合质量，在印刷,质量评判中，各种外观特性可以作为综合质量评价的依据，当然也可以,作为印刷品质量管理的根本内容和要求。,二、印刷图像质量的概念,1、ACZettlemeyer “印刷品的质量定义 ” 的优缺点：,（1）内涵和外延都很丰富，譬如对于书籍而言，装订质量也应当包括在“印刷品质量”的范畴之内。,（2）广泛地考虑印刷品的质量，从印刷图像复制技术的角度考虑，往往很不方便也无必要 。,2、印刷图像质量定义“印刷图像对原稿复制的忠实性”。,印刷图像质量内容 ,图像质量,和,文字质量,。,3、图像质量特征参数,（1）、,阶调和色彩再现,：,定义是指印刷复制图像的阶调平衡、色彩外观跟原稿相对,应的情况。,内容就黑白复制来说，通常都用原稿和复制品间的密度对,应关系表示阶调再现的情况（复制曲线）。就彩色复,制品来说，色相、饱和度与明度数值更具有实际意义。 影响因素油墨,承印材料,实际印刷方法固有特性,经济方面的影响与制约,例如：在多色印刷时，采用高保真印刷工艺就能够取得比较高的复制质量，可是那将是以提高成本为代价的。,所以对于以画面为主题的印刷品来说，阶调与色彩的最佳复制,是在印刷装置的各种制约因素与能力极限之内，综合原稿主题的各种要,求，产生出多数人认为是高质量印刷图像的工艺与技术。,（2）、,图像分辨力,：,分辨力与清晰度两方面的内容。,分辨力的影响因素主要取决于网目线数,受承印材料与印刷方法制约的,分辨力还受到套准变化的影响,清晰度是指阶调边缘上的反差。,在分色机上，通过电子增强方法，能够调整图像的清,晰度。,倘若增强太多，会使风景或肖像之类的图像看起来与,实际不符，但像织物及机械产品的图像却能提高表现,效果与感染力。,（3）、龟纹、杠子、颗粒性：,（4）表面特性：,包括,光泽庭、纹理和平整度,。,对,光泽度的要求依据,原稿性质,与,印刷图像的最终用途,而定,。,一般来说，复制照相原稿时，使用高光泽的纸张效果较好。,在实际印刷中有时需要使用亮油来增强主题图像的光泽。光,泽程度高，会降低表面的光散射，从而增强色彩饱和度与暗,度。然而，用高光泽的纸张来复制水彩画或铅笔画时，效果,并不太好。使用非涂料纸或者无光涂料纸，却可以产生较好,的复制效果。,纸张的纹理会在某种程度上损坏图像，通常应避免使用有纹,理的纸张复制照相原稿。但使用非涂料纸复制美术品时，纸,张原有的纹理会使印刷品产生更接近于原稿的感觉。,4、文字质量特征参数：,（1）、最佳文字质量的定义它们必须没有下列各种物理缺陷：堵,墨、字符破损、白点、边缘不清、多,余墨痕等。,（2）、文字图像的密度,应该很高。实际上，受可印墨层厚度的限制。,在涂料纸上，黑墨的最大密度约为140150；,在非涂料纸上，黑墨具有的最大密度均为100110。,（3）、字体的笔画与字面宽度也受墨层厚度的影响：,墨层比较厚产生的变形就会比较大。,在一定的墨层厚度条件下小号字产生的变形要比大号字产,生的变形明显得多。,为了获得最佳的复制效果笔画宽度的变化应该保持在字体设,计人员或制造人员所定规范的5,以内；字符尺寸应保持在原稿规范,的-0.0250.050mm以内。,第二节 阶调（层次）的最佳复制,一、控制图像阶调的重要性及复杂性,1控制图像阶调的重要性,（1）阶调复制,指一组被复制的阶调值与原稿上相应一组阶调值的对应关,系，阶调值可用密度值或网点覆盖率值表达。是比较笼统,的说法,（2）层次,图像中视觉可分辨的密度级次。是在电子分色机出现后产,生的更为专门的术语。,（3）重要性,当一张原稿的阶调得到最佳复制时，图像会表现出令人满,意的反差，原稿上的重要细节得到表现，并有助于在整个,画面取得平衡。如果是低反差原稿，可以在复制时对阶调,进行局部校正，从而得到令人更满意的反差。,阶调复制不正确时，印刷图像看起来是不鲜明的，缺乏应,有的自然光泽，亮调不亮或缺乏反差，重要部位给人以“平”,的感觉，色彩饱和度不够,。,2阶调复制的复杂性,（1）最佳阶调复制具有相对性,在生产过程中，阶调复制经常是由操作者根据某些准则主观,地做出决定。,对于一个既定原稿来说，在样张打出或印张印出之前无法准,确了解阶调调节的实际效果。,（2）最佳阶调再现的影响因素,分色片的制作,油墨、纸张的质量，网点形状、加网线数，纸上实地油墨的,密度和有关的印刷特性参数如网点增大、网点的定向增大、,叠印和糊版等参数。,3不同的阶调再现曲线及其图像效果,（1）阶调再现曲线,是用曲线表达原稿和印刷复制品密度之间关系的方法，它是,论证阶调再现效果的一个有用工具。 一张既定的原稿，在对其进行分色直到印刷复制的过程中，可,以人为地改变它的层次复制情况，将原稿的调值扩展、压缩,或保持不变。,（2）原稿密度和印刷复制品密度之间关系的曲线,（3）在被复制的密度范围固定的情况,下，人们可以通过改变原稿和复制,品之间各阶调区的比率得到不同形,状的阶调复制曲线，从而得到不同,的阶调复制效果。,二、黑白图像的最佳阶调再现,1材料和印刷参数是初始条件,（1）,最佳阶调再现获得高质量黑白或彩色印刷图像的最重要,的工艺环节。,（2）,影响印刷图像阶调复制质量的变量,原稿图像的质量,油墨特性,实地油墨密度,加网线数,纸张特性,网点形状,印刷特性参数（如网点增大、网点变形、叠印和糊版）,（3）,理想图像复制最明显的要求,被复制的图像在视觉上跟原稿是匹配的,（,4,）,在大多数情况下原稿的密度范围比印刷图像的密度范围大，,而且随着纸张质量的降低，可复制的密度范围减小，见下页,表。,2.通过印刷实验和测量决定印刷特性曲线,（1）压缩原稿的阶调范围的原因,因为印刷图像通常不可能跟原稿的密度范围相匹配，解决这,个问题的方法是压缩原稿的阶调范围，使其和纸张、油墨能,够再现的密度范围相匹配。,（2）阶调压缩的定义,就是在压缩和减少原稿阶调的基础上，进行印刷复制，但印,刷图像的外观看起来还是正常的。,不管是用涂料纸印刷还是用新闻纸印刷，阶调压缩是决定复,制质量的重要步骤。,（3）如何做到阶调复制的最佳化,从分析印刷条件开始：,必须寻找制版软片上的网点尺寸跟由它产生的印张上相应的,每个灰调的关系，这需要对标准印刷样本和产生这些样本的,软片进行测量。在分析纸上的印刷网点时，测量的是网点密,度值，而不是网点尺寸值。,测量软片（,RIT测试梯尺,）上的每一梯级的网点覆盖率,根据测量的结果，绘出印刷特性曲线,（,见下页,）。,RIT测试梯尺,印刷特性曲线,3根据原槁特点决定最佳阶调（层次）曲线,（1）最佳阶调复制曲线：,在收集了上述印刷数据后，就可以在纸张亮度和最大印刷实地密度的限度内确定可能的最佳阶调复制。为此需要画一个曲线去描述假想正常原稿密度跟灰梯尺每梯印刷密度的关系。该曲线应当具有如图所示的形状，水平坐标轴表示原稿的密度，纵坐标轴表示印刷复制品的密度。,（2）软片的最佳网点复制曲线,三、彩色图像的最佳阶调再现,就彩色图像来说，复制过程中的阶调再现极为重要，阶调再现不当,是影响彩色再现质量的最重要因素。彩色图像达到最佳阶调再现的原理,跟黑白阶调再现最佳化的原理大致相同，但彩色图像复制涉及到更多的,参数和变量。许多影响阶调复制的印刷特性就像对黑白图像复制的情况,一样影响彩色图像的阶调复制特性：实地密度、加网线数、纸张特性、,网点形状以及供墨量、网点增大、叠印、重影、网点变形等印刷工序涉,及的变量。只要印刷条件被稳定下来并处于控制之下，通过分析印刷特,性就可以使彩色图像的阶调复制最佳化。,1彩色图像复制为什么要追求灰平衡,（1）,灰平衡的定义,是用带视觉滤光片的密度计测量某色块时，该色块产生一个,既定的、具有某一视觉密度的中性灰的能力，即使被测部位,是用不同覆盖率的黄、品红、青网点构成的，也不表现为彩,色色调。,（2）,阶调复制的定义,是指原稿上的中性发与印刷再现的中性灰之间存在的视觉和,光电测量关系。,（3）,在彩色图像复制中，灰平衡是一个主要要求。在原稿上的中性灰梯尺，在用黄、品红和青油墨印刷复制时必须再现中性灰色。把一个灰梯尺再现成为中性色有两个原因：,一是原稿上有灰色或中性面，它们必须用印刷方式复制成为中,性的。当观察场内的参考面是环绕图像的白纸，那么，白和灰偏,离中性就成为视觉可以觉察的和有害的缺陷。,因为印刷油墨不纯净，当在白纸上等比例印刷青、品红和黄油,墨时，印刷面并不反射等量的红、绿、蓝紫光，因而得到的不是,中性灰色，而是褐色。为了补偿这个偏差，使原稿上的中性灰在,印刷图像上再现中性灰，三原色油墨必须以不同的比例印刷在白,纸上。,2考察灰平衡的工具灰梯尺,（1）作用,研究灰平衡的。（也可以用来检测阶调复制）,（2）优点：,可以用它方便直观地比较三色平衡情况。,是通过观察两个灰梯尺的中性程度，比较复制的精确性，要比通过比较油墨复制色和原稿中的其它色彩容易得多。,（3）使用：,检测阶调复制将被复制的灰梯尺的阶调值跟原稿的阶调值进,行比较。,检测灰平衡的精确性只需要将被复制灰梯尺的中性程度跟原,稿灰梯尺进行比较。,3灰平衡的评判与检测方法,评价灰梯尺从最亮的高光到最暗的暗调各个梯级的中性程度，应,在标准光源下面进行观察,虽然眼睛是评价灰平衡的“精密仪器”，但有时候因为疲劳或其它,原因，不能依靠眼睛去作精确比较，眼睛是最不可靠的记忆装置。,因此复制品和原稿应当放在同时能看得见的位置进行视觉比较。,比较原稿和复制灰梯尺的中性还可以用带有标定调节功能的高质,量密度计检测判定。,4彩色图像和最佳阶调再现,彩色网目调图像和黑白网目调图像阶调复制的基本原理是相同的,，也必须把原稿的阶调进行压缩，以便使它与纸墨结合的有限密,度范围相适应。两者的关键决策是要判明压缩原稿的哪些阶调区,对印刷再现的阶调区有明显的影响。,尽管基本原理是相同的，但由于印刷复制用的是四个色而不是单,色，所以彩色复制所涉及的变量比黑白复制多。而诸如实地密度、,网点形状、加网线数、纸张特性和印刷变量，如网点增大、重影,和糊版等印刷特性参数在彩色印刷中的应用方法与黑白复制并无,不同，只要使印刷条件得到优化，就可以根据印刷特性数据画出,曲线，进而分析和确定一组数值理想的分色片。,（1）用转换图确定彩色复制阶调曲线的步骤：,使现有的印刷条件最佳化 。,通过作转换图为分色负片确定符合最佳阶调复制曲线要求的网点,覆盖率 。,第三节 彩色的最佳复制,阶调复制,仅是彩色复制质量的一个重要方面，在彩色图像复制中，,彩色部分的复制质量是同样重要的一个方面，如何匹配原稿彩色的饱和,度是彩色复制中的关键问题。由于现有的纸张油墨等尚不能完全再现一,个天然色彩色原稿的色域，所以可以来用等量压缩各种色彩的方法。为,了使全部颜色的饱和度保持平衡，进行均衡的压缩是可取的。但有时却,要在丢失某一部分色彩的基础上，加强另一部分色彩，以便有利于特定,的那种颜色。为了改善某些颜色的饱和度，还可以使用5种或6种油墨进,行印刷。 要实现均衡地压缩色彩或强调某种色彩，印刷图像复制技术中采用,所谓校正的色彩复制技术，理解校色与实际生产条件的关系同样十分重,要。,一、为什么实现灰平衡后还必须校色,灰平衡问题是实现最佳阶调复制的基础,彩色校正和灰平衡之间的关系往往存在概念模糊的情况。因为,灰平衡调节是为了补偿因油墨不纯造成的非理想吸收和反射，,自然可以把灰平衡看作是对油墨不纯所作的校正。,为什么还要进一步做色彩校正？分色工艺中，都得用一个灰梯尺作为原稿作一套分色片，然后根据印刷的灰梯尺检验印刷复制的中性程度；在分色中要通过基本标定使所有的光电传感器具有相等的输出。但是与灰色不同，原稿中的各种彩色通过各光电元件后将产生不等的输出，当为了实现中性灰而使颜料达到平衡的时候，与原稿上彩色部位对应的颜料不会