色差印刷密度儀的選擇

閱讀次數：4807 發布時間：2020/11/6 17:37:54

色彩是印刷復制的*關鍵要素，在印刷生產流程中，如何保證色彩真實再現是一個世界性難題。目前采用數字化的色彩管理，對生產流程中各生產環節進行色彩特性的描述，是實現色彩準確再現的方法，而其前提與基礎是色彩測量數據的準確性。

現階段，密度測量在一部分印刷企業中已經顯示出優越性。密度測量值能夠反映墨層厚度的信息，并指導網點擴大的控制，通過密度測量的數據來控制印刷質量，方便可靠，已經深受人們信賴。但是密度值卻不能直接反映圖像顏色對于人眼的刺激，它用于監測印刷色差時基本上可以起到監控效果，但存在一定的誤差，表征顏色還不夠精確，也不利于同客戶進行數據交流，因此衍生出色度測量。色度測量能更好地反映色視覺心理和生理規律，提供更詳盡的色彩信息，對印刷色彩管理起到了很好的促進作用。

色差印刷密度儀的選擇？

一、密度計的原理和應用

密度計由光源、透鏡組、偏光鏡（可選）、濾色片、傳感器和電子系統、顯示器等部分組成，其中反射密度計（帶濾色片）的測量原理如圖一所示：

密度計利用的是內置的紅、綠、藍光學濾色片測量黃、品紅和青顏色的光反射或透射率，計算得到密度值，這種基于三色濾色片的原理，使得其結構非常簡單和使用廣泛，但由于濾色片自身的缺陷，它也構成了密度計無法逾越的局限：只能夠測量印刷品的密度值，而不包括對色相的表達,因而無法真實地反映顏色實際的視覺效果，形象地說是一種“色盲”測量設備。

此外，密度計測量還具有其他的一些局限性，如：應用的領域只局限于四色印刷工藝，雖然常用于輔助監控墨層厚度，但是密度和墨層厚度之間沒有直接的聯系。所以，密度計的用途在于用戶可以根據其提供的/小密度、網點擴大和印刷反差等對軟片或者是印版進行印前補償及校正，指導生產管理人員正確地加網,確定墨量、曝光量、水墨平衡等控制參數,而不擅長色彩管理中顏色復制準確性的測量和控制。

二、光電色度計的原理和應用

光電色度計可以看成是一個反射率計，它帶有一套專門的三濾色片，這不同于密度計的紅綠藍濾色片，這套濾色片根據CIE光譜三刺激值在色度計的每個通道中給光譜的各波長加權，它涉及的主要是反射率問題，而不是對數問題。光電色度計測量原理如圖二所示：

相對于密度測量，光電色度計能通過三刺激值具體描述顏色信息，而不是僅僅局限于亮度信息，由于其采用的仍是三濾色片原理，采樣的光譜范圍有限，因此導致精度不高，不適合高精度的色彩管理中顏色的測量和控制。

三、分光光度計原理和應用

分光光度測量是將整個可見光譜等間隔取點測量光譜反射量，跟光電色度計相比，分光光度測量法可以看成是連續地對光譜測量，它提供的顏色信息要多得多，豐富得多。

分光光度計的分光原理基本有三種：旋轉濾色片分光法、散射棱鏡分光法、衍射光柵分光法，如圖三所示。種方法是在圓盤上安裝20~30個窄帶濾色片，通過旋轉圓盤來實現分光。后兩種方法是利用光的色散，把光源的復合輻射分解成不同波長的單色輻射，并按一定的順序排列，使用的色散元件是棱鏡或衍射光柵。

例如海德堡CPC2上的掃描式分光光度計就是建立在衍射光柵原理基礎上的。

常用分光光度計的波長間隔是10nm或20nm，被記錄的可見光譜被分成約30段。在一些高精度的系統中，測量間隔也可以更小（至1nm）。然后在規定照明體和觀察視場下，通過光電探測器逐個對每段波長的光量進行測量，再根據反射光譜或透射光譜計算出待測品的色度值。

不同照明體和觀察視場的CIE坐標也能通過分光光度計光譜測量的數據來計算。具體地講，從光譜數值轉換到CIE顏色三刺激值時，照明體直接作為一個參數，所以如果從一種照明條件再向其它照明體條件轉換時，就要采用數學逼近計算法。

分光光度計比密度計和色度計都更貼近人眼的視覺反應，因為它測量的是整個可見光譜的反射光量，但又和人眼不同。眼睛是在同時感受全部波長的基礎上評價光，而印刷品的反射光譜的測量必須逐個波長地進行，這就必須在光譜進入到光電接受器前，把光譜在各個波長進行分解，目前大多數分光光度計都采用在反射光路上進行分光，而且并不是真正的分光，只是對預定的波長進行測量進行一個累加而非積分的求和運算，如以下公式所示：

分光光譜數據定義的顏色更完整，測量精度很高，并可測量專色，光譜數據經計算還可得到密度值和色度值。適用于色彩管理過程中對專色的評價、光譜分析與顏色評價，以及設備色彩特性文件的制作。

理論上講，所有的油墨，無論是四色油墨還是專色油墨，都可以利用分光光度計進行測量。系統自動將測得的數據與目標顏色值進行比較，并將比較的結果顯示在屏幕上。如果選定的是密度值，那么可以用傳統的方法對質量進行判定；如果選擇的是Lab值，可以通過△E值直觀地判斷出顏色的偏差，偏差數量的多少將在一個圖表中顯示出來。操作者可根據圖表上的數據來判斷哪個區域的顏色是正確的，哪個區域的墨大了或墨小了。如果操作者決定對顏色進行調整，分光光度計還會通過聯機控制，只需按一個按鈕即可將推薦的調整數據發送給墨區設置。

若用密度值根本無法表示一個專色，對四色油墨也是如此。這是因為密度測量與油墨顏料的含量沒有關系，密度值中根本不包含對色相的表達，這是所有印刷企業都熟知的一個問題。如果油墨的類型改變了，雖然有一樣的印刷密度，但不一定確保能獲得相同的印品顏色。

分光光度計也具有密度計的功能，密度測量是不可能在一夜之間完全拋棄得了的技術。盡管一些印刷商已經轉向使用新的技術，但仍利用老的技術作為評判質量的一個工具，這一點很適合用戶的多樣化需求。

除了在印刷過程中控制墨區墨量，分光光度測量法還有其他一些優點。在色彩管理實施的過程中，為了使印刷品在輸入到輸出的各個環節中保證顏色的準確性和一致性，我們需要利用ICCProfile特性描述文件對每一個環節進行色彩管理，分光光度的測量方法為實現Profile特性描述文件的制作提供了前提和保證：因為Profile只支持Lab或者XYZ值，而不支持密度值。

四、色差印刷密度儀的選擇實際使用情況

目前，在市場上受歡迎的當是X-Rite公司的500系列分光密度儀，功能覆蓋密度測量、網點增大、疊印率、印刷反差、灰平衡值、色調誤差、色彩比較等密度功能和色度功能，其中530還可以配合色彩品質控制軟件使用；X-Rite的DTP41自動掃描分光光度儀也有很多用戶使用，自動化程度高，制作ICCProfile特性描述文件非常方便和快捷。

GretagMacbeth公司的SpectroEye便攜式分光光度儀提供了精確測量和控制專色所需的所有色度測量功能，并有用于監控印刷過程中顏色的所有色密度測量功能。SpectroEye提供了寬范圍的色空間和色差公式排列，包括CIELAB顏色體系之CMC、FMCⅡ或ΔE*94色差公式，以確保和化顏色品管的標準程序達到完美配合，甚至可以作為油墨配色系統的一部分，用來進行油墨配比。

此外，EFI公司的ES-1000分光光度計無論測量顯示器屏幕還是印刷品都很方便,一般的色彩管理軟件都能夠支持，而且用戶可以根據需要，選擇按照單個色塊或者單個色條進行測量。有的型號還可以支持離線電池供電模式，這種模式下EFI分光光度計*多可測出512個色塊讀數，方便時再上載到計算機中，適合離線操作。

五、結束語

總的說來，現在色度計用得相對較少，密度計和分光光度計已經各自顯示出自己的優勢，前者雖然沒有色度功能，但是反映墨層厚度、監控印刷狀態，貫穿整個印刷過程都可以使用，而且價格相對便宜；分光光度計既有密度功能又有色度功能，而且精度高，是未來顏色復制色彩管理的趨勢，但同時價位也高，目前還沒有廣泛普及。

不過，不管使用哪樣的測量設備，正確進行設備校正和參數的設置都是非常重要的，只有這樣才能保證設備的正常使用和測量值的參考價值。一般應該考慮的測量參數有標準光源、測量孔徑、視場角、響應方式、計算公式和系數等；對于密度測量，還要考慮三色濾色片和偏振光濾色片的選用；色彩管理過程中，是使用同一臺測量儀器和同一個色彩管理軟件，比如數碼打樣線性化和制作ICCProfile這兩個過程都使用同一臺ES-1000分光光度計，可以保證顏色的描述具有可對比性和從而縮小誤差

原創作者：蘇州欣美和儀器有限公司