传统印刷品颜色的测量主要采用的是目测法,这种主观的评价方法易受外界条件的影响,其存在主观性,评价结果因人而异。随着光电仪器及色度学的不断发展,人们开始借助于仪器对颜色进行定量的描述。本文对印刷颜色密度测量方法和色度测量方法做了介绍。
密度反映了油墨对光波的吸收特性。习惯上所指的“彩色密度”是指测量时,通过红、绿、蓝三种滤色片分别来测量黄、品、青油墨的密度。作为“密度”,它只是物理吸收特性的度量,只表示“黑”或“灰”的程度。从这个意义上说“彩色密度”测量也只是“黑度”的测量,是同一种油墨的饱和度的相对值的反映。
密度测量法在实际控制颜色过程中要求跟踪印刷中的墨层厚度方面的变化。我们知道在印刷中,透明的油墨附着在不透明的纸张上,我们用密度计实际测量的是经油墨吸收后光的反射值。对彩色物体呈色起主要作用的因素,是光照射到物体时,产生的透射、吸收和反射三种现象。根据Lamber-Beer定律(在一定波长下,光的吸收量与墨层厚度和浓度成正比):D=aλ·l·c。
其中,l为墨层厚度,c为油墨浓度,aλ为油墨的吸光指数,D为反射密度,它表示物体对光的吸收性。印刷油墨呈色实际上就是:透明的油墨印在反射率很高的白纸上,从照射其上的光线中选择性吸收了一部分波长的光,而反射剩余的光,也就是我们看到的颜色。这个过程一直到墨层达到一定的厚度,反射光已经很少,密度值较大,也即达到了饱和状态,密度值就不会再随墨层厚度的增加而增加。
在密度测量时要用到密度计。密度计可测量各种单色对光的吸收比例。印品上的墨层一般都很薄,所以微小的变化都能被反射密度计灵敏地测出来。在印品质量控制过程中,印刷者不直接同墨层厚度打交道,而是通过密度值间接反映墨层厚度。
用密度计测量彩色印品时,必须使用与墨色相匹配的彩色滤色片。下图给出了典型的三原色油墨的分光密度曲线,以及油墨厚度变化在10%的密度变化范围。从图中可以看出,密度值越高,变化值越明显。也就是说对黄,品,青三原色油题来说,密度变化最敏感的三个点是:430nm,520nm,620nm处。为了准确地测量三原色油垦的密度值,密度计的三色滤色片必须对应于三原色的分光特性曲线,在应用密度计测量过程中滤色片的质量会影响所测油墨密度值,使测量结果不准确。
色度学是本世纪三十年代创立的,它是研究人的颜色视觉规律,颜色测量原理,颜色测量仪器及其应用的科学。它已成为各行业描述颜色,测量颜色,利用颜色的基础。色度学所建立的颜色的三刺激值是以物体反射(或透射)和人的视觉生理和心理规律为基础的,据此所派生的颜色空间具有很好的等视觉特性。由于色度学的建立,颜色工作能以统一的标准对颜色作定量的描述和控制。在色度学中,一个物体的颜色可由它的三刺激值(或三刺激值的导出量)来表示。
色度测量时所用到的仪器是色度计,色度计很象人的眼睛视觉系统,通过直接测量得到与颜色的三刺激值成比例的仪器响应数值,直接换算出颜色的三刺激值。色度计获得三刺激值的方法是由仪器内部光学模拟积分来完成的,也就是用滤色器来校正仪器光源和探测元件的光谱特性,使输出电信号大小正比于颜色的三刺激值,所以与人的视觉相协调。目前,先进的色度计内部装有计算机及多组滤色片模拟的分光效果与人眼非常接近,测量精度在一些区域可达千分之一。因此,用色度对印品进行检测,可以对印刷油墨的颜色给予精确的描述,并使检测结果和人的视觉相一致。
另外还可利用分光光度计进行测量,分光光度采用的是数字式的积分方法,在可见光范围内的任一波长的分光反射率都可以求得,所以它能提供比色度计多得多的被测信息,而不仅是三刺激值。分光光度计可以当作色度计使用,同时也可以测量密度值(用数字信号来摸拟滤色片)。更重要的是分光光度计可测量分光曲线,对鉴别同色异谱现象具有非常重要的作用。色度计与分光光度计的主要区别在于:色度计是利用滤色片模拟人眼的视觉雨数来测量物体的三刺激值;而分光光度计是将被测色作为一种物理现象来测量,与人的视觉无关。
密度测量在印刷品质量检测中应用广泛是因为,一是密度检测法使用时间长,已建立了一套完整的检测理论体系,且密度计操作方便,价格便宜;二是密度检测对反映墨层厚度、油墨叠印等特性很方便。
但是在多色印刷中,由于黑墨的存在,对于判断灰平衡,密度测量就显得无能为力。特别是在画面直接检测过程中,由于密度检测与人眼的视觉效果不一致,所以在有些色区,视觉差异极小,但密度值相差较大;而有些颜色密度值相差很小,但视觉印象却相差较大,例如:黄色。所以密度计只使用于测量三原色油墨和画面外附置的信号条。
色度测量由于与人眼的视觉效果相一致,能够很好地反映彩色印刷品的颜色特性,但是色度仪器很贵,且未建立起一套完整的色度理论检测体系,目前尚未广泛应用。由于色度仪是根据人眼的视觉反映而设计的,对于不同的油墨、纸张、彩色原稿等,其测量结果具有绝对的可比性,对于多色油墨印刷同样使用,可以使印刷品达到与样张一样的质量。
但就色度而言,对于传统的一些印刷特性参数,如墨层厚度、网点阶调值,油墨叠印等,缺乏相对应的控制关系。